Морины хүч эсвэл ваттаар хүчийг хэрхэн тооцоолох вэ, эдгээр нэр томъёо нь юу гэсэн үг вэ, эдгээр нэр томъёо яагаад чухал вэ.
Алхам
Алхам 1. Үндсэн ойлголтуудыг хянаж үзээрэй
Хүч гэдэг үгийг ажил гүйцэтгэх хугацааны интервал гэж тодорхойлдог. Үүний зэрэгцээ, ажил бол идэвхгүй объектыг хөдөлгөж, саад бэрхшээл эсвэл бусад саад бэрхшээлтэй тулгарч, алс холын зайд ажиллах хүч хэр үр дүнтэй болохыг хэмжих хуучин нэр томъёо юм.
- Энд гол зүйл бол "ажил" хийхийн тулд хүч нь алс хол явах ёстой. Жишээлбэл, хэрэв 300 Н хүч бүхий сэнс усан онгоцыг 80 м-ээр хөдөлгөж байгаа бол хийж гүйцэтгэсэн ажил нь ХҮЧИЙН алс хол = 300 х 80 = 24,000 "Нм/Жоуль" --- тиймээс сэнс гэж хэлж болно. сэнс нь 24,000 Joules ажил хийсэн.
- Хөлөг онгоцыг тэр зайд шилжүүлэхэд шаардагдах хугацааг анхаарч үзээрэй. Усан онгоц энэ зайд секундэд 20 м (м/сек) хурдтай явж байна гэж бодъё. 80 м -ийн зайг туулахын тулд хөлөг онгоц 80/20 = 4 секунд зарцуулдаг. Тиймээс хөлөг онгоцны сэнс нь 4 секундын дотор 24,000 Joules ажил хийдэг тул секундэд 24,000/4 = 6,000 Joules (J/s) эрчим хүч зарцуулдаг.
-
Цаг хугацааны түүхэн үндэслэлийг ойлгох. Эхний галт тэрэг, усан онгоцнуудад бензин хөдөлгүүр, уурын хүчийг ашиглахаас өмнөх өдрүүдэд (сэнсийг ашигласан анхны хөлөг онгоц нь HMS Британи байсан бөгөөд анхны аялал нь 1846 онд болсон бөгөөд салхин тээрэм шиг 6 хутгатай нэг сэнс ашигласан болно.), морь нь маш шаргуу, олон янзын ажил хийдэг. Өвөрмөц байдлаар хүмүүс морь хичнээн их хүчин чармайлт гаргаж болохыг хэмжиж, цаг хугацааг тооцдог. Олон тооны туршилтуудын дунджийг хайсны дараа тэд эрүүл морины хийсэн ажлын нормыг 746 J/s байхаар шийдсэн. Хожим нь энэ стандартыг "морины хүч" гэж нэрлэдэг болсон. 746 Жоуль секундэд нэг морины хүчтэй (морины хүч). Энэ нь өнөөдөр ч гэсэн үнэн хэвээр байна.
746 X 60 = 44,760 Жоуль минутанд, энэ нь: нэг морины хүчтэй
- Өөр нэг бүх нийтийн эрчим хүчний нэгж, одоо ерөнхийдөө электрон болон цахилгаан тоног төхөөрөмжөөр хязгаарлагдаж, MKS (метр-килограмм-секунд/сек) хэмжигдэхүүн системд суурилсан бол "ватт" юм. Хэрэв нэг Ньютон хүчний хүч нэг метрийн зайг туулсан бол нэг joule ажил хийсэн болно; Хэрэв энэ ажлыг нэг жул хийхэд хүч нэг секунд зарцуулдаг бол эрчим хүчний хэрэглээ нэг ватт болно. Тиймээс нэг ватт секундэд нэг жоул байна.
Алхам 2. Энэ үед хэрэгцээтэй байгаа салбарыг авч үзье
Ихэнх тохиолдолд үйлдвэрлэлийн хувьд бид 160,000 м2 талбайд тээрэм хагалж буй морь шиг шулуун хөдөлгөөнтэй машин биш харин эргэдэг машинтай ажилладаг. Тиймээс бид цахилгаан мотор, уурын хөдөлгүүр, турбин, дизель гэх мэт зүйлсийн гаралтын хүчийг тодорхойлох чадвартай байх ёстой бөгөөд ингэснээр эргэлтийн моментийн сэдвийг мэддэг болно.
- Момент нь зарим тэнхлэг дээр объект руу чиглэлээ өөрчлөх, эргүүлэх, эргүүлэх хөдөлгөөн хийх хандлагыг хэмжих хэмжүүр юм. Хэрэв та таван метрийн хөшүүргийн бариулыг 20 Ньютоны хүчээр дарвал 5х20 = Ньютон-метр эргүүлэх хүч хэрэглэж байна гэсэн үг.
- Одоо энд бэрхшээл байгаа бөгөөд төөрөгдөлд хүргэж болзошгүй юм. Шулуун шугам дээрх шугаман ажлыг тооцоолохын тулд хүчийг нүүлгэн шилжүүлснээр үржүүлнэ. Дахин хэлэхэд та хүчийг нүүлгэн шилжүүлэлттэй ижил нэгжээр үржүүлж байгаа боловч энэ тохиолдолд нүүлгэн шилжүүлэлт нь "хөшүүрэг гар" бөгөөд хэрэв та эргүүлэх хүчийг үйлдвэрлэж байгаа ч гэсэн ямар нэгэн зүйл эргэхгүй л бол ямар ч хөдөлгөөн, улмаар ажил хийхгүй болно.
- Ажил ба эргэлт нь хэдийгээр нэг нэгжээр хэмжигддэг боловч үнэндээ огт өөр юм. Момент нь бодит эргэлт хийхээс өмнө ямар ч ажил хийгддэггүй бөгөөд ингэснээр хүч хэрэглэдэггүй.
- Ажлыг Joules (J) -ээр хэмждэг бол эргүүлэх хүчийг Ньютоноор хэмждэг (Nm).
Алхам 3. Хөдөлгөөн, эргэлтийн "шилжилт" байгаа бол ажлыг хэмжинэ
Хөшүүрэг нь тэнхлэгээр төгссөн тулгуур цэг дээр чанга түгжигдсэн байна гэж бодъё, таны гар өмнөх шигээ 20 Н хүч хэрэглэж, таван метрийн хөшүүргээр дүрсэлсэн тойргийн дагуу хоёр метрийн зайд явж, дараа нь ажил хийгдсэн болно гэж бодъё. дээрх шулуун шугамын тохиолдол. дээрх нь нүүлгэн шилжүүлэлтийн хүчний хугацаатай тэнцүү буюу 20 X 2 = 40 Ньютон метр. Та энэ тоог 5 метрийн урттай хөшүүрэг эсвэл "хөшүүргийн гар" -аар нэгэн зэрэг үржүүлж хувааж байна гэж бодъё. Мэдээжийн хэрэг, энэ нь үр дүнг өөрчлөхгүй тул та дараах зүйлийг бичиж болно.
- Ажил = 5 X 20 X 2/5 ба үр дүн нь өмнөх шигээ 40 Joules байна, гэхдээ үүнээс 5 X 20 өндөр байна уу? Энэ нь эргүүлэх хүч гэдгийг та сая харсан.
- "2/5" гэж юу вэ? Хөшүүргийн гараар хуваагдсан 2 метрийн шугаман нүүлгэн шилжүүлэлт нь тэнхлэгээ радиан гэж нэрлэгддэг өнцгийн нэгжээр хэр хол эргүүлснийг хэлж өгнө. Физик, механик инженерчлэлд өргөн хэрэглэгддэг радианыг тойргийн хоёр радиусын хоорондох өнцөг гэж тодорхойлдог бөгөөд ингэснээр хоёр радиус огтлолцсон тойргийн тойргийн цэгүүд нь тойргийн радиусын уртаар тусгаарлагддаг. Энэ тооцоо нь 57 градустай маш ойрхон эсвэл тойргийн төвд тойргийн радиустай тэнцүү нумаар үүсгэгдсэн өнцөг юм.
-
Эргэлтийн нүүлгэн шилжүүлэлт (тета) радианыг үүсгэдэг эргэлтийн моментоор хийсэн ажил нь эргэлтийн момент (L) -тай тэнцүү гэж хэлж болно.
- эргэлтийн нүүлгэн шилжүүлэлт эсвэл
- ажил = L X тета нь joules
Алхам 4. Та мотор ба хөдөлгүүрийг эргүүлэхэд морины хүчийг илүү их сонирхож байгааг анзаараарай
- эргэлтийн хүч = эргэлтийн момент X өнцгийн шилжилт (радиан)/цаг (секунд)
-
Физикийн хувьд өнцгийн хурдыг секундэд радианаар бичдэг боловч таны харж байгаа аливаа мотор, онгоц, усан онгоцны хөдөлгүүрийг үргэлж rpm (минутанд эргэлт) -ээр хэмждэг тул бид үүнийг өөрчлөх ёстой.
- Нэг минутанд нэг эргэлт (rpm) = 60 эргэлт/секунд = 60 эргэлт, харин нэг секундэд нэг эргэлт = 2 X pi радиан секундэд
- Тиймээс эргэдэг аппаратны секундэд Joules дахь эргэлтийн хүч L, эргэлтийн хурд нь S эргэлтийн хурдтай байна.
- Эрчим хүч = S/60 X (2 pi) X L нь J/s бөгөөд өмнө нь бичсэнчлэн үүнийг морины хүчтэй болгохын тулд та үүнийг 746 эсвэл
- Моторын морины хүч = (2 pi) /44.760 X L X S, энд L нь Ньютон метрээр хэмжигддэг эргүүлэх момент (ихэвчлэн Прон тоормостой) ба S нь эргэлтийн хурд бөгөөд тоолуур, стробоскоп, лазер гэх мэтээр хэмжих боломжтой. Ийм байдлаар автомашин, мотоциклийн хөдөлгүүрийн гүйцэтгэлийн муруйг эргэлтийн момент ба эргэлтийн эргэлтийн график хэлбэрээр дүрсэлж болно. ба хүч (морины хүч) ба хөдөлгүүрийн хурдны эргэлтийн хурд. болон автомашины техникчид хамгийн оновчтой гүйцэтгэлийг эдгээр хүснэгтээс харж болно.
