Füüsika lastele

Võimsus

Sõna "võimsus" kasutatakse sageli, et kirjeldada kedagi, kes on võimul, nagu kuningas või diktaator. Seda kasutatakse ka kirjeldamaks kedagi või midagi, kes on väga tugev, nagu pesapallur, kes lööb kodulöögi. Füüsikas kasutatakse võimsust, et kirjeldada energia kasutamise kiirust. Teisisõnu, see on mõõtmine, kui kiiresti te kasutate energiat.

Võimsust kirjeldav võrrand on:

Võimsus = töö ÷ aeg

või

P = W/t

Näide

Kas sa jooksed trepist üles 5 sekundiga või kõnnid samast trepist üles aeglaselt 40 sekundiga, sa teed sama palju tööd. Kuid sa teed seda erinevas tempos. Kui sa jooksed trepist üles, siis töötad sa palju kiiremini. Trepist üles joostes on sinu võimsus suurem kui trepist üles kõndides.

Kui trepist üles ronimiseks kuluv töö on 1000 džauli, siis võime mõlemal juhul arvutada võimsuse P ₁ (töötab) ja P ₂ (kõndimine):

Võimsus = W/t

P ₁ = 1000 J ÷ 5 s

P ₁ = 200 W

P ₂ = 1000 J ÷ 40 s

P ₂ = 25 W

Näete, et võimsus oli treppide läbimise ajal palju suurem kui kõndimise ajal.

Kuidas mõõta võimsust

Võimsuse mõõtmise standardühik on vatt. Ülaltoodud võrrandist näeme, et võimsus on töö ÷ aeg. Töö ühik on džauli (J), seega on vatt sama mis džauli/sekund või J/s.

Teine tavaline võimsuse mõõtühik, mida kasutatakse automootorite ja masinate puhul, on hobujõud. Üks hobujõud vastab umbes 745,7 vatile.

Võimsus ja jõud

Võimsust saab arvutada ka objekti jõu ja kiiruse põhjal, kasutades järgmist võrrandit:

võimsus = jõud * kiirus

Elektriline võimsus

Elektrilise võimsuse arvutamisel kasutame voolu ja pinget. Voolu mõõdetakse amprites (A) ja pinget voltides (V). Märkus: voolu kujutatakse võrrandites "I"-ga.

Võimsus = vool * pinge

P = I * V

Näidisprobleem:

Kui suur on elektrilise vooluahela võimsus, mis toodab 3 amprit 10 volti juures?

P = I * V

P = 3A * 10V

P = 30 W

Huvitavad faktid võimu kohta

• Plahvatused ei pruugi alati palju energiat vabastada, kuid kuna nad vabastavad energiat väga lühikese aja jooksul, võivad nad siiski olla väga võimsad.
• Posti teel saadud "elektri" arve on tavaliselt esitatud kilovatt-tundides, mis on tegelikult kasutatud energia, mitte võimsuse mõõtmine.
• Space Shuttle'i rakettide võimsus stardilennul on umbes 12 miljardit vatti.
• Üks hobujõud on võrdne jõuga, mis on vajalik 550 naela tõstmiseks ühe meetri kõrgusele ühe sekundiga.

Võta vastu kümne küsimuse viktoriin selle lehekülje kohta.

Veel füüsika teemad liikumisest, tööst ja energiast

Skalarid ja vektorid

Vektor matemaatika

Mass ja kaal

Jõudu

Kiirus ja kiirus

Kiirendus

Gravitatsioon

Hõõrdumine

Liikumise seadused

Lihtsad masinad

Liikumise terminite sõnastik

Töö ja energia

Energia

Kineetiline energia

Potentsiaalne energia

Töö

Võimsus

Impulss ja kokkupõrked

Surve

Soojus

Temperatuur

Teadus>> Füüsika lastele