如何计算功,功率是如何计算的

时间:2023-11-17 02:59:01

通过前文的分析,我们知道,把一个重为1千克的物体提升到1米的高度,要想所做的功正好是1公斤米,操作起来是非常复杂的。所以,在实际应用中,我们最好不要使用公斤米的定义,因为这个定义虽然简单,但却容易使人产生不准确的认识。

下面,我们来看另一个定义,这个定义就好用多了,并且不会误导我们。

如果作用力的方向与路程的方向一致,那么1公斤米就等于1千克的势能在1米的距离上所做的功。

需要注意的是,定义的条件——方向一致,是非常有重要的。如果忽略这一条件,在计算功的时候,就可能发生严重的错误。

对于这个定义,很多读者可能并不认同,他们觉得:如果这样的话,物体在移动了接近1米的距离时不是也有可能产生速度吗?对于这一点,读者的观点是正确的,确实会产生一定的速度。但是,在这个定义中,正是所做的功使物体得到了这个速度,使物体有了一定的动能。此时动能的大小应该正好等于1公斤米。如果不是这样,就违反能量守恒定律了。在前面的题目中,炮弹不仅增加了动能,还增加了1千克的势能,所以最后的能要比1公斤米大。

另一个问题,应该如何比较发动机的工作能力呢?其实,只要比较它们在同样的时间里所做的功,就可以了。一般情况下,我们取时间的单位为秒。

在力学中,有一个度量发动机工作能力的物理量,就是功率。发动机的功率就是:发动机在1秒的时间里所做的功。在工程计算中,功率的单位有两个,分别为:瓦特和马力。它们的关系是:1马力 =735.499瓦特。

下面,我们举个例子,来说明一下功率是如何计算的。

一部汽车的质量是850千克(或者说,它的势能是850千克)。它在水平的道路上以72千米/小时的速度直线行驶。假设汽车在行进的时候受到的阻力是它自身重力的120%。请问,汽车的功率是多少?

首先,我们来计算一下使汽车前进的力是多大。汽车进行的是匀速运动,所以,这个力等于汽车受到的阻力,也就是:

850 × 0. 2=170(千克势能)

下面,我们再来看看汽车在1秒的时间里走过的距离。根据题意,汽车的速度是720千米/小时,也就是:如何计算功,功率是如何计算的

米/秒。

显然,产生运动的力的方向与运动方向是一致的,所以用这个力乘以1秒时间里走过的距离,就等于汽车在1秒的时间里所做的功,也就是汽车的功率。它等于:170千克势能×20米/秒=3400千克势能米/秒≈34000瓦特。

如果换算成马力,就是:

如何计算功,功率是如何计算的