Фізика. 7 клас. Сиротюк

§ 41. Потужність

Розглянемо такі приклади виконання механічної роботи.

Двом учням однакової маси потрібно піднятися по канату вгору на одну й ту саму висоту (мал. 234), тобто виконати однакову механічну роботу. Один з них може виконати це швидше.

Мал. 234

Гектар землі сильним конем можна зорати за 10-12 год, а трактор з багатолемішним плугом цю роботу виконає за 40-50 хв (мал. 235).

Підйомний кран на будівництві за кілька хвилин піднімає на потрібну висоту, наприклад, 400 цеглин. Якби цю роботу виконував робітник, переносячи цеглу вручну, то він затратив би на це весь робочий день.

У цих прикладах один з учнів виконує ту саму роботу швидше, ніж інший, трактор - швидше, ніж кінь, а підйомний кран - швидше, ніж робітник. Швидкість виконання роботи характеризують фізичною величиною, яку називають потужністю.

Мал. 235

Потужність — це фізична величина, яку визначають відношенням виконаної роботи до затраченого часу.

Щоб визначити потужність, треба роботу поділити на час її виконання:

де N — потужність; А — механічна робота; t — час.

Одиницею потужності в СІ є один ват (1 Вт). Її названо на честь англійського винахідника парової машини Джеймса Уатта.

1 ват — це потужність, при якій за 1 с виконується робота 1 Дж:

Використовують й інші одиниці потужності: кіловат (кВт) і мегават (МВт):

1 кВт = 1000 Вт;

1 МВт = 1 000 000 Вт.

Знаючи потужність двигуна Ν, можна визначити роботу А, яку виконує цей двигун протягом певного інтервалу часу t, за формулою:

А = Nt.

Це цікаво знати

  • Потужність серця у спокої в різних людей має межі від 0,7 до 1,8 Вт, тобто співрозмірна з потужністю електричного дзвінка. Під час навантаження вона може збільшуватися у 2-6 разів, у тренованих людей навіть у 10 разів. Довгий час людина здатна працювати із середньою потужністю 75 Вт (0,1 кін. сил), а короткочасно, наприклад під час бігу, - до 600 Вт.
  • Хвіст голубого кита має горизонтальні лопаті (мал. 236). Кит розвиває потужність 368 кВт. Ця потужність тільки вдвічі менша від потужності двигуна літака Ан-2 (мал. 237) і в 7 разів більша за потужність двигуна трактора ДТ-75.
  • Тепловоз має потужність 4400 кВт, а ракета-носій «Протон» - понад 44 000 МВт.

Мал. 236

Мал. 237

ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО

  • 1. Що таке потужність?
  • 2. За якою формулою визначають потужність?
  • 3. Які є одиниці потужності?
  • 4. Як можна визначити механічну роботу, знаючи потужність двигуна і час, протягом якого він працював?
ГДЗ до підручника можна знайти тут.