Sisu

• Sammud

Kuidas arvutada hobujõudu või vatti, mida nad iseloomustavad ja miks need on olulised.

Sammud

1. 1 Põhitõed. Sõna "võimsus" on määratletud aja jooksul tehtud töö. Töö on omakorda ajalooline termin, mis iseloomustab rakendatud jõu (keha liigutamiseks või muude takistuste või takistuste ületamiseks) tõhusust teatud vahemaa tagant.
   • Siin on oluline see, et "töö" jaoks peab jõud tegutsema teatud kaugusel. Näiteks kui propeller liigutab paadi läbi vee 300 N jõuga 80 m kaugusel, siis on töö võrdne jõu x kaugusega = 300 X 80 = 24000 J (N * m), võib öelda, et propeller tegi 24000 J tööd.
   • Mõelge ajale, mis kulus paadi liigutamiseks teatud kaugusele. Oletame, et laev liigub kiirusega 20 m / s. 80 meetri läbimiseks kuluks 80/20 = 4 sekundit. Niisiis, paadi propeller tegi 24 sekundit tööd 4 sekundiga, seega on võimsus: 24000/4 = 6000 W (J / s).
   • Ajalooline viide. Enne sisepõlemismootoreid ja aurujõudu, mis tõukasid esimesi ronge ja laevu (esimene sõukruvi paigaldati HMS Britainile, mis läks esmakordselt merele 1846. aastal; sellel oli üks kuue labaga tiivik, mis nägi välja nagu tuulik). hobused täitsid tohutult erinevaid ülesandeid. Seetõttu arvutasid inimesed välja, kui palju tööd üks hobune saab teatud aja jooksul teha. Pärast mitme katse väärtuste keskmistamist jõudsid nad terve hobuse tehtud töö standardväärtuseni 550 lb-ft sekundis. Siis sai see väärtus tuntuks kui "hobujõud".
     • Venemaal viitab hobujõud meetrilisele hobujõule, mis on ligikaudu 735,5 vatti.
   • Teine tavaliselt kasutatav võimsusühik on "Watt" (SI rahvusvaheline ühikute süsteem). Kui ühe Newtoni jõud liigutab keha ühe meetri kaugusele, siis on töö võrdne ühe džauliga ja kui see töö võtab ühe sekundi, siis on võimsus võrdne ühe vattiga. Seetõttu on vatt võrdne ühe džauliga sekundis.
2. 2 Mõelge tänapäeva tööstuse vajadustele. Valdavas enamuses tööstuses on tegemist pöörlevate mehhanismidega, mitte sirgjoonelise liikumisega. Seega peame teadma, kuidas arvutada elektrimootorite, aurumasinate, turbiinide, diislite jms võimsust, ja seetõttu peame arvestama pöördemomendiga või õigemini jõu momendiga.
   • Jõumoment iseloomustab jõudu, mis kipub midagi keerama või väänama, st andma kehale teatud telje ümber pöörleva liikumise. Kui keerate 50 cm (0,5 m) käepidet jõuga 200 N, siis on jõumoment 0,5 x 200 = 100 N * m.
   • Ärge sattuge segadusse. Sirgjoonelisel liikumisel tehtud töö arvutamiseks korrutatakse jõud liigutusega. Ja siin korrutate jõu nihkega, kuid sel juhul on nihe võrdne "hoovaga", see tähendab kaugusega teljest jõu rakendamise kohani.
   • Töö ja võimuhetk on erinevad mõisted. Kuni jõumoment ei pöörle, ei tehta tööd ega tarbita jõudu.
3. 3 Mõõtke tööd pöörleva liikumisega. Oletame, et pöörlemistelje külge on jäigalt kinnitatud 50 cm pikkune käsi, rakendate sellele 200 N jõudu, samal ajal kui käsi pöörleb ümbermõõdu ümber 20 cm. Töö on sel juhul võrdne jõu ja nihke korrutisega, see tähendab 0,2 x 200 = 40 N * m. Oletame, et korrutate ja jagate selle näitaja samaaegselt 0,5 m - käe pikkusega. Ilmselgelt see tulemust ei muuda, nii et võite kirjutada:
   • Töötage = 0,5 • 200 X 0,2 / 0,5 ja saate uuesti vastuse: 40 N * m. Aga mida tähendab toode 0,5 * 200? See on võimu hetk.
   • Mis on 0,2 / 0,5? 20 cm ümbermõõt jagatud käe pikkusega (sisuliselt ringi raadius) annab teile pöörlemissageduse radiaanides.Radiaan on defineeritud kui ringjoone kahe raadiuse vaheline nurk olukorras, kus kaare pikkus kahe raadiuse vahel on võrdne ringi raadiusega. 1 rad = 57 kraadi (ligikaudu).
   • Seega on pöörleva nihke ajal jõumomendiga tehtud töö (teeta, radiaanides) võrdne pöördemomendi korrutisega (M) pöörlemiskiiruse suuruse järgi (radiaanides):
     • Töö = M * teeta (radiaanides)
4. 4 Pange tähele, et võimsus arvutatakse teatud aja jooksul, seega:
   • Võimsus = jõumoment * (nurk / aeg)
   • nurk / aeg on nurkkiirus (rad / s)
   • Füüsikas mõõdetakse nurkkiirust radiaanides sekundis, kuid see väärtus õhusõiduki või laevamootori puhul on alati esitatud pööretes minutis ja seetõttu peame need väärtused teisendama.
     • Üks pööre minutis (p / min) = 60 pööret sekundis (rps) ja üks pööre sekundis = 2 * PI radiaani sekundis
     • Kui M on jõumoment (pöördemoment), n on pöörete arv minutis, siis võimsus vattides on võrdne:
     • Võimsus = M * (2 * PI / 60) * n
   • Selle väärtuse saamiseks hobujõudes peate selle jagama 735,5 -ga.