Güc və ya vat gücünü necə hesablamaq olar, bu şərtlər nə deməkdir və bu şərtlər niyə vacibdir.
Addım
Addım 1. Əsasları nəzərdən keçirin
Güc sözü iş görmək üçün vaxt intervalı olaraq təyin olunur. Bu vaxt iş, təsirsiz bir cismin hərəkət etməsində və ya bir maneə və ya digər maneə ilə üzləşməsində və bir məsafəni qət etməkdə nə qədər təsirli olduğunu ölçmək üçün köhnə bir termindir.
- Burada məsələ ondadır ki, "iş" görmək üçün bir qüvvə bir məsafəni qət etməlidir. Məsələn, 300 N qüvvəsi olan bir pervanə bir gəmini suda 80 m hərəkət etdirərsə, görülən iş FORCE x DISTANCE = 300 x 80 = 24,000 "Nm/Joule" dir --- buna görə demək olar ki, pervane pervane 24.000 Joul iş görmüşdür.
- Gəmini o qədər uzaqlaşdırmaq üçün nə qədər vaxt lazım olacağını düşünün. Gəminin bu məsafəni saniyədə 20 m (m/s) sürətlə qət etdiyini düşünün. Gəmi 80 m məsafəni qət etmək üçün 80/20 = 4 saniyə çəkir. Beləliklə, gəminin pervanesi 4 saniyədə 24.000 Joule iş görür, buna görə də güc saniyədə 24.000/4 = 6.000 Joule (J/s) nisbətində tətbiq olunur.
-
Vaxtın tarixi fonunu anlayın. İlk qatarlara və gəmilərə benzin mühərriklərindən və buxar gücündən istifadə edilməzdən əvvəlki günlərdə (bir pervane istifadə edən ilk gəmi, ilk səyahəti 1846 -cı ildə baş verən və külək dəyirmanına bənzəyən 6 bıçaqlı bir pervane istifadə edən HMS Britaniya idi.), atlar çox gərgin və müxtəlif iş görür. Unikal olaraq, insanlar atın nə qədər səy göstərə biləcəyini və vaxtı hesablayır. Bir sıra sınaqların ortalamasını axtardıqdan sonra sağlam bir atın gördüyü işin standart dərəcəsi olaraq 746 J/s qərar verdilər. Sonradan bu standart "at gücü" kimi tanındı. 746 Joule saniyədə bir at gücünə (hp) bərabərdir. Bu, bu gün də doğrudur.
746 X 60 = 44.760 Joule, dəqiqəyə bərabərdir: bir at gücünə
- İndi ümumiyyətlə elektron və elektrik avadanlıqları ilə məhdudlaşan və MKS (metr-kiloqram-saniyə/saniyə) metrik sisteminə əsaslanan başqa bir universal güc vahidi "vatt" dır. Bir Newton qüvvə bir metr məsafə qət edirsə, deməli, bir joule iş görülmüşdür; bu işin bir jouleunu etmək üçün güc bir saniyə çəkirsə, enerji istehlakı bir vattdır. Beləliklə, bir vatt saniyədə bir joule bərabərdir.
Addım 2. Bu anda ehtiyacı olan sənayeni düşünün
Əksər hallarda sənayedə 160.000 m² ərazidə tırmıq ilə şumlayan at kimi düz hərəkət edən maşınlarla deyil, fırlanan maşınlarla işləyirik. Beləliklə, elektrik mühərrikləri, buxar mühərrikləri, turbinlər, dizellər və s. Kimi şeylərin çıxış gücünü təyin etməliyik və beləliklə tork mövzusunu öyrənirik.
- Tork, bəzi oxlarda bir cisimə istiqamət dəyişdirmə və ya döndürmə və ya fırlanma hərəkəti vermək meylinin ölçüsüdür. Beş metrlik qolu 20 Newton qüvvəsi ilə basarsanız, 5 X 20 = Newton-metr fırlanma anı tətbiq etmiş olarsınız.
- İndi çətinlik budur və qarışıqlığa səbəb ola bilər. Düz bir xətt üzərində xətti işi hesablamaq üçün qüvvəni yerdəyişmə ilə vurursunuz. Yenə də qüvvəni yerdəyişmə ilə eyni vahidlərdə vurursunuz, ancaq bu vəziyyətdə yerdəyişmə "qolu qolu" dur və tork istehsal etməyinizə baxmayaraq, bir şey fırlanmadıqca heç bir hərəkət və buna görə də iş yoxdur.
- İş və tork, eyni vahiddə ölçüldükləri görünsə də, əslində çox fərqlidir. Tork həqiqi fırlanma verməzdən əvvəl heç bir iş görülmür və beləliklə heç bir güc istifadə edilmir.
- İş Joules (J) ilə ölçülür, tork isə Newton.meters (Nm) ilə ölçülür.
Addım 3. Hər hansı bir hərəkət və ya fırlanma "yerdəyişməsi" varsa işi ölçün
Tutaq ki, bir qolu oxla bitən dayanacağına möhkəm bir şəkildə kilidlənir və əliniz əvvəlki kimi 20 N qüvvə tətbiq edərək beş metrlik qolu ilə təmsil olunan dairə boyunca iki metr məsafə qət edir və sonra iş yerinə yetirilir. yuxarıdakı düz xəttin vəziyyətinin yerdəyişmə gücünə bərabər olması və ya 20 X 2 = 40 Newton metr. Tutaq ki, eyni anda bu sayını 5 metr uzunluğunda qolu və ya "qolu qolu" ilə vurub bölürsən. Aydındır ki, bu nəticəni dəyişməyəcək, buna görə də yaza bilərsiniz:
- İş = 5 X 20 X 2/5 və nəticə əvvəlki kimi 40 Joule, amma 5 X 20 bundan yuxarıdır? Yalnız tork olduğunu gördünüz.
- "2/5" nədir? Qol qoluna bölünmüş 2 metrlik xətti yerdəyişmə, oxu radian adlanan bucaq vahidlərində nə qədər uzaqlaşdırdığınızı bildirir. Fizikada və maşınqayırmada universal olaraq istifadə olunan bir radian, iki dairənin kəsişdiyi bir dairənin ətrafındakı nöqtələr dairənin radiuslarının uzunluğu ilə ayrılacaq şəkildə bir dairənin iki radiusu arasındakı bucaq olaraq təyin olunur. Bu hesablama 57 dərəcəyə çox yaxındır və ya da dairənin mərkəzində, dairənin ətrafındakı dairənin radiusuna bərabər olan bir qövs tərəfindən meydana gələn bucaqdır.
-
Deməli deyə bilərik ki, fırlanan yerdəyişmə (teta) radianları əmələ gətirən bir torkun gördüyü iş torka (L) bərabərdir.
- dəfə fırlanma yerdəyişməsi və ya
- iş = Jullarda L X teta
Addım 4. Mühərrikin və mühərrikin fırlanma müddətində at gücü ilə daha çox maraqlandığınıza diqqət yetirin
- fırlanma gücü = tork X açısal yerdəyişmə (radian)/vaxt (saniyə)
-
Fizikada açısal sürət saniyədə radyanla yazılır, ancaq gördüyünüz hər hansı bir motor və ya təyyarə və ya gəmi mühərriki həmişə rpm ilə ölçülür (dəqiqədə inqilab), buna görə də bunu dəyişməliyik.
- Dəqiqədə bir dövr (rpm) = 60 inqilab/saniyə = 60 rps, ancaq saniyədə bir inqilab = 2 X pi radian saniyədə
- Beləliklə, fırlanan bir aparatın saniyədə Joules -dəki gücü, L fırlanma anı və S rpm sürətlə fırlanır,
- Güc = S/60 X (2 pi) X L və daha əvvəl yazıldığı kimi, onu at gücünə çevirmək üçün 746 və ya
- Motor at gücü = (2 pi) /44.760 X L X S burada L Newton metrlə ölçülən fırlanma anıdır (ümumiyyətlə Prony əyləci ilə) və S sayğac, stroboskop, lazer və s. Bu şəkildə, avtomobil və motosiklet mühərriklərinin performans əyriləri torkun r.p.m. və güc (at gücü) ilə mühərrik sürətinə rpm -də və avtomobil texnikləri bu cədvəllərdən optimal performansını görə bilərlər.
