보디 빌더와 5 학년 모두 모든 책을 선반에서 계단을 올라갈 수 있지만 같은 시간에 작업을 완료 할 가능성은 낮습니다. 보디 빌더는 아마 더 높을 것입니다.전력 등급5 학년보다.
마찬가지로, 높은 경주 용 자동차마력말보다 훨씬 더 빨리 이동할 수 있습니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
전력은 시간 간격에서 수행되는 작업의 양을 측정 한 것입니다.
마력에 대한 간략한 설명 :이 용어는 증기 엔진의 출력을 말의 출력과 비교하는 것을 의미합니다. 700 마력의 엔진은 단일 마력의 약 700 배의 작업을 수행 할 수 있습니다. 이것은 증기 엔진이 새롭고 가장 저명한 발명가 중 한 명으로 거슬러 올라갑니다. 효율성을 향상시키기 위해 James Watt는 평균적인 사람들에게 가치.
힘을위한 공식
사용 가능한 정보에 따라 전력을 계산하는 두 가지 방법이 있습니다. 또한 똑같이 유효한 두 단위의 전력이 있습니다.
1. 작업 및 시간 측면에서의 힘 :
P = \ frac {W} {t}
일하는 곳W뉴턴 미터 (Nm)로 측정되며 시간티초 단위로 측정됩니다.
2. 힘과 속도의 힘 :
P = Fv
어디 힘에프뉴턴 (N)이고 속도V미터 / 초 (m / s) 단위입니다.
이 방정식은 무작위로 동일하지 않습니다. 두 번째 방정식은 다음과 같이 첫 번째 방정식에서 파생 될 수 있습니다.
참고작업와 같다힘 배 변위 :
W = Fd
이것을 첫 번째 거듭 제곱 방정식으로 대체하십시오.
그러면 시간 단위의 변위가속도(v = d / t), 끝의 항을 다음과 같이 다시 작성하십시오.V두 번째 제곱 방정식을 구합니다.
힘의 단위
힘의 SI 단위피일반적으로 다음과 같이 표시됩니다.와트 (W), 엔진을 설계하고 말과 비교 한 제임스 와트의 이름을 따서 명명되었습니다. 전구 및 기타 가전 제품은 일반적으로 태그에이 장치를 포함합니다.
그러나 전력에 대한 두 번째 공식을 보면 다른 단위로 이어집니다. 힘 시간 속도는 초당 뉴턴 미터 (Nm / s) 단위로 측정을 제공합니다. 그러면 에너지 단위 인 줄도 하나의 뉴턴 미터 (Nm)로 정의되기 때문에 첫 번째 부분을 줄로 다시 쓸 수 있으며 결과적으로 두 번째 SI 단위 전력이 생성됩니다.초당 줄 (J / s).
팁
전력은 와트 (W) 또는 초당 줄 (J / s)로 측정 할 수 있습니다.
강력 해지는 방법
권력의 정의와 그것을 찾는 두 가지 방법을 고려하면힘을 키우다: 강도 증가 (더 많이 사용힘) 또는 동일한 작업을 더 빨리 완료 (감소티또는 증가V). 강력한 차는 강하다과빠르고 약한 사람도 마찬가지입니다. 그만큼보다 쉽고 빠르게 작업을 수행 할 수 있습니다.,더 강력한작업을 수행하는 엔티티.
팁
힘을 높이는 방법: 짧은 시간에 더 많은 일을 할 수 있습니다.
이것은 또한 매우 강한 기계, 예를 들어 매우 근육질의 보디 빌더가 여전히힘이 없다. 매우 무거운 짐을 들어 올릴 수 있지만 아주 느리게 만 들어 올릴 수있는 사람은 빠르게 들어 올릴 수있는 사람보다 힘이 약합니다.
비슷하게, 아주 빠른 기계 나 많은 일을하지 않는 사람, 빠르게 제자리에서 뛰쳐 나가지 만 아무데도 가지 않는 사람은 실제로 강력하지 않습니다.
전력 계산의 예
1. Usain Bolt는 기록적인 100m 스프린트에서 약 25W의 전력을 생성했으며 이는 9.58 초가 걸렸습니다. 그는 얼마나 많은 일을 했습니까?
때문에피과티주어지고W알 수없는 경우 첫 번째 방정식을 사용하십시오.
P = \ frac {W} {t} \ implies 25 = \ frac {W} {9.58} \ implies W = 239.5 \ text {Nm}
2. 그가 달릴 때 그는 평균적인 힘으로 땅을 밀고 있었습니까?
이후작업Nm은 이미 알려져 있습니다.배수량미터 단위로, 레이스 길이로 나누면힘(다른 방법으로,작업와 같다힘 배 변위 :W = F × d) :
\ frac {239.5} {100} = 2.395 \ text {N}
3. 3m 계단을 오르는데 6 초가 걸리는 48kg의 사람은 얼마나 많은 파워를 생성합니까?
이 문제에서는 변위와 시간이 주어지며, 이를 통해 신속하게 속도 계산이 가능합니다.
v = \ frac {d} {t} = \ frac {3} {6} = 0.5 \ text {m / s}
두 번째 거듭 제곱 방정식에는 속도가 있지만 힘도 포함됩니다. 계단을 오르는 사람이 중력에 대항하기 위해 노력하고 있습니다. 따라서이 경우의 힘은 중력으로 인한 질량과 가속도를 사용하여 찾을 수 있습니다. 지구상에서는 항상 9.8m / s입니다.2.
F_ {grav} = mg = 48 \ times 9.8 = 470.4 \ text {N}
이제 힘과 속도는 힘의 두 번째 공식에 적합합니다.
= Fv = 470.4 \ times 0.5 = 235.2 \ text {J / s}
여기서 단위를 Watts가 아닌 J / s로 남겨 두는 결정은 임의적입니다. 동등하게 허용되는 대답은 235.2W입니다.
4. SI 단위의 1 마력은 약 746 와트이며, 이는 적합한 말이 1 분 동안 운반 할 수있는 부하를 기반으로합니다. 이번에 예제 말은 얼마나 많은 일을 했습니까?
전력 및 시간 값을 첫 번째 방정식에 연결하기 전의 유일한 단계는 1 분을 60 초로 다시 작성하여 시간이 적절한 SI 단위 초에 있는지 확인하는 것입니다. 그때:
P = \ frac {W} {t} \ implies 746 = \ frac {W} {60} \ implies W = 44,670 \ text {Nm}
킬로와트 및 전기
많은 전력 회사가 고객에게 요금을 부과합니다.킬로와트시사용. 이 공통 전력 단위의 의미를 이해하려면 단위를 분해하여 시작하십시오.
접두사킬로1,000을 의미하므로킬로와트 (kW)1,000 와트와 같습니다. 따라서킬로와트시 (kWh)1 시간 동안 사용 된 킬로와트의 양입니다.
킬로와트-시를 계산하려면 킬로와트 수에 사용 된 시간을 곱하십시오. 따라서 누군가가 100 와트 전구를 10 시간 동안 사용하면 총 1,000 와트시 또는 1kWh의 전기를 사용하게됩니다.
킬로와트시 예제 문제
1. 전기 유틸리티 요금은 킬로와트시 당 $ 0.12입니다. 매우 강력한 3,000W 진공이 30 분 동안 사용됩니다. 이 에너지 양은 주택 소유자에게 얼마의 비용이 듭니까?
3,000W = 3kW
30 분 = 0.5 시간
3 \ text {kW} \ times 0.5 \ text {h} = 1.5 \ text {kWh} \ text {및} 1.5 \ text {kWh} \ times 0.12 \ text {달러 / kWh} = \ $ 0.18
2. 동일한 유틸리티는 그리드로 반환되는 전기 4kWh 당 10 달러를 가정에 공제합니다. 태양은 평방 미터당 약 1,000W의 전력을 제공합니다. 집에있는 2 제곱미터의 태양 전지가 8 시간 동안 에너지를 수집한다면 얼마나 많은 돈을 벌어들일까요?
문제에 대한 정보가 주어지면 태양 전지는 태양으로부터 2,000W 또는 2kW를 수집 할 수 있어야합니다. 8 시간 내에는 16kWh입니다.
\ frac {\ $ 10} {4 \ text {kWh}} \ times 16 \ text {kWh} = \ $ 40