Como calcular a potência (física)

Como calcular a potência nominal ou watts, significado de termos e sua importância.

passos

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Verifique essencial. Palavra "poder" É definida como a frequência de trabalho. É também conhecido como o termo histórico que mede uma força aplicada sobre o movimento de um objecto inerte, ou algum outro obstáculo resistência e como ele reage em distância.
  • O importante aqui é que, a fim de fazer a "trabalho"A força deve agir em distância. Por exemplo, se o impulso de uma hélice de 300 libras move um barco na água a uma distância de 80 pés é o trabalho de força x distância = 300 X 80 = 24.000 "libras-pé" seria estabelecido --- a hélice fez 24.000 libras pé de trabalho.
  • Surveys momento em que o barco estava se movendo essa distância. Suponhamos que o navio que a distância movida a uma velocidade de 20 pés por segundo (m / seg). Cobrir 80 pés levou 80/20 = 4 segundos. Por isso, a hélice do navio feita 24.000 libras pé trabalho em 4 segundos, de modo que a energia é exercida numa gama de 24.000 / 4 = 6.000 pé libras por segundo.
  • Entender o contexto histórico até hoje. No passado, os motores a gasolina e energia a vapor foi usado para conduzir os primeiros trens e barcos (a hélice primeiro navio impulsionado foi o HMS britânica, cuja primeira viagem foi em 1846, utilizando uma única hélice de seis pás como um moinho de vento), os cavalos estavam correndo um número enorme e variedade de tarefas. Por esta razão, as pessoas mediu a quantidade de trabalho de um cavalo e tempo estimado. Após uma média de uma série de testes, a figura de 550 lb-ft / seg foi estabelecida como a taxa normal do trabalho de um cavalo em saúde razoável. Assim, ele revelou "cavalo-vapor". 550 libras-pé por segundo tornou-se um cavalo-vapor (cv). Isso permanece verdadeiro até hoje.
  • 550 X 60 = 33.000 libras pé por minuto, o que é exatamente o mesmo para um cavalo-vapor.
  • Outra unidade de energia universalmente utilizado e geralmente restrita a equipamentos eléctricos e electrónicos, com base nos MKS sistema métricas (metro-quilograma-segundo) é o "watt". Se um newton de força opera sobre uma distância de um metro, tem feito um joule de trabalho. Se for necessário um segundo para um joule de trabalho, o consumo de energia é um watt. Isto indica que um watt é um joule por segundo.


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    Considere as necessidades da indústria hoje. Na maioria dos casos, na indústria, que é tratado com máquinas rotativas em vez de movimento linear, tal como um cavalo de arado trabalhando um passo na sua posição mais baixa. Portanto, temos de calcular o poder das coisas como motores elétricos, motores a vapor, turbinas, motores a diesel, etc. saída e atingir o torque.
  • O binário é uma medida da tendência para girar ou torcer qualquer coisa, ou de modo a transmitir movimento de rotação em torno de um eixo. Se você empurrar para baixo a alça de uma alavanca cinco pés com uma força de 20 libras, então você está aplicando um torque de 5 X 20 = 100 lb-ft ..
  • Ora aqui está o problema e pode criar uma grande confusão. A fim de calcular a trabalhar linear em linha recta, a força é multiplicado pela distância percorrida. Neste caso, a força também é multiplicado nas mesmas unidades, mas a distância é distanciamento movimento "alavanca" e enquanto você está criando par, a menos que algo por sua vez, não há movimento e, portanto, não funciona.
  • Trabalhar e torque, mas parecem medir as mesmas unidades são realmente diferentes. Se o par não produz verdadeira rotação, nenhum trabalho feito e, portanto, nenhuma energia é consumida.
  • O trabalho é medido em libras pé enquanto torque é medido em libras-pés para saber a diferença.


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    Medidas funcionar quando um movimento de rotação ou "deslocamento". Suponha-se que a alavanca é rigidamente fixado em sua extremidade a um eixo de fulcro e sua mão, aplicando-se 20 libras de força como antes, uma distância de dois pés se move ao longo da described- círculo por cinco alavanca de pé. Em seguida, o trabalho é, como no caso do anterior, igual à força pela distância percorrida ou 20 x 2 = 40 ft-lbs linha recta. Suponha que você multiplicar e dividir, enquanto este valor por 5 pés, que é o comprimento da alavanca ou "braço de alavanca". Obviamente, isso não muda o resultado, assim você pode escrever:
  • Trabalho = 5 X 20 X 2/5 e similarmente resultar em 40 libras pé como antes, mas quais são os 5 x 20 anterior? Você acabou de ver que era o par.
  • O que é "2/5"?. O deslocamento linear de 2 pés dividido pelo braço de alavanca indica quão longe o eixo rodado em unidades angulares conhecidos como radianos. Um radiano, universalmente utilizados na física e de engenharia, é definido como o ângulo entre o raio de um círculo de modo que os pontos da circunferência do círculo, onde os dois rádios interceptam são separadas pelo comprimento do raio do círculo. Esta é cerca de 57 graus, ou, em alternativa, é o ângulo formado pelo círculo central do arco da circunferência igual ao raio do círculo.
  • Portanto, pode-se dizer que o trabalho feito por um par de deslocamento rotativo produz um radianos (teta), que é igual ao par (L)
  • Multiplicação de deslocamento rotativo ou
  • Trabalho = L X libras teta permanentes
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    Note-se que são de força de rotação do motor mais cavalos de juros para saber o intervalo de tempo para fazer o trabalho de rotação e dizer:
  • rotação de potência = binário X deslocamento angular (radianos) / tempo (segundos)
  • Em física, a velocidade angular é radianos por segundo, mas qualquer motor de avião ou barco, ou outro você vê, sempre serão classificados em rpm então você precisa converter.
  • Uma revolução por minuto (rpm) = 60 rot / s = 60 rps, mas uma revolução por segundo radianos = 2 x pi por segundo
  • Por conseguinte, a energia em pé libras por segundo de um aparelho de rotação, que produz um binário, L, e por sua vez rpm S, seria então
  • Energia = S / 60 X (2 pi) X L em pés-lb / seg e como anteriormente, a fim de alcançar a força em cavalos seria dividido por 550, ou
  • Potência do motor = (2 pi) / 33.000 XLXS onde L é medido em libras-pé (geralmente por meio de um freio de Prony) e S par é a velocidade de rotação em rpm que pode ser medido por contadores, luzes estroboscópicas, lasers, etc. Assim, as curvas de motores de veículos e motocicletas de desempenho são plotados como torque em comparação rpm e potência (hp), em comparação com a velocidade do motor em rpm, e os engenheiros automotivos pode ver que o desempenho ideal é estes gráficos.
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