Formula dan Unit Kuasa Fizikal, Jenis Kuasa (dengan Contoh)



The kuasa fizikal ia merujuk kepada jumlah kerja yang dilakukan (atau tenaga yang digunakan) oleh satu unit masa. Kuasa adalah kuantiti skalar, iaitu unit pengukurannya dalam Sistem Unit Antarabangsa pada bulan Julai (J / s), yang dikenali sebagai Watt untuk menghormati James Watt.

Satu lagi ukuran ukuran pengukuran ialah kuda stim tradisional. Dalam fizik pelbagai jenis kuasa dipelajari: kuasa mekanikal, kuasa bunyi, kuasa kalori, antara lain. Secara umum, terdapat idea intuitif mengenai maksud kuasa. Ia biasanya dikaitkan dengan kuasa yang lebih besar, penggunaan yang lebih besar. 

Oleh itu, mentol lampu menggunakan lebih banyak tenaga elektrik jika kekuatannya lebih besar; perkara yang sama berlaku dengan pengering rambut, radiator atau komputer peribadi.

Oleh itu, perlu memahami maksudnya, pelbagai jenis kuasa yang ada dan memahami bagaimana ia dikira dan apakah hubungan antara unit pengukuran yang paling biasa.

Indeks

  • 1 formula
  • 2 unit
  • 3 Jenis kuasa
    • 3.1 Kuasa mekanikal
    • 3.2 Kuasa elektrik
    • 3.3 Kuasa haba
    • 3.4 Kuasa bunyi
    • 3.5 Kuasa nominal dan kuasa sebenar
  • 4 Contoh
    • 4.1 Contoh pertama
    • 4.2 Contoh kedua
  • 5 Rujukan

Formula

Dengan definisi, untuk mengira kuasa yang digunakan atau dibekalkan dalam selang masa, ungkapan berikut digunakan:

P = W / t

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

Jika anda ingin mengira kuasa serta-merta, anda harus menggunakan formula berikut:

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

Unit

Keistimewaan kuasa dalam Sistem Unit Antarabangsa ialah Julai sesaat (J / s), yang dikenali sebagai watt (W). Ia juga biasa dalam konteks tertentu untuk menggunakan unit lain seperti kilowatt (kW), kuasa kuda (CV), antara lain.

Jelas, kilowatt bersamaan dengan 1000 watt. Sebaliknya, kesamaan antara kuda stim dan watt adalah seperti berikut:

1 CV = 745.35 W

Satu lagi unit kuasa, walaupun penggunaannya kurang biasa, ialah ergium sesaat (erg / s), yang sama dengan 10-7 W.

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

Jenis kuasa

Antara jenis kuasa yang wujud, beberapa yang paling penting adalah yang akan dipelajari seterusnya.

Kuasa mekanikal

Kuasa mekanikal yang dikenakan pada pepejal tegar diperolehi dengan melaksanakan produk di antara jumlah daya yang dihasilkan dan kelajuan yang dihantar ke badan itu..

P = F ∙ v

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

Sekiranya terdapat juga pergerakan putaran pepejal tegar dan, oleh itu, kuasa-kuasa yang dikenakan di atasnya mengubah suai halaju sudut yang menimbulkan percepatan sudut, ia mesti:

P = F ∙ v + M ∙ ω

Dalam ungkapan ini M ialah momen yang terhasil bagi daya pakai dan ω adalah halaju sudut badan.

Kuasa elektrik

Kuasa elektrik yang dibekalkan atau dimakan oleh komponen elektrik adalah hasil membahagikan jumlah tenaga elektrik yang disampaikan atau diserap oleh komponen itu dan masa yang dibelanjakan untuknya. Ia dikira dari ungkapan berikut:

P = V ∙ Saya

Dalam persamaan ini V adalah perbezaan potensi melalui komponen dan saya adalah arus arus elektrik yang melintasinya.

Dalam kes tertentu bahawa komponen itu adalah rintangan elektrik, ungkapan berikut boleh digunakan untuk mengira kuasa: P = R ∙ I2 = V2 / R, di mana R ialah nilai rintangan elektrik bagi komponen yang dipersoalkan.

Kuasa haba

Kuasa kalori sesuatu komponen ditakrifkan sebagai jumlah tenaga yang hilang atau dilepaskan dalam bentuk haba oleh komponen tersebut dalam satu unit masa. Ia dikira dari ungkapan berikut: 

P = E / t

Dalam ungkapan E ialah tenaga yang dikeluarkan dalam bentuk haba.

Kuasa bunyi

Kuasa bunyi ditakrifkan sebagai tenaga yang diangkut oleh gelombang bunyi dalam satu unit masa melalui permukaan tertentu.

Oleh itu, kuasa bunyi bergantung kepada intensiti gelombang bunyi dan di permukaan yang dilalui oleh gelombang tersebut, dan dikira dengan menggunakan integral berikut:

PS = ⌠S  SayaS ∙ d S

Dalam Ps integral ini adalah kuasa bunyi gelombang, Adakah kekuatan intensiti gelombang, dan dS adalah perbezaan permukaan yang dilalui oleh gelombang.

Kuasa nominal dan kuasa sebenar

Kuasa nominal adalah kuasa maksimum yang diperlukan oleh mesin atau motor atau boleh ditawarkan di bawah keadaan biasa penggunaan; iaitu, kuasa maksimum yang mesin atau motor boleh menyokong atau menawarkan.

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

Sebaliknya, kuasa sebenar atau yang berguna-iaitu, kuasa yang sebenarnya digunakan, menjana atau menggunakan mesin atau motor - secara amnya berbeza daripada kuasa nominal, biasanya kurang.

Contohnya

Contoh pertama

Anda ingin menaikkan piano 100 kg dengan kren ke tingkat ketujuh yang berada pada ketinggian 20 meter. Kren mengambil masa 4 saat untuk mendaki piano. Hitung kuasa kren.

Penyelesaian

Untuk mengira kuasa, ungkapan berikut digunakan:

P = W / t

Walau bagaimanapun, di tempat pertama diperlukan untuk mengira kerja yang dilakukan oleh kren itu.

W = F ∙ d ∙ cos α = 100 ∙ 9.8 ∙ 20 ∙ 1 = 19,600 N

Oleh itu, kuasa kren adalah:

P = 19,600 / 4 = 4900 W

Contoh kedua

Kirakan kuasa yang hilang oleh perintang 10 Ω diseberang oleh arus 10 A.

Penyelesaian

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

P = R ∙ Saya2 = 10 ∙ 102 = 1000 W 

Rujukan

  1. Resnik, Halliday & Krane (2002). Fizik Jilid 1. Cecsa.
  2. Kuasa (fizikal). (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 3 Mei 2018, dari es.wikipedia.org.
  3. Kuasa (fizik). (n.d.). Di Wikipedia. Diambil 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 Para saintis dan Jurutera (Edisi ke-6). Brooks / Cole.