Pojem v?kon (M) je spojen s produktivitou mechanismu, stroje nebo motoru. M lze definovat jako mno?stv? pr?ce vykonan? za jednotku ?asu. To znamen?, ?e M se rovn? pom?ru pr?ce k ?asu str?ven?mu na jeho realizaci. V obecn? uzn?van?m mezin?rodn?m syst?mu jednotek (SI) je jedinou jednotkou m??en? pro M watt. Spolu s t?m je v?kon (hp) st?le alternativn?m ukazatelem M. V mnoha zem?ch sv?ta je zvykem m??it M spalovac? motory v hp a M elektromotory ve wattech.

Odr?dy EIM

S rozvojem v?deck?ho a technologick?ho pokroku se objevilo velk? mno?stv? r?zn?ch jednotek m??en? v?konu (EIM). Mezi nimi jsou dnes popt?vky jako W, kgcm / s, erg / s a hp. Aby nedo?lo k z?m?n? p?i p?echodu z jednoho m??ic?ho syst?mu na druh?, byla sestavena n?sleduj?c? UIM tabulka, ve kter? se m??? skute?n? v?kon.

Tabulky vztah? mezi EIM

M??en? M v mechanice

V?echna t?lesa v re?ln?m sv?t? se uv?d?j? do pohybu silou, kter? na n? p?sob?. Dopad jednoho nebo v?ce vektor? na t?leso se naz?v? mechanick? pr?ce (P). Poh?n? ho nap??klad ta?n? s?la auta. Takto je dosa?eno mechanick?ho R.

Z v?deck?ho hlediska je P fyzik?ln? veli?ina "A", ur?en? sou?inem velikosti s?ly "F", vzd?lenosti pohybu t?lesa "S" a kosinusu ?hlu mezi vektory tyto dv? veli?iny.

Pracovn? vzorec vypad? takto:

A \u003d F x S x cos (F, S).

M "N" bude v tomto p??pad? ur?eno pom?rem mno?stv? pr?ce k ?asov?mu ?seku "t", b?hem kter?ho s?ly na t?leso p?sobily. Proto vzorec, kter? ur?uje M, bude:

Mechanick? motor M

Fyzik?ln? veli?ina M v mechanice charakterizuje schopnosti r?zn?ch motor?. V automobilech je M motoru ur?eno objemem spalovac?ch komor na kapaln? palivo. M motoru je pr?ce (mno?stv? vyroben? energie) za jednotku ?asu. Motor b?hem sv?ho provozu p?em??uje jeden druh energie na jin? potenci?l. V tomto p??pad? motor p?em??uje tepelnou energii ze spalov?n? paliva na kinetickou energii torzn?ho pohybu.

Je d?le?it? v?d?t! Hlavn?m ukazatelem M motoru je maxim?ln? to?iv? moment.

Je to moment, kter? vytv??? ta?nou s?lu motoru. ??m vy??? je tento ukazatel, t?m v?t?? je M agreg?tu.

U n?s se M pohonn? jednotky po??taj? v ko?sk?ch sil?ch. Na cel?m sv?t? je tendence po??tat M ve wattech. Nyn? je v?konov? charakteristika uvedena v dokumentaci ve dvou rozm?rech najednou v hp. a kilowatty. V jak? jednotce m??it M, ur?uje v?robce silov?ch elektrick?ch a mechanick?ch instalac?.

M elekt?ina

Elektrick? M je charakterizov?n rychlost? p?em?ny elektrick? energie na mechanickou, tepelnou nebo sv?telnou energii. Podle mezin?rodn? soustavy SI je watt RIM, ve kter?m se m??? celkov? v?kon elekt?iny.

Abyste mohli vyt?hnout 10 pytl? brambor ze zeleninov? zahrady, kter? se nach?z? p?r kilometr? od domu, budete muset cel? den sp?chat tam a zp?t s kbel?kem. Pokud si vezmete voz?k ur?en? pro jednu ta?ku, zvl?dnete to za dv? a? t?i hodiny.

Pokud v?echny pytle hod?te do voz?ku ta?en?ho ko?mi, za p?l hodiny va?e ?roda bezpe?n? migruje do va?eho sklepa. Jak? je rozd?l? Rozd?l je v rychlosti pr?ce. Rychlost mechanick? pr?ce je charakterizov?na fyzik?ln? veli?inou prob?ranou v kurzu fyziky sedm?ho ro?n?ku. Tato veli?ina se naz?v? v?kon. V?kon ukazuje, kolik pr?ce se vykon? za jednotku ?asu. To znamen?, ?e k nalezen? s?ly je nutn? rozd?lit vykonanou pr?ci na str?ven? ?as.

Vzorec pro v?po?et v?konu

A v tomto p??pad? m? vzorec pro v?po?et v?konu n?sleduj?c? formu: v?kon \u003d pr?ce / ?as nebo

kde N je s?la,
Pr?ce,
t - ?as.

Jednotkou v?konu je watt (1W). 1 W je v?kon, p?i kter?m se vykon? 1 joul pr?ce za 1 sekundu. Tato jednotka je pojmenov?na po anglick?m vyn?lezci J. Wattovi, kter? sestrojil prvn? parn? stroj. Je zvl??tn?, ?e s?m Watt pou??val jinou jednotku s?ly – ko?skou s?lu, a mocensk? vzorec ve fyzice v podob?, v jak? jej zn?me dnes, byl p?edstaven pozd?ji. M??en? ko?sk?ch sil se pou??v? dodnes, nap??klad kdy? se mluv? o v?konu osobn?ho nebo n?kladn?ho auta. Jedna ko?sk? s?la se rovn? p?ibli?n? 735,5 wattu.

Aplikace s?ly ve fyzice

V?kon je nejd?le?it?j?? charakteristikou ka?d?ho motoru. R?zn? motory vyvinou ?pln? jin? v?kon. M??e j?t a? o setiny kilowattu, nap??klad motor elektrick?ho hol?c?ho strojku, nebo miliony kilowatt?, nap??klad motor nosn? rakety kosmick? lodi. S r?znou z?t??? motor auta produkuje jin? v?kon aby se pohyboval st?le stejnou rychlost?. Nap??klad s n?r?stem hmotnosti n?kladu se zvy?uje hmotnost vozu, respektive t?ec? s?la na povrchu vozovky, a aby byla zachov?na stejn? rychlost jako bez n?kladu, bude muset motor d?lat v?ce pr?ce. V souladu s t?m se zv??? v?kon generovan? motorem. Motor spot?ebuje v?ce paliva. To je v?em ?idi??m dob?e zn?mo. P?i vysok? rychlosti v?ak hraje v?znamnou roli i setrva?nost jedouc?ho vozidla, kter? je t?m v?t??, ??m v?t?? je jeho hmotnost. Zku?en? ?idi?i kamion? najdou optim?ln? kombinaci rychlosti a spot?eby benz?nu tak, aby v?z sp?lil m?n? paliva.

Co je s?la a moc? V ?em se tento ukazatel m???, jak? n?stroje se pou??vaj? a jak se tyto fyzik?ln? veli?iny uplat?uj? v praxi, se budeme zab?vat d?le v ?l?nku.

S?la

Ve sv?t? se v?echna t?lesa fyzick? povahy za?nou pohybovat vlivem s?ly. Pod jeho vlivem, s proch?zej?c?m nebo opa?n?m sm?rem pohybu t?la, se pracuje. Na t?leso tedy p?sob? n?jak? s?la.

Kolo se tedy rozj??d? d?ky s?le nohou ?lov?ka a na vlak p?sob? ta?n? s?la elektrick? lokomotivy. K podobn?mu efektu doch?z? p?i jak?mkoli pohybu. Pr?ce s?ly je hodnota, ve kter? se n?sob? modul s?ly, modul posunut? bodu jej?ho p?soben? a kosinus ?hlu mezi vektory t?chto indik?tor?. Vzorec v tomto p??pad? vypad? takto:

Pokud ?hel mezi t?mito vektory nen? roven nule, pak je pr?ce v?dy vykon?na. M??e v?ak m?t kladn? i z?porn? hodnoty. Na t?leso pod ?hlem 90° nebude p?sobit ??dn? s?la.

Vezm?me si nap??klad v?z ta?en? svalovou silou kon?. Jin?mi slovy, pr?ci vykon?v? ta?n? s?la ve sm?ru voz?ku. Ale gravitace, sm??uj?c? dol? nebo kolmo, nefunguje (mimochodem, v?kon motoru je m??en v ko?sk?ch sil?ch).

Pr?ce s?ly je skal?rn? veli?ina a m??? se v joulech. M??e b?t:

• v?slednice (kdy? p?sob? n?kolik sil);
• nekonstantn? (pak se v?po?et provede s integr?lem).

Nap?jen?

Jak se tato hodnota m???? Nejprve se pod?vejme, co to je. Je jasn?, ?e pohyb t?la za??n? d?ky s?le, kter? vykon?v? mechanickou pr?ci. V praxi je v?ak krom? toho nutn? p?esn? v?d?t, jak se prov?d?.

tedy sou?in silov?ch vektor? rychlost? pohybu – a je tu s?la. V ?em se m???? Podle mezin?rodn? soustavy SI je jednotkou m??en? t?to veli?iny 1 watt.

Watt a dal?? jednotky v?konu

Watt znamen? v?kon, kdy se za jednu sekundu vykon? jeden joul pr?ce. Posledn? jednotka byla pojmenov?na po Angli?anovi J. Wattovi, kter? vynalezl a sestrojil prvn? parn? stroj. Z?rove? ale pou??val jinou hodnotu – ko?skou s?lu, kter? se pou??v? dodnes. Jedna ko?sk? s?la je p?ibli?n? rovn?ch 735,5 wattu.

V?kon se tedy krom? watt? m??? v metrick?ch ko?sk?ch sil?ch. A s velmi malou hodnotou se pou??v? i Erg, rovn? deseti a? m?nus sedm? mocnin? Watt?. Je tak? mo?n? m??it v jedn? jednotce hmotnosti / s?ly / metr? za sekundu, co? se rovn? 9,81 wattu.

V?kon motoru

Jmenovan? hodnota je jednou z nejd?le?it?j??ch u ka?d?ho motoru, kter? m??e m?t velmi rozd?ln? v?kon. Nap??klad elektrick? holic? strojek m? setiny kilowattu, zat?mco raketa kosmick? lodi miliony.

R?zn? z?t?? pot?ebuje k udr?en? ur?it? rychlosti r?zn? v?kon. Automobil nap??klad zt??kne, pokud je do n?j um?st?no v?ce n?kladu. Pak se t?ec? s?la na vozovce zv???. Pro udr?en? stejn? rychlosti jako v nezat??en?m stavu je tedy pot?eba v?t?? v?kon. V souladu s t?m bude motor spot?ebov?vat v?ce paliva. V?ichni ?idi?i jsou si t?to skute?nosti v?domi.

Ale p?i vysok? rychlosti je d?le?it? i setrva?nost stroje, kter? je p??mo ?m?rn? jeho hmotnosti. Zku?en? ?idi?i, kte?? si tuto skute?nost uv?domuj?, najdou p?i j?zd? nejlep?? kombinaci paliva a rychlosti, aby se spot?ebovalo m?n? benz?nu.

Aktu?ln? v?kon

Jak se m??? v?kon? Ve stejn? jednotce SI. D? se m??it p??mo nebo nep??mo.

Prvn? metoda je realizov?na pomoc? wattmetru, kter? spot?ebov?v? zna?nou energii a siln? zat??uje zdroj proudu. U n?j se m??? od deseti watt? i v?ce. Nep??m? metoda se pou??v?, kdy? je pot?eba m??it mal? hodnoty. Za??zen? k tomu jsou amp?rmetr a voltmetr p?ipojen? ke spot?ebiteli. Vzorec v tomto p??pad? bude vypadat takto.

Ahoj! Pro v?po?et fyzik?ln? veli?iny zvan? v?kon se pou??v? vzorec, kde se fyzik?ln? veli?ina – pr?ce vyd?l? dobou, po kterou byla tato pr?ce vykon?na.

Vypad? to takto:

P, W, N=A/t, (W=J/s).

V z?vislosti na u?ebnic?ch a ??stech fyziky m??e b?t s?la ve vzorci ozna?ena p?smeny P, W nebo N.

Nej?ast?ji se energie pou??v? v takov?ch oblastech fyziky a v?dy, jako je mechanika, elektrodynamika a elektrotechnika. V ka?d?m p??pad? m? v?kon sv?j vlastn? vzorec pro v?po?et. U st??dav?ho a stejnosm?rn?ho proudu je to tak? jinak. Pro m??en? v?konu se pou??vaj? wattmetry.

Nyn? v?te, ?e v?kon se m??? ve wattech. V angli?tin? je watt watt, mezin?rodn? ozna?en? je W, rusk? zkratka je W. To je d?le?it? si zapamatovat, proto?e v?echny dom?c? spot?ebi?e maj? takov? parametr.

V?kon je skal?rn? veli?ina, nen? to vektor, na rozd?l od s?ly, kter? m??e m?t sm?r. V mechanice lze obecnou formu mocninn?ho vzorce zapsat takto:

P=F*s/t, kde F=A*s,

Ze vzorc? je vid?t, jak m?sto A dosad?me s?lu F vyn?sobenou dr?hou s. V?sledkem je, ?e v?kon v mechanice lze zapsat jako s?lu vyn?sobenou rychlost?. Nap??klad auto, kter? m? ur?it? v?kon, je nuceno zpomalit p?i j?zd? do kopce, proto?e to vy?aduje v?t?? v?kon.

Pr?m?rn? lidsk? v?kon je 70-80 watt?. S?la automobil?, letadel, lod?, raket a pr?myslov?ch z?vod? se ?asto m??? v ko?sk?ch sil?ch. Ko?sk? s?la se pou??vala dlouho p?ed zaveden?m watt?. Jedna ko?sk? s?la se rovn? 745,7W. Nav?c v Rusku se uzn?v?, ?e l. S. rovn? se 735,5 wattu.

Pokud se najednou n?hodou za 20 let v rozhovoru mezi kolemjdouc?mi zept?te na v?kon a vzpomenete si, ?e v?kon je pom?r pr?ce A vykonan? za jednotku ?asu t. Pokud se to d? ??ct, p??jemn? p?ekvapte dav. Ve skute?nosti je v t?to definici hlavn? v?c?, kterou je t?eba si zapamatovat, ?e d?litelem je zde pr?ce A a d?liteln? ?as je t. V d?sledku toho, ?e m?me pr?ci a ?as a vyd?l?me prvn? druh?m druh?m, z?sk?me dlouho o?ek?vanou s?lu.

P?i v?b?ru v obchodech je d?le?it? v?novat pozornost v?konu za??zen?. ??m v?konn?j?? konvice, t?m rychleji oh?eje vodu. V?kon klimatizace ur?uje, kolik prostoru dok??e ochladit bez extr?mn?ho zat??en? motoru. ??m v?t?? je v?kon spot?ebi?e, ??m v?ce proudu spot?ebuje, t?m v?ce elekt?iny vyd?, t?m v?t?? je platba za elekt?inu.

V obecn?m p??pad? je elektrick? v?kon ur?en vzorcem:

kde I je proud, U je nap?t?

N?kdy se dokonce m??? ve voltamp?rech, zapsan?ch jako V * A. Ve voltamp?rech se m??? celkov? v?kon a pro v?po?et ?inn?ho v?konu je t?eba celkov? v?kon vyn?sobit koeficientem v?konu (COP) za??zen?, pak dostaneme ?inn? v?kon ve wattech.

?asto spot?ebi?e jako klimatizace, ledni?ka, ?ehli?ka funguj? cyklicky, zap?naj? se a vyp?naj? z termostatu a jejich pr?m?rn? v?kon za celkovou dobu provozu m??e b?t mal?.

Ve st??dav?ch obvodech krom? pojmu okam?it?ho v?konu, kter? se shoduje s obecn?m fyzick?m v?konem, existuje v?kon ?inn?, jalov? a zd?nliv?. Zd?nliv? v?kon se rovn? sou?tu ?inn?ho a jalov?ho v?konu.

K m??en? v?konu se pou??vaj? elektronick? p??stroje - Wattmetry. M?rn? jednotka Watt dostala sv? jm?no na po?est vyn?lezce vylep?en?ho parn?ho stroje, kter? zp?sobil revoluci v tehdej??ch elektr?rn?ch. D?ky tomuto vyn?lezu se urychlil rozvoj pr?myslov? spole?nosti, objevily se vlaky, parn?ky, tov?rny, kter? vyu??valy s?lu parn?ho stroje k pohybu a v?rob? produkt?.

S pojmem moc jsme se v?ichni setkali mnohokr?t. R?zn? auta se nap??klad vyzna?uj? r?zn?m v?konem motoru. Tak? elektrick? spot?ebi?e mohou m?t r?zn? v?kon, i kdy? maj? stejn? ??el.

V?kon je fyzik?ln? veli?ina, kter? charakterizuje rychlost pr?ce.

resp. mechanick? s?la je fyzik?ln? veli?ina, kter? charakterizuje rychlost mechanick? pr?ce:

To znamen?, ?e v?kon je pr?ce za jednotku ?asu.

V?kon v soustav? SI se m??? ve wattech: [ N] = [W].

1 W je 1 J pr?ce vykonan? za 1 sekundu.

Existuj? dal?? jednotky s?ly, nap??klad ko?sk? s?la:

Pr?v? v ko?sk?ch sil?ch se v?kon motoru aut nej?ast?ji m???.

Vra?me se ke vzorci pro v?kon: Zn?me vzorec, podle kter?ho se po??t? pr?ce: Proto m??eme v?raz transformovat na s?lu:

Pak ve vzorci m?me pom?r modulu posunut? k ?asov?mu intervalu. Toto je, jak v?te, rychlost:

V?imn?te si, ?e ve v?sledn?m vzorci pou??v?me modul rychlosti, proto?e jsme nerozd?lili samotn? pohyb ?asem, ale jeho modul. Tak, v?kon se rovn? sou?inu modulu s?ly, modulu rychlosti a kosinu ?hlu mezi jejich sm?ry.

To je zcela logick?: ?ekn?me, v?kon p?stu m??e b?t zv??en zv??en?m s?ly jeho p?soben?. Pou?it?m v?t?? s?ly ud?l? za stejnou dobu v?ce pr?ce, tedy zv??? v?kon. Ale i kdy? nech?te s?lu konstantn? a nech?te p?st pohybovat rychleji, nepochybn? to zv??? pr?ci vykonanou za jednotku ?asu. Proto se v?kon zv???.

P??klady ?e?en? probl?m?.

?kol 1. V?kon motocyklu je 80 kon?. Pohybuj?c? se po vodorovn?m ?seku vyvine motocyklista rychlost rovnaj?c? se 150 km / h. Motor p?itom pracuje na 75 % sv?ho maxim?ln?ho v?konu. Ur?ete t?ec? s?lu p?sob?c? na motocykl.

?kol 2. St?ha?ka p?soben?m konstantn? p??tla?n? s?ly sm??uj?c? pod ?hlem 45° k horizontu zrychluje ze 150 m/s na 570 m/s. Z?rove? se vertik?ln? a horizont?ln? rychlost st?ha?ky v ka?d?m okam?iku zvy?uje o stejnou hodnotu. Hmotnost st?ha?ky je 20 t. Pokud st?ha?ka zrychlovala jednu minutu, jak? je v?kon jej?ho motoru?

Pokud pot?ebujete p?iv?st pohonn? jednotky do jednoho syst?mu, budete pot?ebovat n?? p?evodn?k – online p?evodn?k. A n??e si m??ete p?e??st, jak se m??? v?kon.

Podle ?innosti bytov?ho elektrom?ru je vid?t, ?e k nav?jen? kilowatthodin doch?z? t?m rychleji, ??m v?t?? je zat??en? s?t?. Toto je jeden ze zp?sob?, jak se m??? v?kon. Existuje n?kolik variant indik?toru, ozna?ovan?ho prvn?m p?smenem anglick?ho watt - W. Mno?stv? spot?eby energie z?vis? na parametrech elektrick?ho obvodu obydl? - je p??mo ?m?rn? v?konu p?ipojen?ch pantograf?.

Druhy elektrick? energie

Fyzik?ln? veli?ina W je rychlost zm?ny, p?enosu, spot?eby a transformace energie uva?ovan?ho syst?mu. Konkr?tn? definice v?konu zn? jako pom?r pr?ce vykonan? v ur?it?m obdob? k ?asov?mu intervalu p?soben?: W \u003d DA / D t, J / s \u003d watt (W).

Pokud jde o elektrickou s??, mluv?me o pohybu n?boje pod vlivem nap?t?: A \u003d U. Potenci?l mezi dv?ma body vodi?e je indik?torem energie pohybu jednoho nukleonu. Celkov? pr?ce toku cel?ho po?tu elektron? je Ап=U*Q, kde Q je celkov? po?et n?boj? v s?ti. V tomto p??pad? m? v?konov? vzorec tvar W = U * Q / t, v?raz Q / t je elektrick? proud (I), tedy W = U * I.

V energetick?m sektoru se rozli?uje n?kolik W term?n?:

Charakter instalovan?ho za??zen? p?edur?uje redundanci Wp, kdy p?evl?daj? kapacitn? za??zen? a zvy?uje se potenci?l, nebo nedostatek, p?eva?uje-li induk?nost s?t? (kles? nap?t?). P?i vyu?it? principu opa?n?ho p?soben? byla vyvinuta za??zen?, kter? umo??uj? kompenzovat ?kodlivost Wp a zlep?it kvalitu a efektivitu dod?vky energie.

Vliv parametr? s?t? na kilowatty

Ze vzorce W \u003d U * I je vid?t, ?e v?kon z?vis? sou?asn? na dvou charakteristik?ch energetick?ho syst?mu - nap?t? a proudu. Jejich vliv na parametry s?t? je parita. Proces v?roby elektrick? energie lze popsat n?sledovn?:

• U je pr?ce vykonan? pro p?esun 1 p??v?sku;
• I je po?et n?boj?, kter? prote?ou vodi?em za 1 sekundu.

Podle vypo?ten? hodnoty W se spot?ebovan? energie s?t? ur?? vyn?soben?m mno?stv? v?konu dobou jeho spot?eby. Zm?nou jednoho z parametr? W ve sm?ru poklesu nebo zv??en? je mo?n? udr?et energii syst?mu na konstantn? ?rovni - z?skat vysokou proudovou s?lu p?i n?zk?m nap?t? nebo velk? potenci?l s?t? se slab?m pohybem coulomb? .

Konverzn? za??zen? ur?en? ke zm?n? parametr?, naz?van? transform?tory nap?t? nebo proudu. Instaluj? se do zvy?ovac?ch nebo klesaj?c?ch elektrick?ch rozvoden pro p?enos energie ze zdroje ke spot?ebitel?m na velk? vzd?lenosti.

Metody m??en? zat??en?

V?kon za??zen? m??ete zjistit podle jeho pokyn? nebo cestovn?ho pasu, a pokud jej nem?te, pod?vejte se na typov? ?t?tek p?ipevn?n? k pouzdru. Pokud nejsou k dispozici ?daje v?robce, jsou k dispozici jin? metody pro stanoven? energie za??zen?. Hlavn? je m??it z?t?? wattmetrem(p??stroj pro upevn?n? elektrick? energie).

Podle ??elu se d?l? do 3 t??d: stejnosm?rn? a n?zkofrekven?n? (LF), optick? a vysoce impulsn?. Ty se p?ipisuj? r?diov?mu dosahu a d?l? se na 2 typy: ty, kter? jsou sou??st? p?eru?en? veden? (proch?zej?c? v?kon) a montovan? v koncov?m bod? trasy jako dohodnut? (absorbovan?) zat??en?. Podle zp?sobu p?in??en? informace oper?torovi se rozli?uj? digit?ln? a analogov? za??zen? - ukazuj?c? ukazatel a samo?inn? z?znam. Stru?n? charakteristika n?kter?ch metr?:

Krom? pomoci speci?ln?ch za??zen? se v?kon rozpozn?v? pou?it?m v?po?etn?ho vzorce: v meze?e jednoho z nap?jec?ch vodi?? je zahrnut amp?rmetr, ur?uje se proud a nap?t? s?t?. Vyn?soben?m hodnot z?sk?te po?adovan? v?sledek.