Vysvětlujeme, co je to síla ve fyzice, jaké existují typy a různé příklady. Také vzorce pro jeho výpočet.
Co je to síla ve fyzice?
Ve fyzice síla (reprezentovaná symbolem P) je stanovené množství práce provedené nějakým způsobem v jednotce počasí odhodlaný. Jinými slovy, je to množství práce za jednotku času, kterou nějaký objekt nebo systém vyprodukuje.
Výkon se měří ve wattech (W), což je jednotka, která vzdává hold skotskému vynálezci Jamesi Wattovi a rovná se jednomu joulu (J) práce vykonané druhý (s), tedy:
W = J/s
V anglosaském systému měření je tato jednotka nahrazena koňmi z platnost (hp).
Schopnost porozumět a přesně měřit výkon byla určujícím faktorem při vývoji prvních parních strojů, zařízení, na kterých se Průmyslová revoluce. V dnešní době je naopak většinou spojován s elektřina a jiný druh energetické zdroje moderní, jak můžete také určit množství Energie přenášeno.
Typy napájení
Existují následující typy napájení:
- Mechanická síla To, co je odvozeno z aplikace síly na tuhé nebo deformovatelné pevné těleso.
- Elektrická energie. Místo práce se vztahuje k množství energie přenesené za jednotku času v a Systém nebo obvod.
- Topný výkon. Vztahuje se na množství teplo že tělo osvobozuje životní prostředí za jednotku času.
- Zvukový výkon. Je chápáno jako množství energie, které zvuková vlna přenese za jednotku času daným povrchem.
Výkonové vzorce
Výkon se vypočítá obecně podle následujícího vzorce:
P = AE / Δt
ΔE představuje změnu energie nebo změnu práce.
Δt představuje čas měřený v sekundách.
Každý typ potence je však vyjádřen prostřednictvím své vlastní formulace, například:
- Mechanická síla P (t) = F.v, ačkoli pokud dojde k rotaci tělesa a působící síly změní jeho úhlovou rychlost, použijeme místo toho P (t) = F.v + M.ω. F a M budou výsledná síla a výsledný moment; zatímco V a ω budou rychlost bodu, přes který byla výslednice vypočítána, a úhlová rychlost tělesa.
- Elektrická energie. P(t) = I (t). V (t), kde I je protékající proud, měřený v ampérech, a V je rozdíl potenciálů (pokles v Napětí) měřeno ve voltech. V případě a vytrvalost Místo vodiče elektřiny bude použit vzorec P = I2R = V2 / R, kde R je odpor materiálu, měřený v ohmech.
- Topný výkon. P = E / t, kde E je poskytnutá tepelná energie, měřená v joulech (J). Všimněte si, jak je to lhostejné ke stupňům tepla.
- Zvukový výkon. PS = ʃJe dS, kde jás je intenzita zvuku a dS prvek, kterého dosáhne mávat.
Příklady napájení
- Síla k pohybu hmoty
Chceme zvednout 100 kg stavebního materiálu do sedmého patra rozestavěné budovy, tedy asi 20 metrů od já obvykle. Chceme to udělat pomocí jeřábu a za 4 sekundy, takže musíme zjistit potřebnou sílu toho samého.
Abychom mohli použít vzorec P = w / t, musíme nejprve vypočítat práci jeřábu.
K tomu použijeme vzorec W = F. d. cos a = 100 x 9,8 x 20 x 1 = 19 600 N. Potom: P = 19 600 N / 4 s, to znamená, že výkon jeřábu musí být 4900 W.
- Výkon rozptylující odpor
Musíme vypočítat množství energie, které ztratí elektrický odpor 10 ohmů, když jej překročíme aktuální 10 ampérů. V tomto případě použijeme vzorec P = R x I2 takto: P = 10 x 102, což má za následek ztrátový výkon 1000 wattů.