Ισχύς – προβλήματα και λύσεις

Η ισχύς είναι ο ρυθμός με τον οποίο παράγεται έργο σε μια δεδομένη χρονική περίοδο. Μαθηματικά, η ισχύς είναι ο λόγος έργου/χρόνου.

P = W/t

Περιγραφή: P = ισχύς (Joule/δευτερόλεπτο = Watt), W = έργο (Joule), t = χρονικό διάστημα (δευτερόλεπτο)

Με βάση αυτήν την εξίσωση, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι όσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός έργου, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς. Από την άλλη πλευρά, όσο μικρότερος είναι ο ρυθμός έργου, τόσο μικρότερη είναι η ισχύς. Ο ρυθμός έργου αναφέρεται στον ρυθμό με τον οποίο παράγεται έργο.

[irp]

Η ισχύς είναι μια βαθμωτή μονάδα. Η μονάδα ισχύος στο Διεθνές Σύστημα (SI) είναι το Joule/δευτερόλεπτο. Το Joule/δευτερόλεπτο = Watt (συντομογραφία W), και ονομάστηκε έτσι προς τιμήν του James Watt. Η βρετανική αυτοκρατορική μονάδα για την ισχύ είναι foot-pounds ανά δευτερόλεπτο.

Αυτή η μονάδα είναι πολύ μικρή για πρακτικούς σκοπούς, επομένως χρησιμοποιείται η μεγαλύτερη μονάδα ιπποδύναμης (συντομογραφία hp). Μία ιπποδύναμη = 550 πόδια-λίβρες ανά δευτερόλεπτο = 764 Watt = ¾ κιλοβάτ.

Η ποσότητα έργου μπορεί επίσης να εκφραστεί σε μονάδες ισχύος x χρόνου, για παράδειγμα, κιλοβατώρες ή kWh. Μία kWh αναφέρεται στο έργο που παράγεται με σταθερό ρυθμό 1 κιλοβάτ για μία ώρα.

1. Ένα άτομο 50 κιλών ανεβαίνει τρεχούμενο σκάλες ύψους 10 μέτρων σε 2 ^λεπτά . Η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας (g) είναι 10 m/ s² . Προσδιορίστε τη δύναμη.

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 s

Ζητείται : Ισχύς (P)

Λύση:

Φόρμουλα ισχύος:

P = Π / Τ

P = ισχύς , W = έργο , t = χρόνος

Φόρμουλα Εργασίας:

W = F s = wh = mgh

W = έργο , F = δύναμη , w = βάρος , d = μετατόπιση , h = ύψος , m = μάζα, g = επιτάχυνση λόγω βαρύτητας

W = mgh = (50)(10)(10) = 5000 Τζάουλ.

P = W / t = 5000 / 120 = 41.7 Joules/sec c on d.

[irp]

2. Υπολογίστε την ισχύ που απαιτείται για ένα άτομο 60 κιλών που σκαρφαλώνει σε ένα δέντρο ύψους 5 μέτρων σε 10 δευτερόλεπτα. Η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας είναι 10 m/ ^s².

Γνωστό:

Μάζα (m) = 60 kg

Ύψος (υ) = 5 μέτρα β

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/ ^s²

Χρονικό διάστημα (t) = 10 δευτερόλεπτα

Ζητούνται : Δύναμη

Λύση:

Εργασία:

W = mgh = (60)(10)(5) = 3000 Joules

Ισχύς:

P = W / t = 3000 / 10 = 300 Joules/sec cond.

3. Μια περιστροφική κωμωδία με ισχύ 300 watt και χρόνο 5 λεπτών περιστρέφοντας 5 γύρους. Η ενέργεια που χρησιμοποιεί είναι….

Α. 15 kJ

Β. 75 kJ

Γ. 90 kJ

Δ. 450 kJ

Γνωστό:

Ισχύς (P) = 300 Watt = 300 Joules/δευτερόλεπτο

Περίοδος (T) = 5 λεπτά = 5 (60 δευτερόλεπτα) = 300 δευτερόλεπτα

Αριθμός περιστροφών = 5

Ζητείται: Ενέργεια που χρησιμοποιείται από την περιστροφική κωμωδία

Λύση:

Δύναμη – προβλήματα και λύσεις

Η σωστή απάντηση είναι η Δ.

[wpdm_package id = '1190 ′]

Αφήστε ένα σχόλιο Ακύρωση απάντησης