kraft i fysik

Fysisk

2022

Vi förklarar vad kraft är i fysiken, vilka typer som finns och olika exempel. Också formlerna för att beräkna det.

Effekt är mängden arbete som utförs under en given tid.

Vad är kraft i fysiken?

I fysiken, kraften (representerad av symbolen P) är en angiven mängd jobb verkställd på något sätt i en enhet av väder fast besluten. Det är med andra ord mängden arbete per tidsenhet som något objekt eller system producerar.

Effekten mäts i watt (W), en enhet som hyllar den skotske uppfinnaren James Watt och motsvarar en joule (J) arbete utfört av andra (s), det vill säga:

W = J/s

I det anglosaxiska mätsystemet ersätts denna enhet med hästarna av tvinga (hp).

Förmågan att förstå och mäta effekt exakt var en avgörande faktor i utvecklingen av de första ångmaskinerna, en anordning på vilken Industriell revolution. Numera brukar det däremot förknippas med elektricitet och en annan typ av energiresurser modern, som du också kan ange mängden Energi överförs.

Krafttyper

Det finns följande typer av kraft:

  • Mekanisk kraft Det som härrör från appliceringen av en kraft på ett styvt fast ämne eller ett deformerbart fast ämne.
  • Elkraft. Istället för arbete hänvisar det till mängden energi som överförs per tidsenhet i en systemet eller krets.
  • Värmekraft. Avser mängden värme att en kropp frigör miljö per tidsenhet.
  • Ljudkraft. Det förstås som mängden energi som en ljudvåg transporterar per tidsenhet genom en given yta.

Maktformler

Kraften hos ett maskineri talar om för oss om det kan göra ett jobb.

Effekten beräknas i allmänna termer enligt följande formel:

P = AE/AT

ΔE representerar förändringen i energi eller förändringen i arbetet.

Δt representerar tiden uppmätt i sekunder.

Men varje typ av styrka uttrycks genom sin egen formulering, till exempel:

  • Mekanisk kraft P (t) = F.v, även om det sker en rotation av den fasta substansen och de applicerade krafterna ändrar dess vinkelhastighet, kommer vi att använda P (t) = F.v + M.ω istället. F och M kommer att vara den resulterande kraften respektive det resulterande momentet; medan V och ω kommer att vara hastigheten för den punkt över vilken resultanten beräknades och kroppens vinkelhastighet.
  • Elkraft. P(t) = I(t). V (t), där I är den strömmande strömmen, mätt i ampere, och V är potentialskillnaden (minskningen i Spänning) mätt i volt. I fallet med en uthållighet Istället för en ledare av elektricitet kommer formeln som ska användas att vara P = I2R = V2 / R, där R är materialets resistans, mätt i ohm.
  • Värmekraft. P = E / t, där E är den tillhandahållna värmeenergin, mätt i joule (J). Notera hur detta är likgiltigt för grader av värme.
  • Ljudkraft. PS = ʃÄr dS, var jags är ljudintensiteten och dS elementet som nås av Vinka.

Makt exempel

  • Kraft att flytta en massa

Vi vill lyfta upp 100 kg byggmaterial till sjunde våningen i en byggnad under uppförande, det vill säga cirka 20 meter från jag brukar. Vi vill göra det med en kran och på 4 sekunder, så vi måste ta reda på den nödvändiga kraften av densamma.

För att använda formeln P = w / t måste vi först beräkna det arbete som utförs av kranen.

För det använder vi formeln W = F. d. cos a = 100 x 9,8 x 20 x 1 = 19 600 N. Då: P = 19 600 N / 4 s, det vill säga kraften på kranen måste vara 4900 W.

  • Strömförlust av ett motstånd

Vi måste beräkna mängden effekt som ett elektriskt motstånd på 10 ohm försvinner när vi korsar det med en nuvarande 10 ampere. I det här fallet tillämpar vi formeln P = R x I2, enligt följande: P = 10 x 102, vilket resulterar i en förbrukad effekt på 1000 watt.

!-- GDPR -->