Explicamos o que é o poder na física, os tipos que existem e vários exemplos. Além disso, as fórmulas para calculá-lo.
O que é poder na física?
Na física, o poder (representado pelo símbolo P) é uma quantidade especificada de trabalho efetuado de alguma forma em uma unidade de clima determinado. Em outras palavras, é a quantidade de trabalho por unidade de tempo que algum objeto ou sistema produz.
A potência é medida em watts (W), uma unidade que homenageia o inventor escocês James Watt e equivale a um joule (J) de trabalho realizado por segundo (s), isto é:
W = J / s
No sistema anglo-saxão de medidas, esta unidade é substituída pelos cavalos de força (hp).
A capacidade de compreender e medir a potência com precisão foi um fator determinante no desenvolvimento das primeiras máquinas a vapor, um dispositivo no qual o Revolução Industrial. Hoje em dia, por outro lado, costuma estar associado a eletricidade e outro tipo de recursos energéticos moderno, pois você também pode designar a quantidade de Energia transmitido.
Tipos de poder
Existem os seguintes tipos de poder:
- Poder mecânico Aquilo que é derivado da aplicação de uma força sobre um sólido rígido ou deformável.
- Potência elétrica. Em vez de trabalho, refere-se à quantidade de energia transmitida por unidade de tempo em um sistema ou circuito.
- Potência de aquecimento. Refere-se à quantidade de calor que um corpo libera o meio Ambiente por unidade de tempo.
- Potência de som. É entendido como a quantidade de energia que uma onda sonora transporta por unidade de tempo através de uma determinada superfície.
Fórmulas de poder
A potência é calculada, em termos gerais, de acordo com a seguinte fórmula:
P = ΔE / Δt
ΔE representa a mudança na energia ou a mudança no trabalho.
Δt representa o tempo medido em segundos.
Porém, cada tipo de potência é expressa por meio de sua própria formulação, por exemplo:
- Poder mecânico P (t) = F.v, embora se houver uma rotação do sólido e as forças aplicadas alterarem sua velocidade angular, usaremos P (t) = F.v + M.ω. F e M serão a força resultante e o momento resultante, respectivamente; enquanto V e ω serão a velocidade do ponto sobre o qual a resultante foi calculada e a velocidade angular do corpo.
- Potência elétrica. P (t) = I (t). V (t), onde I é a corrente fluindo, medida em amperes, e V é a diferença de potencial (a queda em Voltagem) medido em volts. No caso de um resistência Em vez de um condutor de eletricidade, a fórmula a ser utilizada será P = I2R = V2 / R, onde R é a resistência do material, medida em ohms.
- Potência de aquecimento. P = E / t, onde E é a energia térmica fornecida, medida em joules (J). Observe como isso é indiferente a graus de calor.
- Potência de som. PS = ʃÉ dS, onde eus é a intensidade do som e dS o elemento atingido pelo aceno.
Exemplos de poder
- Poder para mover uma massa
Queremos elevar 100 kg de materiais de construção ao sétimo andar de um prédio em construção, ou seja, a cerca de 20 metros do Eu normalmente. Queremos fazê-lo usando uma grua e em 4 segundos de tempo, por isso devemos descobrir a potência necessária da mesma.
Para usar a fórmula P = w / t, devemos primeiro calcular o trabalho realizado pelo guindaste.
Para isso usamos a fórmula W = F. d. cos a = 100 x 9,8 x 20 x 1 = 19.600 N. Então: P = 19.600 N / 4 s, ou seja, a potência do guindaste deve ser 4.900 W.
- Potência dissipando um resistor
Devemos calcular a quantidade de energia que uma resistência elétrica de 10 ohms dissipa, quando a cruzamos com um atual 10 amperes. Neste caso aplicamos a fórmula P = R x I2, da seguinte forma: P = 10 x 102, o que resulta em uma potência dissipada de 1000 watts.