La potenza è la velocità con cui viene svolto un lavoro in un dato periodo di tempo. Matematicamente, la potenza è il rapporto lavoro/tempo.
P = peso/t
Descrizione: P = potenza (Joule/secondo = Watt), W = lavoro (Joule), t = intervallo di tempo (secondi)
In base a questa equazione, si può concludere che maggiore è la velocità di lavoro, maggiore è la potenza. D'altra parte, minore è la velocità di lavoro, minore è la potenza. La velocità di lavoro si riferisce alla rapidità con cui viene svolto il lavoro.
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La potenza è una grandezza scalare. L'unità di misura SI della potenza è il Joule/secondo. Il Joule/secondo equivale al Watt (abbreviato in W), così chiamato in omaggio a James Watt. L'unità di misura imperiale britannica per la potenza è il piede-libbra al secondo.
Questa unità è troppo piccola per scopi pratici, quindi si utilizza l'unità più grande cavallo vapore (abbreviato in hp). Un cavallo vapore = 550 piedi-libbra al secondo = 764 watt = ¾ di kilowatt.
La quantità di lavoro può essere espressa anche in unità di potenza x tempo, ad esempio, kilowattora o kWh. Un kWh si riferisce al lavoro svolto a una velocità costante di 1 kilowatt per un'ora.
1. Una persona di 50 kg sale di corsa le scale alte 10 metri in 2 minuti. L'accelerazione di gravità (g) è di 10 m/ s² . Determinare la potenza.
Conosciuto :
Massa (m) = 50 kg
Altezza (h) = 10 metri
Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ s²
Intervallo di tempo (t) = 2 minuti = 2 (60) = 120 secondi s
Ricercato : Potere (P)
soluzione:
Formula della potenza:
P=P/t
P = potenza , W = lavoro , t = tempo
Formula di lavoro:
W = F s = wh = mgh
W = lavoro , F = forza , w = peso , d = spostamento , h = altezza , m = massa, g = accelerazione di gravità
W = mgh = (50)(10)(10) = 5000 Joule.
P = W / t = 5000 / 120 = 41.7 Joule/sec c on d.
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2. Calcola la potenza necessaria a una persona di 60 kg che si arrampica su un albero alto 5 metri in 10 secondi. L'accelerazione di gravità è di 10 m/ s².
Conosciuto :
Massa (m) = 60 kg
Altezza (h) = 5 metri s
Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ s²
Intervallo di tempo (t) = 10 secondi
Cercasi : Potenza
soluzione:
Opera :
W = mgh = (60)(10)(5) = 3000 Joule
Energia :
P = W / t = 3000 / 10 = 300 Joule/sec cond.
3. Una commedia rotativa con una potenza di 300 watt e un periodo di rotazione di 5 minuti, che compie 5 giri. L'energia che utilizza è...
A. 15 kJ
B. 75 kJ
Circa 90 kJ
D. 450 kJ
Conosciuto :
Potenza (P) = 300 Watt = 300 Joule/secondo
Periodo (T) = 5 minuti = 5 (60 secondi) = 300 secondi
Numero di rotazioni = 5
Ricercato: Energia utilizzata dalla commedia rotativa
soluzione:
La risposta corretta è d.
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