En kroppsbyggare och en femte klassare kunde båda bära alla böcker från en hyllplan uppför en trappa, men det är troligt att avsluta uppgiften på samma tid. Kroppsbyggaren kommer förmodligen att vara snabbare eftersom hon har en högre effektklass än femte klassningen. På samma sätt kommer en racerbil med en hög hästkraft att kunna resa längre mycket snabbare än, väl, en häst. TL; DR (för lång; läste inte) Ström är ett mått på hur mycket arbete som görs i ett tidsintervall. En snabb anmärkning om hästkrafter: Begreppet är avsett att jämföra en ångmotors effekt med en häst, som i en 700 hästkraftsmotor skulle kunna göra ungefär 700 gånger arbetet med en enda häst. Detta går tillbaka till när ångmotorerna var nya och en av de mest framstående uppfinnarna som arbetade för att förbättra deras effektivitet, James Watt, myntade termen som ett sätt att övertyga den genomsnittliga personen om deras värde. Det finns två sätt att beräkna effekt beroende på vilken information som finns tillgänglig. Dessutom finns det två kraftenheter som är lika giltiga. 1. Kraft i form av arbete och tid: P \u003d W /t Där arbete W 2. Kraft i form av kraft och hastighet: P \u003d F × v Där kraft F Dessa ekvationer är inte slumpmässiga ekvivalenta. Den andra ekvationen kan härledas från den första som så: Börjar med: P \u003d W /t Observera att arbete är den samma som krafttider förskjutning: W \u003d F × d Ersätt detta i: P \u003d F × d /t Då för förskjutning i vilken tidsenhet som är hastighet P \u003d F × v SI-enheten för Power p Att titta på den andra formeln för ström leder dock till en annan enhet. Kraft gånger hastighet ger en mätning i enheterna på Newton-meter per sekund (Nm /s). Sedan energienheten är Joule också definierad som en Newton-meter (Nm), kan den första delen av den skrivas om som en Joule istället, vilket resulterar i den andra SI-kraftenheten: Joules per sekund (J /s ). Tips Effekt kan mätas i watt (W) eller Joules per sekund (J /s). Med tanke på definitionen av makt och de två sätten att hitta den ger flera sätt att öka någons makt Tips Hur man ökar kraften: Få mer gjort under en kortare tidsperiod. Detta innebär också att en mycket stark maskin, säger en mycket muskulös kroppsbyggare, fortfarande kan sakna power På liknande sätt en mycket snabb maskin eller person som inte blir mycket gjort, någon snabbt att slingra på plats men inte komma någonstans, är inte riktigt kraftfull. 1. Usain Bolt genererade cirka 25 W kraft i sin rekordinställda 100 m sprint, vilket tog 9,58 sekunder. Hur mycket arbete gjorde han? Eftersom P P \u003d W /t 25 W \u003d W Lösning för W 2. Med vilken genomsnittlig kraft pressade han mot marken när han sprang? Eftersom arbete i Nm redan är känt, liksom förskjutningen 239,5 Nm /100 m \u003d 2,395 N 3. Hur mycket kraft genererar en person på 48 kg som tar 6 sekunder att köra upp en trappuppgång på 3 meter? I det här problemet ges förskjutningen och tiden, vilket snabbt tillåter en hastighetsberäkning: v \u003d d /t \u003d 3 m /6 s \u003d 0,5 m /s Den andra effektekvationen har hastighet, men den inkluderar också kraft. En person som kör uppför en trappsteg arbetar för att motverka tyngdkraften. Så, kraften i detta fall kan hittas med hjälp av deras massa och acceleration på grund av tyngdkraften, som på jorden alltid är lika med 9,8 m /s 2. F grav \u003d mg F grav \u003d 48 kg × 9,8 m /s 2 F grav \u003d 470,4 N Nu kraft och hastighet passar in i den andra formeln för effekt: P \u003d F × v P \u003d 470,4 N × 0,5 m /s | P \u003d 235.2 J /s Observera att beslutet att lämna enheterna här som J /s snarare än Watts är godtyckligt. Ett lika godtagbart svar är 235,2 W. 4. En hästkraft i SI-enheter är ungefär 746 watt, vilket är baserat på den last som en passande häst kunde ha bära i en minut. Hur mycket arbete gjorde exemplet häst under den här tiden? Det enda steget innan du ansluter värdena för kraft och tid i den första ekvationen är att se till att tiden är i rätt SI-enheter på sekunder genom att skriva om en minut som 60 sekunder. Sedan: P \u003d W /t 746 W \u003d W W Många elföretag tar ut en avgift baserat på deras kilowattimmar. För att förstå innebörden av denna gemensamma elektriska enhet, börja med att bryta ned enheterna. Prefixet kilo För att räkna kilowattimmar multiplicerar du antalet kilowatt gånger de timmar som används. Således, om någon använder en 100 Watt glödlampa i 10 timmar, kommer de att ha använt totalt 1 000 Watt-timmar eller 1 kWh el. 1. En elverktyg kostar $ 0,12 per kilowatt-timme. Ett mycket kraftfullt vakuum på 3 000 W används i 30 minuter. Hur mycket kostar denna mängd energi husägarna? 3 000 W \u003d 3 kW 30 minuter \u003d 0,5 timmar 3 kW × 0,5 h \u003d 1,5 kWh 1,5 kWh × $ 0,12 /kWh \u003d $ 0,18 2. Samma verktyg krediterar ett hushåll med $ 10 för varje 4 kWh el som det returnerar till nätet. Solen ger cirka 1 000 W kraft per kvadratmeter. Om en två kvadratmeter stor solcell i ett hus samlar energi i 8 timmar, hur mycket pengar genererar den? Med tanke på informationen i problemet måste solcellen kunna samla 2 000 W från Sol, eller 2 kW. På 8 timmar är det 16 kWh. ($ 10/4 kWh) × 16 kWh \u003d $ 40
Formulas for Power
mäts i Newton-meter (Nm) och tid t
mäts i sekunder (er).
är i Newton (N) och hastighet v
är i meter /sekund (m /s).
(v \u003d d /t), skriv om termerna i slutet som v
:
Power Units of
presenteras vanligtvis som Watts (W), uppkallad efter samma James Watt som designade motorer och jämförde dem med hästar . Glödlampor och andra hushållsapparater inkluderar vanligtvis den här enheten på sina taggar.
Hur man blir kraftfull
: öka styrkan (använd mer kraft
) eller få samma arbete snabbare (minska t
eller öka v
). En kraftfull bil är stark och fort, och en svag är ingen av dem. Det lättare och snabbare arbetet kan göras
, kraftfullare och det företag som utför arbetet.
. En person som kan lyfta en mycket tung belastning, men bara mycket långsamt, är mindre kraftfull än någon som kan lyfta den snabbt.
Exempel Strömberäkningar
och t och ges, och W är okänd, använd den första ekvationen:
/9,58 s
: 239,5 Nm
i meter, delat med Längden på loppet kommer att ge kraften
(uttryckt på ett annat sätt, arbetet
är detsamma som kraften gånger förskjutning:
W \u003d F × d):
/60 s
\u003d 44 670 Nm - Kilowatt och elektricitet
betyder 1 000, så en kilowatt (kW) är lika med 1 000 watt. Således är en kilowatt-timme (kWh)
mängden kilowatt som används på en timme.
Kilowatt-timmars Exempel Problem
