Phân tích ví dụ cụ thể để rút ra được biểu thức tính công suất .Nêu tên và đơn vị các đại lượng trong công thức .Giúp mình với!

Question

꧁༺b͎̣̫͈̥̗͒͌̃͑̔̾ͅí☯x̥͕̮̠̦͉̑̉̄̀̚a̘̫͈̭͌͛͌̇̇̍n͉̠̙̋̋̔ͧ̊ · Accepted Answer

Để tính công suất của máy bơm nước trong ví dụ trên, ta cần tính trước công A.

Tính trọng lượng của 100 lít nước: Giả sử khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m³, thì khối lượng của 100 lít nước là 100 kg. Trọng lượng P = m*g = 100 kg * 10 m/s² = 1000 N.
Tính công A: A = P*h = 1000 N * 5 m = 5000 J.
Tính thời gian t: Đổi 2 phút = 120 giây.
Tính công suất P: P = A/t = 5000 J / 120 s ≈ 41.67 W.
Vậy công suất của máy bơm nước trong ví dụ trên là khoảng 41.67 W.

Timi · Answer

Để phân tích và rút ra biểu thức tính công suất, chúng ta có thể xem xét một ví dụ cụ thể trong vật lý.

**Ví dụ:**
Giả sử một động cơ điện thực hiện công để nâng một vật nặng lên cao. Cụ thể, động cơ này nâng một vật có khối lượng $ m = 10 $ kg lên cao một khoảng $ h = 5 $ m trong thời gian $ t = 2 $ giây.

**Bước 1: Tính công thực hiện.**
Công $ A $ thực hiện để nâng vật nặng được tính bằng công thức:
$$
A = m \cdot g \cdot h
$$
Trong đó:
- $ m $ là khối lượng của vật (kg)
- $ g $ là gia tốc trọng trường (khoảng $ 9.81 \, \text{m/s}^2 $)
- $ h $ là chiều cao nâng (m)

Thay số vào công thức:
$$
A = 10 \, \text{kg} \cdot 9.81 \, \text{m/s}^2 \cdot 5 \, \text{m} = 490.5 \, \text{J}
$$

**Bước 2: Tính công suất.**
Công suất $ P $ được định nghĩa là công thực hiện trong một đơn vị thời gian:
$$
P = \frac{A}{t}
$$
Trong đó:
- $ P $ là công suất (Watt, ký hiệu là W)
- $ A $ là công thực hiện (Joule, ký hiệu là J)
- $ t $ là thời gian thực hiện công (giây, ký hiệu là s)

Thay số vào công thức:
$$
P = \frac{490.5 \, \text{J}}{2 \, \text{s}} = 245.25 \, \text{W}
$$

**Kết luận:**
Biểu thức tính công suất là:
$$
P = \frac{A}{t}
$$
Trong đó:
- $ P $: công suất (W)
- $ A $: công thực hiện (J)
- $ t $: thời gian (s)

Vậy công suất của động cơ trong ví dụ này là $ 245.25 \, \text{W} $.