Putere în fizică este definită ca rata de timp a cantității de energie convertită sau transferată. În sistemul SI (sau Sistemul internațional de unități), wați (W) este unitatea de putere. Watt este egal cu un joule pe secundă. În studiile anterioare, puterea este uneori numită Activitate . Puterea este o mărime scalară. Puterea este o funcție a Lucru făcut , prin urmare, dacă o persoană lucrează la o rată variabilă în funcție de ora din zi, puterea sa va varia de asemenea.

Să învățăm despre Putere, puterea medie, unitățile de putere și altele în acest articol.

Cuprins

• Ce este Puterea?
• Formule de putere
• Unități de putere
• Cum măsurăm puterea?
• Ce este Horsepower?
• Putere medie
• Putere mecanică
• Putere electrica
• Calcularea consumului de energie și energie
• Exemple rezolvate despre putere

Ce este Puterea?

Puterea este o mărime fizică care este o măsură a ratei de transfer de energie . Prin urmare, poate fi definită ca ritmul cu care se realizează munca în raport cu timpul.

Prin urmare, puterea este cantitatea de energie consumată pe secundă. Puterea poate fi definită și ca cantitatea de forță necesară pentru a provoca o deplasare unitară. Puterea este o mărime scalară și se notează cu P.

De exemplu, un bec cu o putere sau o putere mai mare, cum ar fi 100 W, luminează mai multă lumină decât un bec de 10 W. Astfel, acest lucru implică faptul că este iluminată mai multă energie de către becul care consumă mai multă energie.

Imaginea de mai jos înfățișează un bărbat care ridică o greutate și își arată puterea. Aici puterea este puterea musculară.

Formule de putere

Puterea este definită ca rata de timp a lucru făcut de obiect, atunci, din punct de vedere matematic, aceasta poate fi dată de formula puterii:

P = W ⁄ t

Unde,
W este lucrarea făcută,
t este timpul pentru care se lucrează și
P este câștigul sau pierderea de putere.

Prin urmare, se numește relația de putere de mai sus ecuația timpului de muncă

Munca efectuată (W) de un obiect poate fi definită ca produsul dintre forță și deplasarea obiectului, atunci formula puterii în termeni de forță este dată de:

Deoarece, W = F × s

Prin urmare,

P = (F × s) ⁄ t

Unde,
F este forța necesară,
s este deplasarea obiectului,
t este timpul necesar.

Alte formule de putere

Celelalte formule pentru calcularea puterii sunt discutate mai jos,

Deoarece, viteza obiectului, v = s / t

Apoi,

P = F × v

Unde,
F este forța necesară,
v este viteza obiectului.

Prin urmare, relația de mai sus este cunoscută sub numele de Ecuația forță-viteză

Unități de putere

• Unitatea SI a puterii este Watt (W) ai cărui multipli sunt KW, MW, GW și altele.

Un Watt este definit ca, atunci când un corp efectuează un lucru de un joule într-o secundă, se numește Putere de un wat .

1 Watt (W) = 1 Joule (J) / 1 secundă (s)

• O altă unitate de putere este Cai putere (CP), Unde 1 CP = 746 W
• Formula dimensională pentru putere este [ML ² T ^-3 ]

Verifica: De ce Horsepower se numește așa

Cum măsurăm puterea?

Puterea este măsurată în diferite unități, iar unitatea SI pentru măsurarea puterii este „watul” reprezentat de simbolul (W). A fost numit după un om de știință scoțian James Watt care a venit primul cu ideea de a măsura puterea.

Puterea se calculează folosind formula,

P = ΔE / Δt

Unde,
ΔE este schimbarea energiei
Δt este timpul luat în secunde

Puterea poate fi măsurată și în Joule/sec.

Ce este Horsepower?

Interesant, așa cum sugerează și numele, caii putere nu trebuie să facă nimic cu caii, ci este unitatea de măsură a puterii oricărei mașini sau motor. Este notat cu „hp”. Este matematic egal cu,

1 CP = 736 wați

În general, cel cai putere r sau hp este folosit pentru a măsura puterea de ieșire a motoarelor mașinilor și bicicletelor. Următoarea imagine arată puterea în cai putere.

Putere medie

Putere medie este definit ca raportul dintre munca netă (totală) efectuată în perioada totală de timp. Astfel puterea medie este dată ca:

Puterea medie = Munca totală efectuată / Timpul total alocat

sau

dezactivați modul dezvoltator

P _de = ΔW / ΔT

Unde,
P _de este puterea medie,
ΔW este munca totală efectuată și
ΔT este timpul total necesar.

În cazul în care rata de lucru efectuată de corp este uniformă sau constantă, atunci puterea medie și instantanee devin egale.

Putere mecanică

În sisteme mecanice , suma forțelor și mișcării este cunoscută sub numele de putere. Puterea este, în general, produsul unei forțe care acționează asupra unui obiect înmulțit cu viteza acestuia sau rezultatul cuplului care acționează asupra unui arbore înmulțit cu viteza sa unghiulară.

Derivata în timp a muncii este o altă modalitate de a defini puterea mecanică. Prin urmare, puterea mecanică este dată de.

Puterea mecanică = Forța × viteza

sau

P _m = F × v

Verifica: Aplicații reale ale cuplului

Putere electrica

Rata cu care energia este schimbată de la energia electrică a sarcinilor în mișcare la o altă formă, exprimată ca o rată, pe unitatea de timp, este cunoscută sub numele de putere electrică.

Matematic, puterea electrică este definită ca tensiunea produsului și curentul care curge, dat ca:

P = V × I

Conform Legea lui Ohm . V = I × R, prin urmare,

P = I ² × R

sau

P = V ² / R

Unde,
P este puterea electrică,
eu este curentul care curge,
R este rezistenţa şi
ÎN este tensiunea.

Verifica: Energie electrică și putere

Calcularea consumului de energie și energie

Puterea și consumul de energie sunt măsurate printr-o formulă. Conform acesteia, înmulțirea numărului de unități de putere consumate în perioada în care a fost consumată îi dă un consum de energie.

Pentru mai multe detalii , Unitatea Comercială de Energie Electrică

Prin urmare, formula consumului de energie sau formula consumului de energie poate fi formulată astfel:

E = P × (t/1000)

Unde,

• E este energia consumată sau puterea consumată
• P este puterea și
• t este timpul în care puterea sau energia a fost consumată.

Energia consumată sau puterea consumată se măsoară în general în Jouli sau kilowați-oră (kWh).

De asemenea, verifica

• Circuit electric
• Rezistenţă
• Cadere de tensiune

Exemple rezolvate despre putere

Exemplul 1: Un băiat împinge o cutie de 20 kg până la o distanță de 5 m timp de 10 secunde. Calculați puterea livrată cutiei.

Soluţie:

Dat,

Masa cutiei, m = 20 kg

Deplasare acoperită, d = 5 m

Timpul deplasării, t = 10 s

Greutatea cutiei, F = mg = 20 × 10 N = 200 N

Munca efectuată de băiat, W = F d = 200 N ×5 J = 1000 J

Puterea furnizată, P = W ⁄ t = 1000 / (10 J/s) = 100 J/s

Prin urmare, puterea livrată cutiei este 100 J/s .

Exemplul 2: Este necesară o pompă pentru a ridica 500 kg de apă pe minut dintr-un puț de 8 m adâncime și a o ejecta cu o viteză de 25 m/s. Calculați puterea pompei.

Soluţie:

Dat,

Masa apei, m = 500 kg

Înălțime acoperită, h = 8 m

a spus Madhuri haide

Viteza de evacuare a apei, v = 25 m/s

Timp de livrare, t = 1 min = 60 s

Energia totală este transformată în muncă,

W = E = m g h+(1/2) m v²

= (500×10×8)+(500×25×25)/2

= (40000+156250) J

=196250 J

Puterea livrată,

P = W / t

= 196250 / 60

= 3271 W

Prin urmare, puterea furnizată de pompă este 3271 W .

Exemplul 3: Un lift este proiectat să ridice o sarcină de 500 kg prin 5 etaje ale unei clădiri cu o medie de 3 m pe etaj în 5 secunde. Calculați puterea liftului.

Soluţie:

Dat:

Masa sarcinii, m = 500 kg

Înălțimea totală acoperită, h = 5 × 3 m = 15 m

Timp necesar, t = 5 s

Putere furnizată de lift,

P = W ⁄ t = mgh ⁄ t

= (500 × 10 × 15) / 5 W

= 15000W

= 1,5×10⁴ÎN

Prin urmare, puterea liftului este 1,5×10 ⁴ ÎN .

Exemplul 4: Este necesară o forță de 5 N pentru a deplasa un corp pe o podea de frecare cu o viteză constantă de 5 m/s. Aflați puterea generată de forță.

Soluţie:

Dat:

Viteza corpului, v = 5 m/s

Forța necesară pentru a menține viteza, F = 5 N

Putere generată,

P = 5 × 5 W

= 25W

Prin urmare, puterea generată de forță este 25 W

Putere – Întrebări frecvente

Ce este puterea în fizică?

Puterea este cantitatea de energie consumată pe secundă. Puterea poate fi definită și ca cantitatea de forță necesară pentru a provoca o deplasare unitară.

localdate

Care este dimensiunea puterii în fizică?

Puterea este definită ca rata de muncă efectuată. Formula dimensională a Puterii este [ML ² T ^-3 ].

Cum se calculează puterea în fizică?

Puterea poate fi determinată prin formula,

P = W ⁄ t

Unde
ÎN este lucrarea făcută,
t este Timpul pentru care se lucrează și
P este câștigul sau pierderea de putere.

Care este diferența dintre putere și energie?

Energia este definită ca abilitatea de a face o anumită muncă fizică, de exemplu, jocul, săritura etc. Cu toate acestea, puterea este definită ca rata la care energia este transferată sau munca este finalizată.

Ce se întâmplă cu un corp asupra căruia se lucrează?

Efortul asupra unui corp este egal cu o creștere a energiei corpului, deoarece munca furnizează energie corpului. Dacă forța aplicată, pe de altă parte, este în opoziție cu mișcarea obiectului, munca este considerată negativă, sugerând că energia este retrasă din element.

Poate conceptul de putere să ne ajute să descriem cum se mișcă obiectele?

Lucrul efectuat și timpul sunt conectate în ecuația puterii. Deoarece forțele pot mișca obiecte și știm că forțele efectuează lucru, am putea presupune că, prin înțelegerea puterii, putem obține o perspectivă asupra modului în care un corp se mișcă în timp.