Content

• Passos

Com es calcula la potència o els watts, què caracteritzen i per què importen.

Passos

1. 1 Els bàsics. La paraula "poder" es defineix com la feina feta en un temps determinat. El treball, al seu torn, és un terme històric que caracteritza l’eficàcia d’una força aplicada (per moure el cos o superar altres obstacles o resistències) a una distància determinada.
   • L'important aquí és que per al "treball" la força ha d'actuar a una certa distància. Per exemple, si l'hèlix mou la barca per l'aigua amb una força de 300 N a una distància de 80 m, el treball és igual a la força x distància = 300 X 80 = 24000 J (N * m), que és a dir, podem dir que l'hèlix va fer 24.000 J de treball.
   • Penseu en el temps que va trigar a moure l’embarcació a una certa distància. Suposem que el vaixell es mou a una velocitat de 20 m / s. Es trigarien 80/20 = 4 segons en recórrer 80 metres. Així, l'hèlix del vaixell va fer 24.000 J de treball en 4 segons, de manera que la potència és: 24000/4 = 6000 W (J / s).
   • Referència històrica. Abans dels motors de combustió interna i la potència de vapor, que impulsaven els primers trens i vaixells (la primera hèlix es va instal·lar a l’HMS Britain, que va sortir al mar el 1846; tenia una hèlix de sis pales que semblava un molí de vent), un els cavalls realitzaven una gran varietat de tasques. Per tant, la gent va calcular la quantitat de treball que pot fer un cavall en un temps determinat. Després de fer la mitjana dels valors de diverses proves, es van establir a 550 lb-ft per segon com a valor estàndard del treball realitzat per un cavall sa. Aleshores, aquest valor es va conèixer com a "potència de cavalls".
     • A Rússia, la potència es refereix a la potència mètrica, que és aproximadament de 735,5 watts.
   • Una altra unitat de potència que s'utilitza habitualment és "Watt" (SI International System of Units). Si una força d’un Newton mou el cos a una distància d’un metre, el treball és igual a un Joule i, si aquest treball dura un segon, la potència és igual a un watt. Per tant, un watt és igual a un joule per segon.
2. 2 Penseu en les necessitats actuals de la indústria. En la immensa majoria dels casos de la indústria, tractem de mecanismes de rotació i no de moviment rectilini. Per tant, hem de saber calcular la potència dels motors elèctrics, màquines de vapor, turbines, dièsel, etc., i per tant, hem de considerar el parell o, més correctament, el moment de força.
   • El moment de força caracteritza la força que tendeix a girar o girar alguna cosa, és a dir, a impartir un moviment de rotació al cos sobre un eix determinat. Si torceu un mànec de 50 cm (0,5 m) amb una força de 200 N, el moment de la força és de 0,5 x 200 = 100 N * m.
   • No us confongueu. Per calcular el treball realitzat en moviment en línia recta, multiplica la força pel moviment. I aquí multipliqueu la força pel desplaçament, però en aquest cas el desplaçament és igual a la "palanca", és a dir, la distància de l'eix al punt d'aplicació de la força.
   • El treball i el moment de poder són conceptes diferents. Mentre el moment de la força no giri, no es treballa ni es consumeix energia.
3. 3 Mesureu el treball en moviment giratori. Suposem que un braç de 50 cm de llargada està rígidament unit a l’eix de rotació, hi apliqueu una força de 200 N, mentre que el braç gira 20 cm al voltant de la circumferència. El treball en aquest cas és igual al producte de la força i el desplaçament, és a dir, 0,2 x 200 = 40 N * m. Suposem que multiplica i divideix simultàniament aquesta xifra per 0,5 m, la longitud del braç. Obbviament, això no canviarà el resultat, de manera que podeu escriure:
   • Treballar = 0,5 • 200 X 0,2 / 0,5 i tornar a obtenir la resposta: 40 N * m. Però, què significa el producte 0,5 * 200? Aquest és el moment del poder.
   • Què és 0,2 / 0,5? 20 cm de recorregut circumferencial dividits per la longitud del braç (essencialment el radi del cercle) us proporcionen la quantitat de rotació en radians.Un radi es defineix com l’angle entre dos radis d’un cercle en una situació en què la longitud de l’arc entre els dos radis és igual al radi del cercle. 1 rad = 57 graus (aproximadament).
   • Per tant, el treball realitzat en el moment de la força durant el desplaçament rotacional (theta, en radians) és igual al producte del parell (M) per la quantitat de desplaçament rotacional (en radians):
     • Feina = M * theta (en radians)
4. 4 Tingueu en compte que la potència es calcula en un temps determinat, per tant:
   • Potència = moment de força * (angle / temps)
   • angle / temps és la velocitat angular (en rad / s)
   • En física, la velocitat angular es mesura en radians per segon, però aquest valor per a un avió o un motor de vaixell sempre es dóna en revolucions per minut i, per tant, haurem de convertir aquests valors.
     • Una revolució per minut (rpm) = 60 revolucions per segon (rps) i una volta per segon = 2 * PI radians per segon
     • Si M és el moment de força (parell), n és el nombre de revolucions per minut, la potència en watts és igual a:
     • Potència = M * (2 * PI / 60) * n
   • Per obtenir aquest valor en potència, cal dividir-lo per 735,5.