KUASA FIZIKAL: FORMULA, JENIS DAYA DAN CONTOH - FIZIKAL - 2026

Yang kuasa fizikal merujuk kepada jumlah kerja (atau tenaga yang digunakan) bagi setiap unit masa. Kekuatan adalah skala besar, unit pengukurannya dalam Sistem Antarabangsa Unit menjadi joule sesaat (J / s), yang dikenali sebagai watt untuk menghormati James Watt.

Satu lagi ukuran pengukuran yang agak biasa adalah kuasa kuda tradisional. Dalam fizik, pelbagai jenis daya dikaji: daya mekanikal, kuasa bunyi, daya kalori, antara lain. Secara umum terdapat idea intuitif mengenai makna potensi. Biasanya dikaitkan dengan kuasa yang lebih besar, penggunaan yang lebih besar.

Oleh itu, mentol menggunakan lebih banyak tenaga elektrik jika kuasanya lebih besar; Perkara yang sama berlaku untuk pengering rambut, radiator atau komputer peribadi.

Atas sebab ini, perlu memahami sepenuhnya maknanya, pelbagai jenis kekuatan yang ada dan memahami bagaimana ia dikira dan apa hubungan antara unit pengukurannya yang paling biasa.

Rumusan

Secara definisi, untuk mengira kuasa yang digunakan atau dibekalkan dalam selang waktu, ungkapan berikut digunakan:

P = W / t

Dalam ungkapan ini P adalah daya, W adalah kerja, dan t adalah masa.

Sekiranya yang anda mahukan adalah mengira daya sesaat, anda harus menggunakan formula berikut:

Dalam formula ini Δt adalah pertambahan masa, F adalah daya dan v adalah halaju.

Unit

Keunikan daya dalam Sistem Antarabangsa Unit adalah joule sesaat (J / s), yang dikenali sebagai watt (W). Hal ini juga biasa berlaku dalam konteks tertentu untuk menggunakan unit lain seperti kilowatt (kW), kuasa kuda (CV), antara lain.

Sudah tentu, kilowatt sama dengan 1000 watt. Sebahagiannya, kesetaraan antara tenaga kuda dan watt adalah seperti berikut:

1 CV = 745.35 W

Satuan daya yang lain, walaupun penggunaannya kurang biasa, adalah erg sesaat (erg / s), yang bersamaan dengan 10 ^-7 W.

Penting untuk membezakan kilowatt dari kilowatt jam (kWh), kerana yang terakhir adalah unit tenaga atau kerja dan bukan tenaga.

Jenis kuasa

Di antara pelbagai jenis daya yang ada, beberapa yang paling penting adalah yang akan dikaji di bawah.

Kuasa mekanikal

Kuasa mekanikal yang diberikan pada pepejal tegar diperoleh dengan membuat produk antara jumlah daya yang dihasilkan yang digunakan dan kelajuan yang dihantar ke badan itu.

P = F ∙ v

Ungkapan ini setara dengan ungkapan: P = W / t, dan sebenarnya ia diperoleh darinya.

Sekiranya pergerakan putaran pepejal kaku juga berlaku dan oleh itu, daya yang diberikan padanya mengubah halaju sudut, sehingga menimbulkan percepatan sudut, ia mengikuti bahawa:

P = F ∙ v + M ∙ ω

Dalam ungkapan ini M adalah momen yang dihasilkan dari daya yang dikenakan dan ω adalah halaju sudut badan.

Kuasa elektrik

Kuasa elektrik yang dibekalkan atau digunakan oleh komponen elektrik adalah hasil daripada membahagikan jumlah tenaga elektrik yang dihantar atau diserap oleh komponen tersebut dan masa yang dihabiskan di atasnya. Ia dikira dari ungkapan berikut:

P = V ∙ Saya

Dalam persamaan ini V adalah perbezaan potensi pada komponen dan I adalah intensiti arus elektrik yang melaluinya.

Dalam kes tertentu bahawa komponen itu adalah rintangan elektrik, ungkapan berikut dapat digunakan untuk mengira daya: P = R ∙ I ² = V ² / R, di mana R adalah nilai rintangan elektrik komponen yang dimaksudkan.

Kuasa pemanasan

Daya kalori komponen ditakrifkan sebagai jumlah tenaga yang hilang atau dibebaskan sebagai haba oleh komponen tersebut dalam satuan masa. Ia dikira dari ungkapan berikut:

P = E / t

Dalam ungkapan ini E adalah tenaga yang dibebaskan dalam bentuk haba.

Kekuatan suara

Kekuatan suara didefinisikan sebagai tenaga yang diangkut oleh gelombang bunyi dalam satuan masa melalui permukaan tertentu.

Dengan cara ini, kekuatan suara bergantung pada intensiti gelombang suara dan permukaan yang dilintasi oleh gelombang tersebut, dan dikira dengan kamiran berikut:

P _S = ⌠ _S I _S ∙ d S

Dalam integral ini Ps adalah kekuatan suara gelombang, Is adalah intensiti suara gelombang, dan dS adalah perbezaan permukaan yang dilintasi oleh gelombang.

Kuasa dinilai dan kuasa sebenar

Kuasa nominal adalah kuasa maksimum yang diperlukan atau boleh ditawarkan oleh mesin atau motor dalam keadaan penggunaan biasa; iaitu kekuatan maksimum yang dapat disokong atau ditawarkan oleh mesin atau motor.

Istilah nominal digunakan kerana kekuatan itu secara umum digunakan untuk mencirikan mesin, untuk menamakannya.

Sebaliknya, daya yang sebenarnya atau berguna-iaitu, kuasa yang sebenarnya digunakan, dihasilkan atau digunakan oleh mesin atau motor- umumnya berbeza dengan nominal, biasanya kurang.

Contoh

Contoh pertama

Anda mahu mengangkat piano seberat 100 kg ke tingkat tujuh yang tingginya 20 meter. Derek memerlukan masa 4 saat untuk menaikkan piano. Hitung kekuatan kren.

Penyelesaian

Untuk mengira daya, ungkapan berikut digunakan:

P = W / t

Walau bagaimanapun, pertama sekali diperlukan untuk mengira kerja yang dilakukan oleh kren.

W = F ∙ d ∙ cos α = 100 ∙ 9,8 ∙ 20 ∙ 1 = 19,600 N

Oleh itu, kekuatan kren akan:

P = 19,600 / 4 = 4900 W

Contoh kedua

Hitungkan daya yang dilupuskan oleh perintang 10 Ω jika arus 10 A.

Penyelesaian

Dalam kes ini, perlu mengira kuasa elektrik, yang mana formula berikut digunakan:

P = R ∙ I ² = 10 ∙ 10 ² = 1000 W

Rujukan

1. Resnik, Halliday & Krane (2002). Jilid Fizik 1. Cecsa.
2. Kuasa (fizikal). (nd). Di Wikipedia. Diakses pada 3 Mei 2018, dari es.wikipedia.org.
3. Kuasa (fizik). (nd). Di Wikipedia. Diakses pada 3 Mei 2018, dari en.wikipedia.org.
4. Resnick, Robert & Halliday, David (2004). Fizik Ke-4. CECSA, Mexico.
5. Serway, Raymond A .; Jewett, John W. (2004). Fizik untuk Saintis dan Jurutera (edisi ke-6). Brooks / Cole.