sila vo fyzike

Fyzický

2022

Vysvetľujeme, čo je sila vo fyzike, aké existujú typy a rôzne príklady. Tiež vzorce na jeho výpočet.

Výkon je množstvo práce vykonanej za daný čas.

Čo je sila vo fyzike?

Vo fyzike sila (reprezentovaná symbolom P) je určené množstvo prácu uskutočnené nejakým spôsobom v jednotke počasie určený. Inými slovami, je to množstvo práce za jednotku času, ktorú nejaký objekt alebo systém vyprodukuje.

Výkon sa meria vo wattoch (W), čo je jednotka, ktorá vzdáva poctu škótskemu vynálezcovi Jamesovi Wattovi a rovná sa jednému joulu (J) práce vykonanej druhý (s), teda:

W = J/s

V anglosaskom systéme meraní je táto jednotka nahradená koňmi z sila (hp).

Schopnosť porozumieť a presne merať výkon bola určujúcim faktorom pri vývoji prvých parných strojov, zariadenia, na ktorom sa Priemyselná revolúcia. V dnešnej dobe sa naopak väčšinou spája s elektriny a iný typ energetické zdroje moderné, ako si môžete určiť aj množstvo energie prenášané.

Typy napájania

Existujú nasledujúce typy napájania:

  • Mechanická sila To, čo je odvodené od pôsobenia sily na tuhú pevnú látku alebo deformovateľnú pevnú látku.
  • Elektrická energia. Namiesto práce sa vzťahuje na množstvo energie prenesenej za jednotku času v a systém alebo obvod.
  • Vykurovací výkon. Vzťahuje sa na množstvo teplo že telo oslobodzuje životné prostredie za jednotku času.
  • Zvukový výkon. Rozumie sa ním množstvo energie, ktoré zvuková vlna prenesie za jednotku času cez daný povrch.

Silové vzorce

Sila stroja nám hovorí, či môže robiť svoju prácu.

Výkon sa počíta vo všeobecnosti podľa nasledujúceho vzorca:

P = AE / Δt

ΔE predstavuje zmenu energie alebo zmenu práce.

Δt predstavuje čas meraný v sekundách.

Každý typ potencie je však vyjadrený prostredníctvom svojej vlastnej formulácie, napríklad:

  • Mechanická sila P (t) = F.v, hoci ak dôjde k rotácii telesa a aplikované sily zmenia jeho uhlovú rýchlosť, použijeme namiesto toho P (t) = F.v + M.ω. F a M budú výsledná sila a výsledný moment; pričom V a ω budú rýchlosť bodu, v ktorom bola vypočítaná výslednica, a uhlová rýchlosť telesa.
  • Elektrická energia. P(t) = I (t). V (t), kde I je pretekajúci prúd meraný v ampéroch a V je potenciálny rozdiel (pokles v Napätie) merané vo voltoch. V prípade a výdrž Namiesto vodiča elektriny sa použije vzorec P = I2R = V2 / R, kde R je odpor materiálu meraný v ohmoch.
  • Vykurovací výkon. P = E / t, kde E je dodaná tepelná energia, meraná v jouloch (J). Všimnite si, ako je to ľahostajné k stupňom tepla.
  • Zvukový výkon. PS = ʃJe dS, kde jas je intenzita zvuku a dS prvok dosiahnutý mávať.

Príklady výkonu

  • Sila na pohyb hmoty

Chceme nadvihnúť 100 kg stavebného materiálu na siedme poschodie rozostavanej budovy, teda asi 20 metrov od ja zvyčajne. Chceme to urobiť pomocou žeriavu a za 4 sekundy, takže musíme zistiť potrebný výkon toho istého.

Aby sme mohli použiť vzorec P = w / t, musíme najprv vypočítať prácu, ktorú vykonal žeriav.

Na to 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 žeriavu musí byť 4900 W.

  • Rozptyľujúci výkon rezistora

Musíme vypočítať množstvo energie, ktoré stratí elektrický odpor 10 ohmov, keď ho prekročíme prúd 10 ampérov. V tomto prípade použijeme vzorec P = R x I2 takto: P = 10 x 102, čo vedie k stratenému výkonu 1000 wattov.

!-- GDPR -->