พลังงาน – ปัญหาและแนวทางแก้ไข

กำลังคืออัตราการทำงานที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่กำหนด ในทางคณิตศาสตร์ กำลังคืออัตราส่วนของงานต่อเวลา

P = W/t

คำอธิบาย: P = กำลัง (จูล/วินาที = วัตต์), W = งาน (จูล), t = ช่วงเวลา (วินาที)

จากสมการนี้ สรุปได้ว่า ยิ่งอัตราการทำงานสูงเท่าไร พลังงานก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ในทางกลับกัน ยิ่งอัตราการทำงานต่ำเท่าไร พลังงานก็ยิ่งน้อยลงเท่านั้น อัตราการทำงานหมายถึง อัตราที่ใช้ในการทำงานให้เสร็จ

[irp]

กำลังเป็นปริมาณสเกลาร์ หน่วย SI ของกำลังคือจูล/วินาที จูล/วินาที = วัตต์ (ย่อว่า W) ซึ่งตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่เจมส์ วัตต์ หน่วยอิมพีเรียลของอังกฤษสำหรับกำลังคือฟุต-ปอนด์ต่อวินาที

หน่วยนี้เล็กเกินไปสำหรับการใช้งานจริง ดังนั้นจึงใช้หน่วยที่ใหญ่กว่าคือ แรงม้า (ย่อว่า hp) 1 แรงม้า = 550 ฟุต-ปอนด์ต่อวินาที = 764 วัตต์ = ¾ กิโลวัตต์

ปริมาณงานสามารถแสดงได้ในหน่วยกำลังคูณเวลา เช่น กิโลวัตต์-ชั่วโมง หรือ kWh 1 kWh หมายถึงงานที่ทำในอัตราคงที่ 1 กิโลวัตต์ เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง

1. คนคน หนึ่งหนัก 50 กิโลกรัมวิ่งขึ้นบันไดสูง 10 เมตรในเวลา²นาทีความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง(g) คือ 10 m/ s² จงหาค่ากำลัง

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 50 กก.

ความสูง(h) = 10 เมตร

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/ ^s²

ช่วงเวลา( t) = 2 นาที= 2 (60) = 120 วินาที

ต้องการ : พลัง(P)

วิธีการแก้ปัญหา:

สูตรแห่งพลัง:

P=W/t

P = กำลัง, W = งาน, t = เวลา

สูตรการคำนวณงาน:

W = F s = wh = mgh

W = งาน , F = แรง, w = น้ำหนัก , d = การกระจัด , h = ความสูง, m = มวล , g = ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง

W = mgh = (50)(10)(10) = 5000 จูล

P = W / t = 5000 / 120 = 41.7 จูล/วินาทีc on d.

[irp]

2. จงคำนวณกำลังที่คนหนัก 60 กิโลกรัมต้อง ใช้ในการปีนต้นไม้สูง 5 เมตร ในเวลา 10 วินาที โดยความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงคือ 10 m/ ^s²

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 60 กก.

ความสูง(h) = 5 เมตร

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง(g) = 10 m/ ^s²

ช่วงเวลา(t) = 10 วินาที

ต้องการ:พลังอำนาจ

วิธีการแก้ปัญหา:

งาน :

W = mgh = (60)(10)(5) = 3000 จูล

พลังงาน:

P = W / t = 3000 / 10 = 300 จูล/ วินาที

3. เครื่องเล่นตลกแบบหมุนได้ กำลังไฟ 300 วัตต์ ระยะเวลาการหมุน 5 นาที หมุนทั้งหมด 5 รอบ พลังงานที่ใช้คือ….

ก. 15 กิโลจูล

B. 75 กิโลจูล

C. 90 กิโลจูล

ง. 450 กิโลจูล

เป็นที่รู้จัก :

กำลัง (P) = 300 วัตต์ = 300 จูล/วินาที

ช่วงเวลา (T) = 5 นาที = 5 (60 วินาที) = 300 วินาที

จำนวนรอบการหมุน = 5

ต้องการ:พลังงานที่ใช้โดยละครตลกเรื่องโรตารี่

วิธีการแก้ปัญหา:

พลังงาน – ปัญหาและแนวทางแก้ไข

คำตอบที่ถูกต้องคือ ข้อ D.

แพ็คเกจ wpdm_id='1190'

แสดงความคิดเห็น ยกเลิกการตอบ