We leggen uit wat kracht is in de natuurkunde, de soorten die er zijn en verschillende voorbeelden. Ook de formules om het uit te rekenen.
Wat is macht in de natuurkunde?
In de natuurkunde is de kracht (weergegeven door het symbool) P) is een bepaald bedrag van functie op de een of andere manier uitgevoerd in een eenheid van weer bepaald. Met andere woorden, het is de hoeveelheid werk per tijdseenheid die een object of systeem produceert.
Het vermogen wordt gemeten in watt (W), een eenheid die een eerbetoon is aan de Schotse uitvinder James Watt en gelijk staat aan één joule (J) werk gedaan door seconde (s), dat wil zeggen:
W = J / s
In het Angelsaksische meetsysteem wordt deze eenheid vervangen door de paarden van kracht (pk).
Het vermogen om vermogen nauwkeurig te begrijpen en te meten was een bepalende factor bij de ontwikkeling van de eerste stoommachines, een apparaat waarop de Industriële revolutie. Tegenwoordig wordt het daarentegen meestal geassocieerd met: elektriciteit en een ander type energetische bronnen modern, aangezien u ook de hoeveelheid kunt aanduiden Energie verzonden.
Vermogenstypes
Er zijn de volgende soorten stroom:
- Mechanische kracht Dat wat is afgeleid van het uitoefenen van een kracht op een stijve vaste stof, of een vervormbare vaste stof.
- Elektrische energie. In plaats van werk verwijst het naar de hoeveelheid energie die per tijdseenheid wordt overgedragen in een systeem of circuit.
- Verwarmingskracht. Verwijst naar het bedrag van warmte dat een lichaam de bevrijdt omgeving per tijdseenheid.
- Geluidskracht. Het wordt opgevat als de hoeveelheid energie die een geluidsgolf per tijdseenheid door een bepaald oppervlak transporteert.
Machtsformules
Het vermogen wordt in algemene termen berekend volgens de volgende formule:
P = ΔE / Δt
ΔE vertegenwoordigt de verandering in energie of de verandering in werk.
Δt staat voor de tijd gemeten in seconden.
Elk type potentie wordt echter uitgedrukt door zijn eigen formulering, bijvoorbeeld:
- Mechanische kracht P (t) = F.v, hoewel als er een rotatie van de vaste stof is en de uitgeoefende krachten de hoeksnelheid ervan veranderen, zullen we in plaats daarvan P (t) = F.v + M.ω gebruiken. F en M zijn respectievelijk de resulterende kracht en het resulterende moment; terwijl V en ω de snelheid zijn van het punt waarover de resultante werd berekend, en de hoeksnelheid van het lichaam.
- Elektrische energie. P (t) = ik (t). V (t), waarbij I de lopende stroom is, gemeten in ampère, en V het potentiaalverschil is (de daling in Spanning) gemeten in volt. In het geval van een uithoudingsvermogen In plaats van een geleider van elektriciteit, is de formule die moet worden gebruikt P = I2R = V2 / R, waarbij R de weerstand van het materiaal is, gemeten in ohm.
- Verwarmingskracht. P = E / t, waarbij E de geleverde warmte-energie is, gemeten in joule (J). Merk op hoe dit onverschillig is voor graden van warmte.
- Geluidskracht. PS =Is dS, waar Is is de geluidsintensiteit en dS het element dat wordt bereikt door de Golf.
Krachtvoorbeelden
- Kracht om een massa te verplaatsen
We willen 100 kg bouwmaterialen naar de zevende verdieping van een gebouw in aanbouw brengen, dat wil zeggen ongeveer 20 meter van de ik meestal. We willen het doen met een kraan en in 4 seconden tijd, dus we moeten de benodigde kracht hiervan vinden.
Om de formule P = w / t te gebruiken, moeten we eerst de arbeid van de kraan berekenen.
Daarvoor gebruiken we de formule W = F. d. cos a = 100 x 9,8 x 20 x 1 = 19.600 N. Dan: P = 19.600 N / 4 s, dat wil zeggen, het vermogen van de kraan moet 4900 W zijn.
- Vermogen dat een weerstand dissipeert
We moeten de hoeveelheid vermogen berekenen die een elektrische weerstand van 10 ohm dissipeert, wanneer we deze kruisen met a stroom 10 ampère. In dit geval passen we de formule P = R x I2 als volgt toe: P = 10 x 102, wat resulteert in een gedissipeerd vermogen van 1000 watt.