힘 물리학에서 에너지는 변환되거나 전달되는 에너지 양의 시간 비율로 정의됩니다. SI 시스템(또는 국제 단위계)에서는 와트(W) 힘의 단위이다. 와트는 초당 1줄과 같습니다. 이전 연구에서는 권력을 때때로 다음과 같이 불렀습니다. 활동 . 전력은 스칼라 수량입니다. 힘은 다음의 함수이다. 업무 완료 그러므로 사람이 하루 중 시간에 따라 가변적인 비율로 일한다면 그의 힘도 마찬가지로 달라질 것입니다.
이 기사에서는 전력, 평균 전력, 전력 단위 등에 대해 알아 보겠습니다.
내용의 테이블
힘이란 무엇입니까?
전력은 에너지 전달 속도를 측정하는 물리량입니다. . 따라서 시간에 따른 일의 비율로 정의할 수 있습니다.
따라서 전력은 초당 소비되는 에너지의 양입니다. 동력은 단위 변위를 일으키는 데 필요한 힘의 양으로도 정의할 수 있습니다. 전력은 스칼라 수량이며 P로 표시됩니다.
예를 들어, 100W와 같이 전력이나 전력량이 더 높은 전구는 10W 전구보다 더 많은 빛을 비춥니다. W. 따라서 이는 더 많은 전력을 소비하는 전구가 더 많은 에너지를 비춘다는 것을 의미합니다.
아래 이미지는 역기를 들고 자신의 힘을 보여주는 남자를 묘사합니다. 여기서 힘은 근력입니다.
거듭제곱 공식
전력은 다음의 시간 비율로 정의됩니다. 업무 완료 그러면 수학적으로 이것은 거듭제곱 공식으로 주어질 수 있습니다.
실파 셰티 나이
P = W ⁄ t
어디,
W는 완료된 작업이고,
t는 작업이 완료되는 시간입니다.
P는 전력 이득 또는 손실입니다.
따라서 위의 권력 관계를 다음과 같이 부릅니다. 근무 시간 방정식
물체가 한 일(W)은 힘과 물체의 변위의 곱으로 정의할 수 있으며, 힘에 대한 거듭제곱 공식은 다음과 같습니다.
W = F × s이기 때문에
그러므로,
P = (F × s) ⁄ t
어디,
F는 필요한 힘이고,
s는 물체의 변위이고,
t는 걸린 시간이다.
기타 전력 공식
전력을 계산하는 다른 공식은 아래에 설명되어 있습니다.
이후 물체의 속도 v = s / t
그 다음에,
P = F × v
어디,
F는 필요한 힘이고,
v는 물체의 속도입니다.
따라서 위의 관계는 다음과 같이 알려져 있습니다. 힘-속도 방정식
힘의 단위
- 전력의 SI 단위는 와트(W)이며 배수는 KW, MW, GW 및 기타입니다.
1와트는 신체가 1초에 1줄의 일을 하는 것으로 정의됩니다. 1와트 전력 .
1와트(W) = 1줄(J) / 1초(s)
- 또 다른 힘의 단위는 마력 (hp), 어디 1마력 = 746W
- 힘의 차원 공식은 다음과 같습니다. [ML 2 티 -삼 ]
확인하다: 마력이 그렇게 불리는 이유
전력을 어떻게 측정하나요?
전력은 다양한 단위로 측정되며, 전력을 측정하는 SI 단위는 기호(W)로 표시되는 '와트'입니다. 스코틀랜드 과학자의 이름을 따서 명명되었습니다. 제임스 와트 전력 측정에 대한 아이디어를 처음으로 생각해낸 사람입니다.
전력은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
P = ΔE / Δt
어디,
ΔE 에너지의 변화이다
Δt 초 단위의 시간입니다
전력은 다음으로도 측정할 수 있습니다. 줄/초
마력이란 무엇입니까?
흥미롭게도 이름에서 알 수 있듯이 마력은 말과 아무 관련이 없으며 기계나 엔진의 출력을 측정하는 단위입니다. 'hp'로 표시됩니다. 수학적으로는 다음과 같습니다.
1마력 = 736와트
일반적으로, 마력 r 또는 HP 자동차와 자전거 엔진의 출력을 측정하는 데 사용됩니다. 다음 이미지는 마력의 힘을 보여줍니다.
평균 전력
평균 전력 총 시간 동안 수행된 순(총) 작업의 비율로 정의됩니다. 따라서 평균 전력은 다음과 같이 주어진다.
평균 전력 = 완료된 총 작업 / 총 소요 시간
또는
피 ~의 = ΔW / ΔT
어디,
피 ~의 평균 전력은,
ΔW 완료된 총 작업 수입니다.
ΔT 소요된 총 시간입니다.
신체의 일률이 일정하거나 일정할 경우 평균 전력과 순간 전력은 동일해집니다.
기계적 힘
~ 안에 기계 시스템 , 힘과 운동의 합을 동력이라고 합니다. 동력은 일반적으로 물체에 작용하는 힘에 속도를 곱한 결과 또는 샤프트에 작용하는 토크에 각속도를 곱한 결과입니다.
일의 시간 미분은 기계적 힘을 정의하는 또 다른 방법입니다. 따라서 기계적 힘은 다음과 같이 주어진다.
기계적 힘 = 힘 × 속도
또는
피 중 = F × v
확인하다: 토크의 실제 응용
전력
에너지가 이동하는 전하의 전기 에너지에서 다른 형태로 변경되는 속도를 단위 시간당 속도로 표현하는 것을 전력이라고 합니다.
수학적으로 전력은 다음과 같이 제품 전압과 흐르는 전류로 정의됩니다.
P = V × 나
에 따르면 옴의 법칙 . V = I × R, 그러므로,
피 = 나 2 × R
또는
피 = V 2 / R
어디,
피 전력이다,
나 전류가 흐르고 있는지,
아르 자형 는 저항이고
안에 전압입니다.
확인하다: 전기 에너지 및 전력
전력 및 에너지 소비량 계산
전력 및 에너지 소비는 공식으로 측정됩니다. 이에 따르면, 소비된 기간 동안 소비된 전력 단위의 수를 곱하면 에너지 소비가 됩니다.
자세한 내용은 , 전기 에너지 상업 단위
따라서 에너지 소비 공식 또는 전력 소비 공식은 다음과 같이 기술될 수 있습니다.
E = P × (t/1000)
어디,
- E는 소비된 에너지 또는 소비된 전력입니다.
- P는 전력이고
- t는 전력 또는 에너지가 소비된 시간입니다.
소비된 에너지 또는 소비된 전력은 일반적으로 다음과 같이 측정됩니다. 줄 또는 킬로와트시 (kWh).
또한 확인하세요
- 전기 회로
- 저항
- 전력 감소
전원에 대한 해결된 예
예시 1: 한 소년이 20kg의 상자를 10초 동안 최대 5m 거리까지 밀어냅니다. 상자에 전달되는 전력을 계산합니다.
해결책:
주어진,
상자의 질량, m = 20kg
적용되는 변위, d = 5m
변위 시간, t = 10초
상자의 무게, F = mg = 20 ×10 N = 200 N
소년이 한 일, W = F d = 200 N ×5 J = 1000 J
전달된 전력, P = W ⁄ t = 1000 / (10 J/s) = 100 J/s
따라서 상자에 전달되는 전력은 100J/초 .
예 2: 8m 깊이의 우물에서 분당 500kg의 물을 들어올려 25m/s의 속도로 배출하려면 펌프가 필요합니다. 펌프의 동력을 계산하십시오.
해결책:
주어진,
물의 질량, m = 500kg
덮힌 높이, h = 8m
물의 배출 속도, v = 25 m/s
전달 시간, t = 1분 = 60초
총 에너지는 일로 변환되고,
W = E = m g h+(1/2) m v2
= (500×10×8)+(500×25×25)/2
= (40000+156250)J
=196250J
전력 전달,
P = 승 / 티
= 196250 / 60
= 3271W
따라서 펌프에 의해 전달되는 동력은 다음과 같습니다. 3271W .
예 3: 엘리베이터는 5초 안에 층당 평균 3m인 건물의 5개 층을 통해 500kg의 하중을 들어올리도록 설계되었습니다. 엘리베이터의 힘을 계산하십시오.
해결책:
주어진:
하중의 질량, m = 500kg
전체 높이, h = 5 × 3 m =15 m
소요 시간, t = 5초
엘리베이터를 통해 전달되는 전력,
P = W ⁄ t = mgh ⁄ t
= (500 × 10 × 15) / 5W
= 15000W
= 1.5×104안에
따라서 엘리베이터의 동력은 1.5×10 4 안에 .
예 4: 마찰이 있는 바닥에서 물체를 5m/s의 일정한 속도로 움직이려면 5N의 힘이 필요합니다. 힘에 의해 생성된 전력을 구합니다.
해결책:
주어진:
물체의 속도, v = 5m/s
속도를 유지하는 데 필요한 힘, F = 5 N
발전된 전력,
P = 5×5W
= 25W
따라서 힘에 의해 생성된 전력은 25W
전원 – FAQ
물리학에서 힘이란 무엇입니까?
전력은 초당 소비되는 에너지의 양입니다. 동력은 단위 변위를 일으키는 데 필요한 힘의 양으로도 정의할 수 있습니다.
물리학에서 힘의 차원은 무엇입니까?
전력은 수행된 작업 속도로 정의됩니다. Power의 차원 공식은 다음과 같습니다. [ML 2 티 -삼 ].
물리학에서 전력을 계산하는 방법은 무엇입니까?
전력은 공식에 의해 결정될 수 있습니다.
P = W ⁄ t
어디
안에 작업이 완료되었는지,
티 작업이 완료되는 시간입니다.
피 전력 이득 또는 손실입니다.
전력과 에너지의 차이점은 무엇입니까?
에너지는 놀기, 점프하기 등과 같은 신체적인 작업을 수행하는 능력으로 정의됩니다. 그러나 전력은 에너지가 전달되거나 작업이 완료되는 속도로 정의됩니다.
작업이 완료된 신체는 어떻게 되나요?
일은 신체에 에너지를 전달하기 때문에 신체에 대한 노력은 신체 에너지의 증가와 같습니다. 반면에 가해진 힘이 물체의 움직임과 반대라면 일은 부정적인 것으로 간주되어 에너지가 물체에서 빠져나가는 것을 의미합니다.
힘의 개념이 물체가 움직이는 방식을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니까?
완료된 작업과 시간은 거듭제곱 방정식으로 연결됩니다. 힘은 물체를 움직일 수 있고 힘이 일을 수행한다는 것을 알고 있기 때문에 힘을 이해하면 시간이 지남에 따라 신체가 어떻게 움직이는지에 대한 통찰력을 얻을 수 있다고 가정할 수 있습니다.