Мазмұны

• Қадамдар

Ат күшін немесе ваттты қалай есептеу керек, олар нені сипаттайды және неге маңызды.

Қадамдар

1. 1 Негіздері. «Күш» сөзі белгілі бір уақытта орындалған жұмыс ретінде анықталады. Еңбек, өз кезегінде, белгілі бір қашықтықта қолданылатын күштің (денені қозғау немесе басқа кедергілерді немесе қарсылықты жеңу) тиімділігін сипаттайтын тарихи термин.
   • Бұл жерде маңызды нәрсе - «жұмыс» үшін күш белгілі бір қашықтықта әрекет етуі керек. Мысалы, егер винт қайықты 300 м күшпен судан 80 м қашықтықта жылжытса, онда жұмыс х қашықтық = 300 X 80 = 24000 Дж (N * m) күшіне тең, бұл яғни, винт 24000 Дж жұмыс жасады деп айта аламыз.
   • Қайықты белгілі бір қашықтыққа жылжытуға кеткен уақытты қарастырайық. Кеме 20 м / с жылдамдықпен қозғалады делік. 80 метрді жүріп өту үшін 80/20 = 4 секунд қажет. Сонымен, қайықтың винті 4 секундта 24000 Дж жұмыс жасады, сондықтан қуат: 24000/4 = 6000 Вт (Дж / с).
   • Тарихи анықтама. Алғашқы пойыздар мен кемелерді қозғалтатын ішкі жану қозғалтқыштары мен бу қуатынан бұрын (бірінші винт 1846 жылы теңізге шыққан HMS Британияда орнатылған; оның жел диірменіне ұқсайтын алты пышақты бір винті болған), көптеген тапсырмалар аттармен орындалды. Сондықтан адамдар бір аттың белгілі бір уақытта жасай алатын жұмыс көлемін есептеді. Бірқатар сынақтардың мәндерін орташа алғаннан кейін, олар сау атпен жасалған жұмыстың стандартты мәні ретінде секундына 550 фунт-футқа жетті. Содан кейін бұл құндылық «ат күші» деп аталды.
     • Ресейде ат күші метрикалық ат күшіне жатады, ол шамамен 735,5 ватт.
   • Тағы бір жиі қолданылатын қуат бірлігі - «Ватт» (SI Халықаралық бірліктер жүйесі). Егер бір Ньютон күші денені бір метр қашықтыққа қозғаса, онда жұмыс бір Джоульге тең, ал егер бұл жұмыс бір секундқа созылса, онда қуат бір Ваттқа тең болады. Демек, ватт секундына бір джоульге тең.
2. 2 Өнеркәсіптің қазіргі қажеттіліктерін қарастырыңыз. Көп жағдайда өнеркәсіпте біз түзу сызықты қозғалыспен емес, айналмалы механизмдермен айналысамыз. Сонымен, біз электр қозғалтқыштарының, бу қозғалтқыштарының, турбиналардың, дизельдердің және т.б. қуатын қалай есептеу керектігін білуіміз керек, демек, моментті, дәлірек айтқанда, күш моментін ескеруіміз қажет.
   • Күш моменті бір нәрсені айналдыруға немесе айналдыруға бейім күшті сипаттайды, яғни денеге белгілі бір ось айналасында айналмалы қозғалысты береді. Егер сіз 50 Н (0,5 м) тұтқаны 200 Н күшпен бұрасаңыз, онда күш моменті 0,5 х 200 = 100 Н * м болады.
   • Шатастырмаңыз. Түзу қозғалыста орындалған жұмысты есептеу үшін күшті қозғалысқа көбейту керек. Ал мұнда сіз күшті ығысуға көбейтесіз, бірақ бұл жағдайда орын ауыстыру «рычагқа» тең болады, яғни осьтен күштің қолданылу нүктесіне дейінгі қашықтық.
   • Жұмыс пен биліктің сәті - бұл әр түрлі ұғымдар. Күш моменті айналмаса, ешқандай жұмыс істелмейді және қуат тұтынылмайды.
3. 3 Жұмысты айналмалы қозғалыста өлшеңіз. Ұзындығы 50 см қол айналу осіне мықтап бекітілген делік, сіз оған 200 Н күш түсіресіз, ал қол айнала 20 см айналады. Бұл жағдайда жұмыс күш пен орын ауыстырудың туындысына тең, яғни 0,2 х 200 = 40 Н * м. Сіз бір мезгілде бұл фигураны 0,5 м - қол ұзындығына көбейтіп, бөліп жатырсыз делік. Әрине, бұл нәтижені өзгертпейді, сондықтан сіз жаза аласыз:
   • Жұмыс = 0,5 • 200 X 0,2 / 0,5 және тағы да жауап алыңыз: 40 Н * м. Бірақ 0,5 * 200 өнімі нені білдіреді? Бұл биліктің сәті.
   • 0.2 / 0.5 деген не? Қолдың ұзындығына (шеңбердің радиусына) бөлінген 20 см айналмалы қозғалыс радианмен айналу мөлшерін береді.Радиан деп екі радиустың арасындағы доғаның ұзындығы шеңбердің радиусына тең болатын жағдайдағы шеңбердің екі радиусының арасындағы бұрышты айтады. 1 рад = 57 градус (шамамен).
   • Осылайша, айналмалы орын ауыстыру кезіндегі күш моментінің жұмысы (тета, радианмен) айналу жылжу мөлшеріне (радианмен) айналу моментінің туындысына (M) тең:
     • Жұмыс = M * тета (радианмен)
4. 4 Назар аударыңыз, қуат белгілі бір уақыт ішінде есептеледі, сондықтан:
   • Күш = күш моменті * (бұрыш / уақыт)
   • бұрыш / уақыт - бұрыштық жылдамдық (рад / с)
   • Физикада бұрыштық жылдамдық секундына радианмен өлшенеді, бірақ ұшақ немесе кеме қозғалтқышы үшін бұл мән әрқашан минутына айналыммен беріледі, сондықтан біз бұл мәндерді түрлендіруге мәжбүр боламыз.
     • Минутына бір айналым (айн / мин) = секундына 60 айналым (rps) және секундына бір айналым = 2 * PI радиан секундына
     • Егер M - күш моменті (крутящий), n - минутындағы айналым саны, онда ватттағы қуат тең:
     • Қуат = M * (2 * PI / 60) * n
   • Бұл мәнді ат күшінде алу үшін оны 735,5 -ке бөлу қажет.