Обясняваме какво е сила във физиката, видовете, които съществуват и различни примери. Също така, формулите за изчисляването му.
Какво е силата във физиката?
Във физиката силата (представена от символа П) е определено количество от работа осъществено по някакъв начин в единица от метеорологично време определени. С други думи, това е количеството работа за единица време, което даден обект или система произвежда.
Мощността се измерва във ватове (W), единица, която отдава почит на шотландския изобретател Джеймс Уат и се равнява на един джаул (J) работа, извършена от второ (s), тоест:
W = J/s
В англосаксонската система за измерване тази единица се заменя с конете на сила (к.с).
Способността да се разбира и точно измерва мощността е определящ фактор за развитието на първите парни машини, устройство, на което Индустриална революция. В днешно време, от друга страна, обикновено се свързва с електричество и друг вид енергийни ресурси модерен, като можете да посочите и количеството на Енергия предадени.
Видове мощност
Има следните видове мощност:
- Механична мощност Това, което се получава от прилагането на сила върху твърдо твърдо тяло или деформируемо твърдо тяло.
- Електрическа енергия. Вместо работа, това се отнася до количеството енергия, предадено за единица време в a система или верига.
- Отоплителна мощност. Отнася се за количеството на топлина че тялото освобождава заобикаляща среда за единица време.
- Звукова мощност. Тя се разбира като количеството енергия, което звукова вълна пренася за единица време през дадена повърхност.
Силови формули
Мощността се изчислява най-общо по следната формула:
P = ΔE / Δt
ΔE представлява промяната в енергията или промяната в работата.
Δt представлява времето, измерено в секунди.
Въпреки това, всеки тип потентност се изразява чрез собствена формулировка, например:
- Механична мощност P (t) = F.v, въпреки че ако има въртене на твърдото тяло и приложените сили променят неговата ъглова скорост, вместо това ще използваме P (t) = F.v + M.ω. F и M ще бъдат съответно резултантната сила и резултантният момент; докато V и ω ще бъдат скоростта на точката, върху която е изчислена резултатът, и ъгловата скорост на тялото.
- Електрическа енергия. P (t) = I (t). V (t), където I е протичащият ток, измерен в ампери, а V е потенциалната разлика (спадът на волтаж) измерено във волтове. В случай на а издръжливост Вместо проводник на електричество, формулата, която ще се използва, ще бъде P = I2R = V2 / R, където R е съпротивлението на материала, измерено в ома.
- Отоплителна мощност. P = E / t, където E е предоставената топлинна енергия, измерена в джаули (J). Забележете как това е безразлично към степените на топлина.
- Звукова мощност. PS = ʃе dS, къде азs е интензитетът на звука и dS елементът, достиган от вълна.
Примери за мощност
- Сила за движение на маса
Искаме да вдигнем 100 кг строителни материали на седмия етаж на строяща се сграда, тоест на около 20 метра от аз обикновено. Искаме да го направим с кран и за 4 секунди време, така че трябва да открием необходимата мощност на същия.
За да използваме формулата P = w / t, първо трябва да изчислим работата, извършена от крана.
За това използваме формулата W = F. d. cos a = 100 x 9,8 x 20 x 1 = 19 600 N. Тогава: P = 19 600 N / 4 s, тоест мощността на крана трябва да бъде 4900 W.
- Разсейване на мощността на резистор
Трябва да изчислим количеството мощност, което разсейва електрическо съпротивление от 10 ома, когато го пресечем с текущ 10 ампера. В този случай прилагаме формулата P = R x I2, както следва: P = 10 x 102, което води до разсеяна мощност от 1000 вата.