Мощность. Единицы мощности
Одинаковую работу можно совершить за разное время: кран переносит груз быстрее человека, механический копёр забивает сваю быстрее ручного труда. Для сравнения быстроты совершения работы вводят мощность.
Мощность равна отношению работы ко времени её выполнения: \(N=\frac{A}{t}\). Буквой N обозначают мощность, A — работу, t — время. Чем больше работа за одно время или чем меньше время одной работы, тем больше мощность. Для меняющейся работы отношение за весь интервал даёт среднюю мощность.
Единица СИ — ватт, Вт, в честь Джеймса Уатта. 1 Вт = 1 Дж/с: за секунду совершается работа 1 Дж. Применяют 1 мВт = 0,001 Вт; 1 кВт = 1000 Вт; 1 МВт = 1 000 000 Вт. В характеристиках двигателей встречается лошадиная сила: 1 л. с. ≈ 735,5 Вт. Это единица мощности, несмотря на слово «сила» в названии.
Таблица показывает разные масштабы: электросамокат — 0,35 кВт, автомобиль «Лада Приора» — 72,2 кВт, электропоезд «Ласточка» — 2560 кВт. Для Ми-8 указаны два двигателя по 1100 кВт, для Ан-124 — четыре по 9200 кВт, для ледокола «Арктика» 2016 года — 60 000 кВт. Это приведённые в учебнике характеристики конкретных примеров, а не одна мощность для всего транспорта такого типа.
Зная постоянную или среднюю за данный интервал мощность, находят работу: A = Nt. Ватты и секунды дают джоули. В разобранном примере двигатель вентилятора мощностью 55 Вт работает 30 мин = 1800 с: A = 55 · 1800 = 99 000 Дж = 99 кДж. Для расчёта предполагают, что указанная мощность относится к совершаемой работе за это время.
Мощность живых организмов зависит от режима движения. В учебном примере для одного кита при скорости 8,5 км/ч приведено около 5 кВт, а при 17 км/ч — около 40 кВт. Это показывает, что удвоение скорости не обязательно требует только удвоения мощности: сопротивление и условия движения тоже меняются.
Мощность — быстрота совершения работы: \(N=\frac At\). Единица СИ — ватт, 1 Вт = 1 Дж/с. По постоянной мощности и времени работу находят как \(A=Nt\).
Дайте определение мощности.
Мощность характеризует быстроту совершения работы. Средняя мощность за интервал — работа, делённая на длительность этого интервала. Одинаковую работу более мощный привод при прочих условиях может выполнить быстрее.
Запишите формулу мощности.
\(N_{\text{ср}}=\frac At\). Для постоянной силы и постоянной скорости вдоль неё \(N=Fv\), поскольку \(A=Fs\), \(s=vt\). При переменном процессе \(A/t\) — средняя, а не обязательно мгновенная мощность.
Какие единицы мощности известны?
Ватт: \(1\,\text{Вт}=1\,\frac{\text{Дж}}{\text{с}}\). Милливатт 0,001 Вт, киловатт 1000 Вт, мегаватт 1000000 Вт. Указанная в тексте метрическая лошадиная сила приблизительно 735,5 Вт. Мощность не следует путать с работой в джоулях или с силой в ньютонах.
Как найти работу по мощности и времени?
При постоянной мощности \(A=Nt\). Если дана средняя мощность за весь интервал, это равенство тоже верно для этого интервала. При произвольно меняющейся мгновенной мощности складывают работы малых интервалов.
Выберите номер, чтобы открыть условие и пошаговое решение.
1 2 3 4 5 6Пример в тексте
Обсуждаем вместе
Задание 37
Задали работу по теме параграфа?
Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.