Мощность
| English | Русский |
|---|---|
| power/ˈpaʊə/ | мощность |
| watt/wɒt/ | ватт |
Два крана, одинаковая нагрузка — какой выиграет гонку?
- Два крана поднимают идентичный ящик на одну крышу. Оба совершают ровно одно и то же работу.
- Но один заканчивает за десять секунд, а другой — целую минуту.
- Быстрый кран более мощный — он выполняет работу с большей скоростью.
- Мощность — это не сколько работы, а как быстро она выполняется.
Мощность как скорость
- Мощность — это скорость выполнения работы или передачи энергии: $P = \dfrac{W}{t}$.
- Измеряется в ваттах ($1\ \text{W} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{s}}$).
- Одна и та же работа за меньшее время означает большую мощность; одна и та же мощность за большее время означает большую работу.
- Лампа мощностью $100\ \text{W}$ преобразует $100$ джоулей электрической энергии в свет и тепло каждую секунду.
Быстрее работа — больше мощность
Связать скорость нарастания движения с скоростью передачи энергии.
Двигатель совершает $600\ \text{J}$ работы за $3\ \text{s}$. Какова его мощность в ваттах?
$P = W/t = 600/3 = 200\ \text{W}$.
Какова единица мощности в системе СИ?
Мощность измеряется в ваттах, где $1\ \text{W} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{s}}$.
Мощность равна работе, деленной на ____.
$P = W/t$ — работа в единицу времени.
Один ватт равен:
$1\ \text{W} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{s}}$ — один джоуль переданной энергии каждую секунду.
Мощность, сила и скорость
- При постоянной силе, действующей с постоянной скоростью, мощность также равна $P = Fv$.
- Двигатель автомобиля, развивающий большую силу или движущийся быстрее, выдает большую мощность.
- Это связывает «энергетический» взгляд ($W/t$) с «силовым» взглядом ($Fv$) на мощность.
- Оба дают ватты и описывают одну и ту же скорость передачи энергии.
Двигатель толкает с силой $50\ \text{N}$ с постоянной скоростью $4\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. Какую мощность он развивает в ваттах?
$P = Fv = 50 \times 4 = 200\ \text{W}$.
Мощность в повседневной жизни
- Бегун, чайник, зарядное устройство для телефона — каждый характеризуется своей мощностью в ваттах.
- Большая мощность означает более быструю передачу энергии, а не большее её количество.
- Со временем потребленная энергия равна $= P \times t$ (именно за это начисляют счета за электричество).
- Маломощное устройство, оставленное включенным на несколько часов, может потребить больше энергии, чем мощное, использованное кратко.
Две машины, передающие одинаковую полную энергию, всегда имеют одинаковую мощность.
Мощность — это энергия в секунду. Машина, выполняющая работу быстрее, имеет большую мощность, даже при той же полной энергии.
Мощность не то же самое, что и энергия. Два устройства могут передать одинаковую полную энергию, но то, которое делает это быстрее, обладает большей мощностью. Мощность — это энергия в секунду, а не сама энергия.
Двигатель совершает $600\ \text{J}$ работы за $3\ \text{s}$.
- $P = \dfrac{W}{t} = \dfrac{600}{3} = 200\ \text{W}$.
Если же он толкает с силой $50\ \text{N}$ на расстоянии $4\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$: $P = Fv = 50 \times 4 = 200\ \text{W}$ — та же мощность.
Мощность — это скорость выполнения работы или передачи энергии: $P = \dfrac{W}{t} = Fv$, измеряется в ваттах ($1\ \text{W} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{s}}$). Она показывает, как быстро движется энергия, а не сколько её — потребленная энергия равна $P \times t$.