Күчтү ат күчүндө же ваттта кантип эсептөө керек, бул терминдер эмнени билдирет жана эмне үчүн бул терминдер маанилүү.
Кадам
Кадам 1. Негиздерди карап чыгуу
Сөз күчү жумуш жасоо үчүн убакыт аралыгы катары аныкталат. Ошол эле учурда, иш - инерттик нерсени жылдырууда же тоскоолдукка же башка тоскоолдукка каршы туруп, аралыкты басып өтүүдө колдонулган күч канчалык эффективдүү экенин өлчөө үчүн эски термин.
- Бул жерде кеп "жумушту" жасоо үчүн бир күч алыс аралыкты басып өтүшү керек. Мисалы, эгер 300 Н күчү бар винт кемени 80 м сууда жылдырса, анда аткарылган иш FORCE x DISTANCE = 300 x 80 = 24,000 "Nm/Joule" --- демек, винт деп айтууга болот винт 24000 Джоуль жумуш аткарды.
- Кеменин ал аралыкка жылышына канча убакыт кетерин карап көрөлү. Кеме бул аралыкты секундасына 20 м (м/с) ылдамдыкта баратат дейли. 80 м аралыкты басып өтүү үчүн кеме 80/20 = 4 секундду алат. Ошентип, кеменин винти 4 секундада 24000 Джоуль жумушун аткарат, ошондуктан күч секундуна 24,000/4 = 6,000 Джоуль (J/s) ылдамдыкта колдонулат.
-
Убакыттын тарыхый тек -жайын түшүнүңүз. Алгачкы күндөрдө бензин кыймылдаткычтары жана буу күчү биринчи поезддерди жана кемелерди кубаттоо үчүн колдонулган (винтти колдонгон биринчи кеме HMS Британия болгон, анын биринчи саякаты 1846 -жылы болгон жана шамал тегирменине окшош 6 пышагы бар бир винтти колдонгон.), аттар абдан оор жана ар түрдүү жумуштарды жасашат. Уникалдуу түрдө, адамдар ат канча күч жумшай турганын өлчөп, убакытты эсептешет. Бир катар сыноолордун орточо көрсөткүчтөрүн издеп чыккандан кийин, алар дени сак жылкынын аткарган жумушунун стандарттык ылдамдыгы катары 746 J/s жөнүндө чечим кабыл алышты. Кийинчерээк бул стандарт "ат күчү" деп аталып калган. 746 Джоуль секундасына бир ат күчүнө (л. Бул бүгүнкү күндө деле чындык.
746 X 60 = 44,760 Джоуль мүнөтүнө барабар: бир л.с
- Дагы бир универсалдуу күч бирдиги, азыр жалпысынан электрондук жана электр жабдуулары менен чектелген жана MKS (метр-килограмм-секунда/секунд) метрикалык системасына негизделген, "ватт". Эгерде бир Ньютон күч бир метр аралыкты басып өтсө, анда бир джоуль иши аткарылган; эгерде бул жумуштун бир джоулун жасоо үчүн күч бир секунд талап кылынса, анда энергия керектөө бир ватт болот. Ошентип, бир ватт - секундасына бир джоуль.
Кадам 2. Ушул убакта муктаж болгон тармакты карап көрөлү
Көбүнчө өнөр жайда биз 160,000 м2 жерди тырмоо менен айдаган ат сыяктуу түз кыймыл менен эмес, айлануучу машиналар менен иштейбиз. Ошентип, биз электр кыймылдаткычтары, буу кыймылдаткычтары, турбиналар, дизелдер ж.
- Момент - бул кандайдыр бир окто бир нерсеге багытты өзгөртүүгө же айлантууга же айлануу кыймылын берүү тенденциясын өлчөө. Эгерде сиз беш метрлик рычагдын туткасын 20 Ньютондун күчү менен бассаңыз, анда 5 X 20 = Ньютон-метрдик моментти колдонуп жатасыз.
- Эми, бул жерде кыйынчылык жана башаламандыкка алып келиши мүмкүн. Түз сызыкта сызыктуу жумушту эсептөө үчүн, күчтү орун которуштурууга көбөйтөсүз. Дагы, сиз күчтү орун алмаштыруу сыяктуу бирдиктерге көбөйтүп жатасыз, бирок бул учурда орун которуу "рычагдын колу" болуп саналат жана сиз моментти өндүрүп жатсаңыз дагы, эгер бир нерсе айланбаса, кыймыл жок, демек, иш жок.
- Иш жана момент, алар бир бирдикте өлчөнгөндөй көрүнгөнү менен, чындыгында такыр башкача. Момент чыныгы айланууну жаратканга чейин эч кандай жумуш аткарылбайт, ошондуктан эч кандай күч колдонулбайт.
- Жумуш Joules (J) менен өлчөнөт, ал эми момент Ньютон менен өлчөнөт. (Nm) экөөнү айырмалоо үчүн.
Кадам 3. Кандайдыр бир кыймыл же ротациялык "жылышуу" болсо, ишти өлчөө
Бир рычаг огунда бүткөн таяныч пунктуна бекем бекитилген дейли жана сиздин колуңуз, мурдагыдай эле 20 Н күчтү колдонуп, беш метрлик рычаг менен көрсөтүлгөн тегерек боюнча эки метр аралыкты басып өтөт, андан кийин жумуш аткарылат. жогорудагы түз сызыктын абалы, мажбурлоо убактысынын жылышына барабар же 20 X 2 = 40 Ньютон метр. Сиз бул санды 5 метр узундуктагы рычагга же "рычаг колуна" бир убакта көбөйтүп жана бөлүп жатасыз дейли. Албетте, бул жыйынтыкты өзгөртпөйт, ошондуктан сиз жаза аласыз:
- Иш = 5 X 20 X 2/5 жана натыйжасы мурдагыдай 40 Джоуль, бирок 5 X 20 андан жогору турабы? Сиз жөн гана момент экенин көрдүңүз.
- "2/5" деген эмне? Рычагдын колу менен бөлүнгөн 2 метрлик сызыктуу жылыш, окту радиандар деп аталган бурчтук бирдикке канчалык буруп кеткениңизди билдирет. Физикада жана машина жасоодо универсалдуу түрдө колдонулуучу радиан, тегеректин эки радиусунун ортосундагы бурч катары аныкталат, андыктан эки радиусу кесилишкен тегеректин айланасындагы чекиттер тегеректин радиустарынын узундугу менен бөлүнөт. Бул эсептөө 57 градуска абдан жакын же тегеректин борборунда тегеректин тегерегиндеги тегерек радиусуна барабар болгон жаа менен түзүлгөн бурч.
-
Ошентип, сиз айлануу жылышын (тета) радиандарды чыгаруучу моменттин жасаган иши моментке (L) барабар деп айта аласыз
- жолу айлануу жылышы же
- иш = L X тетасы джоулдарда
Кадам 4. Байкаңыз, сиз мотор менен кыймылдаткычтын айлануусундагы ат күчүнө, башкача айтканда, айлануу иштерин жасоо үчүн убакыт интервалына көбүрөөк кызыгасыз:
- айлануу күчү = момент X бурчтук жылыш (радиандар)/убакыт (секунд)
-
Физикада бурчтук ылдамдык секундасына радиандар менен жазылат, бирок сиз көргөн мотор же учак же кеменин кыймылдаткычы дайыма r.p.m (мүнөттүн айлануусу) менен өлчөнөт, ошондуктан биз муну өзгөртүшүбүз керек.
- Мүнөтүнө бир айлануу (rpm) = 60 айлануу/секунда = 60 rps, бирок секундасына бир айлануу = 2 X pi радиан секундуна
- Ошентип, айлануу аппаратынын секундасына Жоулдагы кубаттуулук, L моментин чыгарат жана S rpm ылдамдыкта айланат,
- Power = S/60 X (2 pi) X L J/s жана мурда жазылгандай, аны ат күчүнө айландыруу үчүн 746га же
- Мотордун күчү = (2 pi) /44.760 X L X S, мында L - бул Ньютон метринде өлчөнүүчү момент (көбүнчө Прон тормозу менен) жана S - айлануу ылдамдыгы, аны эсептегич, стробоскоп, лазер ж. Ушундай жол менен, автомобилдин жана мотоциклдин кыймылдаткычтарынын иштөө ийри сызыктарынын айлануу моментинин графиги түрүндө сүрөттөлүшү мүмкүн. жана кубаттуулук (л.с.) кыймылдаткычтын ылдамдыгы rpmде жана автомобиль техниктери бул диаграммалардан анын оптималдуу аткарылышын көрө алышат.
