Как да изчислим мощността: 4 стъпки (с илюстрации)

Как да изчислим властта в конски сили или ватове, които те характеризират и защо материя.

Стъпка

един. Основи. Дума "власт" Определя се като работа, извършена в определено време. Работата, от своя страна, е исторически термин, характеризиращ ефективността на приложената сила (за движение на тялото или за преодоляване на други препятствия или съпротива) на определено разстояние.

Тук е важно за "работа" силата трябва да действа на определено разстояние. Например, ако винтът премества лодката по водата със сила от 300 n на разстояние 80 m, тогава работата е равна на захранването x разстояние = 300 x 80 = 24000 J (h * m), т.е. Може да се каже, че винтът е направил 24000 j работа.
Помислете за времето, необходимо за преместване на лодката за определено разстояние. Да предположим, че корабът се движи със скорост 20 m / s. За преминаване от 80 m, това ще отнеме 80/20 = 4 секунди. Така че, винтовата лодка направи 24 000 J работа за 4 секунди, така че мощността е равна: 24000/4 = 6000 w (j / s).
Исторически справочник. Към двигателите с вътрешно горене и силата на парата, която водеше най-първите влакове и кораби за движение (първият винт е монтиран от HMS Великобритания, който за първи път излезе в морето през 1846 г. Беше шест -ODD винт, който приличаше на вятърна мелница), огромен брой разнообразни задачи бяха извършени от коне. Следователно хората са изчислили размера на работата, която един кон може да изпълнява в определено време. След осредняване на стойностите, получени в редица тестове, те спряха на стойност 550 паунда на секунда като стандартна стойност на работата, извършена от здрав кон. Тогава тази стойност започна да се нарича "Конски сили".

В Русия, под конски сили, метрична конска сила, равна на около 735,5 вата.

Друга универсално използвана захранваща единица е "Ума" (Международна единица система). Ако силата в един нютон премества тялото на разстояние от един метър, тогава работата е равна на една джаул и ако е необходима една секунда, силата е равна на една вата. Следователно, вата е равна на една джаул в секунда.

Изображение, озаглавено Изчислете мощност Изход Стъпка 2

2. Обмислете днешните нужди на индустрията. В огромното мнозинство в промишлеността се занимаваме с въртящи се механизми, а не права движение. Така че трябва да знаем как да изчислим силата на електродвигателите, парни машини, турбини, дизелови двигатели и др.Д., И така трябва да разгледаме въртящия момент или коректността на силата.

Моментът на силата характеризира силата, която се стреми да обърне или върти нещо, т.е. да даде ротационно движение на тялото спрямо някаква ос. Ако завъртите дръжката с дължина от 50 cm (0.5 m) с 200 N захранване, тогава моментът на сила е 0.5 x 200 = 100 n * m.

Не бъркайте. За да се изчисли работата с праволинейно движение, умножете силата да се движите. И тук умножете силата на движение, но в този случай движението е равно "лост", Това е, разстоянието от ос до точката на прилагане на сила.

Работа и момент на силата - различни понятия. Докато моментът на сила не прави въртящо се движение, не се извършва работа и не се консумира сила.

Изображение, озаглавено Изчисляване на изхода на захранването стъпка 3

3. Измерване на операцията по време на ротационното движение. Да предположим, че лостът 50 cm е твърдо фиксиран по оста на въртене, приложите сила към нея в 200 n, докато лостът се обръща на 20 cm около кръга. Работата в този случай е равна на работата на силата и движението, т.е. 0.2 х 200 = 40 n * m. Да предположим, че едновременно умножете и разделяте тази цифра с 0.5 m - дължина на лоста. Очевидно това няма да промени резултата, така че можете да пишете:

Работа = 0.5 • 200 х 0.2 / 0.5 и отново се обадите: 40 n * m. Но какво означава работата от 0,5 * 200? Това е моментът на силата.

Какво "0.2 / 0.5"?20 cm се движат около кръга, разделени по дължината на лоста (всъщност - на радиуса на кръга) ви дава стойността на ъгъла на въртене в радианите. Радийнът се дефинира като ъгъл между два радиуса на кръга в ситуация, при която дължината на дъгата между двата радиус е равна на радиуса на кръга. 1 Rad = 57 градуса (приблизително).

По този начин работата, извършена в момента на силата по време на въртенето на въртенето (тета, в радианите), е равна на продукта на въртящия момент (m) от величината на въртящото се движение (в радиани):

Работа = m * teta (в радиани)

Изображение, озаглавено Изчислете мощност Изход Стъпка 4

4. Моля, обърнете внимание, че мощността се изчислява през определено време, следователно:

Power = момент на сила * (ъгъл / час)

Ъгъл / време има ъглова скорост (в рад / и)

Във физиката ъгловата скорост се измерва в радиани в секунда, но тази стойност за двигателя на самолета или кораба винаги се движи на завои в минута и следователно ще трябва да конвертираме тези ценности.

Един завой на минута (rpm) = 60 оборота в секунда (RPS) и един завой в секунда = 2 * пилации в секунда

Ако m е моментът на силата (въртящ момент), n е броят на оборотите в минута, тогава силата във вата е равна на:

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

За да получите тази стойност в конски сили, трябва да го разделите на 735.5.