Teho on nopeus, jolla työ on tehty tai energia siirretään aikayksikössä. Teho kasvaa, jos työ tehdään nopeammin tai energia siirretään lyhyemmässä ajassa.
Tehon laskeminen
Tehon yhtälö on P = W / t
- P tarkoittaa voimaa (watteina)
- W tarkoittaa tehdyn työn määrää (jouleissa) tai kulutettua energiaa (jouleissa)
- t tarkoittaa ajanjaksoa (sekunteina)
Laskennallisesti voima on työn johdannainen suhteessa aikaan. Jos työ tehdään nopeammin, teho on suurempi. Jos työ tehdään hitaammin, teho on pienempi.
Koska työ on pakottaa kertaa siirtymä (W = F * d) ja nopeus on siirtymä ajan myötä (v = d / t), teho on yhtä suuri kuin voiman ja nopeuden välinen suhde: P = F * v. Lisää virtaa nähdään, kun järjestelmä on sekä voimakas voima että nopea nopeudella.
Voimayksiköt
Teho mitataan energiana (jouleina) jaettuna ajan kanssa. SI-tehoyksikkö on wattia (W) tai joulea sekunnissa (J / s). Voima on skalaarimäärä, sillä ei ole suuntaa.
Hevosvoimaa käytetään usein kuvaamaan koneen tuottamaa voimaa. hevosvoima on voimayksikkö Ison-Britannian mittausjärjestelmässä. Se on vaadittava teho, jotta voidaan nostaa 550 puntaa yhdellä jalalla sekunnissa, ja se on noin 746 wattia.
Wattia nähdään usein suhteessa hehkulamput. Tässä tehoarvossa se on nopeus, jolla polttimo muuntaa sähköenergian valoon ja lämmöksi. Polttimo, jonka teho on suurempi, käyttää enemmän sähköä aikayksikköä kohti.
Jos tiedät järjestelmän tehon, voit löytää tuotettavan työn määrän, kuten W = Pt. Jos lampun teho on 50 wattia, se tuottaa 50 joulia sekunnissa. Tunnissa (3600 sekuntia) se tuottaa 180 000 joulia.
Työ ja voima
Kun kävelet mailin päässä, käyttövoima syrjäyttää kehosi, joka mitataan työn tekemisen aikana. Kun suoritat saman mailin, teet saman määrän työtä, mutta vähemmän aikaa. Juoksijalla on suurempi tehoarvo kuin kävelijällä, ja se tuottaa enemmän wattia. 80 hevosvoiman auto pystyy tuottamaan nopeamman kiihtyvyyden kuin 40 hevosvoiman auto. Lopulta molemmat autot kulkevat 60 mailia tunnissa, mutta 80 hv: n moottori voi saavuttaa tuon nopeuden nopeammin.
Kilpikonnan ja jäniksen välisessä kilpailussa jänisellä oli enemmän voimaa ja kiihtyi nopeammin, mutta kilpikonna teki saman työn ja kattoi saman matkan paljon kauemmin. Kilpikonna osoitti vähemmän voimaa.
Keskimääräinen teho
Keskustellessaan vallasta ihmiset viittaavat yleensä keskimääräiseen valtaan, Pavg. Se on tietyn ajanjakson aikana tehdyn työn määrä (ΔW / Δt) tai tietyn ajanjakson aikana siirretyn energian määrä (ΔE / Δt).
Välitön virta
Mikä on voima tietyllä hetkellä? Kun aikayksikkö lähestyy nollaa, laskenta tarvitaan vastauksen saamiseksi, mutta se on likimääräinen voiman ja nopeuden välityksellä.