436. Obliczanie mocy urządzenia

Dynamika - praca, moc energia

Zadania

1.
Ciało jest wciągane w górę siłą F=100N ruchem jednostajnym.
Wysokość na jaką ciało zostało podniesione równa jest h=5m.
Czas wciągania ciała wyniósł t=10s.
Z jaką mocą pracował podnośnik?
Zakładamy brak sił oporu ruchu i sił tarcia.

2.
Silnik samochodu jadącego ze stałą prędkością pokonywał opory ruchu i opory tarcia o łącznej wartości F=2000N. Samochód w ciągu czasu t=1min przebył trasę o długości s=1,2km.
Z jaką mocą pracował silnik samochodu?

Oba zadania rozwiązujemy według podobnego schematu.
Zakładamy, że na ciało działa wypadkowa siła równa zero i ciało porusza ruchem jednostajnym prostoliniowym.

Siła podana w zadaniu 1. jest siłą równoważącą ciężar ciała.

Siła podana w zadaniu 2. jest siłą równoważącą siły oporu ruchu i siły tarcia.

Korzystamy z definicji mocy.
Moc jest ilorazem pracy przez czas jej wykonywania.



1. Definicja mocy średniej.


Dla stałej siły i przesunięcia mających ten sam kierunek i ten sam zwrot pracę obliczamy mnożąc siłę przez przesunięcie.



2. Praca siły o kierunku i zwrocie przesunięcia.


Wyrażenie na pracę wstawiamy do wyrażenia na moc.
Otrzymujemy, że moc jest równa siła razy przesunięcie podzielić przez czas.



3. Końcowe wyrażenie na moc.

W pierwszym zadaniu przesunięcie jest równe wysokości.
W drugim zadaniu przesunięcie ma wartość drogi przebytej przez samochód.

Wielkości występujące w zadaniu wyrażamy w jednostkach układu SI.
Siłę w niutonach.
Przesunięcie w metrach.
Czas w sekundach.

Moc otrzymamy w watach (dżul na sekundę).

436.2_2008.03.31

---

kontakt