Galia fizikoje apibrėžiamas kaip konvertuojamos arba perduotos energijos kiekio laiko greitis. SI sistemoje (arba tarptautinėje vienetų sistemoje), Vatai (W) yra Jėgos vienetas. Vatas yra lygus vienam džauliui per sekundę. Ankstesniuose tyrimuose galia kartais vadinama Veikla . Galia yra skaliarinis dydis. Galia yra funkcija Darbas pabaigtas , todėl jei žmogus dirba kintamu tempu, priklausomai nuo paros laiko, jo galia taip pat skirsis.

Sužinokime apie galią, vidutinę galią, galios vienetus ir kitus šiame straipsnyje.

Turinys

• Kas yra Galia?
• Galios formulės
• Galios vienetai
• Kaip mes išmatuojame galią?
• Kas yra Arklio jėgos?
• Vidutinė galia
• Mechaninė galia
• Elektros energija
• Galios ir energijos suvartojimo apskaičiavimas
• Išspręsti galios pavyzdžiai

Kas yra Galia?

Galia yra fizinis dydis, kuris yra energijos perdavimo greičio matas . Todėl jį galima apibrėžti kaip darbo atlikimo tempą laiko atžvilgiu.

Taigi galia yra energijos kiekis, sunaudojamas per sekundę. Galią taip pat galima apibrėžti kaip jėgos kiekį, reikalingą vieneto poslinkiui sukelti. Galia yra skaliarinis dydis ir žymimas P.

Pavyzdžiui, didesnės galios arba vatų lemputė, pvz., 100 W, apšviečia daugiau šviesos nei 10 galios lemputė. W. Taigi tai reiškia, kad daugiau energijos apšviečia lemputė, sunaudojanti daugiau energijos.

Žemiau pateiktame paveikslėlyje pavaizduotas žmogus, keliantis svorį ir demonstruojantis savo galią. Čia jėga yra raumenų jėga.

Galios formulės

Galia apibrėžiama kaip laiko norma darbas pabaigtas pagal objektą, tada matematiškai tai gali būti pateikta galios formule:

P = W ⁄ t

kur,
W yra atliktas darbas,
t yra laikas, per kurį atliekamas darbas, ir
P yra galios padidėjimas arba praradimas.

Vadinasi, aukščiau nurodytas Jėgos santykis vadinamas darbo laiko lygtis

Objekto atliktas darbas (W) gali būti apibrėžiamas kaip jėgos ir objekto poslinkio sandauga, tada jėgos formulė, išreikšta jėga, pateikiama taip:

Kadangi W = F × s

Todėl,

P = (F × s) ⁄ t

kur,
F yra reikalinga jėga,
s yra objekto poslinkis,
t yra laikas.

Kitos galios formulės

Kitos galios apskaičiavimo formulės aptariamos toliau,

Kadangi objekto greitis, v = s / t

Tada

P = F × v

kur,
F yra reikalinga jėga,
v yra objekto greitis.

Taigi aukščiau pateiktas ryšys yra žinomas kaip Jėgos-greičio lygtis

Galios vienetai

• Galios SI vienetas yra vatas (W), kurio kartotiniai yra KW, MW, GW ir kiti.

Vatas apibrėžiamas taip, kad kai kūnas per vieną sekundę atlieka vieno džaulio darbą, tai vadinama Vieno vato galia .

1 vatas (W) = 1 džaulis (J) / 1 sekundė (s)

• Kitas galios vienetas yra Arklio galios (AG), kur 1 AG = 746 W
• Galios matmenų formulė yra [ML ² T ^-3 ]

Patikrinti: Kodėl Arklio jėgos taip vadinamos

Kaip mes išmatuojame galią?

Galia matuojama įvairiais vienetais, o SI galios matavimo vienetas yra „vatas“, pavaizduotas simboliu (W). Jis buvo pavadintas škotų mokslininko vardu Jamesas Wattas kuris pirmasis sugalvojo išmatuoti galią.

Galia apskaičiuojama pagal formulę,

P = ΔE / Δt

kur,
ΔE yra energijos pokytis
Δt yra laikas sekundėmis

Galią taip pat galima išmatuoti Džaulis/sek.

Kas yra Arklio jėgos?

Įdomu tai, kad pavadinimas rodo, kad arklio galios neturi nieko bendra su arkliais, tai yra bet kurios mašinos ar variklio galios matavimo vienetas. Jis žymimas „hp“. Jis matematiškai lygus,

1 AG = 736 vatai

Paprastai, arklio galia r arba hp naudojamas automobilių ir dviračių variklių galiai matuoti. Toliau pateiktame paveikslėlyje parodyta galia arklio galiomis.

Vidutinė galia

Vidutinė galia apibrėžiamas kaip grynojo (Viso) darbo, atlikto per visą laiką, santykis. Taigi vidutinė galia pateikiama kaip

Vidutinė galia = bendras atliktas darbas / bendras laikas

arba

inkscape vs gimp

P _apie = ΔW / ΔT

kur,
P _apie yra vidutinė galia,
ΔW yra Visas atliktas darbas ir
ΔT yra bendras laikas.

Tuo atveju, kai kūno atliekamo darbo greitis yra vienodas arba pastovus, tada vidutinė ir momentinė galia tampa vienodos.

Mechaninė galia

Į mechaninės sistemos , jėgų ir judesio suma vadinama galia. Galia paprastai yra jėgos, veikiančios objektą, sandauga, padauginta iš jo greičio, arba sukimo momento, veikiančio veleną, rezultatas, padaugintas iš jo kampinio greičio.

Darbo laiko išvestinė yra dar vienas būdas apibrėžti mechaninę galią. Vadinasi, mechaninę galią suteikia.

Mechaninė galia = jėga × greitis

arba

P _m = F × v

Patikrinti: Realūs sukimo momento pritaikymai

Elektros energija

Greitis, kuriuo energija keičiasi iš judančių krūvių elektros energijos į kitą formą, išreikšta greičiu, per laiko vienetą, žinoma kaip elektros energija.

Matematiškai elektros galia apibrėžiama kaip produkto įtampa ir teka srovė, pateikiami taip:

P = V × I

Pagal Omo dėsnis . V = I × R, todėl

P = I ² × R

arba

P = V ² / R

kur,
P yra elektros energija,
aš ar teka srovė,
R yra pasipriešinimas ir
IN yra įtampa.

Patikrinti: Elektros energija ir galia

Galios ir energijos suvartojimo apskaičiavimas

Galia ir energijos suvartojimas matuojami pagal formulę. Pagal tai padauginus suvartotų galios vienetų skaičių per laikotarpį, per kurį jis buvo sunaudotas, gaunamas energijos suvartojimas.

Išsamiau , Komercinis elektros energijos padalinys

Taigi energijos suvartojimo formulė arba energijos suvartojimo formulė gali būti nurodyta taip:

E = P × (t/1000)

kur,

• E yra sunaudota energija arba sunaudota galia
• P yra galia ir
• t yra laikas, per kurį buvo sunaudota galia arba energija.

Sunaudota energija arba sunaudota galia paprastai matuojama Džauliais arba kilovatvalandžių (kWh).

Taip pat patikrinkite

• Elektros grandinė
• Atsparumas
• Įtampos kritimas

Išspręsti galios pavyzdžiai

1 pavyzdys: berniukas 10 sekundžių stumia 20 kg dėžę iki 5 m atstumo. Apskaičiuokite į dėžę tiekiamą galią.

Sprendimas:

Atsižvelgiant į

Dėžutės masė, m = 20 kg

Poslinkis padengtas, d = 5 m

Poslinkio laikas, t = 10 s

Dėžutės svoris, F = mg = 20 × 10 N = 200 N

Berniuko atliktas darbas, W = F d = 200 N × 5 J = 1000 J

Tiekiama galia, P = W ⁄ t = 1000 / (10 J/s) = 100 J/s

Vadinasi, į dėžę tiekiama galia 100 J/s .

2 pavyzdys: siurblys turi iškelti 500 kg vandens per minutę iš 8 m gylio šulinio ir išstumti jį 25 m/s greičiu. Apskaičiuokite siurblio galią.

Sprendimas:

Atsižvelgiant į

Vandens masė, m = 500 kg

Aukštis uždengtas, h = 8 m

Vandens išmetimo greitis, v = 25 m/s

Pristatymo laikas, t = 1 min = 60 s

Bendra energija paverčiama darbu,

W = E = m g h+(1/2) m v²

= (500×10×8)+(500×25×25)/2

= (40000+156250) J

=196250 J

Tiekiama galia,

P = W / t

= 196250/60

= 3271 W

Taigi siurblio tiekiama galia yra 3271 W .

3 pavyzdys: Liftas skirtas pakelti 500 kg krovinį per 5 pastato aukštus, vidutiniškai 3 m aukšte per 5 sekundes. Apskaičiuokite lifto galią.

Sprendimas:

Duota:

Krovinio masė, m = 500 kg

Bendras įveiktas aukštis, h = 5 × 3 m =15 m

Laikas, t = 5 s

Energija tiekiama liftu,

P = W ⁄ t = mgh ⁄ t

= (500 × 10 × 15) / 5 W

= 15000W

= 1,5 × 10⁴IN

Vadinasi, lifto galia yra 1,5 × 10 ⁴ IN .

4 pavyzdys: Kad kūnas judėtų ant trinties grindų pastoviu 5 m/s greičiu, reikalinga 5 N jėga. Raskite jėgos generuojamą galią.

Sprendimas:

Duota:

Kūno greitis, v = 5 m/s

Jėga, reikalinga greičiui palaikyti, F = 5 N

Gaminama galia,

P = 5 × 5 W

= 25W

Vadinasi, jėgos sukuriama galia yra 25 W

Galia – DUK

Kas yra galia fizikoje?

Galia yra energijos kiekis, sunaudojamas per sekundę. Galią taip pat galima apibrėžti kaip jėgos kiekį, reikalingą vieneto poslinkiui sukelti.

Koks yra galios matmuo fizikoje?

Galia apibrėžiama kaip atlikto darbo greitis. Galios dimensijos formulė yra [ML ² T ^-3 ].

Kaip apskaičiuoti galią fizikoje?

Galią galima nustatyti pagal formulę,

P = W ⁄ t

kur
IN ar darbas atliktas,
t yra laikas, per kurį atliekamas darbas, ir
P yra galios padidėjimas arba praradimas.

Kuo skiriasi galia ir energija?

Energija apibrėžiama kaip gebėjimas atlikti tam tikrą fizinį darbą, pvz., žaisti, šokinėti ir pan. Tačiau galia apibrėžiama kaip energijos perdavimo arba darbo užbaigimo greitis.

Kas nutinka kūnui, su kuriuo dirbama?

Pastangos kūnui prilygsta kūno energijos padidėjimui, nes darbas tiekia energiją kūnui. Kita vertus, jei naudojama jėga yra priešinga objekto judėjimui, darbas laikomas neigiamu, o tai rodo, kad energija yra atitraukta iš daikto.

Ar galios sąvoka gali padėti mums apibūdinti, kaip objektai juda?

Atliktas darbas ir laikas yra sujungti galios lygtyje. Kadangi jėgos gali judinti objektus ir mes žinome, kad jėgos atlieka darbą, galime manyti, kad supratę galią galime suprasti, kaip kūnas juda laiku.