القدرة

القدرة: مقياس لمعدل بذل الشغل، ومعادلة تعريفها هي:

أو : بالرموز :

 (1)           

وعندما يكون الشغل w مقياساً بالجول والزمن T بالثانية فإن وحدة القدرة تكون جول لكل ثانية وتسمى واط (w) نسبة إلى جيمس واط مخترع المحرك البخاري.

ولكن القدرة للمواتير والمحركات تقاس عادة بالقدرة الحصانية (hp) ، حيث:

1 hp = 746 W

وبالطبع ، حيث أن الواط هو وحدة القدرة في النظام SI  فمن الواجب استخدامها هي وليست القدرة الحصانية في معادلاتنا. فالموتور الكهربائي الذي قدرته المقدرة 1/4 hp مثلاً يمكنه أن ينتج قدرة تساوي:        

هذا يعني أن الموتور يمكنه أن يبذلJ   186من الشغل كل ثانية.

يمكننا الحصول على علاقة مناسبة اخرى للقدرة بملاحظة أن الشغل المبذول على جسم ما بواسطة القوة F_x عندما يزاح الجسم تحت تأثير القوة مسافة قدرها x هو F_x x  وباستخدام هذا التعبير في المعادلة (1) نجد أن :

والآن ، حيث أن x/t يساوي مقدار السرعة التي يتحرك بها الجسم في الاتجاه x ، إذن:

(2)        P = F_x v_x

أو :

 P = Fv cos θ

حيث θ هي الزاوية بين F و v. ونفترض المعادلتان (1) و (2) أن خرج القدرة ثابت. أما اذا تغيرت F_x أو v_x أو تغيرتا كلتاهما مع الزمن فإن المعادلة (1) القدرة اللحظية عند اللحظة التي تعطى عندهاF_x  وv_x .

المعادلة (1) تستخدم لتعريف إحدى الوحدات الشائع استخدامها لتقدير الشغل.  لاحظ أن:

الزمن × القدرة  = الشغل

فإذا قيست القدرة بالكيلو واط والزمن بالساعة فإن وحدة الشغل المبذول بواسطة مصدر. للقدرة تكون كيلو واط × سافة ، وهذه الوحدة للشغل تسمى الكيلو واط ساعة. والعلاقة بين هذه الوحدة والجول هي:         

مواضيع ذات صلة

أنظمة لأكثر من جسيم واحد

كمية التحرك الزاوية والقوة المركزية

الحركة الدورانية

امثلة عن الاتزان الاستاتيكي للأجسام الممتدة

الاتزان الاستاتيكي للأجسام الممتدة

تعريف العزم

تذبذبات صغيرة لبندول

اعتبارات الطاقة في الحركة التوافقية البسيطة

الحل الهندسي للمعادلة التفاضلية للحركة التوافقية البسيطة، دائرة المرجع

الحل باستخدام حساب التفاضل والتكامل

قانون هوك والمعادلة التفاضلية للحركة التوافقية البسيطة

القدرة ووحدات الشغل