Що таке сила і потужність? У чому вимірюється цей показник, які при цьому використовуються прилади, і як названі фізичні величини застосовуються на практиці, ми розглянемо далі в статті.
У світі всі тіла фізичної природи починають рух завдяки силі. При її впливі, з попутним або протилежним напрямком руху тіла, відбувається робота. Таким чином, на тіло діє якась сила.
Так, велосипед рушає з місця завдяки силі ніг людини, а на поїзд діє сила тяги електровоза. Подібний вплив трапляється при будь-якому русі. Робота сили - це величина, в якій множиться модуль сили, модуль переміщення точки її прикладення і косинус кута між векторами цих показників. Формула в цьому випадку виглядає наступним чином:
A = F · s · cos (F, s)
Якщо кут між цими векторами не дорівнює нулю, то робота виконується завжди. При цьому вона може мати як додатне, так і від'ємне значення. На тіло не буде діяти сила при вугіллі, рівному 90°.
Розглянемо для прикладу воза, яку тягне мускульна сила коня. Іншими словами, роботу здійснює сила тяги в напрямку руху вози. А ось сила тяжіння, спрямована вниз або перпендикулярно, роботи не здійснює (до речі, кінські сили — це те, у чому вимірюється потужність двигуна).
Робота сили є скалярною величиною і вимірюється в джоулях. Вона може бути:
У чому вимірюється ця величина? Для початку розберемо, що вона з себе представляє. Зрозуміло, що рух тіло починає за рахунок сили, що здійснює механічну роботу. Однак на практиці, крім цього, необхідно знати, як саме вона відбувається.
Більше:
Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....
Що таке соціалізація, і як вона змінює людину
Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...
Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу
Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...
Робота може бути завершена в різні терміни. Наприклад, одне і те ж дія може зробити маленький моторчик або великий електричний двигун. Питання тільки в тому, за який час воно буде вироблено. Величина, що відповідає за таку задачу, — це потужність. У чому вимірюється вона, стає зрозумілим визначення - це відношення роботи за конкретний час до його величиною:
N=A/∆t.
Шляхом логічних дій приходимо до наступної формули:
N = F · v,
тобто добуток векторів сили на швидкість руху - і є потужність. В чому вона вимірюється? По міжнародній системі СІ одиницею вимірювання даної величини є 1 Ват.
Ват означає потужність, де за одну секунду проводиться робота в один джоуль. Останню одиницю назвали так на честь англійця Дж.Уатта, який винайшов і побудував першу парову машину. Але він при цьому використовував іншу величину - кінську силу, яка застосовується і донині. Одна кінська сила приблизно дорівнює 735,5 Ват.
Таким чином, крім Вати, потужність вимірюють в метричній кінській силі. А при дуже малому значенні також використовують Ерг, рівний десяти у мінус сьомий ступеня Ват. Можливо і вимірювання в одній одиниці маси/сили/метрів в секунду, що дорівнює 9,81 Ват.
Названа величина є однією з найважливіших у будь-якому моторі, який буває самої різної потужності. Наприклад, електрична бритва має соті частки кіловата, а ракета космічного корабля налічує мільйони.
Для різної навантаження необхідна різна потужність для збереження певної швидкості. Наприклад, машина стане важче, якщо в неї помістити більше вантажу. Тоді сила тертя про дорогу збільшиться. Тому, щоб підтримувати ту ж швидкість, що і в ненавантаженому стані, потрібна велика потужність. Відповідно, мотор буде з'їдати більше палива. Про цей факт відомо всім водіям.
Але при великій швидкості важлива і інерція машини, яка прямо пропорційна її масі. Бувалі водії, які знають про цей факт, знаходять при їзді найкраще поєднання палива і швидкості, щоб бензину йшло менше.
У чому вимірюється потужність струму? У тієї ж самої одиниці в системі СІ. Вона може бути виміряна прямим або непрямим методом.
Перший спосіб реалізується за допомогою ватметра, споживаючого значну енергію і сильно навантажує джерело струму. З його допомогою вимірюється від десяти Ватів і більше. Непрямий метод використовують при необхідності виміряти малі значення. Приладами для цього служать амперметр і вольтметр, приєднані до споживача. Формула в цьому випадку буде мати такий вигляд:
P = U · I.
При відомому опорі навантаження, вимірюємо протікає через неї величину струму і знаходимо потужність так:
P = I2 ∙ Rн
За формулою P = I2/Rн також може бути вычеслена потужність струму.
У чому вимірюється вона в мережі трифазного струму, теж не секрет. Для цього застосовують вже знайомий прилад - ватметр. Причому вирішити завдання, чим вимірюється електрична потужність, можна з допомогою одного, двох або навіть трьох приладів. Наприклад, для чотирипровідної установки буде потрібно три пристрої. А для трипровідною при несиметричною навантаженні два.
Article in other languages:
En: https://tostpost.com/education/3239-power-what-is-measured-how-to-apply-calculation-formula.html
PL: https://tostpost.com/pl/edukacja/5604-moc-w-czym-si-mierzy-jak-stosuje-formu-y-obliczania.html
PT: https://tostpost.com/pt/educa-o/5600-poder-o-que-medido-como-aplicada-a-f-rmula-de-c-lculo.html
TR: https://tostpost.com/tr/e-itim/5607-g-ne-ile-l-l-r-nas-l-uygulan-r-hesaplama-form-l.html
Alin Trodden - автор статті, редактор
"Привіт, Я Алін Тродден. Я пишу тексти, читаю книги і шукаю враження. І я непогано вмію розповідати вам про це. Я завжди радий брати участь у цікавих проектах."
Новини
Сатирик – це жартівник? Що таке сатира?
У сучасному суспільстві гумор став одним із способів боротьби з депресією, сумом і розчаруванням. Анекдоти та жарти можуть врятувати людину в незручній ситуації, а іноді і призвести до своєї другої половинки. Однак слід відрізняти...
Парнокопитні – загін ссавців, який налічує близько 230 видів. Вони володіють різними розмірами і зовнішнім виглядом, але все-таки мають ряд схожих рис. Які особливості цих тварин? Чим відрізняються загони парнокопитних і неп...
Річка Окаванго: характеристика
Африка багата природними ресурсами. Одним з найбільших водойм на континенті є річка Окаванго. Вона не пересихає круглий рік. Води цієї річки дарують життя багатьом тваринам і рослинам, вздовж узбережжя селяться люди.Водойма відоми...
Політика являє собою діяльність, пов'язану з процесом організації та мобілізації ресурсів для досягнення колективних цілей. Саме поняття застосовується з античних часів. Так, трактат Аристотеля носив назву "Політика". Саме с...
Чи варто писати диплом самому?
Кожен студент у процесі свого навчання мріє скоріше відучитися, отримати диплом і знайти роботу за своїм профілем. І ось коли останній завершальний етап навчання, а саме здача дипломної роботи не за горами багато студентів з різни...
Основні методи фізіології. Предмет і завдання фізіології
Знати особливості функціонування організму, кожної його частини, структури, вміти досліджувати і прогнозувати зміни і патології - це важливе завдання для фахівців в області медицини. Існує ціла наука, яка займається вивченням таки...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!