Tehoa Fysiikassa määritellään muunnetun tai siirretyn energiamäärän aikanopeudeksi. SI-järjestelmässä (tai kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä) watti (W) on voiman yksikkö. Watti on yhtä joulea sekunnissa. Aiemmissa tutkimuksissa voimaa on joskus kutsuttu Toiminta . Teho on skalaarisuure. Teho on funktio Työ tehty , joten jos henkilö työskentelee vaihtelevalla nopeudella vuorokaudenajasta riippuen, hänen voimansa myös vaihtelee.
Opitaan tehosta, keskimääräisestä tehosta, tehoyksiköistä ja muista tässä artikkelissa.
Sisällysluettelo
- Mitä Valta on?
- Tehokaavat
- Tehon yksiköt
- Miten mittaamme tehoa?
- Mikä on hevosvoimaa?
- Keskimääräinen teho
- Mekaaninen teho
- Sähkövoima
- Tehon ja energiankulutuksen laskeminen
- Ratkaistu esimerkkejä Powerista
Mitä Valta on?
Teho on fysikaalinen suure, joka on energiansiirtonopeuden mitta . Siksi se voidaan määritellä nopeudeksi, jolla työ tehdään ajan suhteen.
Siksi teho on sekunnissa kulutetun energian määrä. Teho voidaan määritellä myös voiman määräksi, joka tarvitaan yksikön siirtymän aiheuttamiseen. Teho on skalaarisuure ja sitä merkitään P.
Esimerkiksi lamppu, jolla on suurempi teho tai watti, kuten 100 W, valaisee enemmän valoa kuin 10:n hehkulamppu W. Tämä tarkoittaa siis sitä, että enemmän virtaa kuluttava polttimo valaisee enemmän energiaa.
Alla olevassa kuvassa mies nostaa painoa ja näyttää voimansa. Tässä voima on lihasvoimaa.
Tehokaavat
Teho määritellään aikanopeudeksi työ tehty objektin perusteella, tämä voidaan matemaattisesti antaa potenssikaavalla:
P = W⁄t
missä,
W on työ tehty,
t on aika, jona työ on tehty, ja
P on tehonlisäys tai -häviö.
Tästä syystä yllä olevaa Voiman suhdetta kutsutaan työ-aika -yhtälö
Kohteen tekemä työ (W) voidaan määritellä voiman ja kohteen siirtymän tuloksi, jolloin tehokaava voiman suhteen annetaan:
Koska W = F × s
Siksi,
P = (F × s) ⁄ t
missä,
F on vaadittava voima,
s on kohteen siirtymä,
t on käytetty aika.
Muut tehokaavat
Muita tehon laskentakaavoja käsitellään alla,
Koska kohteen nopeus v = s / t
Sitten,
P = F × v
missä,
F on vaadittava voima,
v on kohteen nopeus.
Siksi yllä oleva suhde tunnetaan nimellä Voima-nopeus yhtälö
Tehon yksiköt
- Tehon SI-yksikkö on watti (W), jonka kerrannaiset ovat KW, MW, GW ja muut.
Watti määritellään, kun kappale tekee yhden joulen työn sekunnissa, sitä kutsutaan Yhden watin teho .
1 watti (W) = 1 joule (J) / 1 sekunti (s)
- Toinen voimayksikkö on hevosvoimaa (hv), missä 1 hv = 746 W
- Voiman ulottuvuuskaava on [ML 2 T -3 ]
Tarkistaa: Miksi hevosvoimaa kutsutaan niin
Miten mittaamme tehoa?
Tehoa mitataan useissa yksiköissä ja tehon SI-yksikkö on watti, jota edustaa symboli (W). Se on nimetty skotlantilaisen tiedemiehen mukaan James Watt joka ensimmäisenä keksi ajatuksen tehon mittaamisesta.
Teho lasketaan kaavalla,
P = ΔE / Δt
missä,
ΔE on energian muutos
Δt on sekunteina käytetty aika
Tehon voi myös mitata Joule/sek.
Mikä on hevosvoimaa?
Mielenkiintoista, kuten nimestä voi päätellä, hevosvoiman ei tarvitse tehdä mitään hevosten kanssa, se on minkä tahansa koneen tai moottorin tehon mittayksikkö. Sitä merkitään 'hp'. Se on matemaattisesti yhtä suuri kuin
1 hv = 736 wattia
Yleensä, hevosvoimaa r tai hp käytetään autojen ja polkupyörien moottoreiden tehon mittaamiseen. Seuraava kuva näyttää tehon hevosvoimissa.
Keskimääräinen teho
Keskimääräinen teho määritellään tehdyn nettotyön (kokonais) suhteeksi kokonaisajassa. Siten keskimääräinen teho annetaan seuraavasti,
Keskimääräinen teho = tehty työ yhteensä / käytetty kokonaisaika
tai
P / = ΔW / ΔT
missä,
P / on keskimääräinen teho,
ΔW on Kokonaistyö tehty, ja
ΔT on käytetty kokonaisaika.java-taulukko luetteloon
Siinä tapauksessa, että kehon tekemä työnopeus on tasainen tai vakio, keskimääräinen ja hetkellinen teho ovat yhtä suuret.
Mekaaninen teho
Sisään mekaaniset järjestelmät , voimien ja liikkeen summa tunnetaan tehona. Teho on yleensä esineeseen vaikuttavan voiman tulo kerrottuna sen nopeudella tai akseliin vaikuttavan vääntömomentin tulos kerrottuna sen kulmanopeudella.
Työn aikaderivaata on toinen tapa määritellä mekaaninen teho. Näin ollen mekaaninen teho on annettu.
Mekaaninen teho = voima × nopeus
tai
P m = F × v
Tarkistaa: Vääntömomentin todelliset sovellukset
Sähkövoima
Nopeutta, jolla energia muuttuu liikkuvien varausten sähköenergiasta toiseen muotoon ilmaistuna nopeudena aikayksikköä kohti, tunnetaan sähkötehona.
Matemaattisesti sähköteho määritellään tulojännitteeksi ja virtaavana virtana, joka annetaan seuraavasti:
P = V × I
Mukaan Ohmin laki . V = I × R, joten
P = I 2 × R
tai
P = V 2 /R
missä,
P on sähkövoimaa,
minä virtaako virta,
R on vastus ja
SISÄÄN on jännite.
Tarkistaa: Sähköenergia ja voima
Tehon ja energiankulutuksen laskeminen
Teho ja energiankulutus mitataan kaavalla. Tämän mukaan energiankulutuksen kertominen kulutettujen tehoyksiköiden määrällä sen kulutuksen aikana saadaan.
Lisätietoja , Sähköenergian kaupallinen yksikkö
Näin ollen energiankulutuskaava tai tehonkulutuskaava voidaan ilmaista seuraavasti:
E = P × (t/1000)
missä,
- E on kulutettu energia tai käytetty teho
- P on teho ja
- t on aika, jonka aikana tehoa tai energiaa kulutettiin.
Kulutettu energia tai kulutettu teho mitataan yleensä Joulea tai kilowattituntia (kWh).
Myös Tarkista
- Virtapiiri
- Resistanssi
- Jännitteen putoaminen
Ratkaistu esimerkkejä Powerista
Esimerkki 1: Poika työntää 20 kg:n laatikkoa 5 metrin etäisyydelle 10 sekunnin ajan. Laske laatikkoon toimitettu teho.
Ratkaisu:
Annettu,
Laatikon massa, m = 20 kg
Siirtymä katettu, d = 5 m
Siirtymäaika, t = 10 s
Laatikon paino, F = mg = 20 × 10 N = 200 N
Pojan tekemä työ, L = K d = 200 N × 5 J = 1000 J
Toimitettu teho, P = W ⁄ t = 1000 / (10 J/s) = 100 J/s
Näin ollen laatikkoon toimitettu teho on 100 J/s .
Esimerkki 2: Pumppua vaaditaan nostamaan 500 kg vettä minuutissa 8 m syvästä kaivosta ja poistamaan se nopeudella 25 m/s. Laske pumpun teho.
Ratkaisu:
Annettu,
Veden massa, m = 500 kg
Peitetyn korkeus, h = 8 m
Veden poistonopeus, v = 25 m/s
Toimitusaika, t = 1 min = 60 s
Kokonaisenergia muunnetaan työksi,
W = E = m g h + (1/2) m v2
= (500×10×8)+(500×25×25)/2
= (40000+156250) J
=196250 J
Virta toimitettu,
P = W/t
= 196250 / 60
= 3271 W
Siksi pumpun toimittama teho on 3271 W .
Esimerkki 3: Hissi on suunniteltu nostamaan 500 kg:n kuorma rakennuksen 5 kerroksen läpi, keskimäärin 3 metriä kerrosta kohti 5 sekunnissa. Laske hissin teho.
Ratkaisu:
tyyppiset muuttujat java
Annettu:
Kuorman massa, m = 500 kg
Kokonaiskorkeus, h = 5 × 3 m = 15 m
Aika, t = 5 s
Sähkö toimitetaan hissillä,
P = W ⁄ t = mgh ⁄ t
= (500 × 10 × 15) / 5 W
= 15000W
= 1,5 × 104SISÄÄN
Siksi hissin teho on 1,5 × 10 4 SISÄÄN .
Esimerkki 4: 5 N:n voima tarvitaan liikuttamaan kappaletta kitkapohjalla vakionopeudella 5 m/s. Etsi voiman tuottama teho.
Ratkaisu:
Annettu:
Kehon nopeus, v = 5 m/s
Nopeuden ylläpitämiseen tarvittava voima, F = 5 N
Tuotettu sähkö,
P = 5 × 5 W
= 25W
Näin ollen voiman tuottama teho on 25 W
Teho – UKK
Mikä on voima fysiikassa?
Teho on sekunnissa kulutetun energian määrä. Teho voidaan määritellä myös voiman määräksi, joka tarvitaan yksikön siirtymän aiheuttamiseen.
Mikä on voiman ulottuvuus fysiikassa?
Teho määritellään tehdyn työn nopeudeksi. Voiman ulottuvuuskaava on [ML 2 T -3 ].
Kuinka laskea teho fysiikassa?
Teho voidaan määrittää kaavalla,
P = W⁄t
missä
SISÄÄN onko työ tehty,
t on aika, jona työ tehdään, ja
P on tehon lisäys tai menetys.
Mitä eroa on teholla ja energialla?
Energia määritellään kyvyksi tehdä fyysistä työtä, kuten leikkimistä, hyppäämistä jne. Teho määritellään kuitenkin nopeudeksi, jolla energia siirtyy tai työ saadaan valmiiksi.
Mitä tapahtuu keholle, jonka parissa tehdään työtä?
Kehoon kohdistuva ponnistelu vastaa kehon energian lisääntymistä, koska työ tuottaa energiaa kehoon. Jos kohdistettu voima taas on vastakkainen esineen liikkeelle, työ katsotaan negatiiviseksi, mikä viittaa siihen, että esineestä vedetään energiaa.
Voiko vallan käsite auttaa meitä kuvaamaan, kuinka esineet liikkuvat?
Tehty ja aika yhdistetään tehoyhtälössä. Koska voimat voivat liikuttaa esineitä ja tiedämme, että voimat tekevät työtä, voimme olettaa, että ymmärtämällä voiman voimme saada käsityksen siitä, kuinka keho liikkuu ajan kuluessa.