Kraft i fysik definieras som tidshastigheten för mängden energi som omvandlas eller överförs. I SI-systemet (eller International System of Units), Watt (W) är maktens enhet. Watt är lika med en joule per sekund. I tidigare studier kallas makt ibland Aktivitet . Kraft är en skalär storhet. Makt är en funktion av Arbete gjort , därför om en person arbetar med en rörlig takt beroende på tid på dygnet, kommer hans kraft också att variera.

Låt oss lära oss mer om kraft, medeleffekt, kraftenheter och annat i den här artikeln.

Innehållsförteckning

• Vad är Power?
• Kraftformler
• Kraftenheter
• Hur mäter vi kraft?
• Vad är hästkrafter?
• Genomsnittlig effekt
• Mekanisk kraft
• Elektrisk kraft
• Beräkna effekt och energiförbrukning
• Lösta exempel på makt

Vad är Power?

Effekt är en fysisk storhet som är ett mått på energiöverföringshastigheten . Därför kan det definieras som den takt med vilken arbete utförs med hänsyn till tid.

Därför är Power mängden energi som förbrukas per sekund. Effekt kan också definieras som mängden kraft som krävs för att orsaka en enhetsförskjutning. Effekt är en skalär storhet och betecknas med P.

Till exempel, en glödlampa med högre effekt eller watt, som 100 W, lyser mer ljus än en glödlampa på 10 W. Detta innebär alltså att mer energi lyser upp genom att glödlampan förbrukar mer ström.

Bilden nedan visar en man som lyfter en vikt och visar sin kraft. Här är kraften muskelkraft.

Kraftformler

Effekt definieras som tidshastigheten för arbete gjort av objektet, då matematiskt kan detta ges av potensformeln:

P = W ⁄ t

var,
W är det utförda arbetet,
t är den tid för vilken arbetet utförs, och
P är effektvinsten eller -förlusten.

Därför kallas ovanstående maktrelation arbetstidsekvationen

Arbete utfört (W) av ett objekt kan definieras som produkten av kraft och objektets förskjutning, sedan ges kraftformeln i termer av kraft av-

Eftersom W = F × s

Därför,

P = (F × s) ⁄ t

var,
F är den kraft som krävs,
s är objektets förskjutning,
t är tiden det tar.

Andra kraftformler

De andra formlerna för att beräkna kraften diskuteras nedan,

Eftersom objektets hastighet är v = s / t

Sedan,

P = F × v

var,
F är kraften som krävs,
v är objektets hastighet.

Därför är ovanstående förhållande känt som Kraft-hastighets ekvation

Kraftenheter

• SI-enheten för effekt är Watt (W) vars multipler är KW, MW, GW och andra.

En Watt definieras som, när en kropp utför arbete på en joule på en sekund kallas den Effekt på en watt .

1 Watt (W) = 1 Joule (J) / 1 sekund (s)

• En annan maktenhet är Hästkrafter (hk), var 1 hk = 746 W
• Dimensionsformel för makt är [ML ² T ^-3 ]

Kolla upp: Varför hästkrafter kallas så

Hur mäter vi kraft?

Effekt mäts i olika enheter och SI-enheten för att mäta effekt är 'watten' som representeras av symbolen (W). Den fick sitt namn efter skotsk vetenskapsman James Watt som först kom på idén att mäta kraft.

Effekt beräknas med formeln,

P = AE/AT

var,
ΔE är förändringen i energi
AT är tiden det tar i sekunder

Effekt kan också mätas i Joule/sek.

Vad är hästkrafter?

Intressant nog som namnet antyder att hästkrafter inte har att göra med hästar, det är enheten för att mäta kraften hos vilken maskin eller motor som helst. Det betecknas med 'hp'. Det är matematiskt lika med,

1 hk = 736 watt

I allmänhet hästkrafter r eller hk används för att mäta uteffekten av motorer i bilar och cyklar. Följande bild visar kraften i hästkrafter.

Genomsnittlig effekt

Genomsnittlig effekt definieras som förhållandet mellan nettoarbetet (Totalt) utfört under den totala tiden. Således ges medeleffekt som,

Genomsnittlig effekt = Totalt utfört arbete / Total tid som tagits

eller

P _av = ΔW / ΔT

var,
P _av är den genomsnittliga kraften,
ΔW är det totala arbetet utfört, och
ΔT är den totala tidsåtgången.

I det fall när arbetshastigheten som utförs av kroppen är enhetlig eller konstant blir medel- och momentaneffekten lika.

Mekanisk kraft

I mekaniska system , summan av krafter och rörelse kallas kraft. Effekt är i allmänhet produkten av en kraft som verkar på ett föremål multiplicerat med dess hastighet, eller resultatet av vridmoment som verkar på en axel multiplicerat med dess vinkelhastighet.

Tidsderivatet av arbete är ett annat sätt att definiera mekanisk kraft. Därför ges den mekaniska kraften av.

Mekanisk effekt = Kraft × hastighet

eller

P _m = F × v

Kolla upp: Verkliga tillämpningar av vridmoment

Elektrisk kraft

Hastigheten med vilken energi ändras från den elektriska energin för att flytta laddningar till en annan form, uttryckt som en hastighet, per tidsenhet, kallas elektrisk kraft.

Matematiskt definieras elektrisk effekt som produktspänningen och strömmen som flyter, givet som:

P = V × I

Enligt Ohms lag . V = I × R, därför,

P = I ² × R

eller

P = V ² /R

var,
P är den elektriska kraften,
jag flyter strömmen,
R är motståndet och
I är spänningen.

Kolla upp: Elenergi och kraft

Beräkna effekt och energiförbrukning

Effekten och energiförbrukningen mäts med en formel. Enligt detta, multiplicera antalet kraftenheter som förbrukats under den period som den har förbrukats ger den energiförbrukning.

För mer information , Kommersiell enhet för elektrisk energi

Därför kan energiförbrukningsformeln eller energiförbrukningsformeln anges som:

E = P × (t/1000)

var,

• E är den energi som förbrukas eller den förbrukade energin
• P är kraften och
• t är den tid under vilken ström eller energi förbrukades.

Energiförbrukning eller energiförbrukning mäts vanligtvis i Joules eller kilowattimmar (kWh).

Kolla också

• Elektrisk krets
• Motstånd
• Spänningsfall

Lösta exempel på makt

Exempel 1: En pojke skjuter en låda på 20 kg upp till ett avstånd på 5 m i 10 sekunder. Beräkna effekten som levereras till lådan.

Lösning:

Given,

Lådans massa, m = 20 kg

svävar i css

Förskjutning täckt, d = 5 m

Tid för förskjutning, t = 10 s

Lådans vikt, F = mg = 20 × 10 N = 200 N

Arbete utfört av pojken, W = F d = 200 N × 5 J = 1000 J

Levererad effekt, P = W ⁄ t = 1000 / (10 J/s) = 100 J/s

Därför är ström som levereras till lådan 100 J/s .

Exempel 2: En pump krävs för att lyfta 500 kg vatten per minut från en 8 m djup brunn och spruta ut den med en hastighet av 25 m/s. Beräkna pumpens effekt.

Lösning:

Given,

Vattnets massa, m = 500 kg

Höjd täckt, h = 8 m

Vattnets utstötningshastighet, v = 25 m/s

Leveranstid, t = 1 min = 60 s

Total energi omvandlas till arbete,

W = E = m g h+(1/2) m v²

= (500×10×8)+(500×25×25)/2

= (40000+156250) J

=196250 J

Kraft levererad,

P = W/t

= 196250 / 60

= 3271 W

Därför är kraften som levereras av pumpen 3271 W .

Exempel 3: En hiss är konstruerad för att lyfta en last på 500 kg genom 5 våningar i en byggnad med i genomsnitt 3 m per våning på 5 sekunder. Beräkna kraften i hissen.

Lösning:

Given:

Lastens massa, m = 500 kg

Total höjd täckt, h = 5 × 3 m =15 m

Tidsåtgång, t = 5 s

Ström levereras med hiss,

P = W ⁄ t = mgh ⁄ t

= (500 × 10 × 15) / 5 W

= 15000W

= 1,5×10⁴I

Därför är kraften i hissen 1,5×10 ⁴ I .

Exempel 4: En kraft på 5 N krävs för att flytta en kropp på ett friktionsgolv med en konstant hastighet på 5 m/s. Hitta kraften som genereras av kraften.

Lösning:

Given:

Kroppshastighet, v = 5 m/s

Kraft som krävs för att bibehålla hastigheten, F = 5 N

El genererad,

P = 5 × 5 W

= 25W

Därför är kraft som genereras av kraften 25 W

Power – Vanliga frågor

Vad är kraft i fysik?

Effekt är mängden energi som förbrukas per sekund. Effekt kan också definieras som mängden kraft som krävs för att orsaka en enhetsförskjutning.

Vilken är dimensionen av makt i fysiken?

Effekt definieras som graden av utfört arbete. Dimensionsformeln för Power är [ML ² T ^-3 ].

Hur beräknar man kraft i fysik?

Effekt kan bestämmas med formeln,

P = W ⁄ t

var
I är arbetet gjort,
t är den tid för vilken arbetet utförs, och
P är effektvinsten eller -förlusten.

Vad är skillnaden mellan kraft och energi?

Energi definieras som förmågan att utföra visst fysiskt arbete, t.ex. att spela, hoppa, etc. Däremot definieras kraft som den hastighet med vilken energin överförs eller arbetet slutförs.

Vad händer med en kropp som man arbetar med?

Ansträngning på en kropp är lika med en ökning av kroppens energi eftersom arbete levererar energi till kroppen. Om den applicerade kraften å andra sidan är i opposition till objektets rörelse, betraktas verket som negativt, vilket tyder på att energi dras tillbaka från föremålet.

Kan begreppet makt hjälpa oss att beskriva hur föremål rör sig?

Arbete och tid hänger ihop i effektekvationen. Eftersom krafter kan förflytta föremål och vi vet att krafter utför arbete, kan vi anta att vi genom att förstå kraften kan få insikt i hur en kropp rör sig genom tiden.