Формула нахождения мощности в физике. Мощность — физическая величина, формула мощности

Если вам нужно единицы измерения мощности привести в одну систему, вам пригодится наш перевод мощности – конвертер онлайн. А ниже вы сможете почитать, в чем измеряется мощность.

Ватт л.с. метрическая л.с. английская Эрг в секунду кг-сила-метр в секунду

Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

В чем измеряется мощность?

Единицы измерения мощности, которые известны каждому школьнику и являются принятыми в международном сообществе – ватты. Названы так в честь ученого Дж. Уатта. Обозначаются латинской W или вт.

1 Ватт – единица измерения мощности, при которой за секунду происходит работа, равная 1 джоулю. Ватт равен мощности тока, сила которого 1 ампер, а напряжение – 1 вольт. В технике, как правило, применяются мегаватты и киловатты. 1 киловатт равен 1000 ватт.
Измеряется мощность и в эрг в секунду. 1 эрг в сек. Равен 10 в минус седьмой степени ватт. Соответственно, 1 ватт равен 10 в седьмой степени эрг/сек.

А еще единицей измерения мощности считается внесистемная «лошадиная сила». Она была введена в оборот еще в восемнадцатом веке и продолжает до сих пор применяться в автомобилестроении. Обозначается она так:

• Л.С. (в русском),
• HP (в английском).
• PS (в немецком),
• CV (во французском).

При переводе мощности помните, что в рунете существует невообразимая путаница при конверте лошадиных сил в ватты. В России, странах СНГ и некоторых других государствах 1 л.с. равняется 735, 5 ватт. В Англии и Америке 1 hp равняется 745, 7 ватт.

Здравствуйте! Для вычисления физической величины, называемой мощностью, пользуются формулой, где физическую величину — работу делят на время, за которое эта работа производилась.

Выглядит она так:

P, W, N=A/t, (Вт=Дж/с).

В зависимости от учебников и разделов физики, мощность в формуле может обозначаться буквами P, W или N.

Чаще всего мощность применяется, в таких разделах физики и науки, как механика, электродинамика и электротехника. В каждом случае, мощность имеет свою формулу для вычисления. Для переменного и постоянного тока она тоже различна. Для измерения мощности используют ваттметры.

Теперь вы знаете, что мощность измеряется в ваттах. По-английски ватт — watt, международное обозначение — W, русское сокращение — Вт. Это важно запомнить, потому что во всех бытовых приборах есть такой параметр.

Мощность — скалярная величина, она не вектор, в отличие от силы, которая может иметь направление. В механике, общий вид формулы мощности можно записать так:

P=F*s/t, где F=А*s,

v=s/t,

Р=F*v.

Из формул видно, как мы вместо А подставляем силу F умноженную на путь s. В итоге мощность в механике, можно записать, как силу умноженную на скорость. К примеру, автомобиль имея определенную мощность, вынужден снижать скорость при движении в гору, так как это требует большей силы.

Средняя мощность человека принята за 70-80 Вт. Мощность автомобилей, самолетов, кораблей, ракет и промышленных установок, часто, измеряют в лошадиных силах. Лошадиные силы применяли еще задолго до внедрения ватт. Одна лошадиная сила равна 745,7Вт. Причем в России принято что л. с. равна 735,5 Вт.

Если вас вдруг случайно спросят через 20 лет в интервью среди прохожих о мощности, а вы запомнили, что мощность — это отношение работы А, совершенной в единицу времени t. Если сможете так сказать, приятно удивите толпу. Ведь в этом определении, главное запомнить, что делитель здесь работа А, а делимое время t. В итоге, имея работу и время, и разделив первое на второе, мы получим долгожданную мощность.

При выборе в магазинах, важно обращать внимание на мощность прибора. Чем мощнее чайник, тем быстрее он погреет воду. Мощность кондиционера определяет, какой величины пространство он сможет охлаждать без экстремальной нагрузки на двигатель. Чем больше мощность электроприбора, тем больше тока он потребляет, тем больше электроэнергии потратит, тем больше будет плата за электричество.

В общем случае электрическая мощность определяется формулой:

W=I*U,

где I — сила тока, U-напряжение

Иногда даже ее так и измеряют в вольт-амперах, записывая, как В*А. В вольт-амперах меряют полную мощность, а чтобы вычислить активную мощность нужно полную мощность умножить на коэффициент полезного действия(КПД) прибора, тогда получим активную мощность в ваттах.

Часто такие приборы, как кондиционер, холодильник, утюг работают циклически, включаясь и отключаясь от термостата, и их средняя мощность за общее время работы может быть небольшой.

В цепях переменного тока, помимо понятия мгновенной мощности, совпадающей с общефизической, существуют активная, реактивная и полная мощности. Полная мощность равна сумме активной и реактивной мощностей.

Для измерения мощности используют электронные приборы — Ваттметры. Единица измерения Ватт, получила свое название в честь изобретателя усовершенствованной паровой машины, которая произвела революцию среди энергетических установок того времени. Благодаря этому изобретению развитие индустриального общества ускорилось, появились поезда, пароходы, заводы, использующие силу паровой машины для передвижения и производства изделий.

Электрическая мощность, работа, энергия | Физика

Электрическая мощность

Подключим к цепи по очереди две лампочки накаливания, сначала одну, а затем другую и измерим силу тока в каждой из них. Она будет разной.

Сила тока в лампочке мощностью 25 ватт будет составлять 0.1 А. Лампочка мощностью 100 ватт потребляет ток в четыре раза больше — 0.4 А.

Лампочка в 100 ватт светится гораздо ярче, чем 25-ваттовая лампочка. Это значит, что ее мощность больше. Электрическая мощность измеряется в ваттах. Лампочка, мощность которой в 4 раза больше, потребляет в 4 раза больше тока. Это показывает, что мощность прямо пропорциональна силе тока.

Если мы подключим лампочку сразу к 2 источникам напряжения, то лампочка будет гореть ярче.

Это означает, что мощность пропорциональна напряжению.

Если мы соберем воедино эти факты, то получим формулу электрической мощности. Мощность W (Вт) равна напряжению V (В), умноженному на силу тока I (А). 1Вт = 1В * 1А. Из этого следует, что сила тока равна: I = W / V.

Электрическая работа

В механике мощность характеризует скорость выполнения работы. Чем быстрее идет работа, тем больше мощность.
(на второй картинке конвейер и девочка двигаются быстрее)
Работа равна произведению мощности и времени. Работа Р равна мощности W, умноженной на время t. Поэтому единица работы равна 1Вт * с.

Это равенство можно преобразовать, используя законы математики. Тогда мы получим, что мощность равна работе, деленной на время.

Эти взаимоотношения между мощностью и работой верны и для электричества. Лампочка мощностью 100 Вт за 1 секунду совершает электрическую работу 100 Вт * секунду, т.е. 100 Вт * с.

Единица электрической работы 1 Вт * с соответствует 1 джоулю из механики. Чтобы избежать огромных чисел, для обозначения электрической работы принято использовать 1 киловатт * час.

1 кВт * ч = 1000 Вт * ч = 60 000 Вт * мин = 3 600 000 Вт * с.

Электрическая энергия

Если какой-либо электрический прибор совершает работу, то он будет потреблять определенное количество энергии. Единица работы и энергии в данном случае будет одинакова. В электричестве для обозначения энергии используются единицы 1 Вт * с, 1 кВт * ч и 1 джоуль.

Согласно закону сохранения энергии, энергия не возникает из пустоты, а трансформируется из одной формы в другую. Теплоэлектростанция, работающая на угле, не создает электрическую энергию, а превращает химическую энергию угля сначала в двигательную энергию турбины, потом генератор превращает эту энергию в электрическую.

Таким образом, полученная электрическая энергия передается далее по проводам к потребителям. При этом проводники будут нагреваться, т.е. часть энергии превратится в тепло, которое будет нагревать лишь окружающий воздух, и потеряется. Это называется потерей энергии. К сожалению, все электрические процессы связаны с потерей части энергии.

При транспортировке электрической энергии хотелось бы избежать больших потерь. Чем больше сила тока, тем больше нагревается кабель. Меньшую силу тока можно использовать при условии, что увеличится напряжение. Поэтому, согласно закону W = U * I, используется большее напряжение. По этой причине электростанции передают энергию с напряжением 400 000 вольт и больше.

На определенных участках цепи напряжение составляет необходимые нам 220 вольт. Когда электрическая энергия достигает потребителя, то там она превращается в механическую энергию, тепловую энергию или свет. При этом тоже происходят потери.

Разные электрические приборы по-разному используют электрическую энергию.

Электронагреватель всю электрическую энергию превращает во внутреннюю энергию воды, т.е. тепловую энергию. Электрическая лампочка только 5% энергии использует для освещения, остальные 95% теряются в виде тепловой энергии.

Отношение затраченной и использованной энергии называется коэффициентом полезного действия. Коэффициент полезного действия лампочки накаливания очень низкий, а у электронагревателя очень высокий. Коэффициент полезного действия равен отношению использованной энергии к затраченной.p class=

1.2: Научное обозначение и порядок величины

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

26472

• Безграничный
• Безграничный

Научное обозначение

Научное обозначение — это способ записи слишком больших или слишком маленьких чисел в удобной и стандартной форме.

цели обучения

• Надлежащее преобразование стандартной и экспоненциальной записи и определение подходящих ситуаций для ее использования

Научное обозначение: вопрос удобства

Научное обозначение — это способ записи слишком больших или слишком маленьких чисел в удобной и стандартной форме. b}\) (\(\mathrm{a}\), умноженных на десять, возведенных в степень \(\mathrm{b}\ )), где показатель степени \(\mathrm{b}\)) — целое число, а коэффициент (\(\mathrm{a}\) — любое действительное число.

Научное обозначение : Запись числа в научном представлении состоит из трех частей: коэффициент, основание и показатель степени.

Большинство интересных явлений в нашей вселенной не в человеческом масштабе. Потребуется около 1 000 000 000 000 000 000 000 бактерий, чтобы сравняться по массе с человеческим телом. Открытие Томасом Юнгом того, что свет представляет собой волну, предшествовало использованию научных обозначений, и он был вынужден написать, что время, необходимое для одного колебания волны, составляет «\(\frac{1}{500}\) одной миллионной доли секунды. миллионная доля секунды»; неудобный способ выразить мысль. Научная нотация — это менее громоздкий и многословный способ записи очень больших и очень маленьких чисел, таких как эти. 96\) (обозначения на некоторых других калькуляторах).

Ошибка округления

Ошибка округления — это разница между расчетным приближением числа и его точным математическим значением.

цели обучения

• Объясните, какое влияние ошибки округления могут оказать на расчеты, и как уменьшить это влияние

Ошибка округления

Ошибка округления, также называемая ошибкой округления, представляет собой разницу между расчетным приближением числа и его точным математическим значением. Численный анализ специально пытается оценить эту ошибку при использовании приближенных уравнений, алгоритмов или того и другого, особенно при использовании конечного числа цифр для представления действительных чисел. Когда выполняется последовательность вычислений, подверженных ошибкам округления, ошибки могут накапливаться, иногда доминируя в вычислении.

Расчеты редко приводят к целым числам. Таким образом, значения выражаются в виде десятичной дроби с бесконечными цифрами. Чем больше цифр используется, тем точнее будут вычисления после завершения. Однако использование множества цифр в нескольких вычислениях часто невозможно при ручном расчете и может привести к гораздо большему количеству человеческих ошибок при отслеживании такого количества цифр. Чтобы упростить расчеты, результаты часто «округляют» до ближайших нескольких знаков после запятой. 92}\). Число \(π\)(pi) имеет бесконечно много цифр, но может быть округлено до 3,14159265359. Однако для удобства выполнения вычислений вручную это число обычно округляется еще больше, до ближайших двух знаков после запятой, что дает всего 3,14. Хотя технически это снижает точность расчетов, полученное значение обычно «достаточно близко» для большинства целей оценки.

Однако при выполнении серии вычислений числа округляются на каждом последующем шаге. Это приводит к накоплению ошибок и, если они достаточно глубоки, может искажать расчетные значения и приводить к просчетам и ошибкам. 92}=\sqrt{21.0+10.8}=5.64\)

Округление этих чисел до одного десятичного знака или до ближайшего целого числа изменит ответ на 5,7 и 6 соответственно. Чем больше округление делается, тем больше ошибок вносится.

Расчеты порядка величины

Порядок величины – это класс шкалы любой суммы, в которой каждый класс содержит значения фиксированного отношения к предшествующему ему классу.

цели обучения

• Выберите, когда целесообразно выполнять расчет порядка величины

Порядки величины

Порядок величины — это класс шкалы любой суммы, в которой каждый класс содержит значения фиксированного отношения к предшествующему ему классу. В наиболее распространенном использовании масштабируемая сумма равна 10, а шкала — это показатель степени, применяемый к этой сумме (поэтому, чтобы быть на порядок больше, нужно быть в 10 раз или 10 в степени 1 больше). Такие различия по порядку величины могут быть измерены по логарифмической шкале в «десятилетиях» или в десятикратном размере. Среди ученых и технологов принято говорить, что параметр, значение которого точно не известно или известно только в определенном диапазоне, находится «порядка» некоторого значения.

Порядок величины физической величины — это ее величина в десятичных степенях, когда физическая величина выражается в десятичных степенях с одной цифрой слева от десятичного знака.

Порядки величин обычно используются для очень приблизительных сравнений и отражения очень больших различий. Если два числа отличаются на один порядок, то одно примерно в десять раз больше другого. Если они различаются на два порядка, то различаются примерно в 100 раз. Два числа одного порядка имеют примерно одинаковый масштаб — большее значение меньше, чем в десять раз меньше меньшего.

В области науки важно, чтобы оценки были хотя бы на правильном уровне. Во многих ситуациях часто бывает достаточно, чтобы оценка находилась в пределах порядка величины рассматриваемого значения. Хотя оценка порядка величины кажется опытным ученым простой и естественной, менее опытным она может быть совершенно незнакома.

Пример \(\PageIndex{1}\):

Некоторые этапы умственной оценки по порядку величины проиллюстрированы ответом на следующий примерный вопрос: Какой примерно процент цены помидора составляет стоимость транспортировки это в грузовике?

Угадай количество мармеладок : Угадай, сколько драже в банке? Если вы попытаетесь угадать напрямую, вы почти наверняка недооцените. Правильный способ сделать это — оценить линейные размеры, а затем косвенно оценить объем.

Неверное решение: Допустим, дальнобойщику нужно получить прибыль от поездки. Принимая во внимание ее льготы, стоимость бензина, техническое обслуживание и платежи за грузовик, скажем, общая стоимость больше похожа на 2000. Вы можете предположить, что около 5000 помидоров поместятся в кузове грузовика, поэтому дополнительные расходы на помидор составляет 40 центов. Это означает, что стоимость транспортировки одного помидора сопоставима со стоимостью самого помидора.

Проблема здесь в том, что человеческий мозг не очень хорошо оценивает площадь или объем — оказывается, оценка 5000 помидоров, помещающихся в грузовике, далека от истины. (Вот почему людям трудно участвовать в соревнованиях по оценке объема, таких как показанный ниже.) При оценке площади или объема гораздо лучше оценивать линейные размеры и вычислять объем исходя из них. 96\; помидоры}=\$ 0,002}\) за помидор. Это означает, что транспортировка не сильно влияет на стоимость помидора. b}\) (а, умноженное на десять, возведенное в степень b).

Каждое последующее число степени в десять раз больше предыдущего; отрицательные показатели используются для небольших чисел.

При выполнении последовательности вычислений с ошибкой округления эти ошибки могут накапливаться и приводить к искажению вычисляемых значений.

Увеличение количества цифр, разрешенных в представлении, уменьшает величину возможных ошибок округления, но не всегда может быть выполнимо, особенно при выполнении вычислений вручную.

Степень округления чисел зависит от цели вычислений и фактического значения.

Порядки величин обычно используются для очень приблизительных сравнений и отражения очень больших различий.

В области науки часто бывает достаточно, чтобы оценка находилась в пределах порядка величины рассматриваемого значения.

При оценке площади или объема гораздо лучше оценивать линейные размеры и вычислять объем по этим линейным размерам. 6 = один \; миллион}\)

ЛИЦЕНЗИИ И АВТОРСТВО

CC ЛИЦЕНЗИОННОЕ СОДЕРЖИМОЕ, ​​ПРЕДОСТАВЛЕННОЕ РАНЕЕ

• Курирование и пересмотр. Предоставлено : Boundless.com. Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike

CC ЛИЦЕНЗИОННОЕ СОДЕРЖИМОЕ, ​​КОНКРЕТНОЕ АВТОРСТВО

• Научное обозначение. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : http://en.Wikipedia.org/wiki/Scientific_notation . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Значащие цифры. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : http://en.Wikipedia.org/wiki/Significant_figures . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Предоставлено : Свет и Материя. Расположен по адресу : http://lightandmatter.com/lma.pdf . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Колледж физики. 17 сентября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m42120/latest/?collection=col11406/1.7 . Лицензия : CC BY: Attribution
• Научное обозначение. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Scientific%20notation . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• показатель степени. Предоставлено : Викисловарь. Расположен по адресу : en.wiktionary.org/wiki/exponent . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Предоставлено : www.thechembook.com/chemistry…tific_notation. Расположен по адресу : www.thechembook.com/chemistry/index.php/Scientific_notation . Лицензия : CC BY: Attribution
• Ошибка округления. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Round-off_error . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• приближение. Предоставлено : Викисловарь. Расположен по адресу : en.wiktionary.org/wiki/приближение . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Предоставлено : www. thechembook.com/chemistry…tific_notation. Расположен по адресу : www.thechembook.com/chemistry/index.php/Scientific_notation . Лицензия : CC BY: Attribution
• Предоставлено : Свет и Материя. Расположен по адресу : http://lightandmatter.com/lmb.pdf . Лицензия : CC BY: Attribution
• Порядок величины. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Order_of_magnitude . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Орден Величия. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Order%20of%20Magnitude . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Предоставлено : www.thechembook.com/chemistry…tific_notation. Расположен по адресу : www.thechembook.com/chemistry/index.php/Scientific_notation . Лицензия : CC BY: Attribution
• Предоставлено : Свет и Материя. Расположен по адресу : http://lightandmatter.com/lmb.pdf . Лицензия : CC BY: Attribution

Шаблон:HypTest

---

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   Безграничный

   Встроенный CalcPlot3D?

   да

   Встроить Hypothes. is?

   да

   Показать оглавление

   да

   Включено

   да

2. Теги

   1. приближение
   2. показатель степени
   3. порядок величины
   4. научное обозначение
   5. источник[1]-физ-18091
   6. источник-физ-14433

Использование научной нотации в задачах по физике

Авторы: Steven Holzner and

Обновлено: 26 марта 2016 г.

Из книги: Physics I Workbook For Dummies with3 905 Practice 905 Для чайников с онлайн-практикой

Исследуйте книгу Купить на Amazon

Физика имеет дело с очень большими и очень маленькими числами. Чтобы работать с такими числами, вы используете экспоненциальное представление . Научное представление выражается как число от 1 до 10, умноженное на степень 10.

Например, предположим, что вы измеряете массу электрона в системе MKS. Вы кладете электрон на весы (на практике электроны слишком малы, чтобы их можно было измерить на весах — вам нужно увидеть, как они реагируют на притяжение магнитных или электростатических сил, чтобы измерить их массу), и вы измеряете следующее:

0,0000000000000000000000000000000091 кг

Что это за чертовщина? Это много нулей, и это делает число очень громоздким для работы. К счастью, вы знаете все о научных обозначениях, поэтому можете преобразовать число в следующее:

9,1 x 10 ^–31 кг

То есть 9,1 умножить на степень 10, 10 ^–31 . Научная запись работает, извлекая степень 10 и помещая ее сбоку, где это удобно. Вы конвертируете число в экспоненциальное представление, подсчитывая количество мест, на которое нужно переместить десятичную точку, чтобы получить первую цифру перед этой десятичной точкой.

Например, 0,050 равно 5,0 x 10 ^–2 , потому что вы переместите десятичную точку на два знака вправо, чтобы получить 5,0. Точно так же 500 равно 5,0 х 10 ² , потому что вы переместили десятичную точку на два знака влево, чтобы получить 5,0.

Пример вопроса

1. Что такое 0,000037 в экспоненциальном представлении?

   Правильный ответ: 3,7 x 10 ^–5 . Вы должны переместить запятую пять раз вправо, чтобы получить 3,7.

Практические вопросы

1. Что такое 0,0043 в экспоненциальном представлении?

2. Что такое 430 000,0 в экспоненциальном представлении?

3. Что такое 0,00000056 в экспоненциальном представлении?

4. Что такое 6700,0 в экспоненциальном представлении?

Ниже приведены ответы на практические вопросы:

1. 4,3 x 10–3

   Вы должны переместить запятую на три позиции вправо.