Wir erklären, was Macht in der Physik ist, welche Arten es gibt und verschiedene Beispiele. Auch die Formeln, um es zu berechnen.
Was ist Macht in der Physik?
In der Physik ist die Leistung (dargestellt durch das Symbol P) ist eine angegebene Menge von Arbeit in irgendeiner Weise in einer Einheit von bewirkt Wetter bestimmt. Mit anderen Worten, es ist die Menge an Arbeit pro Zeiteinheit, die ein Objekt oder System produziert.
Die Leistung wird in Watt (W) gemessen, einer Einheit, die dem schottischen Erfinder James Watt huldigt und einem Joule (J) der Arbeit entspricht, die von zweite (s), das heißt:
W = J / s
Im angelsächsischen Maßsystem wird diese Einheit durch die Pferde von . ersetzt Gewalt (PS).
Die Fähigkeit, Leistung genau zu verstehen und zu messen, war ein bestimmender Faktor bei der Entwicklung der ersten Dampfmaschinen, einem Gerät, auf dem die Industrielle Revolution. Heutzutage wird es dagegen meist mit Elektrizität und eine andere Art von energetische Ressourcen modern, da Sie auch die Menge an Energie übermittelt.
Leistungsarten
Es gibt folgende Stromarten:
- Mechanische Kraft Das, was von der Anwendung einer Kraft auf einen starren Festkörper oder einen verformbaren Festkörper abgeleitet wird.
- Elektrische Energie. Anstelle von Arbeit bezieht es sich auf die pro Zeiteinheit übertragene Energiemenge in a System oder Schaltung.
- Heizleistung. Bezieht sich auf die Menge von Wärme dass ein Körper den befreit Umgebung pro Zeiteinheit.
- Schallleistung. Darunter versteht man die Energiemenge, die eine Schallwelle pro Zeiteinheit durch eine bestimmte Oberfläche transportiert.
Leistungsformeln
Die Leistung wird allgemein nach folgender Formel berechnet:
P = ΔE / Δt
ΔE steht für die Energieänderung bzw. die Arbeitsänderung.
Δt repräsentiert die in Sekunden gemessene Zeit.
Jede Art von Potenz wird jedoch durch eine eigene Formulierung ausgedrückt, zum Beispiel:
- Mechanische Kraft P (t) = F.v. Wenn der Festkörper rotiert und die aufgebrachten Kräfte seine Winkelgeschwindigkeit ändern, verwenden wir stattdessen P (t) = F.v + M.ω. F und M sind die resultierende Kraft bzw. das resultierende Moment; während V und ω die Geschwindigkeit des Punktes sind, über den das Ergebnis berechnet wurde, und die Winkelgeschwindigkeit des Körpers.
- Elektrische Energie. P(t) = I(t). V (t), wobei I der fließende Strom ist, gemessen in Ampere, und V die Potentialdifferenz (der Abfall in Stromspannung) in Volt gemessen. Im Fall von a Ausdauer Anstelle eines Stromleiters lautet die zu verwendende Formel P = I2R = V2 / R, wobei R der Widerstand des Materials in Ohm ist.
- Heizleistung. P = E / t, wobei E die bereitgestellte Wärmeenergie ist, gemessen in Joule (J). Beachten Sie, wie gleichgültig dies für den Wärmegrad ist.
- Schallleistung. PS =Ist dS, wo ichs ist die Schallintensität und dS das Element, das von der erreicht wird Welle.
Leistungsbeispiele
- Kraft, eine Masse zu bewegen
Wir wollen 100 kg Baumaterial in den siebten Stock eines im Bau befindlichen Gebäudes heben, also etwa 20 Meter von der ich für gewöhnlich. Wir wollen dies mit einem Kran und in 4 Sekunden Zeit tun, also müssen wir die erforderliche Leistung desselben herausfinden.
Um die Formel P = w / t zu verwenden, müssen wir zuerst die vom Kran geleistete Arbeit berechnen.
Dazu verwenden wir die Formel W = F. d. cos a = 100 x 9,8 x 20 x 1 = 19.600 N. Dann gilt: P = 19.600 N / 4 s, d. h. die Kranleistung muss 4900 W betragen.
- Verlustleistung eines Widerstands
Wir müssen berechnen, wie viel Leistung ein elektrischer Widerstand von 10 Ohm abgibt, wenn wir ihn mit a . kreuzen Strom 10 Ampere. In diesem Fall wenden wir die Formel P = R x I2 wie folgt an: P = 10 x 102, was eine Verlustleistung von 1000 Watt ergibt.