2 Παραδείγματα ερωτήσεων ισχύος
Η ισχύς είναι ο ρυθμός με τον οποίο παράγεται έργο usaha ή προσπάθειες που καταβάλλονται σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα.
Μεταμετρικά, η δύναμη είναι ο λόγος της προσπάθειας προς τον χρόνο.
P = Π / Τ
Περιγραφή: P = ισχύς (μονάδα Joule/δευτερόλεπτο), W = έργο (Joule) και t = χρονικό διάστημα (δευτερόλεπτο)
Με βάση αυτήν την εξίσωση, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι όσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός με τον οποίο παράγεται έργο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς, και αντίστροφα, όσο μικρότερος είναι ο ρυθμός με τον οποίο παράγεται έργο, τόσο μικρότερη είναι η ισχύς.
Η ισχύς είναι ένα βαθμωτό μέγεθος. Το διεθνές σύστημα μονάδων για την ισχύ είναι το joule/δευτερόλεπτο. Joule/δευτερόλεπτο = βατ (συντομογραφία W), που ονομάστηκε έτσι προς τιμήν του James Watt.
Το βρετανικό σύστημα μονάδων ισχύος είναι 1 λίβρα-πόδι-δύναμη ανά δευτερόλεπτο. Αυτή η μονάδα είναι πολύ μικρή για πρακτικούς σκοπούς, επομένως χρησιμοποιείται μια μεγαλύτερη μονάδα, η ιπποδύναμη (συντομογραφία hp). 1 ιπποδύναμη = 550 λίβρες-πόδι-δύναμη ανά δευτερόλεπτο = 764 βατ = ¾ κιλοβάτ.
Η ποσότητα έργου μπορεί επίσης να εκφραστεί σε μονάδες ισχύος x χρόνου, για παράδειγμα κιλοβατώρες ή KWH (Kilo Watt Hour). Μία KWH είναι το έργο που παράγεται με σταθερό ρυθμό 1 κιλοβάτ για 1 ώρα.
1. Ένα άτομο βάρους 50 κιλών ανεβαίνει μια σκάλα ύψους 10 μέτρων για 2 λεπτά. Εάν η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας (g) είναι 10 m/s2, τότε η παραγόμενη ισχύς είναι….
Συζήτηση
Είναι γνωστό :
Μάζα (m) = 50 kg
Ύψος (υ) = 10 μέτρα
Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2
Χρονικό διάστημα (t) = 2 λεπτά = 2 (60) = 120 δευτερόλεπτα
Ερωτηθείς : ισχύς (P)
Jawab :
Φόρμουλα ισχύος :
P = Π / Τ
Περιγραφή: P = δύναμη, W = έργο, t = χρόνος
Επιχειρηματικός τύπος :
W = F s = wh = mgh
Περιγραφή: W = έργο, F = δύναμη, w = βαρύτητα, s = μετατόπιση, h = ύψος, m = μάζα, g = επιτάχυνση λόγω βαρύτητας.
Όταν κάποιος ανεβαίνει σκάλες, η δύναμη της βαρύτητας παράγει έργο στο άτομο. Το έργο που παράγεται από μια συντηρητική δύναμη όπως η βαρύτητα εξαρτάται μόνο από την αλλαγή στο ύψος. Το έργο που παράγεται από τη δύναμη της βαρύτητας προκαλεί την αύξηση της βαρυτικής δυναμικής ενέργειας του ατόμου. Το έργο που παράγεται από τη δύναμη της βαρύτητας στο άτομο είναι:
W = mgh = (50)(10)(10) = 5000 Τζάουλ.
Έτσι, η ενέργεια που παράγεται όταν το άτομο ανεβαίνει τις σκάλες είναι:
P = W / t = 5000 / 120 = 41,7 Joules/δευτερόλεπτο.
2. Ένα άτομο με μάζα 60 kg σκαρφαλώνει σε μια καρύδα σε ύψος 5 μέτρων σε 10 δευτερόλεπτα. Η δύναμη που απαιτείται για να σκαρφαλώσει στην καρύδα είναι… g = 10 m/s2
Συζήτηση
Είναι γνωστό :
Μάζα (m) = 60 kg
Ύψος (υ) = 5 μέτρα
Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2
Χρονικό διάστημα (t) = 10 δευτερόλεπτο
Ερωτηθείς : Ισχύς
Jawab :
Επιχείρηση:
W = mgh = (60)(10)(5) = 3000 Joules
Ισχύς:
P = W / t = 3000 / 10 = 300 Joules/δευτερόλεπτο.
