A teljesítmény kiszámítása: 4 lépés (illusztrációkkal)

Hogyan kell kiszámítani a hatalmat olyan lóerőben vagy wattokban, amelyeket jellemeznek, és miért számítanak.

Lépések

egy. Alapok. Szó "erő" Egy bizonyos idő alatt végzett munka. A munka viszont történelmi kifejezés, amely jellemzi az alkalmazott erő hatékonyságát (a test mozgását, vagy más akadályokat vagy ellenállást) egy bizonyos távolságban.

Fontos itt, hogy a "munka" esetében az erő bizonyos távolságra kell cselekednie. Például, ha a csavar mozog a hajó mentén a víz egy szilárdsága 300 N per távolság 80 m, akkor a munka egyenlő a teljesítmény X távolság = 300 x 80 = 24000 J (H * M), azaz az Azt mondhatjuk, hogy a csavar 24000 J munkát végzett.
Tekintsük azt az időt, amelyet a hajó egy bizonyos távolságra mozgatni. Tegyük fel, hogy az edény 20 m / s sebességgel mozog. 80 m áthaladás esetén 80/20 = 4 másodpercet vesz igénybe. Tehát a csavaros hajó 4 másodpercen belül 24 000 J dolgozik, így a teljesítmény egyenlő: 24000/4 = 6000 W (J / s).
Történelmi referencia. A belső égésű motorok és a hatalom a gőz, ami a legtöbb első vonatok és hajók mozog (az első csavar volt telepítve a HMS Britannia hajó, amely az első alkalommal jött ki a tenger 1846. Ez volt az egyik hat - A szélmalomnak tűnő csavarja) a lovak hatalmas számú különböző feladatot végeztek. Ezért az emberek kiszámították a munka mennyiségét, amelyet egy ló egy bizonyos időben végezhet. A teszteknél kapott értékek átlagolása után másodpercenként 550 font-lábszámon állt meg, mint az egészséges ló által végzett munka szabványos értéke. Ezután ez az érték kezdett hívni "Lóerő".

Oroszországban, lóerővel, metrikus lóerővel, körülbelül 735,5 wattmal egyenlő.

Egy másik általánosan használt teljesítményegység van "Watt" (Nemzetközi egységrendszer). Ha az egyik újonc erő egy méter távolságra mozgatja a testet, akkor a munka egyenlő egy joule-vel, és ha egy másodpercre van szükség, akkor a teljesítmény egy wattos. Ezért a watt egyenlő egy joule másodpercenként.

A kép kiszámítása teljesítmény kimenet 2. lépés

2. Fontolja meg a mai ipar igényeit. Az iparági túlnyomó többségben forgó mechanizmusokkal foglalkozunk, és nem egyenes mozgást. Tehát tudnunk kell, hogyan kell kiszámítani az elektromos motorok, gőzgépek, turbinák, dízelmotorok stb. Erősségét stb.D., És úgy kell figyelembe venni a nyomatékot, vagy a hatalom helyességét.

Az erő pillanatát jellemzi az erő, amely arra törekszik, hogy valamit fordítson vagy forogjon, vagyis a test forgó mozgása néhány tengelyhez képest. Ha a fogantyút 50 cm hosszúságú (0,5 m), 200 n teljesítményt, akkor az erő pillanatát 0,5 x 200 = 100 n * m.

Ne zavarja. Annak érdekében, hogy kiszámítsuk az egyenes távoli mozgást végző munkát, akkor megszorozzuk a mozgás hatalmát. És itt szaporodsz a mozgás hatalmát, de ebben az esetben a mozgás egyenlő "kar", Vagyis a tengely távolsága az erő alkalmazásához.

Munka és pillanatnyi erő - különböző fogalmak. Mindaddig, amíg az erő pillanatát nem teszi forgó mozgást, nincs munka, és nincs áram.

A kép kiszámítása teljesítmény kimenet 3. lépése

3. Mérje meg a műveletet a forgási mozgás során. Tegyük fel, hogy egy kar 50 cm hosszú, mereven rögzítve van a forgástengely, akkor az erőhatásokat 200 N, míg a kar fordul 20 cm körbe. A munka ebben az esetben megegyezik az erő és a mozgás munkájával, azaz 0,2 x 200 = 40 n * m. Tegyük fel, hogy egyidejűleg szaporodott, és megosztja ezt a számot 0,5 m-rel - Lever hosszúsággal. Nyilvánvaló, hogy ez nem változtatja meg az eredményt, így írhat:

Munka = 0,5 • 200 x 0.2 / 0,5, és ismét válaszoljon: 40 n * m. De mit jelent a 0,5 * 200 munka? Ez az erő pillanata.

Mit "0,2 / 0,5"?20 cm a kör körül mozogva, a kar hosszával osztva (valójában - a kör sugara) adja meg a radiánok forgásszögének értékét. A Radine-t két kör sugara közötti szögnek tekintjük olyan helyzetben, ahol az ív hossza a két sugár között megegyezik a kör sugaraival. 1 rad = 57 fok (kb.).

Így a végzett munka a pillanatban erő során forgómozgást (théta, radiánban) egyenlő a termék a nyomaték (M) által a nagysága a forgómozgás (radiánban):

Munka = m * teta (radianban)

A kép kiszámítása teljesítmény kimenet 4. lépés

4. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a hatalmat bizonyos idő alatt kiszámítja, ezért:

Power = Erő pillanat * (szög / idő)

Szög / idő van egy szögsebesség (rad / s)

A fizikában a szögsebesség radiánban másodpercenként, de ez az érték a motor a légi jármű vagy a hajó mindig meghajtva fordulat percenként, és ezért meg kell alakítani ezeket az értékeket.

Egy fordulat percenként (rpm) = 60 fordulat / másodperc (RPS), és egy fordulat másodpercenként másodperc = 2 * PI radian

Ha m az erő (nyomaték) pillanata, n a forradagolások száma percenként, akkor a wattok teljesítménye megegyezik:

POWER = M * (2 * PI / 60) * n

Annak érdekében, hogy ezt az értéket a lóerőben megkapja, meg kell osztania 735,5-re.