Spieghiamo cos'è il potere in fisica, i tipi che esistono e vari esempi. Inoltre, le formule per calcolarlo.
Che cos'è il potere in fisica?
In fisica, il potere (rappresentato dal simbolo P) è una quantità specificata di lavoro effettuata in qualche modo in un'unità di tempo metereologico determinato. In altre parole, è la quantità di lavoro per unità di tempo che un oggetto o un sistema produce.
La potenza è misurata in watt (W), un'unità che rende omaggio all'inventore scozzese James Watt ed equivale a un joule (J) del lavoro svolto da secondo (s), cioè:
W = J / s
Nel sistema di misure anglosassone, questa unità è sostituita dai cavalli di forza (hp).
La capacità di comprendere e misurare con precisione la potenza è stato un fattore determinante nello sviluppo dei primi motori a vapore, un dispositivo su cui il Rivoluzione industriale. Al giorno d'oggi, invece, è solitamente associato a elettricità e un altro tipo di risorse energetiche moderno, poiché puoi anche designare la quantità di Energia trasmesso.
Tipi di alimentazione
Esistono i seguenti tipi di potere:
- Potenza meccanica Ciò che deriva dall'applicazione di una forza su un solido rigido o deformabile.
- Energia elettrica. Invece del lavoro, si riferisce alla quantità di energia trasmessa per unità di tempo in a sistema o circuito.
- Potenza di riscaldamento. Si riferisce alla quantità di calore che un corpo libera il ambiente per unità di tempo.
- Potenza sonora. È inteso come la quantità di energia che un'onda sonora trasporta per unità di tempo attraverso una data superficie.
formule di potenza
La potenza è calcolata, in termini generali, secondo la seguente formula:
P = E / Δt
ΔE rappresenta la variazione di energia o la variazione di lavoro.
t rappresenta il tempo misurato in secondi.
Tuttavia, ogni tipo di potenza si esprime attraverso una propria formulazione, ad esempio:
- Potenza meccanica P (t) = F.v, sebbene se c'è una rotazione del solido e le forze applicate ne alterano la velocità angolare, useremo invece P (t) = F.v + M.ω. F e M saranno rispettivamente la forza risultante e il momento risultante; mentre V e saranno la velocità del punto su cui è stata calcolata la risultante, e la velocità angolare del corpo.
- Energia elettrica. P (t) = I (t). V (t), dove I è la corrente che scorre, misurata in ampere, e V è la differenza di potenziale (la caduta di voltaggio) misurato in volt. Nel caso di a resistenza Al posto di un conduttore di elettricità, la formula da utilizzare sarà P = I2R = V2 / R, dove R è la resistenza del materiale, misurata in ohm.
- Potenza di riscaldamento. P = E / t, dove E è l'energia termica fornita, misurata in joule (J). Nota come questo sia indifferente ai gradi di calore.
- Potenza sonora. PS =è dS, dove ios è l'intensità del suono e dS l'elemento raggiunto dal onda.
Esempi di potenza
- Potere di muovere una massa
Vogliamo portare 100 kg di materiale da costruzione al settimo piano di un edificio in costruzione, cioè a circa 20 metri dal io di solito. Vogliamo farlo utilizzando una gru e in 4 secondi di tempo, quindi dobbiamo scoprire la potenza necessaria dello stesso.
Per utilizzare la formula P = w / t, dobbiamo prima calcolare il lavoro svolto dalla gru.
Per questo usiamo la formula W = F. d. cos a = 100 x 9,8 x 20 x 1 = 19.600 N. Quindi: P = 19.600 N / 4 s, ovvero la potenza della gru deve essere di 4900 W.
- Potenza che dissipa un resistore
Dobbiamo calcolare la quantità di potenza che dissipa una resistenza elettrica di 10 ohm, quando la incrociamo con a attuale 10 ampere. In questo caso applichiamo la formula P = R x I2, come segue: P = 10 x 102, che risulta in una potenza dissipata di 1000 watt.