A teljesítmény az a sebesség, amellyel a munka egy adott időszak alatt történik. Matematikailag a teljesítmény a munka/idő arány.
P = W/t
Leírás: P = teljesítmény (Joule/másodperc = Watt), W = munka (Joule), t = időintervallum (másodperc)
Ezen egyenlet alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy minél nagyobb a munkasebesség, annál nagyobb a teljesítmény. Másrészt, minél kisebb a munkasebesség, annál kisebb a teljesítmény. A munkasebesség a munkavégzés sebességére utal.
[irp]
A teljesítmény egy skalár. A teljesítmény SI-mértékegysége a joule/szekundum. A joule/szekundum = watt (rövidítve W), James Watt emlékére nevezték el így. A brit birodalmi teljesítménymértékegység láb-font/szekundum.
Ez a mértékegység túl kicsi a gyakorlati célokra, ezért a nagyobb lóerőt (rövidítve hp) használjuk. Egy lóerő = 550 láb-font másodpercenként = 764 watt = ¾ kilowatt.
A munka mennyisége teljesítmény x idő mértékegységben is kifejezhető, például kilowattórában vagy kWh-ban. Egy kWh az egy órán át, állandó 1 kilowatt teljesítmény mellett végzett munkát jelenti.
1. Egy 50 kg-os személy 2 perc alatt fut fel a 10 méter magas lépcsőn . A nehézségi gyorsulás ( g) 10 m/ s² . Határozza meg a teljesítményt.
Ismert:
Tömeg (m²) = 50 kg
Magasság (m) = 10 méter
Nehézségi gyorsulás (g) = 10 m/ s²
Időintervallum ( t) = 2 perc = 2 (60) = 120 másodperc
Keresett : Teljesítmény (P)
megoldás:
Teljesítményképlet:
P = W/t
P = teljesítmény , W = munka , t = idő
Munkaképlet:
W = F s = wh = mgh
W = munka , F = erő , w = súly , d = elmozdulás , h = magasság , m = tömeg, g = nehézségi gyorsulás
W = mgh = (50)(10)(10) = 5000 joule.
P = W / t = 5000 / 120 = 41.7 joule / másodperc
[irp]
2. Számítsa ki, hogy mekkora erőre van szüksége egy 60 kg-os személynek, aki 10 másodperc alatt mászik fel egy 5 méter magas fára. A nehézségi gyorsulás 10 m/ s².
Ismert:
Tömeg (m²) = 60 kg
Magasság (h) = 5 méter s
Nehézségi gyorsulás (g) = 10 m/ s²
Időintervallum (t) = 10 másodperc
Keresett : Erő
megoldás:
Munka:
W = mgh = (60)(10)(5) = 3000 joule
Teljesítmény:
P = W / t = 3000 / 10 = 300 joule/másodperc kondenzátoronként.
3. Egy 300 watt teljesítményű, 5 perces forgási idővel rendelkező forgó komédia. A felhasznált energia…
A. 15 kJ
B. 75 kJ
Kb. 90 kJ
D. 450 kJ
Ismert:
Teljesítmény (P) = 300 watt = 300 joule/másodperc
Időtartam (T) = 5 perc = 5 (60 másodperc) = 300 másodperc
Forgások száma = 5
Keresett: A forgó komédia által felhasznált energia
megoldás:
A helyes válasz D.
[wpdm_csomag azonosítója='1190']
- A munkát erőproblémák és megoldások segítségével végezték.
- Munka-kinetikus energia problémák és megoldások
- Munka-mechanikai energia elvek problémái és megoldásai
- Gravitációs potenciális energia problémák és megoldások
- A rugalmas rugóproblémák és megoldásaik potenciális energiája
- Tápellátási problémák és megoldások
- A mechanikai energiamegmaradás alkalmazása szabadesés esetén
- A mechanikai energiamegmaradás alkalmazása a szabadesés során fel-le mozgásra
- A mechanikai energiamegmaradás alkalmazása görbült felületen történő mozgásra
- A mechanikai energiamegmaradás alkalmazása ferde síkon történő mozgás esetén
- A mechanikai energiamegmaradás alkalmazása a lövedék mozgására
