Puterea este rata cu care se efectuează lucrul mecanic într-o anumită perioadă. Matematic, puterea este raportul lucru mecanic/timp.
P = W/t
Descriere: P = putere (Joule/secundă = Watt), W = lucru mecanic (Joule), t = interval de timp (secunde)
Pe baza acestei ecuații, se poate concluziona că, cu cât rata de lucru este mai mare, cu atât puterea este mai mare. Pe de altă parte, cu cât rata de lucru este mai mică, cu atât puterea este mai mică. Rata de lucru se referă la viteza cu care se efectuează lucrul mecanic.
[irp]
Puterea este un scalar. Unitatea SI a puterii este joule/secundă. Joule/secundă = watt (prescurtat W), numit astfel în omagiu adus lui James Watt. Unitatea imperială britanică pentru putere este foot-pounds pe secundă.
Această unitate este prea mică pentru scopuri practice, așa că se folosește unitatea mai mare de putere (prescurtată ca hp). Un cal putere = 550 ft-pounds pe secundă = 764 wați = ¾ kilowatt.
Cantitatea de lucru mecanic poate fi exprimată și în unități de putere x timp, de exemplu, kilowați-oră sau kWh. Un kWh se referă la lucrul mecanic efectuat la o rată constantă de 1 kiloWatt timp de o oră.
1. O persoană de 50 kg urcă în alergare scările aflate la o înălțime de 10 metri în 2 minute . Accelerația gravitațională (g) este de 10 m/ s² . Determinați puterea.
Cunoscut:
Masă (m) = 50 kg
Înălțime (h) = 10 metri
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ s²
Interval de timp ( t) = 2 minute = 2 (60) = 120 secunde
Se caută : Putere (P)
soluţie:
Formula puterii:
P = L / t
P = putere , W = lucru mecanic , t = timp
Formula de lucru:
W = F s = wh = mgh
W = lucru mecanic , F = forță , w = greutate , d = deplasare , h = înălțime , m = masă, g = accelerație gravitațională
W = mgh = (50)(10)(10) = 5000 Jouli.
P = W / t = 5000 / 120 = 41.7 Jouli / secundă.
[irp]
2. Calculați puterea necesară unei persoane de 60 kg care urcă într-un copac înalt de 5 metri în 10 secunde. Accelerația gravitațională este de 10 m/ s².
Cunoscut:
Masa (m) = 60 kg
Înălțime (h) = 5 metri s
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ s²
Interval de timp (t) = 10 secunde
Se caută : Putere
soluţie:
Munca:
W = mgh = (60)(10)(5) = 3000 Jouli
Putere:
P = W / t = 3000 / 10 = 300 Jouli/ secundă
3. O comedie rotativă cu o putere de 300 wați și o perioadă de 5 minute în care se rotește 5 ture. Energia pe care o folosește este….
A. 15 kJ
B. 75 kJ
C. 90 kJ
D. 450 kJ
Cunoscut:
Putere (P) = 300 wați = 300 jouli/secundă
Perioada (T) = 5 minute = 5 (60 secunde) = 300 secunde
Număr de rotații = 5
Se caută: Energia utilizată de comedia rotativă
soluţie:
Raspunsul corect este D.
[wpdm_package id = '1190 ′]
- Lucrările au fost realizate prin probleme și soluții de forță
- Probleme și soluții ale energiei cinetice de lucru
- Probleme și soluții ale principiului energiei mecanice-lucru
- Probleme și soluții ale energiei potențiale gravitaționale
- Probleme și soluții privind energia potențială a arcurilor elastice
- Probleme și soluții pentru energie electrică
- Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea de cădere liberă
- Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea ascendentă și descendentă în cădere liberă
- Aplicarea principiului conservării energiei mecanice pentru mișcarea pe o suprafață curbă
- Aplicarea principiului conservării energiei mecanice pentru mișcarea pe un plan înclinat
- Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea proiectilului
