De fysisk kraft avser mängden utfört arbete (eller energiförbrukning) per tidsenhet. Kraft är en skalär storlek, dess måttenhet i det internationella systemet för enheter är joule per sekund (J / s), känd som watt för att hedra James Watt.
En annan ganska vanlig måttenhet är den traditionella hästkraften. I fysik studeras olika typer av kraft: bland annat mekanisk kraft, ljudkraft, värmekraft. I allmänhet finns det en intuitiv uppfattning om betydelsen av styrka. Det är vanligtvis förknippat med större kraft, större förbrukning.
Således förbrukar en glödlampa mer elektrisk energi om dess effekt är större; detsamma gäller för en hårtork, en kylare eller en persondator.
Av denna anledning är det nödvändigt att förstå dess betydelse väl, de olika typerna av krafter som finns och förstå hur den beräknas och vad är sambandet mellan dess vanligaste måttenheter..
Artikelindex
För att beräkna den förbrukade eller levererade energin i ett tidsintervall används per definition följande uttryck:
P = W / t
I detta uttryck är P kraften, W är arbetet och t är tiden.
Om det du vill är att beräkna den momentana effekten måste du använda följande formel:
I denna formel ∆t är tidsökningen, F är kraften och v är hastigheten.
Det unika med kraften i det internationella systemet för enheter är joule per sekund (J / s), känd som watt (W). Det är också ganska vanligt i vissa sammanhang att använda andra enheter som bland annat kilowatt (kW), hästkrafter (CV)..
Naturligtvis motsvarar kilowatt 1000 watt. För sin del är ekvivalensen mellan hästkrafter och watt följande:
1 CV = 745,35 W.
En annan kraftenhet, även om dess användning är mycket mindre vanligt, är erg per sekund (erg / s), vilket motsvarar 10-7 W.
Det är viktigt att skilja kilowatt från kilowattimme (kWh), eftersom den senare är en enhet av energi eller arbete och inte av kraft.
Bland de olika typerna av makt som finns är några av de viktigaste de som kommer att studeras nedan..
Den mekaniska kraften som utövas på en stel fast substans erhålls genom att göra produkten mellan den totala resulterande kraften som appliceras och den hastighet som överförs till kroppen.
P = F ∙ v
Detta uttryck är ekvivalent med uttrycket: P = W / t, och faktiskt erhålls det från det.
I händelse av att även en styv rotationsrörelse inträffar och därför de krafter som utövas på den modifierar dess vinkelhastighet och ger upphov till en vinkelacceleration måste följande följas:
P = F ∙ v + M ∙ ω
I detta uttryck är M det ögonblick som härrör från de applicerade krafterna och ω är kroppens vinkelhastighet.
Den elektriska kraften som tillförs eller förbrukas av en elektrisk komponent är resultatet av att dela upp mängden elektrisk energi som levereras eller absorberas av nämnda komponent och den tid som spenderas på den. Det beräknas utifrån följande uttryck:
P = V ∙ I
I denna ekvation är V den potentiella skillnaden över komponenten och I är intensiteten av elektrisk ström som passerar genom den.
I det särskilda fallet att komponenten är ett elektriskt motstånd kan följande uttryck användas för att beräkna effekten: P = R ∙ Itvå = Vtvå / R, där R är värdet på den elektriska resistansen hos komponenten i fråga.
Kaloriförmågan hos en komponent definieras som mängden energi som avges eller frigörs i form av värme av nämnda komponent i en tidsenhet. Det beräknas utifrån följande uttryck:
P = E / t
I detta uttryck är E den energi som frigörs i form av värme.
Ljudkraft definieras som den energi som transporteras av en ljudvåg i en tidsenhet genom en viss yta.
På detta sätt beror ljudeffekten på både ljudvågens intensitet och ytan som korsas av nämnda våg och beräknas med hjälp av följande integral:
PS = ⌠S JagS ∙ d S
I denna integrerade är Ps vågens ljudeffekt, Is är vågens ljudintensitet och dS är ytdifferentialen korsad av vågen.
Nominell effekt är den maximala effekten som en maskin eller motor behöver eller kan erbjuda under normala användningsförhållanden. det vill säga den maximala effekten som maskinen eller motorn kan stödja eller erbjuda.
Den nominella termen används eftersom den kraften i allmänhet används för att karakterisera maskinen, för att namnge den.
Å andra sidan är den verkliga eller användbara effekten - det vill säga den effekt som faktiskt används, genereras eller används av maskinen eller motorn - i allmänhet skiljer sig från den nominella, och är vanligtvis mindre.
Du vill lyfta ett piano på 100 kg med en kran till en sjunde våning som ligger på 20 meters höjd. Det tar 4 sekunder för hissen att lyfta piano. Beräkna kranens kraft.
För att beräkna effekten används följande uttryck:
P = W / t
För det första är det dock nödvändigt att beräkna kranens arbete.
W = F ∙ d ∙ cos α = 100 ∙ 9,8 ∙ 20 ∙ 1 = 19 600 N
Därför kommer kranens kraft att vara:
P = 19,600 / 4 = 4900 W
Beräkna den effekt som släpps ut av ett 10 Ω motstånd om en ström av 10 A passerar igenom.
I detta fall är det nödvändigt att beräkna den elektriska effekten, för vilken följande formel används:
P = R ∙ Itvå = 10 ∙ 10två = 1000 W.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.