Vermogen kan worden gemeten in Watt (W) of Joule per seconde (J /s).


Hoe krachtig te worden

Gezien de definitie van macht en de twee manieren om het te vinden, levert het meerdere manieren op om de kracht van iets te vergroten
: de sterkte vergroten (meer kracht gebruiken
) of krijg hetzelfde werk sneller gedaan (verlaag t
of verhoog v
). Een krachtige auto is sterk en
snel, en een zwakke is geen van beide. Het eenvoudiger en sneller werken kan worden gedaan
, het krachtiger
de entiteit die het werk doet.

Tips

Hoe kracht te verhogen: meer gedaan krijgen in een kortere periode.

Dit betekent ook dat een zeer sterke machine, zeg een zeer gespierde bodybuilder, nog steeds kan missen macht
. Een persoon die een zeer zware last kan tillen, maar slechts heel langzaam, is minder krachtig dan iemand die het snel kan tillen.

Evenzo een zeer snelle machine of persoon die niet veel gedaan krijgt, iemand snel op zijn plaats zwaaien maar nergens komen, is eigenlijk niet krachtig.
Voorbeeld Power Berekeningen

1. Usain Bolt genereerde ongeveer 25 W vermogen in zijn record-setting 100 m sprint, die 9,58 seconden duurde. Hoeveel werk heeft hij gedaan?

Omdat P
en t
worden gegeven en W
onbekend is, gebruikt u de eerste vergelijking:

P \u003d W /t

25 W \u003d W
/9.58 s

Oplossen voor W
: 239,5 Nm

2. Met welke gemiddelde kracht duwde hij tegen de grond terwijl hij rende?

Omdat werk
in Nm al bekend is, evenals de verplaatsing
in meters, gedeeld door de lengte van de race geeft de kracht
(anders gezegd, werk
is hetzelfde als kracht maal verplaatsing:
W \u003d F × d):

239,5 Nm /100 m \u003d 2.395 N

3. Hoeveel vermogen genereert een persoon van 48 kg die 6 seconden nodig heeft om een trap van 3 meter op te rennen?

In dit probleem worden de verplaatsing en tijd gegeven, waardoor snel een snelheid kan worden berekend:

v \u003d d /t \u003d 3 m /6 s \u003d 0,5 m /s

De tweede machtsvergelijking heeft snelheid, maar omvat ook kracht. Een persoon die een trap oploopt, werkt om de zwaartekracht tegen te gaan. Dus de kracht kan in dit geval worden gevonden met behulp van hun massa en versnelling als gevolg van de zwaartekracht, die op aarde altijd gelijk is aan 9,8 m /s ^2.

F _{grav \u003d mg}

F _{grav \u003d 48 kg × 9,8 m /s ²}

F _{grav \u003d 470.4 N}

Nu kracht en snelheid past in de tweede formule voor vermogen:

P \u003d F × v

P \u003d 470.4 N × 0,5 m /s

P \u003d 235.2 J /s

Let op de beslissing om de eenheden hier te laten als J /s in plaats van Watts is willekeurig. Een even acceptabel antwoord is 235,2 W.

4. Eén pk in SI-eenheden is ongeveer 746 watt, wat gebaseerd is op de belasting die een fit paard gedurende één minuut had kunnen dragen. Hoeveel werk heeft het voorbeeldpaard in deze tijd gedaan?

De enige stap voordat de waarden voor vermogen en tijd in de eerste vergelijking worden gestopt, is om ervoor te zorgen dat de tijd in de juiste SI-eenheden van seconden is door een minuut te herschrijven als 60 seconden. Vervolgens:

P \u003d W /t

746 W \u003d W
/60 s

W
\u003d 44.670 Nm
kilowatt en elektriciteit

Veel elektriciteitsbedrijven brengen klanten een vergoeding in rekening op basis van hun kilowattuur
gebruik. Om de betekenis van deze gemeenschappelijke eenheid van elektrisch vermogen te begrijpen, begint u met het afbreken van de eenheden.

Het voorvoegsel kilo
betekent 1.000, dus een kilowatt (kW)
is gelijk aan 1.000 Watt. Een kilowattuur (kWh)
is dus de hoeveelheid kilowatt die in één uur wordt gebruikt.

Om kilowattuur te tellen, vermenigvuldigt u het aantal kilowatt maal de gebruikte uren. Dus als iemand gedurende 10 uur een gloeilamp van 100 Watt gebruikt, heeft hij in totaal 1.000 wattuur of 1 kWh elektriciteit gebruikt.
Kilowattuur Voorbeeldproblemen

1. Een elektriciteitsbedrijf rekent $ 0,12 per kilowattuur. Een zeer krachtig vacuüm van 3000 W wordt 30 minuten gebruikt. Hoeveel kost deze hoeveelheid energie voor de huiseigenaren?

3.000 W \u003d 3 kW

30 minuten \u003d 0,5 uur

3 kW × 0,5 h \u003d 1,5 kWh

1,5 kWh × $ 0,12 /kWh \u003d $ 0,18

2. Hetzelfde hulpprogramma crediteert een huishouden met $ 10 voor elke 4 kWh elektriciteit die het terugkeert naar het net. De zon levert ongeveer 1.000 W vermogen per vierkante meter. Als een zonnecel van twee vierkante meter in een huis gedurende 8 uur energie verzamelt, hoeveel geld levert dat dan op?

Gezien de informatie in het probleem, moet de zonnecel 2.000 W kunnen verzamelen van de Zon of 2 kW. In 8 uur is dat 16 kWh.

($ 10/4 kWh) × 16 kWh \u003d $ 40