Moc – problémy a riešenia

Výkon je rýchlosť, akou sa práca vykoná za daný čas. Matematicky je výkon pomer práce a času.

P = W/t

Popis: P = výkon (Joule/sekunda = Watt), W = práca (Joule), t = časový interval (sekunda)

Na základe tejto rovnice možno vyvodiť záver, že čím vyššia je pracovná rýchlosť, tým väčší je výkon. Na druhej strane, čím menšia je pracovná rýchlosť, tým menší je výkon. Pracovná rýchlosť sa vzťahuje na rýchlosť, akou sa práca vykonáva.

[irp]

Výkon je skalár. Jednotkou výkonu v sústave SI je Joule/sekunda. Joule/sekunda = Watt (skrátene W), pomenovaný na počesť Jamesa Watta. Britská imperiálna jednotka výkonu je stopa-libra za sekundu.

Táto jednotka je na praktické účely príliš malá, preto sa používa väčšia jednotka konských síl (skrátene hp). Jedna konská sila = 550 stôp-libier za sekundu = 764 wattov = ¾ kilowattu.

Množstvo práce možno vyjadriť aj v jednotkách výkonu x času, napríklad kilowatthodiny alebo kWh. Jedna kWh sa vzťahuje na prácu vykonanú konštantnou rýchlosťou 1 kilowatt počas jednej hodiny.

1. Osoba ^s hmotnosťou 50 kg vybehne po schodoch vysokých 10 metrov za 2 minúty. Jej gravitačné zrýchlenie (g) je 10 m/ s² . Určte výkon.

Známe:

Hmotnosť (m) = 50 kg

Výška (v) = 10 metrov

Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (g) = 10 m/ ^s²

Časový interval (t) = 2 minúty = 2 (60) = 120 sekúnd

Hľadané : Sila (P)

riešenie:

Vzorec sily:

P = W/t

P = výkon , W = práca , t = čas

Vzorec práce:

W = F s = wh = mgh

W = práca , F = sila , w = hmotnosť , d = posunutie , h = výška , m = hmotnosť, g = gravitačné zrýchlenie

W = mgh = (50)(10)(10) = 5000 Joulov.

P = W / t = 5000 / 120 = 41.7 Joulov/s c na d.

[irp]

2. Vypočítajte výkon potrebný pre osobu s hmotnosťou 60 kg, ktorá vylezie na strom vysoký 5 metrov za 10 sekúnd. Tiažové zrýchlenie je 10 m/ ^s².

Známe:

Hmotnosť (m) = 60 kg

Výška (v) = 5 metre s

Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (g) = 10 m/ ^s²

Časový interval (t) = 10 sekúnd

Hľadané : Moc

riešenie:

Práca:

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

Moc :

P = W / t = 3000 / 10 = 300 Joulov/s kond.

3. Rotačná komédia s výkonom 300 wattov a dobou otáčania 5 minút. Spotrebovaná energia je….

A. 15 kJ

B. 75 kJ

cca 1 980 kJ

D. 19 800 kJ

Známe:

Výkon (P) = 300 wattov = 300 joulov/sekundu

Obdobie (T) = 5 minút = 5 (60 sekúnd) = 300 sekúnd

Počet otáčok = 5

Hľadá sa: Energia spotrebovaná rotačnou komédiou

riešenie:

Moc – problémy a riešenia

Správna odpoveď je D.

[wpdm_package id='1190']

Pridať komentár Zrušiť odpoveď