Quvvatni ot kuchida yoki vattda qanday hisoblash mumkin, bu atamalar nimani anglatadi va nima uchun bu atamalar muhim.
Qadam
Qadam 1. Asosiylarini ko'rib chiqing
Quvvat so'zi ishni bajarish uchun vaqt oralig'i sifatida belgilanadi. Shu bilan birga, ish - bu inert ob'ektni harakatlantirishda yoki to'siq yoki boshqa to'siqqa duch kelishda va masofani bosib o'tishda qo'llaniladigan kuch qanchalik samarali ekanligini o'lchash uchun eski atama.
- Gap shundaki, "ish" qilish uchun kuch uzoq masofani bosib o'tishi kerak. Misol uchun, agar 300 N kuchga ega bo'lgan pervanel kema suvda 80 m harakat qilsa, u holda bajarilgan ish FORCE x DISTANCE = 300 x 80 = 24,000 "Nm/Joule" --- shuning uchun pervanel deyish mumkin. pervanel 24000 Joul ishini bajargan.
- Kemani shu masofaga ko'chirish uchun qancha vaqt kerakligini o'ylab ko'ring. Tasavvur qiling, kema bu masofani sekundiga 20 m (m/s) tezlikda bosib o'tmoqda. 80 m masofani bosib o'tish uchun kema 80/20 = 4 soniyani oladi. Shunday qilib, kema pervanesi 4 soniyada 24000 Joule ishini bajaradi, shuning uchun quvvat sekundiga 24000/4 = 6000 Joule (J/s) tezligida qo'llaniladi.
-
Vaqtning tarixiy asosini tushuning. Birinchi poezdlar va kemalarni yoqish uchun benzinli dvigatellar va bug 'quvvati ishlatilgunga qadar (birinchi parvona ishlatilgan HMS Britaniya edi, uning birinchi sayohati 1846 yilda bo'lib o'tgan va shamol tegirmoniga o'xshash 6 pichoqli bitta pervanelni ishlatgan.), otlar juda mashaqqatli va xilma -xil ishni bajaradilar. Odatdagidek, odamlar ot qancha kuch sarflashini o'lchaydilar va vaqtni hisoblaydilar. O'rtacha bir qator sinovlarni qidirgandan so'ng, ular sog'lom ot bajaradigan ishning standart tezligi sifatida 746 J/s ga qaror qilishdi. Keyinchalik bu standart "ot kuchi" deb nomlandi. Bir ot kuchiga sekundiga 746 joule. Bu bugungi kunda ham to'g'ri.
746 X 60 = 44760 Joul / min, bu teng: bir ot kuchi
- Hozirgi kunda umuman elektron va elektr jihozlari bilan cheklangan va MKS (metr-kg/sekund/soniya) metrik tizimiga asoslangan yana bir universal quvvat birligi "vatt" dir. Agar bitta Nyuton kuch bir metr masofani bosib o'tgan bo'lsa, demak, bitta joule ish bajarilgan; agar kuch bu ishning bir jouleini bajarish uchun bir soniya sarflasa, u holda quvvat sarfi bir vatt. Shunday qilib, bitta vatt - sekundiga bitta joule.
Qadam 2. Hozirgi vaqtda muhtoj bo'lgan sohani ko'rib chiqing
Ko'pgina hollarda biz sanoatda 160,000 m² maydonda tormoz bilan shudgor qilayotgan ot kabi tekis harakatlanadigan mashinalar bilan emas, aylanadigan mashinalar bilan ishlaymiz. Shunday qilib, biz elektr dvigatellari, bug 'dvigatellari, turbinalar, dizellar va hokazolarning chiqish quvvatini aniqlay olamiz va shu bilan biz moment mavzusini bilib olamiz.
- Tork - bu biror o'qni yo'nalishini o'zgartirish yoki aylantirish yoki ob'ektga aylanish harakati berish tendentsiyasini o'lchash. Agar siz besh metrli dastani dastagini 20 Nyuton kuch bilan bosgan bo'lsangiz, siz 5 X 20 = Nyuton-metr momentni qo'llagan bo'lasiz.
- Mana, qiyinchilik va chalkashlikka olib kelishi mumkin. To'g'ri chiziqda chiziqli ishni hisoblash uchun siz kuchni siljishga ko'paytirasiz. Shunga qaramay, siz kuchni joy almashish bilan bir xil birliklarga ko'paytiryapsiz, lekin bu holda siljish "qo'l" dir va siz tork ishlab chiqarayotgan bo'lsangiz ham, agar biror narsa aylanmasa, hech qanday harakat va shunday qilib ish bo'lmaydi.
- Ish va moment, garchi ular bir birlikda o'lchanganga o'xshasa -da, aslida juda farq qiladi. Tork haqiqiy aylanishdan oldin hech qanday ish bajarilmaydi va shuning uchun hech qanday kuch ishlatilmaydi.
- Ish Joules (J) da o'lchanadi, moment esa Nyutonda o'lchanadi (Nm).
Qadam 3. Har qanday harakat yoki aylanma "siljish" bo'lsa, ishni o'lchang
Aytaylik, dastak o'q bilan tugaydigan tayanch punktida mahkam qulflangan va sizning qo'lingiz avvalgidek 20 N kuch ishlatib, besh metrli dastak bilan tasvirlangan aylana bo'ylab ikki metr masofani bosib o'tadi, keyin ish xuddi shunday bajariladi. yuqoridagi to'g'ri chiziqning holati, majburiy joy almashish yoki 20 X 2 = 40 Nyuton metrga teng. Aytaylik, siz bir vaqtning o'zida bu raqamni 5 metr uzunlikdagi qo'l yoki "qo'l qo'l" ga ko'paytirasiz va bo'lasiz. Shubhasiz, bu natijani o'zgartirmaydi, shuning uchun siz yozishingiz mumkin:
- Ish = 5 X 20 X 2/5 va natija avvalgidek 40 Joule, lekin 5 X 20 undan yuqorimi? Siz hozirgina uning moment ekanligini ko'rdingiz.
- "2/5" nima? 2 metrli chiziqli siljish dastasi qo'l bilan bo'linib, o'qni radian deb nomlangan burchakli birliklarda qanchalik uzoqqa burganingizni ko'rsatadi. Fizika va mashinasozlikda keng qo'llaniladigan radian, aylananing ikki radiusi orasidagi burchak sifatida aniqlanadi, shunday qilib, ikki radiusi kesishgan doira atrofidagi nuqtalar aylana radiuslarining uzunligi bilan ajralib turadi. Bu hisob 57 gradusga juda yaqin yoki aylana markazida aylana radiusiga teng bo'lgan yoy bilan hosil qilingan burchakdir.
-
Aytish mumkinki, aylanuvchi siljish (teta) radianini ishlab chiqaruvchi momentning ishi momentga (L) tengdir.
- aylanish joy almashishi marta yoki
- ish = L X teta joule
4 -qadam. E'tibor bering, siz dvigatel va dvigatelning aylanishidagi ot kuchiga, ya'ni aylanish ishlarini bajarish vaqtiga ko'proq qiziqasiz
- aylanish kuchi = moment X burchak siljishi (radian)/vaqt (soniya)
-
Fizikada burchak tezligi sekundiga radian bilan yoziladi, lekin siz ko'rgan har qanday dvigatel yoki samolyot yoki kema dvigateli har doim rpmda o'lchanadi (daqiqada aylanish), shuning uchun biz buni o'zgartirishimiz kerak.
- Daqiqada bitta aylanish (rpm) = 60 aylanish/sekund = 60 aylanish/min, lekin sekundiga bir aylanish = 2 X pi radian/soniya
- Shunday qilib, aylanish tezligi sekundiga Joullarda, L momentini ishlab chiqaradi va S rpm tezlikda aylanadi.
- Quvvat = S/60 X (2 pi) X L/s va ilgari yozilganidek, uni ot kuchiga aylantirish uchun siz 746 ga bo'lishingiz kerak.
- Dvigatel ot kuchi = (2 pi) /44.760 X L X S, bu erda L - Nyuton metrda o'lchanadigan moment (odatda Prony tormozi bilan) va S - tezlik, stroboskop, lazer va boshqalar bilan o'lchanadigan aylanish tezligi. Shunday qilib, avtomobil va mototsikl dvigatellarining ishlash egri chiziqlarini aylanish tezligiga nisbatan aylanish grafigi shaklida tasvirlash mumkin. va quvvat (ot kuchi) dvigatel tezligiga nisbatan aylanish tezligida va avtomobil texniklari uning optimal ishlashini ushbu jadvallardan ko'ra oladi.
