功率力与做功快慢的关系:物理学中功率的定义与计算方法解析,Facebook 怎么推广网站
栏目:网络营销 发布时间:2025-01-05
第 7 章 3 电源 电源 力是一个物体对另一个物体的作用,所以当我们说力对一个物体做功时,它实际上意味着一个物体对另一个物体做功。 不同的物体做同样的功 ... 功率力与做功快慢的关系:物理学中功率的定义与计算方法解析
    第 7 章 3 电源 电源

    力是一个物体对另一个物体的作用,所以当我们说力对一个物体做功时,它实际上意味着一个物体对另一个物体做功。

    不同的物体做同样的功往往需要不同的时间,也就是说,做功的速度是不一样的。某起重机可在1分钟内将1吨货物提升至预定高度。另一台起重机只需 30 秒即可完成同样的工作。第二台起重机的工作速度是第一台起重机的两倍。

    在物理学中,做功的速度用功率来表示。如果从计时开始到时间t的时间间隔内,力所做的功为W,则做功W与完成该功所需的时间t的比值称为功率。设P代表功率,则有

    P=\(\frac{W}{t}\) (1)

    “从开始计数到时间t”的时间间隔为Δt=t-0=t。就好比一个沿着x轴运动的粒子,可以用x来表示它的坐标,用x来表示它相对于原点的位移。

    在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦特,符号是W。1 W=1 J/s。瓦特的单位比较小。从技术上讲,通常使用千瓦(kW)作为功率单位,1kW = 1000 W。

    电动机、内燃机等动力机械常标有额定功率,即在额定转速下较长时间工作时输出的功率。实际输出功率往往小于该值。例如,汽车内燃机的额定功率为97千瓦,但在笔直道路上中速行驶时,发动机的实际功率输出只有20千瓦左右。在特殊情况下,如穿越障碍物时,驾驶员可以增加供油量,使实际输出功率大于额定功率,但这对发动机有害,且只能短时间工作,应避免尽可能多。

    谈谈它

    各种机器的实际输出功率常常随时间而变化,因此分为平均功率和瞬时功率。式(1)中,t等于从计时开始到t时刻的时间间隔,W是这段时间力所做的功,所以式(1)中的P实际上是平均功率在此期间。如果我们要表达瞬时功率、功和时间之间的关系,式(1)应该如何改写呢?

    功率和速度

    力、位移、时间都与功率有关,这种联系在技术上具有重要意义。

    如果物体沿位移方向所受的力为F,从计时开始到t时刻发生的位移为l,则该力在这段时间内所做的功为W=Fl。根据式(1),我们有

    P=\(\frac{W}{t}\)=\(\frac{{Fl}}{t}\)

    由于位移 l 发生在从计时开始到时间 t 之间,因此 \(\frac{{l}}{t}\) 是该时间段内物体的平均速度,即 \(\frac{{ l} {t}\)=v,所以上式可以写为

    P=Fv (2)

    可见,作用在物体上的力的大小等于力与物体速度的乘积。

    做吧

    由上面的推导过程可知,P=Fv中的速度v就是物体的平均速度,所以这里的功率P指的是从计时开始到时刻t的平均功率。事实上,这种关系也体现了瞬时速度与瞬时功率的关系。你可以尝试推导出这个结论,但要注意以下两点。

   


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