Xhaul në vat orë. Drita pulsuese VS dritë konstante, ose si të konvertohen Xhaulet në Watts? Energjia kinetike dhe potenciale

Joule (J) është një nga njësitë më të rëndësishme të matjes në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive (SI). Joules matin punën, energjinë dhe nxehtësinë. Për të paraqitur rezultatin përfundimtar në joule, punoni me njësitë SI. Nëse në problem janë dhënë njësi të tjera matëse, konvertojini ato në njësi nga Sistemi Ndërkombëtar i Njësive.

Hapat

Llogaritja e punës (J)

Koncepti i punës në fizikë. Nëse e lëviz kutinë, do të bësh punë. Nëse e ngre kutinë, do të bësh punë. Që puna të përfundojë, duhet të plotësohen dy kushte:

Ju aplikoni një forcë konstante.
Nën veprimin e një force të aplikuar, trupi lëviz në drejtim të forcës.

Llogaritni punën. Për ta bërë këtë, shumëzoni forcën dhe distancën (me të cilën lëvizi trupi). Në SI, forca matet në njuton dhe distanca në metra. Nëse përdorni këto njësi, puna e bërë do të matet në joule.

Gjeni masën e trupit.Është e nevojshme të llogaritet forca që duhet të aplikohet për të lëvizur trupin. Le të shohim një shembull: llogarisni punën e bërë nga një atlet kur ngre (nga dyshemeja në gjoks) një shtangë me peshë 10 kg.
- Nëse problemi ka njësi matëse jo standarde, konvertojini ato në njësi SI.
Llogaritni forcën. Forca = masa x nxitimi. Në shembullin tonë, marrim parasysh nxitimin e gravitetit, i cili është i barabartë me 9.8 m/s 2 . Forca që duhet të aplikohet për të lëvizur shtangun lart është 10 (kg) x 9,8 (m/s2) = 98 kg∙m/s2 = 98 N.
- Nëse trupi lëviz në një plan horizontal, mos merrni parasysh nxitimin për shkak të gravitetit. Problemi mund t'ju kërkojë të llogaritni forcën e nevojshme për të kapërcyer fërkimin. Nëse është dhënë nxitimi në problem, thjesht shumëzojeni atë me masën e dhënë të trupit.
Matni distancën e përshkuar. Për shembullin tonë, le të themi se shtanga është ngritur në një lartësi prej 1.5 m (Nëse problemi ka njësi matëse jo standarde, konvertojini ato në njësi SI.)

Shumëzoni forcën me distancën. Për të ngritur një shtangë me peshë 10 kg në një lartësi prej 1.5 m, atleti do të bëjë punë të barabartë me 98 x 1.5 = 147 J.

Llogaritni punën e bërë kur forca drejtohet në një kënd. Shembulli i mëparshëm ishte mjaft i thjeshtë: drejtimet e forcës dhe lëvizjes së trupit përkonin. Por në disa raste forca drejtohet në një kënd ndaj drejtimit të lëvizjes. Merrni një shembull: llogaritni punën e bërë nga një fëmijë që tërheq një sajë në një distancë prej 25 m duke përdorur një litar që ka një devijim nga horizontali prej 30º. Në këtë rast, puna = forca x kosinusi (θ) x largësia. Këndi θ është këndi midis drejtimit të forcës dhe drejtimit të lëvizjes.

Gjeni forcën totale të aplikuar. Në shembullin tonë, le të themi se fëmija zbaton një forcë prej 10 N.
- Nëse problemi thotë se forca është e drejtuar lart, ose djathtas/majtas, ose drejtimi i saj përkon me drejtimin e lëvizjes së trupit, atëherë për të llogaritur punën, thjesht shumëzoni forcën dhe distancën.
Llogaritni forcën përkatëse. Në shembullin tonë, vetëm një pjesë e forcës totale e tërheq slitën përpara. Meqenëse litari është i drejtuar lart (në një kënd në horizontale), një pjesë tjetër e forcës totale përpiqet të ngrejë sajën. Prandaj, llogarisni forcën, drejtimi i së cilës përkon me drejtimin e lëvizjes.
- Në shembullin tonë, këndi θ (midis tokës dhe litarit) është 30º.
- cosθ = cos30º = (√3)/2 = 0,866. Gjeni këtë vlerë duke përdorur një kalkulator; Vendosni njësinë e këndit në kalkulator në gradë.
- Shumëzoni forcën totale me cosθ. Në shembullin tonë: 10 x 0,866 = 8,66 N është një forcë drejtimi i së cilës përkon me drejtimin e lëvizjes.
Shumëzoni forcën përkatëse me distancën për të llogaritur punën. Në shembullin tonë: 8,66 (N) x 20 (m) = 173,2 J.

Llogaritja e energjisë (J) nga një fuqi e caktuar (W)

Llogaritja e energjisë kinetike (J)
1. Energjia kinetike është energjia e lëvizjes. Mund të shprehet në joule (J).
  - Energjia kinetike është e barabartë me punën e bërë për të përshpejtuar një trup të palëvizshëm në një shpejtësi të caktuar. Pasi të ketë arritur një shpejtësi të caktuar, energjia kinetike e një trupi mbetet konstante derisa të shndërrohet në nxehtësi (nga fërkimi), energji potenciale gravitacionale (kur lëviz kundër gravitetit) ose lloje të tjera të energjisë.
2. Gjeni masën e trupit. Për shembull, llogarisni energjinë kinetike të një biçiklete dhe një çiklisti. Masa e çiklistit është 50 kg, dhe masa e biçikletës është 20 kg, domethënë, masa e përgjithshme e trupit është 70 kg (konsideroni biçikletën dhe çiklistin si një trup të vetëm, pasi ata do të lëvizin në të njëjtën drejtim dhe me të njëjtën shpejtësi).
  
  Llogaritni shpejtësinë. Nëse shpejtësia është dhënë në problem, shkoni në hapin tjetër; përndryshe, llogarisni atë duke përdorur një nga metodat e mëposhtme. Vini re se drejtimi i shpejtësisë mund të neglizhohet këtu; Për më tepër, supozoni se çiklisti është duke ecur rreptësisht në një vijë të drejtë.
  - Nëse çiklisti po udhëtonte me një shpejtësi konstante (pa nxitim), matni distancën e përshkuar (m) dhe pjesëtojeni me kohën (t) e nevojshme për të kaluar atë distancë. Kjo do t'ju japë një shpejtësi mesatare.
  - Nëse çiklisti përshpejtoi, dhe vlera e nxitimit dhe drejtimi i lëvizjes nuk ndryshuan, atëherë shpejtësia në një kohë të caktuar t llogaritet me formulën: nxitimi x t + shpejtësia fillestare. Koha matet në sekonda, shpejtësia në m/s, nxitimi në m/s 2.
3. Zëvendësoni vlerat në formulë. Energjia kinetike = (1/2)mv 2, ku m është masë, v është shpejtësi. Për shembull, nëse shpejtësia e një çiklist është 15 m/s, atëherë energjia e tij kinetike K = (1/2)(70 kg)(15 m/s) 2 = (1/2)(70 kg)(15 m /s)( 15 m/s) = 7875 kg∙m 2 /s 2 = 7875 N∙m = 7875 J
Llogaritja e sasisë së nxehtësisë (J)
1. Gjeni kapacitetin termik specifik të trupit. Mund të gjendet në një libër shkollor për kiminë, fizikën ose në internet. Kapaciteti termik specifik i ujit është 4,19 J/g.
  - Kapaciteti specifik i nxehtësisë ndryshon pak me temperaturën dhe presionin. Për shembull, disa burime japin kapacitetin specifik të nxehtësisë së ujit si 4,18 J/g (pasi burime të ndryshme zgjedhin vlera të ndryshme për "temperaturën e referencës").
  - Temperatura mund të matet në Kelvin ose Celsius (pasi diferenca midis dy temperaturave do të jetë e njëjtë), por jo në Fahrenheit.
2. Gjeni temperaturën fillestare të trupit. Nëse trupi është i lëngshëm, përdorni një termometër.
  
  Ngroheni trupin dhe gjeni temperaturën e tij përfundimtare. Në këtë mënyrë ju mund të gjeni sasinë e nxehtësisë së transferuar në trup kur nxehet.
  - Nëse dëshironi të gjeni energjinë totale të shndërruar në nxehtësi, supozoni se temperatura fillestare e trupit është zero absolute (0 Kelvin ose -273,15 Celsius). Kjo zakonisht nuk zbatohet.
3. Zbrisni temperaturën fillestare të trupit nga temperatura përfundimtare për të gjetur ndryshimin në temperaturën e trupit. Për shembull, uji nxehet nga 15 gradë Celsius në 35 gradë Celsius, domethënë ndryshimi i temperaturës së ujit është i barabartë me 20 gradë Celsius.
4. Shumëzoni masën e një trupi, kapacitetin e tij specifik të nxehtësisë dhe ndryshimin e temperaturës së trupit. Formula: H = mcΔT, ku ΔT është ndryshimi i temperaturës. Në shembullin tonë: 500 x 4,19 x 20 = 41,900 J
  - Sasia e nxehtësisë ndonjëherë matet në kalori ose kilocalori. Kaloritë janë sasia e nxehtësisë që kërkohet për të rritur temperaturën e 1 gram uji me 1 gradë Celsius; kilokalori është sasia e nxehtësisë e nevojshme për të rritur temperaturën e 1 kg ujë me 1 gradë Celsius. Në shembullin e mësipërm, rritja e temperaturës së 500 g ujë me 20 gradë Celsius do të kërkonte 10,000 kalori ose 10 kcal.

Konvertuesi i gjatësisë dhe distancës Konvertuesi i masës Konvertuesi i masave të vëllimit të produkteve me shumicë dhe produkteve ushqimore Konvertuesi i sipërfaqes Konvertuesi i vëllimit dhe njësitë matëse në recetat e kuzhinës Konvertuesi i temperaturës Konvertuesi i presionit, stresit mekanik, moduli i Young Konvertuesi i energjisë dhe i punës Konvertuesi i fuqisë Konvertuesi i forcës Konvertuesi i kohës Konvertuesi i shpejtësisë lineare Këndi i sheshtë Konvertuesi i efikasitetit termik dhe efikasiteti i karburantit Konvertuesi i numrave në sisteme të ndryshme numrash Konvertuesi i njësive të matjes së sasisë së informacionit Normat e valutave Madhësitë e veshjeve dhe këpucëve për femra Madhësitë e veshjeve dhe këpucëve për meshkuj dhe përmasat e këpucëve Konvertuesi i shpejtësisë këndore dhe i frekuencës së rrotullimit Konvertuesi i nxitimit këndor Konvertuesi i densitetit Konvertuesi specifik i volumit Konvertuesi i momentit të inercisë Konvertuesi i momentit të forcës Konvertuesi i rrotullimit të nxehtësisë specifike të djegies (sipas masës) Dendësia e energjisë dhe nxehtësia specifike e djegies Konvertuesi (sipas vëllimit) Konvertuesi i ndryshimit të temperaturës Koeficienti i konvertuesit të zgjerimit termik Konvertuesi i rezistencës termike Konvertuesi i përçueshmërisë termike Konvertuesi specifik i kapacitetit të nxehtësisë Konvertuesi i fuqisë së ekspozimit të energjisë dhe rrezatimit termik Konvertuesi i densitetit të fluksit të nxehtësisë Konvertuesi i koeficientit të transferimit të nxehtësisë Konvertuesi i shpejtësisë së rrjedhës së vëllimit Konvertuesi i shpejtësisë së rrjedhës së masës Konvertuesi i shpejtësisë së rrjedhës së masës Konvertuesi i densitetit të rrjedhës së masës Konvertuesi i përqendrimit molar Përqendrimi i masës në konvertuesin e tretësirës Dinamik (absolut) Konvertuesi i viskozitetit Konvertuesi kinematik i viskozitetit Konvertuesi i tensionit sipërfaqësor Konvertuesi i përshkueshmërisë së avullit Konvertuesi i përshkueshmërisë së avullit Konvertuesi i densitetit të rrjedhës së avullit të ujit Konvertuesi i nivelit të zërit Konvertuesi i ndjeshmërisë së mikrofonit Konvertuesi i nivelit të presionit të zërit (SPL) Konvertuesi i nivelit të presionit të zërit me presionin e zgjedhur të presionit Konvertuesi i ndritshmërisë i referencës Konvertuesi i ndritshmërisë Konvertuesi i ndritshëm Konvertimi i rikonvertimit Konvertuesi i gjatësisë valore të fuqisë dhe gjatësisë fokale të dioptrës Fuqia dhe zmadhimi i lenteve të dioptrës (×) Ngarkesa elektrike e konvertuesit Konvertuesi i densitetit të ngarkesës lineare Konvertuesi i densitetit të ngarkesës sipërfaqësore Konvertuesi i densitetit të ngarkesës së volumit Konvertuesi i densitetit të rrymës elektrike Konvertuesi linear i densitetit të rrymës Konvertuesi i densitetit të rrymës sipërfaqësore Konvertuesi i densitetit të rrymës sipërfaqësore Konvertuesi potencial i forcës së fushës elektrike Konvertuesi i potencialit të fuqisë së fushës elektrike dhe Electrovoltsta Konvertuesi i rezistencës elektrike Konvertuesi i rezistencës elektrike Konvertuesi i përçueshmërisë elektrike Konvertuesi i përçueshmërisë elektrike Konvertuesi i induktivitetit të kapacitetit elektrik Konvertuesi amerikan i matësit të telave Nivelet në dBm (dBm ose dBm), dBV (dBV), watts, etj. njësi Konvertuesi i forcës magnetomotive Konvertuesi i forcës së fushës magnetike Konvertuesi i fluksit magnetik Konvertuesi me induksion magnetik Rrezatimi. Konvertuesi i shpejtësisë së dozës së absorbuar nga rrezatimi jonizues Radioaktiviteti. Konvertuesi i zbërthimit radioaktiv Rrezatimi. Konvertuesi i dozës së ekspozimit Rrezatimi. Konvertuesi i dozës së absorbuar Konvertuesi i prefiksit dhjetor Transferimi i të dhënave Konvertuesi i njësisë së përpunimit të tipografisë dhe imazhit Konvertuesi i njësisë së vëllimit të drurit Llogaritja e masës molare D. I. Tabela periodike e elementeve kimike të Mendelejevit

1 xhaul [J] = 10000000 erg

Vlera fillestare

Vlera e konvertuar

joule gigajoule megajoule milijoule mikroxhoule nanojoule picojoule attojoule megaelektronvolt kiloelektronvolt elektron-volt millielektronvolt mikroelektronvolt nanoelektronvolt picoelektronvolt erg gigawatthour-it-hour ur watt-sekondë njuton-metër kuajfuqi-orë kuajfuqi (metrike) -orë ndërkombëtare kilokalori termokimike kilokalori kalori ndërkombëtare kalori termokimike kalori e madhe (ushqim) kal. britanike afati. njësi (ndër., IT) britanik afati. njësi termi. mega BTU (int., IT) ton-orë (kapaciteti ftohës) ton ekuivalent nafte fuçi ekuivalent nafte (SHBA) gigaton megaton TNT kiloton TNT ton TNT dyne-centimetër gram-force-metër · gram-forcë-centimetër kilogram-forcë -centimetër kilogram -force-metër kilopond-metër pound-force-foot pound-force-inç ons-force-inç këmbë-pound inç-pound inç-uns pound-foot term term (EEC) term (SHBA) energji Gigatonë ekuivalente Hartree megaton ekuivalent nafte vaj ekuivalent me një kilobarel nafte ekuivalent me një miliard fuçi nafte kilogram trinitrotoluen Planck kilogram metër reciprok metër herc gigahertz terahertz kelvin njësi masë atomike

Më shumë rreth energjisë

Informacion i pergjithshem

Energjia është një sasi fizike me rëndësi të madhe në kimi, fizikë dhe biologji. Pa të, jeta në tokë dhe lëvizja janë të pamundura. Në fizikë, energjia është një masë e bashkëveprimit të materies, si rezultat i së cilës kryhet puna ose ndodh kalimi i një lloji të energjisë në një tjetër. Në sistemin SI, energjia matet në xhaul. Një xhaul është i barabartë me energjinë e shpenzuar kur një trup lëviz një metër me një forcë prej një njutoni.

Energjia në fizikë

Energjia kinetike dhe potenciale

Energjia kinetike e një trupi me masë m, duke lëvizur me shpejtësi v e barabartë me punën e bërë nga një forcë për të dhënë shpejtësinë e një trupi v. Puna këtu përkufizohet si një masë e forcës që lëviz një trup në një distancë s. Me fjalë të tjera, është energjia e një trupi në lëvizje. Nëse trupi është në qetësi, atëherë energjia e një trupi të tillë quhet energji potenciale. Kjo është energjia e nevojshme për të mbajtur trupin në këtë gjendje.

Për shembull, kur një top tenisi godet një raketë gjatë fluturimit, ai ndalon për një moment. Kjo ndodh sepse forcat e zmbrapsjes dhe gravitetit bëjnë që topi të ngrijë në ajër. Në këtë moment topi ka energji potenciale, por jo energji kinetike. Kur topi kërcen nga raketa dhe fluturon larg, ai, përkundrazi, fiton energji kinetike. Një trup në lëvizje ka energji potenciale dhe kinetike, dhe një lloj energjie shndërrohet në një tjetër. Nëse, për shembull, hidhni një gur lart, ai do të fillojë të ngadalësohet ndërsa fluturon. Ndërsa kjo ngadalësohet, energjia kinetike shndërrohet në energji potenciale. Ky transformim ndodh derisa të mbarojë furnizimi me energji kinetike. Në këtë moment guri do të ndalet dhe energjia potenciale do të arrijë vlerën e saj maksimale. Pas kësaj, ajo do të fillojë të bjerë poshtë me nxitim, dhe shndërrimi i energjisë do të ndodhë në rend të kundërt. Energjia kinetike do të arrijë maksimumin e saj kur guri të përplaset me Tokën.

Ligji i ruajtjes së energjisë thotë se energjia totale në një sistem të mbyllur ruhet. Energjia e gurit në shembullin e mëparshëm ndryshon nga një formë në tjetrën, dhe për këtë arsye, megjithëse sasia e energjisë potenciale dhe kinetike ndryshon gjatë fluturimit dhe rënies, shuma totale e këtyre dy energjive mbetet konstante.

Prodhimi i energjisë

Njerëzit kanë mësuar prej kohësh të përdorin energjinë për të zgjidhur detyra intensive të punës me ndihmën e teknologjisë. Energjia potenciale dhe kinetike përdoren për të bërë punë, siç janë objektet në lëvizje. Për shembull, energjia e rrjedhës së ujit të lumit është përdorur prej kohësh për të prodhuar miell në mullinj me ujë. Ndërsa më shumë njerëz përdorin teknologjinë, si makinat dhe kompjuterët, në jetën e tyre të përditshme, nevoja për energji rritet. Sot, shumica e energjisë prodhohet nga burime jo të rinovueshme. Domethënë, energjia merret nga karburanti i nxjerrë nga thellësitë e Tokës dhe përdoret shpejt, por nuk rinovohet me të njëjtën shpejtësi. Lëndët djegëse të tilla përfshijnë, për shembull, qymyrin, naftën dhe uraniumin, i cili përdoret në termocentralet bërthamore. Vitet e fundit, qeveritë e shumë vendeve, si dhe shumë organizata ndërkombëtare, si OKB-ja, e kanë vënë prioritet studimin e mundësive të marrjes së energjisë së rinovueshme nga burime të pashtershme duke përdorur teknologji të reja. Shumë studime shkencore synojnë marrjen e llojeve të tilla të energjisë me koston më të ulët. Aktualisht, burime të tilla si dielli, era dhe valët përdoren për të gjeneruar energji të rinovueshme.

Energjia për përdorim shtëpiak dhe industrial zakonisht konvertohet në energji elektrike duke përdorur bateri dhe gjeneratorë. Termocentralet e para në histori prodhonin energji elektrike duke djegur qymyr ose duke përdorur energjinë e ujit në lumenj. Më vonë ata mësuan të përdorin naftën, gazin, diellin dhe erën për të gjeneruar energji. Disa ndërmarrje të mëdha i mbajnë termocentralet e tyre në terren, por pjesa më e madhe e energjisë prodhohet jo aty ku do të përdoret, por në termocentrale. Prandaj, detyra kryesore e inxhinierëve të energjisë është të shndërrojnë energjinë e prodhuar në një formë që lejon që energjia të shpërndahet lehtësisht te konsumatori. Kjo është veçanërisht e rëndësishme kur përdoren teknologji të shtrenjta ose të rrezikshme të prodhimit të energjisë që kërkojnë mbikëqyrje të vazhdueshme nga specialistë, si energjia hidrike dhe bërthamore. Kjo është arsyeja pse energjia elektrike u zgjodh për përdorim shtëpiak dhe industrial, pasi është e lehtë të transmetohet me humbje të ulëta në distanca të gjata përmes linjave të energjisë.

Energjia elektrike konvertohet nga energjia mekanike, termike dhe lloje të tjera të energjisë. Për ta bërë këtë, uji, avulli, gazi i nxehtë ose turbinat me ajër lëvizin, të cilat rrotullojnë gjeneratorët, ku energjia mekanike shndërrohet në energji elektrike. Avulli prodhohet nga ngrohja e ujit duke përdorur nxehtësinë e prodhuar nga reaksionet bërthamore ose nga djegia e lëndëve djegëse fosile. Lëndët djegëse fosile nxirren nga thellësitë e Tokës. Këto janë gazi, nafta, qymyri dhe materiale të tjera të djegshme të formuara nën tokë. Duke qenë se sasia e tyre është e kufizuar, ato klasifikohen si lëndë djegëse jo të rinovueshme. Burimet e rinovueshme të energjisë janë dielli, era, biomasa, energjia e oqeanit dhe energjia gjeotermale.

Në zonat e largëta ku nuk ka linja elektrike, ose ku problemet ekonomike ose politike shkaktojnë rregullisht ndërprerje të energjisë, përdoren gjeneratorë portativë dhe panele diellore. Gjeneratorët që punojnë me lëndë djegëse fosile përdoren veçanërisht shpesh si në jetën e përditshme ashtu edhe në organizatat ku energjia elektrike është absolutisht e nevojshme, për shembull, në spitale. Në mënyrë tipike, gjeneratorët funksionojnë me motorë pistoni, në të cilët energjia e karburantit shndërrohet në energji mekanike. Gjithashtu të njohura janë pajisjet e furnizimit me energji të pandërprerë me bateri të fuqishme që ngarkohen kur furnizohet me energji elektrike dhe lëshojnë energji gjatë ndërprerjeve.

A e keni të vështirë të përktheni njësitë matëse nga një gjuhë në tjetrën? Kolegët janë të gatshëm t'ju ndihmojnë. Postoni një pyetje në TCTerms dhe brenda pak minutash do të merrni një përgjigje.

1 vat [W] = 3600 xhaul në orë [J/h]

Vlera fillestare

Vlera e konvertuar

watt exawatt petawatt terawatt gigavat megavat kilovat hektovat dekavat decivat centivat milivat mikrovat nanovat picovat femtovat attovat kuaj fuqi kuaj fuqi metrike kuajfuqi kaldaja kuaj fuqi pompë kuaj fuqi elektrike kuaj fuqi pompë kuajfuqie britmake (G). njësi termike (inter.) për orë britanike. njësi termike (inter.) për minutë brit. njësi termike (inter.) për sekondë brit. njësi termike (termokimike) në orë Brit. njësi termike (termokimike) për minutë brit. njësi termike (termokimike) për sekondë MBTU (ndërkombëtare) në orë Mijëra BTU në orë MMBTU (ndërkombëtare) në orë Milion BTU në orë frigorifer ton kilokalori (IT) për orë kilokalori (IT) për minutë kilocalorie (IT) për minutë kilokalori të dytë ( term.) për orë kilokalori (term.) për minutë kilokalori (term.) për sekondë kalori (ndër.) për orë kalori (ndër.) për minutë kalori (ndër.) për sekondë kalori (term.) kalori për orë kalori (term.) ) kalori për minutë (term) për sekondë ft lbf në orë ft lbf / minutë ft lbf / sekondë lb-ft për orë lb-ft për minutë lb-ft për sekondë erg për sekondë kilovolt-amper volt-amper njuton metër për xhaul sekondë për sekondë ekzajul për sekondë petajul për sekondë teraxhul për sekondë gigaxhaul për sekondë megaxhaul për sekondë kilojul për sekondë hektoxhaul për sekondë dekajoul për sekondë decijoul për sekondë centijul për sekondë milixhaul për sekondë mikroxhoul për sekondë nanojul për sekondë femoxhul per sekondë në sekondë xhaul në orë xhaul në minutë kilojulë në orë kilxhaulë në minutë Fuqia e Planck

Konsumi specifik i karburantit

Më shumë rreth pushtetit

Informacion i pergjithshem

Në fizikë, fuqia është raporti i punës me kohën gjatë së cilës ajo kryhet. Puna mekanike është një karakteristikë sasiore e veprimit të forcës F në një trup, si rezultat i të cilit ai lëviz një distancë s. Fuqia mund të përkufizohet gjithashtu si shpejtësia me të cilën energjia transmetohet. Me fjalë të tjera, fuqia është një tregues i performancës së makinës. Duke matur fuqinë, mund të kuptoni se sa punë është bërë dhe me çfarë shpejtësie.

Njësitë e fuqisë

Fuqia matet në xhaul për sekondë, ose vat. Së bashku me vat, përdoret edhe kuaj-fuqi. Para shpikjes së motorit me avull, fuqia e motorëve nuk u mat, dhe, në përputhje me rrethanat, nuk kishte njësi fuqie të pranuara përgjithësisht. Kur motori me avull filloi të përdorej në miniera, inxhinieri dhe shpikësi James Watt filloi ta përmirësonte atë. Për të vërtetuar se përmirësimet e tij e bënë motorin me avull më produktiv, ai e krahasoi fuqinë e tij me performancën e kuajve, pasi kuajt ishin përdorur nga njerëzit për shumë vite, dhe shumë mund të imagjinonin lehtësisht se sa punë mund të bënte një kal në një sasi të caktuar koha. Për më tepër, jo të gjitha minierat përdorën motorë me avull. Në ato ku u përdorën, Watt krahasoi fuqinë e modeleve të vjetra dhe të reja të motorit me avull me fuqinë e një kali, domethënë me një kuaj fuqi. Watt e përcaktoi këtë vlerë në mënyrë eksperimentale duke vëzhguar punën e kuajve të tërheqjes në një mulli. Sipas matjeve të tij, një kuaj fuqi është 746 vat. Tani besohet se kjo shifër është e ekzagjeruar, dhe kali nuk mund të punojë në këtë mënyrë për një kohë të gjatë, por ata nuk e ndryshuan njësinë. Fuqia mund të përdoret si një masë e produktivitetit, sepse me rritjen e fuqisë, sasia e punës së bërë për njësi të kohës rritet. Shumë njerëz e kuptuan se ishte e përshtatshme të kishte një njësi të standardizuar të fuqisë, kështu që kuaj-fuqia u bë shumë e njohur. Filloi të përdoret në matjen e fuqisë së pajisjeve të tjera, veçanërisht automjeteve. Megjithëse watts kanë ekzistuar pothuajse për aq kohë sa kuaj-fuqi, kuaj-fuqia përdoret më shpesh në industrinë e automobilave dhe shumë konsumatorë janë më të njohur me kuaj-fuqi kur bëhet fjalë për vlerësimet e fuqisë për një motor makine.

Fuqia e pajisjeve elektrike shtëpiake

Pajisjet elektrike shtëpiake zakonisht kanë një vlerësim të fuqisë. Disa pajisje kufizojnë fuqinë e llambave që mund të përdorin, si për shembull jo më shumë se 60 vat. Kjo është bërë sepse llambat me fuqi më të lartë gjenerojnë shumë nxehtësi dhe priza e llambës mund të dëmtohet. Dhe vetë llamba nuk do të zgjasë gjatë në temperatura të larta në llambë. Ky është kryesisht një problem me llambat inkandeshente. Llambat LED, fluoreshente dhe të tjera zakonisht funksionojnë me fuqi më të ulëta për të njëjtin ndriçim dhe, nëse përdoren në pajisje të dizajnuara për llamba inkandeshente, fuqia nuk është problem.

Sa më e madhe të jetë fuqia e një pajisjeje elektrike, aq më i lartë është konsumi i energjisë dhe kostoja e përdorimit të pajisjes. Prandaj, prodhuesit po përmirësojnë vazhdimisht pajisjet elektrike dhe llambat. Fluksi i ndritshëm i llambave, i matur në lumen, varet nga fuqia, por edhe nga lloji i llambës. Sa më i madh të jetë fluksi ndriçues i një llambë, aq më e ndritshme shfaqet drita e saj. Për njerëzit, është ndriçimi i lartë që është i rëndësishëm dhe jo fuqia e konsumuar nga llama, kështu që kohët e fundit alternativat ndaj llambave inkandeshente janë bërë gjithnjë e më popullore. Më poshtë janë shembuj të llojeve të llambave, fuqia e tyre dhe fluksi ndriçues që krijojnë.

450 lumen:

Inkandeshente: 40 vat
CFL: 9-13 vat
Llamba LED: 4–9 vat

800 lumens:

Inkandeshente: 60 vat
CFL: 13-15 vat
Llamba LED: 10-15 vat

1600 lumens:

Inkandeshente: 100 vat
CFL: 23-30 vat
Llamba LED: 16–20 vat

Nga këta shembuj është e qartë se me të njëjtin fluks ndriçues të krijuar, llambat LED konsumojnë sasinë më të vogël të energjisë elektrike dhe janë më ekonomike në krahasim me llambat inkandeshente. Në kohën e shkrimit të këtij artikulli (2013), çmimi i llambave LED është shumë herë më i lartë se çmimi i llambave inkandeshente. Pavarësisht kësaj, disa vende kanë ndaluar ose po planifikojnë të ndalojnë shitjen e llambave inkandeshente për shkak të fuqisë së tyre të lartë.

Fuqia e pajisjeve elektrike shtëpiake mund të ndryshojë në varësi të prodhuesit dhe nuk është gjithmonë e njëjtë gjatë funksionimit të pajisjes. Më poshtë janë fuqitë e përafërta të disa pajisjeve shtëpiake.

Kondicionerët shtëpiake për ftohjen e një ndërtese banimi, sistem split: 20–40 kilovat
Kondicionerët me dritare monobllok: 1–2 kilovat
Furra: 2,1–3,6 kilovat
Makina larëse dhe tharëse: 2–3,5 kilovat
Makina larëse enësh: 1,8–2,3 kilovat
Kazanët elektrikë: 1–2 kilovat
Furra me mikrovalë: 0,65–1,2 kilovat
Frigoriferë: 0,25–1 kilovat
Toasters: 0,7-0,9 kilovat

Fuqia në sport

Performanca mund të vlerësohet duke përdorur fuqinë jo vetëm për makinat, por edhe për njerëzit dhe kafshët. Për shembull, fuqia me të cilën një basketbolliste hedh një top llogaritet duke matur forcën që ajo ushtron ndaj topit, distancën që kalon topi dhe kohën mbi të cilën aplikohet kjo forcë. Ka faqe interneti që ju lejojnë të llogaritni punën dhe fuqinë gjatë stërvitjes. Përdoruesi zgjedh llojin e ushtrimit, fut lartësinë, peshën, kohëzgjatjen e ushtrimit, pas së cilës programi llogarit fuqinë. Për shembull, sipas njërit prej këtyre kalkulatorëve, fuqia e një personi 170 centimetra të gjatë dhe me peshë 70 kilogramë, i cili ka bërë 50 shtytje në 10 minuta, është 39.5 vat. Atletët ndonjëherë përdorin pajisje për të matur fuqinë me të cilën punojnë muskujt gjatë stërvitjes. Ky informacion ndihmon në përcaktimin se sa efektiv është programi i tyre i ushtrimeve të zgjedhura.

Dinamometra

Për të matur fuqinë, përdoren pajisje speciale - dinamometra. Ata gjithashtu mund të matin çift rrotullues dhe forcë. Dinamometrat përdoren në industri të ndryshme, nga teknologjia në mjekësi. Për shembull, ato mund të përdoren për të përcaktuar fuqinë e një motori makine. Ekzistojnë disa lloje kryesore të dinamometrave që përdoren për të matur fuqinë e automjetit. Për të përcaktuar fuqinë e motorit duke përdorur vetëm dinamometrat, është e nevojshme të hiqni motorin nga makina dhe ta lidhni atë me dinamometri. Në dinamometra të tjerë, forca për matje transmetohet drejtpërdrejt nga rrota e makinës. Në këtë rast, motori i makinës përmes transmisionit drejton rrotat, të cilat, nga ana tjetër, rrotullojnë rrotullat e dinamometrit, i cili mat fuqinë e motorit në kushte të ndryshme të rrugës.

Dinamometrat përdoren gjithashtu në sport dhe mjekësi. Lloji më i zakonshëm i dinamometrit për këto qëllime është izokinetik. Zakonisht ky është një trajner sportiv me sensorë të lidhur me një kompjuter. Këta sensorë matin forcën dhe fuqinë e të gjithë trupit ose grupeve specifike të muskujve. Dinamometri mund të programohet të lëshojë sinjale dhe paralajmërime nëse fuqia tejkalon një vlerë të caktuar. Kjo është veçanërisht e rëndësishme për njerëzit me lëndime gjatë periudhës së rehabilitimit, kur është e nevojshme të mos mbingarkohet trupi.

Sipas disa dispozitave të teorisë së sportit, zhvillimi më i madh sportiv ndodh nën një ngarkesë të caktuar, individuale për çdo atlet. Nëse ngarkesa nuk është mjaft e rëndë, atleti mësohet me të dhe nuk i zhvillon aftësitë e tij. Nëse, përkundrazi, është shumë e rëndë, atëherë rezultatet përkeqësohen për shkak të mbingarkesës së trupit. Performanca fizike e disa ushtrimeve, si çiklizmi apo noti, varet nga shumë faktorë mjedisorë, si kushtet e rrugës apo era. Një ngarkesë e tillë është e vështirë të matet, por mund të zbuloni se me çfarë fuqie trupi e kundërshton këtë ngarkesë, dhe më pas ndryshoni regjimin e ushtrimeve, në varësi të ngarkesës së dëshiruar.

Dritë pulsuese apo konstante? Kjo është pyetja

Shumë pak fotografë mund t'i përgjigjen pyetjes - si ta shndërroni dritën pulsuese në dritë konstante. Si të konvertoni Watts në Joules? Dhe nëse kësaj i shtoni dritë fluoreshente ose LED, atëherë detyra bëhet e pazgjidhshme.

Për më tepër, ky problem nuk ka zgjidhje as në teori. Edhe pse duket se teorikisht gjithçka konsiderohet e thjeshtë: J është W për sekondë. Kjo do të thotë, një burim prej 200 W në 1 sekondë prodhon energji të barabartë me 200 J. Kjo do të thotë, nëse shkrepni me një shpejtësi diafragmë prej 1 sekondë, atëherë nuk ka dallim nëse shkrepni me një blic prej 200 J ose një burim konstant. prej 200 W. Këtu qëndron truku mahnitës nga prodhuesit! Ato tregojnë fuqinë e konsumuar, jo fuqinë dalëse.

Një llambë halogjene 200 W dhe një llambë fluoreshente 200 W janë llamba të ndryshme dhe me të njëjtin konsum të energjisë elektrike, llamba fluoreshente do të prodhojë 10 herë më shumë dritë në rrezen e dukshme! Apo jo në dhjetë, por vetëm në 6?

Këtu zakonisht lind një pyetje e pazgjidhshme - si të krahasoni fuqinë e pajisjeve të ndryshme? Kjo nyjë nuk mund të zgjidhet, ka shumë “nëse” teorike, por mund të pritet!

Le të imagjinojmë se jemi fotografë, nuk na intereson temperatura e burimeve, apo humbjet, qofshin drita pulsuese apo konstante. Ne kemi një pajisje në dispozicion - një matës blici, i cili do të tregojë, në fakt, çfarë do të marrim ne si fotografë duke përdorur këtë apo atë pajisje?

Thjesht duhet të vendosni pajisje të ndryshme studioje në të njëjtat kushte. Duhet të theksohet menjëherë se për shkak të madhësive të ndryshme, nuk do të jetë e mundur të vendosen instrumentet saktësisht në të njëjtat kushte, por ato do të jenë të mjaftueshme për matje.

Ne e dimë se një matës blici është krijuar për të matur ndriçimin e një pike të vetme, por pajisjet e shpërndajnë dritën ndryshe. Në varësi të hundës, ndriçimi do të jetë i ndryshëm. Dhe është e vështirë të vendosësh një shtojcë në një panel LED dhe një ndriçues halogjen. Prandaj, ne do t'i bëjmë të gjitha pajisjet të shkëlqejnë me dritë të shpërndarë përmes së njëjtës copë pëlhure.

Kjo do t'i vendosë të gjitha instrumentet në një pozicion të barabartë, ne do të forcojmë një copë pëlhure aq fort sa instrumentet të lënë të gjithë dritën e tyre vetëm përmes saj dhe do të masim hapjen një metër nga kjo pajisje.

Në parim, nuk është aq e rëndësishme se çfarë lloj pajisje do të marrin pjesë në garë. Nuk ka rëndësi nëse pajisja thotë 500 J, dhe është ende një gjenerator Broncolor ose një monoblock Bowens. Llambat halogjene nuk duhet të diskutohen ose të merren fare parasysh.

Prodhuesit e pajisjeve në studio nuk prodhojnë llamba, ata përdorin llamba nga disa kompani - më shpesh llambat halogjene Osram, ndonjëherë Phillips. Tubat flash janë më shpesh Perkin Elmer. Por kështu është... teksti.

Për të qenë objektivë, ne do të përmendim ende pjesëmarrësit që, me një rast fat, përfunduan në një studio fotografike në shtëpi:

1) - ndriçues pulsues me konsum të energjisë 500 J

2) Hensel Expert Pro 500- përmban një llambë pilot 300 W, e cila është krejtësisht e përshtatshme për detyrën tonë, pasi do të testohet së bashku me

3) YongNuo YN-600 LED- Ndriçues LED me 600 LED me konsum të energjisë 36 W.

4) Canon 580 EX II- një blic në kamerë me një numër udhëzues 58. Gjithashtu një lloj gjëje në vetvete, e vështirë për t'u shndërruar në Joules ose Watts. Dhe gjithashtu varet nga gjatësia fokale.

Të gjitha matjet janë marrë një metër nga pëlhura shpërndarëse.

Nëse analizoni numrat, gjithçka bie në vend! Dhe ne tashmë mund të nxjerrim përfundime.

Konkluzioni 1. Siç pritej, hapja kur matni një blici nuk varet nga shpejtësia e diafragmës, e cila është e kuptueshme në parim dhe rrjedh nga vetë fizika e procesit. Një shpërthim është një proces i shpejtë dhe i kufizuar në kohë.

Konkluzioni 2. 600 LED janë një hap më të lartë se 300 W halogjen, dhe për këtë arsye është e mundur me kusht që të barazohet 1 W halogjen me shkëlqimin e një LED. Kjo është shumë e përafërt, por shumë e përshtatshme për llogaritjet e përafërta.

Përfundimi 3. Nëse keni nevojë të shkrepni me një shpejtësi diafragmë prej 1/500, ju duhet vërtet shumë dritë konstante. Për një lente me një hapje prej 1.4 - një minimum prej 2000 W, sepse nuk do të shkëlqeni nga një distancë prej vetëm 1 metër, dhe në 2 metra do t'ju duhet 3-4 herë më shumë dritë.

Përfundimi 4. Ekrani i difuzionit u shfaq shumë mirë - marrja e një ndryshimi prej 4/10 të ndalesës në gjatësi të ndryshme fokale me një blic Canon është një tregues i mirë, që do të thotë se llogaritjet janë të sakta deri në gjysmë ndalese. Çfarë është e pranueshme.

Përfundimi 5. Blici Canon 580 EX II ka fuqi 50-60 J. Unë nuk do t'ju mërzit me llogaritë!

Përfundimi 6. Përfundimi kryesor!

Si e konvertoni ende W në J? Natyrisht, kjo mund të bëhet vetëm me një shpejtësi të caktuar shkrehëse. Nëse po fotografoni me dorë në një studio me pesëdhjetë dollarë (thjerrëza 50 mm), atëherë 1 J = 150 W të një ndriçuesi halogjen (nëse keni llogaritje të tjera, shkruani), ose një ndriçues me 150 LED.

Me një shpejtësi mbyllëse prej 1/125 do të ketë tashmë 300 W = 1 Juol.

Shifrat duken fantastike, por nuk ka shpëtim nga eksperimentet.

Së shpejti do të kryejmë teste duke përdorur të njëjtën shkallë me një ndriçues LED me një LED të madh të sheshtë Raylab LED-99. Ndiqni lajmet e Photogora .

Xhaul në vat orë. Drita pulsuese VS dritë konstante, ose si të konvertohen Xhaulet në Watts? Energjia kinetike dhe potenciale

Hapat

Llogaritja e punës (J)

Llogaritja e energjisë (J) nga një fuqi e caktuar (W)

Llogaritja e energjisë kinetike (J)

Llogaritja e sasisë së nxehtësisë (J)

Më shumë rreth energjisë

Informacion i pergjithshem

Energjia në fizikë

Energjia kinetike dhe potenciale

Prodhimi i energjisë

Konsumi specifik i karburantit

Më shumë rreth pushtetit

Informacion i pergjithshem

Njësitë e fuqisë

Fuqia e pajisjeve elektrike shtëpiake

Fuqia në sport

Dinamometra

Sistemi metrik dhe SI

Më shumë rreth energjisë

Informacion i pergjithshem

Energjia në fizikë

Energjia kinetike dhe potenciale

Prodhimi i energjisë