Enerji – sorunlar ve çözümler

Güç, belirli bir süre içinde yapılan işin hızıdır. Matematiksel olarak güç, iş/zaman oranıdır.

P = W/t

Açıklama: P = güç (Joule/saniye = Watt), W = iş (Joule), t = zaman aralığı (saniye)

Bu denkleme dayanarak, iş yapma hızı ne kadar yüksekse gücün de o kadar yüksek olacağı sonucuna varılabilir. Öte yandan, iş yapma hızı ne kadar düşükse güç de o kadar düşük olur. İş yapma hızı, işin yapılma oranını ifade eder.

Güç, skaler bir büyüklüktür. Gücün SI birimi Joule/saniyedir. Joule/saniye = Watt (kısaltması W), James Watt'a saygı göstermek amacıyla bu şekilde adlandırılmıştır. Gücün İngiliz emperyal birimi ise ayak-pound/saniyedir.

Bu ünite pratik amaçlar için çok küçük olduğundan, daha büyük birim olan beygir gücü (kısaltması hp) kullanılmıştır. Bir beygir gücü = saniyede 550 fit-pound = 764 Watt = ¾ kilovat.

Yapılan iş miktarı, güç x zaman birimleri, örneğin kilovat-saat veya kWh cinsinden de ifade edilebilir. Bir kWh, 1 kilovatlık sabit bir hızda bir saat boyunca yapılan işi ifade eder.

1. 50 kg ağırlığındaki bir kişi ¹⁰ metre yüksekliğindeki merdivenleri 2 dakikada çıkıyor . Yerçekimi ivmesi (g) 10 m/ s²'dir . Gücü belirleyin.

Bilinenler:

Kütle (m) = 50 kg

Yükseklik (h) = 10 metre

Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/ ^s²

Zaman aralığı ( t) = 2 dakika = 2 (60) = 120 saniye

Aranıyor : Güç (P)

Çözüm :

Güç formülü:

P = E / t

P = güç , W = iş , t = zaman

Çalışma Formülü:

W = F s = wh = mgh

W = iş , F = kuvvet , w = ağırlık , d = yer değiştirme , h = yükseklik , m = kütle, g = yerçekimi ivmesi

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

P = W / t = 5000 / 120 = 41.7 Joule/saniye c on d.

2. Yerçekimi ivmesi 10 m/ ^s² olan 60 kg ağırlığındaki bir kişinin 10 saniyede 5 metre yüksekliğindeki bir ağaca tırmanması için gereken gücü hesaplayın.

Bilinenler:

Kütle (m) = 60 kg

Yükseklik (h) = 5 metre

Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/ ^s²

Zaman aralığı (t) = 10 saniye

Aranıyor : Güç

Çözüm :

Çalışmak :

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

Güç:

P = W / t = 3000 / 10 = 300 Joule/saniye koşul.

3. 300 watt gücünde ve 5 dakika boyunca 5 tur dönen döner bir komedi aleti. Kullandığı enerji miktarı…

A. 15 kJ

B. 75 kJ

Yaklaşık 90 kJ

D. 450 kJ

Bilinenler:

Güç (P) = 300 Watt = 300 Joule/saniye

Süre (T) = 5 dakika = 5 (60 saniye) = 300 saniye

Dönme sayısı = 5

Aranıyor: Döner komedinin kullandığı enerji

Çözüm :

Doğru cevap D'dir.

[wpdm_package id = '1190 ′]

1. Çalışma, güç sorunları ve çözümleri üzerine yapıldı.
2. İş-kinetik enerji problemleri ve çözümleri
3. İş-mekanik enerji prensibi problemleri ve çözümleri
4. Yerçekimi potansiyel enerjisi problemleri ve çözümleri
5. Esnek yayların potansiyel enerjisi problemleri ve çözümleri
6. Enerji sorunları ve çözümleri
7. Serbest düşme hareketi için mekanik enerjinin korunumu ilkesinin uygulanması
8. Serbest düşme hareketinde yukarı ve aşağı hareket için mekanik enerjinin korunumu ilkesinin uygulanması
9. Eğri bir yüzeyde hareket için mekanik enerjinin korunumu ilkesinin uygulanması
10. Eğimli düzlemde hareket için mekanik enerjinin korunumu ilkesinin uygulanması
11. Mermi hareketinde mekanik enerjinin korunumu ilkesinin uygulanması