ბოდიბილდერს და მეხუთე კლასელს შეეძლოთ ორივე წიგნი თაროდან კიბეებზე დაეშვათ, მაგრამ ისინი სავარაუდოდ არ დაასრულებდნენ დავალებას იმავე დროში. ბოდიბილდერი ალბათ უფრო სწრაფი იქნება, რადგან მას უფრო მაღალი აქვსდენის ნიშანივიდრე მეხუთე კლასელი.
ანალოგიურად, სარბოლო მანქანა მაღალიცხენის ძალაშეძლებს ბევრად უფრო სწრაფად მოგზაურობას, ვიდრე ცხენი.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
სიმძლავრე არის ღონისძიება, თუ რამდენი სამუშაოა შესრულებული დროის ინტერვალში.
სწრაფი შენიშვნა ცხენის ძალაზე: ეს ტერმინი გულისხმობს ორთქლის ძრავის გამომუშავების შედარებას ცხენისას, რადგან 700 ცხენის ძრავაში შეიძლება დაახლოებით 700 – ჯერ მეტი იყოს ერთი ცხენის სამუშაო. ეს ჯერ კიდევ მაშინ დაიწყო, როდესაც ორთქლის ძრავები ახალი იყო და ერთ – ერთი ყველაზე გამოჩენილი გამომგონებელი მუშაობდა ჯეიმს უოტმა გამოიყენა მათი ეფექტურობის გაუმჯობესება, როგორც საშუალო ხალხის დარწმუნების საშუალება ღირს
ენერგიის ფორმულები
ენერგიის გამოსათვლელად არსებობს ორი გზა, რაც დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა ინფორმაციაა ხელმისაწვდომი. გარდა ამისა, არსებობს ძალაუფლების ორი ერთეული, რომლებიც თანაბრად მოქმედებს.
1. ძალა სამუშაოსა და დროში:
P = \ frac {W} {t}
სად მუშაობსვიზომება ნიუტონის მეტრით (Nm) და დროითტიზომება წამებში (წამებში).
2. სიმძლავრე ძალისა და სიჩქარის მიხედვით:
P = Fv
სადაც ძალავარის ნიუტონში (N) და სიჩქარევარის მეტრი / წამში (მ / წმ).
ეს განტოლებები არ არის შემთხვევითი ექვივალენტი. მეორე განტოლება შეიძლება გამომდინარეობდეს პირველიდან, ასე:
Ჩაინიშნემუშაობაიგივეა რაცძალის გადაადგილების დრო:
W = Fd
შეცვალეთ ეს პირველი სიმძლავრის განტოლებით:
შემდეგ, რადგან დროის ნებისმიერ ერთეულში გადაადგილებაარის სიჩქარე(v = d / t), ბოლოს დაწერეთ ტერმინები, როგორცვმეორე დენის განტოლების მისაღებად.
ძალაუფლების ერთეულები
SI ენერგიის ერთეულიგვჩვეულებრივ წარმოდგენილია როგორცვტ (ვ), სახელად იგივე ჯეიმს უოტი, რომელმაც შექმნა ძრავები და შეადარა ისინი ცხენებს. ნათურები და სხვა საყოფაცხოვრებო ტექნიკა, ჩვეულებრივ, ამ აპარატს შეიცავს თავის თეგებზე.
ძალაუფლების მეორე ფორმულის გადახედვას სხვა ერთეულამდე მივყავართ. ძალის დროის სიჩქარე იძლევა გაზომვას ნიუტნ-მეტრის წამებში (Nm / s). ამის შემდეგ, რადგან ენერგიის ერთეული ჯოული ასევე განისაზღვრება როგორც ერთი ნიუტონის მეტრი (Nm), ამის პირველი ნაწილი შეიძლება დაიწეროს როგორც ჯოული სამაგიეროდ, რის შედეგადაც მიიღება მეორე SI ენერგიის ერთეული:ჯოლები წამში (J / წმ).
Რჩევები
დენის გაზომვა შესაძლებელია ვატებში (W) ან ჯოულებით წამში (J / წმ).
როგორ გავხდეთ ძლიერი
ძალაუფლების განსაზღვრისა და მისი პოვნის ორი ხერხის გათვალისწინებით, მრავალი გზა არსებობსრაიმეს ძალაუფლების გაზრდა: გაზრდის მის ძალას (გამოიყენე მეტიძალა) ან იგივე სამუშაოს შესრულება უფრო სწრაფად (შემცირებატან გაზრდავ). ძლიერი მანქანა ძლიერიადასწრაფი და სუსტი არცერთია.უფრო მარტივად და სწრაფად შეიძლება გაკეთდეს სამუშაო,უფრო ძლიერიპირი, რომელიც ასრულებს სამუშაოს.
Რჩევები
როგორ გავზარდოთ ენერგია: გააკეთე მეტი რამ მოკლე დროში.
ეს ასევე გულისხმობს, რომ ძალიან ძლიერი მანქანა, ვთქვათ ძალიან კუნთოვანი ბოდიბილდერი, მაინც შეძლებს მუშაობასენერგიის ნაკლებობა. ადამიანი, რომელსაც ძალზე მძიმე ტვირთის აწევა შეუძლია, მაგრამ მხოლოდ ძალიან ნელა, ნაკლებად ძლიერია, ვიდრე ის, ვისაც შეუძლია მისი სწრაფად აწევა.
ანალოგიურად, ძალიან სწრაფი მანქანა ან ადამიანი, რომელიც ბევრს არ ასრულებს, ადამიანი სწრაფად აფრქვევს, მაგრამ არსად მიდის, სინამდვილეში არ არის ძლიერი.
დენის გამოთვლების მაგალითი
1. უსეინ ბოლტმა დაახლოებით 25 ვტ ენერგია გამოიმუშავა თავის რეკორდულ 100 მ სიჩქარეში, რასაც 9,58 წამი დასჭირდა. რამდენი სამუშაო შეასრულა მან?
რადგანპდატმოცემულია დავუცნობია, გამოიყენეთ პირველი განტოლება:
P = \ frac {W} {t} \ გულისხმობს 25 = \ frac {W} {9.58} \ გულისხმობს W = 239.5 \ ტექსტს {Nm}
2. რომელი საშუალო ძალით უბიძგებდა იგი მიწაზე დარბის დროს?
მას შემდეგმუშაობანმ-ში უკვე ცნობილია, ისევე როგორცგადაადგილებამეტრში, რბოლაზე სიგრძის გაყოფა იძლევაძალა(სხვაგვარად რომ ვთქვათ,მუშაობაიგივეა რაცძალის გადაადგილების დრო:W = F × დ):
\ frac {239.5} {100} = 2.395 \ ტექსტი {N}
3. რა ენერგიას გამოიმუშავებს 48 კგ ადამიანი, რომელსაც 6 წამს სჭირდება 3 მეტრიანი კიბეების ასპარეზზე?
ამ პრობლემაში მოცემულია გადაადგილება და დრო, რაც სწრაფად იძლევა სიჩქარის გაანგარიშებას:
v = \ frac {d} {t} = \ frac {3} {6} = 0,5 \ ტექსტი {m / s}
მეორე სიმძლავრის განტოლებას აქვს სიჩქარე, მაგრამ ის ასევე მოიცავს ძალას. ადამიანი, რომელიც კიბის კიბეზე მიდის, მუშაობს სიმძიმის ძალის საწინააღმდეგოდ. ასე რომ, ამ შემთხვევაში ძალა შეიძლება მოიძებნოს მათი მასისა და აჩქარების გამოყენებით, სიმძიმის გამო, რაც დედამიწაზე ყოველთვის ტოლია 9,8 მ / წმ2.
F_ {grav} = მგ = 48 \ ჯერ 9.8 = 470.4 \ ტექსტი {N}
ახლა ძალა და სიჩქარე ჯდება ენერგიის მეორე ფორმულაში:
= Fv = 470,4 \ ჯერ 0,5 = 235,2 \ ტექსტი {J / s}
გაითვალისწინეთ, რომ აქ დატოვეთ ერთეულები, რადგან J / s ვიდრე Watts არის თვითნებური. თანაბრად მისაღები პასუხია 235,2 ვ.
4. ერთი ცხენის ძალა SI დანაყოფებში არის დაახლოებით 746 ვატი, რაც ემყარება დატვირთვას, რომელიც შეეძლო ერთ წუთს ჰქონოდა შესაფერისი ცხენი. რამდენჯერმე იმუშავა ამ დროს ცხენის მაგალითმა?
პირველი განტოლების მნიშვნელობებისა და დროის ჩართვის დაწყებამდე ერთადერთი ნაბიჯი არის დარწმუნდეთ, რომ დრო წამის შესაბამის SI ერთეულებშია ერთი წუთით 60 წამით გადაწერით. შემდეგ:
P = \ frac {W} {t} \ გულისხმობს 746 = \ frac {W} {60} \ გულისხმობს W = 44,670 \ ტექსტი {Nm}
კილოვატი და ელექტროენერგია
ბევრი ელექტრო კომუნალური გადასახადი მომხმარებელს ეკისრება მათი საფუძველზეკილოვატ საათსგამოყენების. ელექტროენერგიის ამ საერთო ერთეულის მნიშვნელობის გასაგებად, დაიწყეთ დანაყოფების დაშლით.
პრეფიქსიკილონიშნავს 1000-ს, ასე რომ აკილოვატი (კვტ)უდრის 1000 ვატს. ამრიგად, აკილოვატსაათი (კვტ / სთ)არის კილოვატის რაოდენობა, რომელიც გამოიყენება დროის ერთ საათში.
კილოვატ საათის გამოსათვლელად, გავამრავლოთ კილოვატი საათების რაოდენობაზე გამოყენებულ საათებზე. ამრიგად, თუ ვინმე იყენებს 100 ვატიან ნათურას 10 საათის განმავლობაში, მას საერთო ჯამში გამოიყენებს 1000 ვატ საათს, ან 1 კვტ / სთ ელექტროენერგიას.
კილოვატსაათიანი მაგალითის პრობლემები
1. ელექტრო კომუნალური გადასახადია 0.12 აშშ დოლარი კილოვატ საათში. ძალიან ძლიერი 3,000 ვტ ვაკუუმი გამოიყენება 30 წუთის განმავლობაში. რა ჯდება ენერგიის ეს რაოდენობა სახლის მეპატრონეებს?
3,000 ვტ = 3 კვტ
30 წუთი = 0,5 საათი
3 \ text {kW} \ ჯერ 0.5 \ text {h} = 1.5 \ text {kWh} \ text {და} 1.5 \ text {kWh} \ ჯერ 0.12 \ text {dollar / kWh} = \ 0,18 $
2. იგივე კომუნალური საოჯახო მეწარმეებს 10 დოლარს უტოლდება ყოველ 4 კვტ / სთ ელექტროენერგიაზე, რომელიც უბრუნდება ქსელს. მზე უზრუნველყოფს დაახლოებით 1000 ვტ ენერგიას კვადრატულ მეტრზე. თუ სახლში ორი კვადრატული მეტრის მზის ელემენტი 8 საათს ენერგიას აგროვებს, რამდენს გამოიმუშავებს იგი?
პრობლემის შესახებ ინფორმაციის გათვალისწინებით, მზის უჯრედს უნდა შეეძლოს მზისგან 2000 ვტ, ანუ 2 კვტ. 8 საათში, ეს არის 16 კვტ / სთ.
\ frac {\ $ 10} {4 \ text {kWh}} \ ჯერ 16 \ text {kWh} = \ 40 $