Cum se calculează puterea: 4 pași (cu ilustrații)

Cum se calculează puterea în cai putere sau wați că caracterizează și de ce contează.

Pași

unu. Bazele. Cuvânt "putere" Determinată ca muncă efectuată într-o anumită perioadă de timp. Lucrarea, la rândul său, este un termen istoric care caracterizează eficacitatea forței aplicate (pentru mișcarea corpului sau pentru a depăși alte obstacole sau rezistență) la o anumită distanță.

Este important aici că pentru "muncă", forța ar trebui să acționeze la o anumită distanță. De exemplu, dacă șurubul deplasează barca de-a lungul apei cu o rezistență de 300 N pe distanța de 80 m, atunci lucrarea este egală cu puterea X distanța = 300 x 80 = 24000 J (H * m), adică, adică Se poate spune că șurubul a făcut 24000 J.
Luați în considerare momentul în care a luat-o pentru a muta barca pentru o anumită distanță. Să presupunem că nava se mișcă la o viteză de 20 m / s. Pentru trecerea de 80 m, ar dura 80/20 = 4 secunde. Deci, barca cu șurub a făcut 24.000 J de lucru în 4 secunde, astfel încât puterea este egală: 24000/4 = 6000 W (J / S).
Referință istorică. La motoarele cu combustie internă și puterea aburului, care a condus cele mai primele trenuri și nave pentru a se deplasa (primul șurub a fost instalat de nava Marea Britanie HMS, care a ieșit prima dată în mare în 1846. A fost una dintre șase ani - Șurubul care arăta ca o moară de vânt), un număr mare de sarcini diverse au fost efectuate de cai. Prin urmare, oamenii au calculat valoarea muncii pe care un cal le poate efectua într-un anumit moment. După medierea valorilor obținute într-o serie de teste, s-au oprit pe o figură de 550 de picioare pe secundă ca o valoare standard a lucrării efectuate de un cal sănătos. Apoi, această valoare a început să fie numită "Cai putere".

În Rusia, sub puterea de cai putere, cai putere, egală cu aproximativ 735,5 wați înseamnă.

O altă unitate de alimentare folosită universal este "Watt" (Sistem internațional unitar). Dacă forța dintr-un Newton mișcă corpul pentru o distanță de un metru, atunci lucrarea este egală cu o singură joule și dacă este necesară o secundă, puterea este egală cu un watt. Prin urmare, Watt este egal cu o joule pe secundă.

Imagine intitulată Calculați ieșirea de alimentare Pasul 2

2. Luați în considerare nevoile de astăzi ale industriei. În majoritatea covârșitoare în industrie, avem de-a face cu mecanisme rotative și nu mișcări drepte. Așadar, trebuie să știm cum să calculam puterea motoarelor electrice, mașinilor de aburi, turbinelor, motoarelor diesel etc.D., Și așa trebuie să luăm în considerare cuplul sau corectitudinea puterii.

Momentul forței caracterizează forța care încearcă să transforme sau să rotească ceva, adică să dea o mișcare de rotație a corpului față de o anumită axă. Dacă răsuciți mânerul cu o lungime de 50 cm (0,5 m) cu putere de 200 n, atunci momentul forței este de 0,5 x 200 = 100 n * m.

Nu confunda. Pentru a calcula lucrarea cu mișcarea rectilinie, multiplicați puterea de a vă deplasa. Și aici multiplicați puterea de mișcare, dar în acest caz, mișcarea este egală "pârghie", Adică distanța de la axa până la punctul de aplicare a forței.

Munca si momentul puterii - concepte diferite. Atâta timp cât momentul forței nu face o mișcare de rotație, nu se face nici o muncă și nici o putere nu este consumată.

Imagine intitulată Calculați ieșirea de ieșire Pasul 3

3. Măsurați operația în timpul mișcării rotite. Să presupunem că o pârghie de 50 cm lungime este fixată rigid pe axa de rotație, aplicați forță în 200 n, în timp ce pârghia se transformă în jurul cercului. Munca în acest caz este egală cu activitatea forței și a mișcării, adică 0,2 x 200 = 40 n * m. Să presupunem că înmulțiți simultan și împărțiți această figură cu 0,5 m - lungimea pârghiei. Evident, acest lucru nu va schimba rezultatul, astfel încât să puteți scrie:

Lucru = 0.5 • 200 x 0,2 / 0.5 și trimiteți din nou: 40 N * m. Dar ce înseamnă lucrarea de 0,5 * 200? Acesta este momentul de putere.

Ce "0,2 / 0.5"?20 cm care se deplasează în jurul cercului împărțit la lungimea pârghiei (de fapt - pe raza cercului) vă oferă valoarea unghiului de rotație în radiani. Radina este definită ca un unghi între două raze de cerc într-o situație în care lungimea arcului dintre cele două raze este egală cu raza cercului. 1 Rad = 57 grade (aproximativ).

Astfel, lucrarea efectuată de momentul forței în timpul mișcării de rotație (Theta, în radiani) este egală cu produsul cuplului (M) prin magnitudinea mișcării de rotație (în radiani):

Lucrul = m * teta (în radiani)

Imagine intitulată Calculați ieșirea de ieșire Pasul 4

4. Vă rugăm să rețineți că puterea este calculată în timpul anumitor timp, prin urmare:

Power = momentul forței * (unghi / timp)

Unghi / timp există o viteză unghiulară (în rad / s)

În fizică, viteza unghiulară este măsurată în radiani pe secundă, dar această valoare pentru motorul aeronavei sau vasului este întotdeauna condusă în rândul lor pe minut și, prin urmare, va trebui să convertim aceste valori.

O întoarcere pe minut (RPM) = 60 rotații pe secundă (RPS) și o întoarcere într-un al doilea = 2 * Pi radiani pe secundă

Dacă M este momentul forței (cuplul), n este numărul de rotații pe minut, atunci puterea în wați este egală cu:

Power = m * (2 * pi / 60) * n

Pentru a obține această valoare în cai putere, trebuie să o împărțiți la 735.5.