فیزیک برای کودکان

قدرت

کلمه "قدرت" اغلب برای توصیف فردی دارای قدرت مانند پادشاه یا دیکتاتور استفاده می شود. همچنین برای توصیف کسی یا چیزی استفاده می‌شود که بسیار قوی است، مانند بازیکن بیسبالی که در حومه‌ها ضربه می‌زند. در فیزیک، از توان برای توصیف میزان استفاده از انرژی استفاده می شود. به عبارت دیگر، اندازه گیری سرعت مصرف انرژی شما است.

معادله ای که توان را توصیف می کند این است:

قدرت = کار ÷ زمان

یا

P = W/t

یک مثال

اینکه آیا شما یک پله را در ۵ چند ثانیه یا یک پیاده روی آهسته در همان پرواز در 40 ثانیه انجام دهید، همان مقدار کار را انجام می دهید. با این حال، شما آن را با سرعت متفاوتی انجام می دهید. وقتی از پله ها بالا می روید خیلی سریع تر کار می کنید. در هنگام دویدن از پله ها، شما نسبت به زمانی که از پله ها بالا می روید، قدرت بیشتری دارید.

اگر کاری که برای بالا رفتن از پله ها طول می کشد 1000 ژول باشد، می توانیم قدرت را در هر دو مورد محاسبه کنیم P ₁ (دویدن) و P ₂ (راه رفتن):

توان = W/t

P ₁ = 1000 J ÷ 5 s

P ₁ = 200 W

P ₂ = 1000 J ÷ 40 s

P ₂ = 25 W

می توانید ببینید که هنگام دویدن از پله ها قدرت بسیار بیشتر از هنگام راه رفتن بود.

چگونه توان را اندازه گیری کنید

واحد استاندارد برای اندازه گیری توان وات است. از معادله بالا می بینیم که توان کار ÷ زمان است. واحد برای کارژول (J) است، بنابراین یک وات همان ژول/ثانیه یا J/s است.

یکی دیگر از واحدهای رایج برای قدرت که برای موتورها و ماشین‌های خودرو استفاده می‌شود، اسب بخار است. یک اسب بخار تقریباً معادل 745.7 وات است.

قدرت و نیرو

قدرت را نیز می توان از روی نیرو و سرعت یک جسم با استفاده از معادله زیر محاسبه کرد:

توان = نیرو * سرعت

توان الکتریکی

هنگامی که توان الکتریکی را مشخص می کنیم، از جریان و ولتاژ استفاده می کنیم. جریان با آمپر (A) و ولتاژ با ولت (V) اندازه گیری می شود. توجه: جریان در معادلات با "I" نشان داده می شود.

توان = جریان * ولتاژ

P = I * V

مثال مسئله:

قدرت مدار الکتریکی که 3 آمپر در 10 ولت تولید می کند چقدر است؟

P = I * V

P = 3A * 10V

P = 30 وات

حقایق جالب در مورد نیرو

• انفجارها ممکن است همیشه انرژی زیادی آزاد نکنند، اما از آنجایی که آنها انرژی را در مدت زمان بسیار کوتاهی آزاد می کنند، همچنان می توانند بسیار قدرتمند باشید.
• قبض "قدرت" که ما از طریق پست دریافت می کنیم معمولاً بر حسب کیلووات ساعت محاسبه می شود. این توان در طول زمان است که در واقع اندازه‌گیری انرژی مصرف‌شده است و نه قدرت.
• قدرتی که موشک‌های شاتل فضایی در هنگام بلند شدن از زمین اعمال می‌کنند حدود 12 میلیارد وات است.
• یک اسب بخار قدرت است. برابر با قدرتی است که برای بلند کردن 550 پوند با یک پا در یک پا لازم استدوم.

یک آزمون ده سوالی در مورد این صفحه شرکت کنید.

موضوعات فیزیک بیشتر در مورد حرکت، کار و انرژی

اسکالرها و بردارها

ریاضی بردار

جرم و وزن

نیرو

سرعت و سرعت

شتاب

گرانش

اصطکاک

قوانین حرکت

ماشین های ساده

واژه نامه اصطلاحات حرکت

کار و انرژی

انرژی

انرژی جنبشی

انرژی بالقوه

کار

قدرت

ممنتوم و برخورد

فشار

گرما

دما

علم >> فیزیک برای کودکان