Efni.

• Skref

Hvernig á að reikna hestöfl eða vött, hvað þau einkenna og hvers vegna þau skipta máli.

Skref

1. 1 Grundvallaratriðin. Orðið „vald“ er skilgreint sem vinna unnin á tilteknum tíma. Vinna er aftur á móti sögulegt hugtak sem einkennir virkni beitts afls (til að hreyfa líkamann eða sigrast á öðrum hindrunum eða mótstöðu) yfir ákveðinni fjarlægð.
   • Það mikilvæga hér er að fyrir „vinnu“ verður krafturinn að virka í ákveðinni fjarlægð. Til dæmis, ef skrúfan flytur bátinn í gegnum vatnið með 300 N krafti í 80 m fjarlægð, þá er vinnan jöfn kraftinum x fjarlægð = 300 X 80 = 24000 J (N * m), að er, getum við sagt að skrúfan hafi unnið 24000 J vinnu.
   • Íhugaðu þann tíma sem það tók að flytja bátinn ákveðna vegalengd. Segjum sem svo að skipið sé á 20 m / s hraða. Það myndi taka 80/20 = 4 sekúndur að ferðast 80 metra. Svo, skrúfa bátsins vann 24000 J vinnu á 4 sekúndum, þannig að aflið er: 24000/4 = 6000 W (J / s).
   • Söguleg tilvísun. Áður en brunahreyflar og gufuafli drógu fyrstu lestirnar og skipin (fyrsta skrúfan var sett upp á HMS Bretlandi, sem fór fyrst á sjó árið 1846; hún var með eina sex blaðs skrúfu sem leit út eins og vindmylla), mikið úrval verkefna var unnið af hestum. Þess vegna reiknaði fólk út vinnu sem einn hestur getur unnið á tilteknum tíma. Eftir að hafa metið gildin úr fjölda tilrauna, settust þau á 550 lb-ft á sekúndu sem staðalgildi fyrir vinnu sem heilbrigður hestur vann. Þá varð þetta gildi þekkt sem "hestöfl".
     • Í Rússlandi vísar hestöfl til metrískra hestöfl, sem er um það bil 735,5 wött.
   • Önnur algeng eining er "Watt" (SI International System of Units). Ef kraftur eins Newton hreyfir líkamann um eins metra vegalengd, þá er vinnan jöfn einum Joule, og ef þessi vinna tekur eina sekúndu, þá er krafturinn jafn einn Watt. Þess vegna er watt jafnt og einn joule á sekúndu.
2. 2 Íhugaðu iðnaðarþörf dagsins í dag. Í yfirgnæfandi meirihluta tilvika í iðnaði erum við að fást við snúningsaðferðir en ekki beina hreyfingu. Þannig að við þurfum að vita hvernig á að reikna afl rafmótora, gufuvéla, hverfla, dísel osfrv., Þess vegna þurfum við að íhuga togið, eða réttara sagt aflstund.
   • Kraftstundin einkennir kraftinn sem hefur tilhneigingu til að snúa eða snúa einhverju, það er að segja líkamanum snúningshreyfingu um ákveðinn ás. Ef þú snýr 50 cm (0,5 m) handfangi með krafti 200 N, þá er kraftmomentið 0,5 x 200 = 100 N * m.
   • Ekki ruglast. Til að reikna verkið í beinni línu hreyfingu margfaldar þú kraftinn með hreyfingunni. Og hér ertu að margfalda kraftinn með tilfærslunni, en í þessu tilfelli er tilfærslan jöfn „lyftistönginni“, það er fjarlægðinni frá ásnum að beitingarpunkti kraftsins.
   • Vinna og kraftstund eru mismunandi hugtök. Svo lengi sem kraftmótið snýst ekki, þá er ekkert unnið og enginn kraftur er notaður.
3. 3 Mældu verkið í snúningshreyfingu. Segjum sem svo að 50 cm langur armur sé stífur festur við snúningsásinn, þú beitir 200 N krafti á hann, en armurinn snýst 20 cm í kringum ummálið. Vinna í þessu tilfelli er jöfn afrakstri krafts og tilfærslu, það er 0,2 x 200 = 40 N * m. Segjum sem svo að þú margfaldir og deilir þessari tölu samtímis með 0,5 m - lengd handleggsins. Augljóslega mun þetta ekki breyta niðurstöðunni, svo þú getur skrifað:
   • Prjónið = 0,5 • 200 X 0,2 / 0,5 og fáið enn og aftur svarið: 40 N * m. En hvað þýðir varan 0,5 * 200? Þetta er augnablik valdsins.
   • Hvað er 0,2 / 0,5? 20 cm ferðalag um kring deilt með lengd handleggsins (í meginatriðum radíus hringsins) gefur þér magn snúnings í radíönum.Radían er skilgreindur sem hornið milli tveggja radíusa í hring í aðstæðum þar sem lengd boga milli radíusanna tveggja er jöfn radíus hringsins. 1 rad = 57 gráður (um það bil).
   • Þannig er vinnan sem unnin er á kraftstundu við snúningshraða (theta, í radíönum) jafngild afurð togarans (M) eftir magni snúningsfærslu (í radíönum):
     • Vinna = M * þeta (í radíönum)
4. 4 Vinsamlegast athugið að aflið er reiknað yfir ákveðinn tíma, því:
   • Afl = kraftmoment * (horn / tími)
   • horn / tími er hornhraði (í rad / s)
   • Í eðlisfræði er hornhraði mældur í radíanum á sekúndu en þetta gildi fyrir flugvél eða skipavél er alltaf gefið upp í snúningum á mínútu og því verðum við að breyta þessum gildum.
     • Ein snúning á mínútu (snúninga) = 60 snúninga á sekúndu (rps) og ein snúning á sekúndu = 2 * PI radían á sekúndu
     • Ef M er aflstund (togi), n er fjöldi snúninga á mínútu, þá er aflið í wöttum jafnt og:
     • Afl = M * (2 * PI / 60) * n
   • Til að fá þetta gildi í hestöflum þarftu að deila því með 735,5.