KATAWANG LAKAS: MGA PORMULA, URI NG KAPANGYARIHAN AT HALIMBAWA - PISIKAL - 2025

Ang pisikal na lakas ay tumutukoy sa dami ng trabaho (o natupok ng enerhiya) bawat oras na yunit. Ang lakas ay isang scale ng magnitude, ang yunit ng pagsukat nito sa International System of Units na ang joule bawat segundo (J / s), na kilala bilang watt bilang karangalan kay James Watt.

Ang isa pang medyo karaniwang yunit ng pagsukat ay ang tradisyunal na lakas-kabayo. Sa pisika, ang iba't ibang uri ng kapangyarihan ay pinag-aralan: mekanikal na lakas, lakas ng tunog, calorific power, bukod sa iba pa. Sa pangkalahatan ay may isang intuitive na ideya ng kahulugan ng potency. Karaniwang nauugnay ito sa mas malaking kapangyarihan, mas maraming pagkonsumo.

Kaya, ang isang ilaw na bombilya ay kumokonsulta ng mas maraming de-koryenteng enerhiya kung ang kapangyarihan nito ay mas malaki; Ang parehong napupunta para sa isang hair dryer, isang radiator o isang personal na computer.

Para sa kadahilanang ito, kinakailangan upang lubos na maunawaan ang kahulugan nito, ang iba't ibang uri ng mga kapangyarihan na umiiral at naiintindihan kung paano ito kinakalkula at kung ano ang mga ugnayan sa pagitan ng mga pinaka-karaniwang yunit ng pagsukat nito.

Mga formula

Sa pamamagitan ng kahulugan, upang makalkula ang lakas na natupok o ibinibigay sa isang agwat ng oras, ang sumusunod na expression ay ginagamit:

P = W / t

Sa expression na ito ay P ang kapangyarihan, W ay trabaho, at t ay oras.

Kung ang gusto mo ay kalkulahin ang instant instant power, dapat mong gamitin ang sumusunod na formula:

Sa pormula na ito ay ang pagdaragdag ng oras, F ang lakas at v ang bilis.

Mga Yunit

Ang natatanging kapangyarihan ng International System of Units ay ang joule bawat segundo (J / s), na kilala bilang watt (W). Karaniwan din sa ilang mga konteksto upang magamit ang iba pang mga yunit tulad ng kilowatt (kW), horsepower (CV), bukod sa iba pa.

Siyempre, ang kilowatt ay katumbas ng 1000 watts. Para sa bahagi nito, ang pagkakapareho sa pagitan ng lakas-kabayo at watt ay ang mga sumusunod:

1 CV = 745.35 W

Ang isa pang yunit ng kapangyarihan, kahit na ang paggamit nito ay hindi gaanong karaniwan, ay ang erg bawat segundo (erg / s), na katumbas ng 10 ^-7 W.

Mahalagang makilala ang kilowatt mula sa kilowatt hour (kWh), dahil ang huli ay isang yunit ng enerhiya o trabaho at hindi ng lakas.

Mga uri ng kapangyarihan

Kabilang sa iba't ibang uri ng kapangyarihan na umiiral, ang ilan sa mga pinakamahalaga ay ang pag-aaralan sa ibaba.

Kapangyarihang mekanikal

Ang kapangyarihang mekanikal na isinagawa sa isang matibay na solid ay nakuha sa pamamagitan ng paggawa ng produkto sa pagitan ng kabuuang puwersa ng nagreresulta at ang bilis na ipinadala sa katawan na iyon.

P = F ∙ v

Ang expression na ito ay katumbas ng expression: P = W / t, at sa katunayan nakuha ito mula dito.

Sa kaganapan na, bilang karagdagan, mayroong isang pag-ikot na paggalaw ng matibay na solid at, samakatuwid, ang mga puwersa na ipinatupad dito ay nagbabago ng kanyang bilis ng anggulo, na nagbibigay ng pagtaas sa isang bilis ng pagbilis, kailangan nating:

P = F ∙ v + M ∙ ω

Sa expression na ito ang M ay ang sandaling nagreresulta mula sa inilalapat na puwersa at ω ang angular na bilis ng katawan.

Kuryente

Ang de-koryenteng lakas na ibinibigay o natupok ng isang de-koryenteng sangkap ay ang resulta ng paghati sa dami ng de-koryenteng enerhiya na naihatid o nasisipsip ng sinabi na sangkap at ang oras na ginugol dito. Ito ay kinakalkula mula sa sumusunod na expression:

P = V ∙ ako

Sa equation na ito ang V ay ang potensyal na pagkakaiba sa kabuuan ng sangkap at ako ang intensity ng electric current na dumadaan dito.

Sa partikular na kaso na ang sangkap ay isang de-koryenteng pagtutol, ang mga sumusunod na expression ay maaaring magamit upang makalkula ang lakas: P = R ∙ I ² = V ² / R, kung saan ang R ay ang halaga ng elektrikal na pagtutol ng sangkap na pinag-uusapan.

Ang kapangyarihan ng pag-init

Ang calorific na kapangyarihan ng isang sangkap ay tinukoy bilang ang dami ng enerhiya na na-dissipate o pinakawalan bilang init ng sinabi ng sangkap sa isang yunit ng oras. Ito ay kinakalkula mula sa sumusunod na expression:

P = E / t

Sa expression na ito ay ang enerhiya na inilabas sa anyo ng init.

Ang lakas ng tunog

Ang lakas ng tunog ay tinukoy bilang ang enerhiya na dinadala ng isang tunog na alon sa isang yunit ng oras sa pamamagitan ng isang tiyak na ibabaw.

Sa ganitong paraan, ang lakas ng tunog ay nakasalalay pareho sa tindi ng tunog ng tunog at ang ibabaw na natawid ng sinabi na alon, at kinakalkula sa pamamagitan ng sumusunod na integral:

P _S = ⌠ _S I _S ∙ d S

Sa integral na Ps na ito ay ang lakas ng tunog ng alon, Ay ang tunog na lakas ng alon, at ang dS ay ang pagbubukod ng ibabaw na natawid ng alon.

Rated na kapangyarihan at totoong kapangyarihan

Ang nominal na kapangyarihan ay ang pinakamataas na lakas na hinihiling ng isang makina o motor o maaaring mag-alok sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng paggamit; ibig sabihin, ang pinakamataas na lakas na maaaring suportahan o alok ng makina o motor.

Ginagamit ang nominal term dahil ang lakas na iyon sa pangkalahatan ay ginagamit upang makilala ang makina, upang pangalanan ito.

Sa kabilang banda, ang totoong o kapaki-pakinabang na kapangyarihan - ito ay, ang lakas na aktwal na ginagamit, nabuo o ginamit ng makina o motor- sa pangkalahatan ay naiiba sa nominal, na karaniwang mas mababa.

Mga halimbawa

Unang halimbawa

Nais mong i-crane ang isang 100 kg piano sa isang ikapitong palapag na nasa taas na 20 metro. Ang crane ay tumatagal ng 4 na segundo upang itaas ang piano. Kalkulahin ang lakas ng kreyn.

Solusyon

Upang makalkula ang kapangyarihan ay ginagamit ang sumusunod na expression:

P = W / t

Gayunpaman, una sa lahat ay kinakailangan upang makalkula ang gawaing ginawa ng kreyn.

W = F ∙ d ∙ cos α = 100 ∙ 9.8 ∙ 20 ∙ 1 = 19,600 N

Samakatuwid, ang kapangyarihan ng kreyn ay:

P = 19,600 / 4 = 4900 W

Pangalawang halimbawa

Kalkulahin ang lakas na natanggal ng isang 10 Ω risistor kung ang isang kasalukuyang ng 10 A.

Solusyon

Sa kasong ito, kinakailangan upang makalkula ang elektrikal na kapangyarihan, kung saan ginagamit ang sumusunod na pormula:

P = R ∙ I ² = 10 ∙ 10 ² = 1000 W

Mga Sanggunian

1. Resnik, Halliday & Krane (2002). Dami ng Pisika 1. Cecsa.
2. Kapangyarihan (pisikal). (nd). Sa Wikipedia. Nakuha noong Mayo 3, 2018, mula sa es.wikipedia.org.
3. Kapangyarihan (pisika). (nd). Sa Wikipedia. Nakuha noong Mayo 3, 2018, mula sa en.wikipedia.org.
4. Resnick, Robert & Halliday, David (2004). Ika-4 ng Pisika. CECSA, Mexico.
5. Serway, Raymond A .; Jewett, John W. (2004). Physics para sa mga Siyentipiko at Engineers (Ika-6 na edisyon). Brooks / Cole.