Aiškiname, kas yra fizikoje galia, kokie tipai egzistuoja ir įvairūs pavyzdžiai. Taip pat jo skaičiavimo formulės.
Kas yra galia fizikoje?
Fizikoje galia (pavaizduota simboliu P) yra nurodyta suma darbas tam tikru būdu atliktas vienetu oras Atkaklus. Kitaip tariant, tai darbo kiekis per laiko vienetą, kurį sukuria koks nors objektas ar sistema.
Galia matuojama vatais (W), vienetu, kuriuo pagerbiamas škotų išradėjas Jamesas Wattas ir prilygsta vienam džauliui (J) atlikto darbo. antra (s), tai yra:
W = J/s
Anglosaksų matavimų sistemoje šis vienetas pakeičiamas arkliais jėga (hp).
Gebėjimas tiksliai suprasti ir išmatuoti galią buvo lemiamas veiksnys kuriant pirmuosius garo variklius – prietaisą, kuriame Pramonės revoliucija. Kita vertus, šiais laikais tai dažniausiai siejama su elektros ir kito tipo energetiniai ištekliai modernus, nes taip pat galite nurodyti kiekį Energija perduota.
Galios tipai
Yra šie galios tipai:
- Mechaninė galia Tai, kas gaunama veikiant jėgą standžią kietą medžiagą arba deformuojamą kietą medžiagą.
- Elektros energija. Vietoj darbo jis nurodo energijos kiekį, perduodamą per laiko vienetą a sistema arba grandinė.
- Šildymo galia. Nurodo kiekį karštis kad kūnas išlaisvina aplinką per laiko vienetą.
- Garso galia. Jis suprantamas kaip energijos kiekis, kurį garso banga per laiko vienetą perneša per tam tikrą paviršių.
Galios formulės
Bendra galia apskaičiuojama pagal šią formulę:
P = ΔE / Δt
ΔE reiškia energijos pokytį arba darbo pasikeitimą.
Δt reiškia laiką, išmatuotą sekundėmis.
Tačiau kiekvienas stiprumo tipas išreiškiamas savo formuluote, pavyzdžiui:
- Mechaninė galia P (t) = F.v, nors jei kietoji medžiaga sukasi ir veikiančios jėgos keičia jo kampinį greitį, vietoj to naudosime P (t) = F.v + M.ω. F ir M bus atitinkamai atstojamoji jėga ir atstatomasis momentas; o V ir ω bus taško, per kurį buvo apskaičiuotas rezultatas, greitis ir kūno kampinis greitis.
- Elektros energija. P (t) = I (t). V (t), kur I yra tekanti srovė, matuojama amperais, o V yra potencialų skirtumas (sumažėjimas Įtampa) matuojamas voltais. Tuo atveju, kai a ištvermė Vietoj elektros laidininko bus naudojama formulė P = I2R = V2 / R, kur R yra medžiagos varža, matuojama omais.
- Šildymo galia. P = E / t, kur E yra tiekiama šilumos energija, matuojama džauliais (J). Atkreipkite dėmesį, kaip tai neabejinga šilumos laipsniams.
- Garso galia. PS = ʃIs dS, kur ašs yra garso intensyvumas, o dS – elementas, kurį pasiekia banga.
Galios pavyzdžiai
- Galia perkelti masę
Norime į septintą statomo pastato aukštą iškelti 100 kg statybinių medžiagų, tai yra apie 20 metrų nuo aš dažniausiai. Norime tai padaryti naudodami kraną ir per 4 sekundes, todėl turime išsiaiškinti reikiamą to paties galią.
Norėdami naudoti formulę P = w / t, pirmiausia turime apskaičiuoti krano atliktą darbą.
Tam naudojame formulę W = F. d. cos a = 100 x 9,8 x 20 x 1 = 19 600 N. Tada: P = 19 600 N / 4 s, tai yra, krano galia turi būti 4900 W.
- Rezistoriaus galią išsklaidyti
Turime apskaičiuoti galios kiekį, kurį išsklaido 10 omų elektrinė varža, kai ją kertame su srovė 10 amperų. Šiuo atveju taikome formulę P = R x I2: P = 10 x 102, todėl išsklaidyta galia yra 1000 vatų.