SỨC MẠNH VẬT LÝ: CÔNG THỨC, LOẠI SỨC MẠNH VÀ VÍ DỤ - VẬT LÝ - 2026

Sức mạnh vật chất đề cập đến lượng công việc (hoặc năng lượng tiêu thụ) trên một đơn vị thời gian. Công suất là một cường độ vô hướng, đơn vị đo của nó trong Hệ thống Đơn vị Quốc tế là jun trên giây (J / s), được gọi là watt để vinh danh James Watt.

Một đơn vị đo lường khá phổ biến khác là mã lực truyền thống. Trong vật lý, các loại công suất khác nhau được nghiên cứu: công suất cơ học, công suất âm thanh, nhiệt lượng, trong số những loại khác. Nói chung, có một ý tưởng trực quan về ý nghĩa của hiệu lực. Nó thường được kết hợp với công suất lớn hơn, tiêu thụ lớn hơn.

Như vậy, một bóng đèn tiêu thụ nhiều năng lượng điện hơn nếu công suất của nó lớn hơn; Máy sấy tóc, bộ tản nhiệt hay máy tính cá nhân cũng vậy.

Vì lý do này, cần phải hiểu đầy đủ ý nghĩa của nó, các loại quyền hạn khác nhau tồn tại và hiểu cách nó được tính và mối quan hệ giữa các đơn vị đo lường phổ biến nhất của nó là gì.

Công thức

Theo định nghĩa, để tính toán điện năng tiêu thụ hoặc cung cấp trong một khoảng thời gian, biểu thức sau được sử dụng:

P = W / t

Trong biểu thức này, P là công suất, W là công và t là thời gian.

Nếu những gì bạn muốn là tính toán công suất tức thời, bạn nên sử dụng công thức sau:

Trong công thức này, ∆t là gia số của thời gian, F là lực và v là vận tốc.

Các đơn vị

Tính duy nhất của quyền lực trong Hệ thống đơn vị quốc tế là jun trên giây (J / s), được gọi là oát (W). Nó cũng khá phổ biến trong một số bối cảnh nhất định sử dụng các đơn vị khác như kilowatt (kW), mã lực (CV), trong số những đơn vị khác.

Tất nhiên, kilowatt bằng 1000 watt. Về phần mình, sự tương đương giữa mã lực và watt như sau:

1 CV = 745,35 W

Một đơn vị công suất khác, mặc dù việc sử dụng nó ít phổ biến hơn nhiều, là erg trên giây (erg / s), tương đương với 10 ^-7 W.

Điều quan trọng là phải phân biệt kilowatt với kilowatt giờ (kWh), vì sau này là một đơn vị năng lượng hoặc công việc chứ không phải công suất.

Các loại điện

Trong số các loại sức mạnh khác nhau tồn tại, một số loại quan trọng nhất sẽ được nghiên cứu dưới đây.

Năng lượng cơ học

Cơ năng tác dụng lên vật rắn cứng nhận được bằng cách tạo ra tích giữa tổng lực tác dụng và tốc độ truyền cho vật đó.

P = F ∙ v

Biểu thức này tương đương với biểu thức: P = W / t, và trên thực tế, nó được lấy từ nó.

Ngoài ra, trong trường hợp có chuyển động quay của vật rắn cứng và do đó, các lực tác dụng lên nó làm thay đổi vận tốc góc của nó, làm phát sinh gia tốc góc, chúng ta phải:

P = F ∙ v + M ∙ ω

Trong biểu thức này, M là mômen do các lực tác dụng và ω là vận tốc góc của vật.

Điện

Công suất điện được cung cấp hoặc tiêu thụ bởi một thành phần điện là kết quả của việc chia năng lượng điện được cung cấp hoặc hấp thụ bởi thành phần đó và thời gian dành cho nó. Nó được tính từ biểu thức sau:

P = V ∙ I

Trong phương trình này, V là hiệu điện thế trên thành phần và I là cường độ dòng điện đi qua nó.

Trong trường hợp cụ thể khi linh kiện là điện trở, các biểu thức sau có thể được sử dụng để tính công suất: P = R ∙ I ² = V ² / R, trong đó R là giá trị của điện trở của thành phần được đề cập.

Lò sưởi

Nhiệt lượng của một thành phần được định nghĩa là lượng năng lượng mà thành phần đó tiêu tán hoặc tỏa ra dưới dạng nhiệt trong một đơn vị thời gian. Nó được tính từ biểu thức sau:

P = E / t

Trong biểu thức này, E là năng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt.

Sức mạnh của âm thanh

Công suất âm thanh được định nghĩa là năng lượng do sóng âm truyền đi trong một đơn vị thời gian qua một bề mặt nhất định.

Theo cách này, công suất âm thanh phụ thuộc cả vào cường độ của sóng âm và bề mặt bị sóng nói trên cắt ngang, và được tính bằng tích phân sau:

P _S = ⌠ _S I _S ∙ d S

Trong tích phân này, Ps là công suất âm thanh của sóng, Is là cường độ âm thanh của sóng và dS là vi phân bề mặt do sóng truyền qua.

Công suất định mức và công suất thực

Công suất danh nghĩa là công suất tối đa mà máy hoặc động cơ yêu cầu hoặc có thể cung cấp trong các điều kiện sử dụng bình thường; nghĩa là công suất tối đa mà máy hoặc động cơ có thể hỗ trợ hoặc cung cấp.

Thuật ngữ danh nghĩa được sử dụng vì sức mạnh đó nói chung được sử dụng để mô tả đặc tính của máy, để đặt tên cho nó.

Mặt khác, công suất thực hoặc công suất hữu ích - tức là công suất thực sự được sử dụng, tạo ra hoặc sử dụng bởi máy móc hoặc động cơ - nói chung là khác với danh nghĩa, thường thấp hơn.

Ví dụ

Ví dụ đầu tiên

Bạn muốn cẩu một cây đàn piano nặng 100 kg lên tầng bảy ở độ cao 20 mét. Cần trục mất 4 giây để nâng đàn lên. Tính công suất của cần trục.

Giải pháp

Để tính công suất, biểu thức sau được sử dụng:

P = W / t

Tuy nhiên, trước hết cần phải tính toán công việc do cần trục thực hiện.

W = F ∙ d ∙ cos α = 100 ∙ 9,8 ∙ 20 ∙ 1 = 19.600 N

Do đó, công suất của cần trục sẽ là:

P = 19.600/4 = 4900 W

Ví dụ thứ hai

Tính công suất do điện trở 10 Ω tiêu tán nếu dòng điện có cường độ 10 A.

Giải pháp

Trong trường hợp này, cần phải tính toán công suất điện, theo công thức sau:

P = R ∙ I ² = 10 ∙ 10 ² = 1000 W

Người giới thiệu

1. Resnik, Halliday & Krane (2002). Vật lý tập 1. Cecsa.
2. Sức mạnh (vật lý). (nd). Trong Wikipedia. Được truy cập vào ngày 3 tháng 5 năm 2018, từ es.wikipedia.org.
3. Sức mạnh (vật lý). (nd). Trong Wikipedia. Truy cập ngày 3 tháng 5 năm 2018, từ en.wikipedia.org.
4. Resnick, Robert & Halliday, David (2004). Vật lý 4. CECSA, Mexico.
5. Serway, Raymond A .; Jewett, John W. (2004). Vật lý cho các nhà khoa học và kỹ sư (xuất bản lần thứ 6). Brooks / Cole.