เราอธิบายว่าพลังคืออะไรในฟิสิกส์ ประเภทที่มีอยู่ และตัวอย่างต่างๆ อีกทั้งสูตรการคำนวณนั้น
พลังในฟิสิกส์คืออะไร?
ในทางฟิสิกส์ พลัง (แสดงด้วยสัญลักษณ์ พี) เป็นจำนวนที่กำหนดของ งาน มีผลในทางใดทางหนึ่งในหน่วยของ สภาพอากาศ มุ่งมั่น. กล่าวอีกนัยหนึ่งคือปริมาณงานต่อหน่วยเวลาที่บางอ็อบเจ็กต์หรือระบบผลิต
กำลังวัดเป็นวัตต์ (W) ซึ่งเป็นหน่วยที่แสดงความเคารพต่อนักประดิษฐ์ชาวสก็อต James Watt และเท่ากับหนึ่งจูล (J) ของงานที่ทำโดย ที่สอง (ส) นั่นคือ:
W = J / s
ในระบบการวัดแองโกล-แซกซอน หน่วยนี้จะถูกแทนที่ด้วยม้าของ บังคับ (hp).
ความสามารถในการทำความเข้าใจและวัดกำลังได้อย่างแม่นยำเป็นปัจจัยกำหนดในการพัฒนาเครื่องจักรไอน้ำเครื่องแรก ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ การปฏิวัติอุตสาหกรรม. ในปัจจุบันนี้มักจะเกี่ยวข้องกับ ไฟฟ้า และ . อีกประเภทหนึ่ง แหล่งพลังงาน ทันสมัย เพราะคุณยังสามารถกำหนดปริมาณของ พลังงาน ส่ง
ประเภทพลังงาน
มีประเภทของพลังงานดังต่อไปนี้:
- กำลังเครื่องกล สิ่งที่ได้มาจากการใช้แรงกับของแข็งแข็ง หรือของแข็งที่เปลี่ยนรูปได้
- พลังงานไฟฟ้า. แทนที่จะทำงาน หมายถึงปริมาณพลังงานที่ส่งผ่านต่อหน่วยเวลาใน ระบบ หรือวงจร
- พลังงานความร้อน หมายถึงจำนวน ความร้อน ที่ร่างกายปลดปล่อย สิ่งแวดล้อม ต่อหน่วยของเวลา
- พลังเสียง. เป็นที่เข้าใจกันว่าปริมาณพลังงานที่คลื่นเสียงขนส่งต่อหน่วยเวลาผ่านพื้นผิวที่กำหนด
สูตรพลัง
กำลังคำนวณโดยทั่วไปตามสูตรต่อไปนี้:
P = ΔE / Δt
ΔE แทนการเปลี่ยนแปลงของพลังงานหรือการเปลี่ยนแปลงในการทำงาน
Δt แทนเวลาที่วัดเป็นวินาที
อย่างไรก็ตาม ศักยภาพแต่ละประเภทแสดงออกผ่านสูตรของตัวเอง ตัวอย่างเช่น
- กำลังเครื่องกล P (t) = F.v แม้ว่าจะมีการหมุนของของแข็งและแรงกระทำทำให้ความเร็วเชิงมุมเปลี่ยนแปลง เราจะใช้ P (t) = F.v + M.ω แทน F และ M จะเป็นแรงลัพธ์และโมเมนต์ผลลัพธ์ตามลำดับ ในขณะที่ V และ ω จะเป็นความเร็วของจุดที่คำนวณผลลัพธ์และความเร็วเชิงมุมของร่างกาย
- พลังงานไฟฟ้า. P (t) = ฉัน (t) V (t) โดยที่ I คือกระแสไหล วัดเป็นแอมแปร์ และ V คือความต่างศักย์ (ลดลงใน แรงดันไฟฟ้า) วัดเป็นโวลต์ ในกรณีของ ความอดทน แทนที่จะเป็นตัวนำไฟฟ้า สูตรที่จะใช้จะเป็น P = I2R = V2 / R โดยที่ R คือความต้านทานของวัสดุซึ่งวัดเป็นโอห์ม
- พลังงานความร้อน P = E / t โดยที่ E คือพลังงานความร้อนที่จัดให้ วัดเป็นจูล (J) สังเกตว่าสิ่งนี้ไม่แยแสกับระดับความร้อนอย่างไร
- พลังเสียง. PS = ʃคือ dS โดยที่ ผมs คือความเข้มของเสียงและ dS องค์ประกอบที่ .เข้าถึงได้ คลื่น.
ตัวอย่างพลัง
- พลังในการเคลื่อนย้ายมวล
เราต้องการยกวัสดุก่อสร้าง 100 กิโลกรัมขึ้นไปที่ชั้น 7 ของอาคารที่กำลังก่อสร้าง นั่นคือ ประมาณ 20 เมตรจาก ฉันมัก. เราต้องการทำโดยใช้ปั้นจั่นและใช้เวลา 4 วินาที เราจึงต้องค้นหาพลังที่จำเป็นของสิ่งเดียวกัน
ในการใช้สูตร P = w / t เราต้องคำนวณงานที่ทำโดยปั้นจั่นก่อน
เพื่อที่เราใช้สูตร W = F. d. cos a = 100 x 9.8 x 20 x 1 = 19,600 N จากนั้น: P = 19,600 N / 4 s นั่นคือกำลังของเครนจะต้องเป็น 4900 W
- กำลังกระจายตัวต้านทาน
เราต้องคำนวณปริมาณพลังงานที่ความต้านทานไฟฟ้า 10 โอห์มกระจายเมื่อเราข้ามมันด้วย หมุนเวียน 10 แอมป์ ในกรณีนี้ เราใช้สูตร P = R x I2 ดังนี้: P = 10 x 102 ซึ่งส่งผลให้กำลังไฟฟ้ากระจาย 1,000 วัตต์