Pouvoir en physique est défini comme le taux temporel de la quantité d'énergie convertie ou transférée. Dans le système SI (ou Système International d'Unités), Watts (W) est l'unité de puissance. Watt est égal à un joule par seconde. Dans les études antérieures, le pouvoir est parfois appelé Activité . La puissance est une quantité scalaire. Le pouvoir est fonction de Travail effectué , donc si une personne travaille à un rythme variable selon l'heure de la journée, sa puissance variera également.

Apprenons-en davantage sur la puissance, la puissance moyenne, les unités de puissance et autres dans cet article.

Table des matières

• Qu’est-ce que le pouvoir ?
• Formules de puissance
• Unités de puissance
• Comment mesurons-nous la puissance ?
• Qu’est-ce que la puissance ?
• Puissance moyenne
• Puissance mécanique
• Puissance électrique
• Calcul de la puissance et de la consommation d'énergie
• Exemples résolus sur le pouvoir

Qu’est-ce que le pouvoir ?

La puissance est une quantité physique qui mesure le taux de transfert d'énergie . Par conséquent, il peut être défini comme la vitesse à laquelle le travail est effectué par rapport au temps.

La puissance est donc la quantité d’énergie consommée par seconde. La puissance peut également être définie comme la quantité de force nécessaire pour provoquer un déplacement unitaire. La puissance est une quantité scalaire et est notée P.

Par exemple, une ampoule avec une puissance ou une puissance plus élevée, comme 100 W, éclaire plus de lumière qu'une ampoule de 10 W. W. Ainsi, cela implique que plus d’énergie est éclairée par l’ampoule consommant plus d’énergie.

L'image ci-dessous représente un homme soulevant un poids et montrant sa puissance. Ici, la puissance est la puissance musculaire.

Formules de puissance

La puissance est définie comme le taux de temps de travail effectué par l'objet, alors, mathématiquement, cela peut être donné par la formule de puissance :

P = W ⁄t

où,
W est le travail accompli,
t est le temps pendant lequel le travail est effectué, et
P est le gain ou la perte de puissance.

Par conséquent, la relation de pouvoir ci-dessus est appelée l'équation du temps de travail

Le travail effectué (W) par un objet peut être défini comme le produit de la force et du déplacement de l'objet, alors la formule de puissance en termes de force est donnée par-

Puisque W = F × s

Donc,

gimp changer de couleur

P = (F × s) ⁄t

où,
F est la force nécessaire,
s est le déplacement de l'objet,
c'est le temps pris.

Autres formules de puissance

Les autres formules de calcul de la puissance sont discutées ci-dessous,

Puisque la vitesse de l'objet, v = s / t

Alors,

P = F × v

où,
F est la Force requise,
v est la vitesse de l'objet.

Par conséquent, la relation ci-dessus est connue sous le nom de Équation force-vitesse

Unités de puissance

• L'unité SI de puissance est le Watt (W) dont les multiples sont KW, MW, GW et autres.

Un Watt est défini comme, lorsqu'un corps fait un travail d'un joule en une seconde, on l'appelle Puissance d'un watt .

1 Watt (W) = 1 Joule (J) / 1 Seconde (s)

• Une autre unité de puissance est Puissance (ch), où 1 ch = 746 W
• La formule dimensionnelle du pouvoir est [ML ² T ^-3 ]

Vérifier: Pourquoi la puissance est appelée ainsi

Comment mesurons-nous la puissance ?

La puissance est mesurée en différentes unités et l’unité SI pour mesurer la puissance est le « watt » représenté par le symbole (W). Il doit son nom au scientifique écossais James Watt qui a eu le premier l’idée de mesurer la puissance.

La puissance est calculée à l'aide de la formule,

P = ΔE / Δt

où,
ΔE est le changement d'énergie
Δt est le temps pris en secondes

La puissance peut également être mesurée en Joule/sec.

Qu’est-ce que la puissance ?

Fait intéressant, comme son nom l’indique, la puissance n’a rien à voir avec les chevaux, c’est l’unité de mesure de la puissance de toute machine ou moteur. Il est désigné par « hp ». C'est mathématiquement égal à,

1 ch = 736 watts

Généralement, le chevaux r ou HP est utilisé pour mesurer la puissance des moteurs de voitures et de vélos. L'image suivante montre la puissance en chevaux.

Puissance moyenne

Puissance moyenne est défini comme le rapport entre le travail net (total) effectué et le temps total. Ainsi, la puissance moyenne est donnée par :

Puissance moyenne = Travail total effectué / Temps total pris

ou

P. _de = ΔW / ΔT

où,
P. _de est la puissance moyenne,
ΔW est le travail total effectué, et
ΔT est le temps total pris.

Dans le cas où le rythme de travail effectué par le corps est uniforme ou constant, alors la puissance moyenne et instantanée deviennent égales.

Puissance mécanique

Dans systèmes mécaniques , la somme des forces et du mouvement est appelée puissance. La puissance est généralement le produit d'une force agissant sur un objet multipliée par sa vitesse, ou le résultat d'un couple agissant sur un arbre multiplié par sa vitesse angulaire.

La dérivée temporelle du travail est une autre façon de définir la puissance mécanique. La puissance mécanique est donc donnée par.

Puissance mécanique = Force × vitesse

ou

P. _m = F × v

Vérifier: Applications réelles du couple

Puissance électrique

La vitesse à laquelle l'énergie passe de l'énergie électrique des charges en mouvement à une autre forme, exprimée sous forme de taux par unité de temps, est appelée puissance électrique.

Mathématiquement, la puissance électrique est définie comme la tension du produit et le courant circulant, donnés comme suit :

P = V × je

Selon La loi d'Ohm . V = I × R, donc,

P = je ² ×R

ou

P = V ² /R

où,
P. est la puissance électrique,
je est-ce que le courant circule,
R. est la résistance et
DANS est la tension.

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Vérifier: Énergie et puissance électriques

Calcul de la puissance et de la consommation d'énergie

La puissance et la consommation d'énergie sont mesurées par une formule. Selon cela, multiplier le nombre d’unités de puissance consommées au cours de la période pendant laquelle elles ont été consommées donne la consommation d’énergie.

Pour plus de détails , Unité Commerciale d'Energie Électrique

Par conséquent, la formule de consommation d’énergie ou la formule de consommation d’énergie peut être énoncée comme suit :

E = P × (t/1 000)

où,

• E est l'énergie consommée ou la puissance consommée
• P est la puissance et
• t est le temps pendant lequel l'énergie ou l'énergie a été consommée.

L'énergie consommée ou la puissance consommée est généralement mesurée en Joules ou kilowattheures (kWh).

Vérifiez également

• Circuit électrique
• Résistance
• Chute de tension

Exemples résolus sur le pouvoir

Exemple 1 : Un garçon pousse une boîte de 20 kg jusqu'à une distance de 5 m pendant 10 secondes. Calculez la puissance délivrée à la box.

Solution:

Donné,

Masse de la caisse, m = 20 kg

Déplacement couvert, d = 5 m

Temps de déplacement, t = 10 s

Poids de la boîte, F = mg = 20 ×10 N = 200 N

Travail effectué par le garçon, W = F d = 200 N × 5 J = 1000 J

Puissance délivrée, P = W ⁄ t = 1000 / (10 J/s) = 100 J/s

La puissance délivrée au boîtier est donc 100 J/s .

Exemple 2 : Une pompe doit soulever 500 kg d'eau par minute d'un puits de 8 m de profondeur et l'éjecter à une vitesse de 25 m/s. Calculez la puissance de la pompe.

Solution:

Donné,

Masse de l'eau, m = 500 kg

Hauteur couverte, h = 8 m

Vitesse d'éjection de l'eau, v = 25 m/s

Délai de livraison, t = 1 min = 60 s

L'énergie totale est convertie en travail,

W = E = m g h+(1/2) m v²

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= (500×10×8)+(500×25×25)/2

= (40000+156250)J

=196250J

Puissance délivrée,

P = P/t

= 196250/60

= 3271 W

La puissance délivrée par la pompe est donc 3271 W .

Exemple 3 : Un ascenseur est conçu pour soulever une charge de 500 kg à travers 5 étages d'un immeuble d'une moyenne de 3 m par étage en 5 secondes. Calculez la puissance de l'ascenseur.

Solution:

Donné:

Masse de la charge, m = 500 kg

Hauteur totale couverte, h = 5 × 3 m =15 m

Temps pris, t = 5 s

Puissance délivrée par ascenseur,

P = W ⁄ t = mgh ⁄ t

= (500 × 10 × 15) / 5 W

= 15 000 W

= 1,5×10⁴DANS

La puissance de l’ascenseur est donc 1,5×10 ⁴ DANS .

Exemple 4 : Une force de 5 N est nécessaire pour déplacer un corps sur un sol à friction avec une vitesse constante de 5 m/s. Trouvez la puissance générée par la force.

Solution:

Donné:

Vitesse du corps, v = 5 m/s

Force requise pour maintenir la vitesse, F = 5 N

Puissance générée,

P = 5 × 5 W

= 25W

La puissance générée par la force est donc 25 W

Alimentation – FAQ

Qu’est-ce que le pouvoir en physique ?

La puissance est la quantité d'énergie consommée par seconde. La puissance peut également être définie comme la quantité de force nécessaire pour provoquer un déplacement unitaire.

Quelle est la dimension du pouvoir en physique ?

La puissance est définie comme la cadence du travail effectué. La formule dimensionnelle de la puissance est [ML ² T ^-3 ].

Comment calculer la puissance en physique ?

La puissance peut être déterminée par la formule,

P = W ⁄t

où
DANS le Travail est-il accompli,
t est le temps pendant lequel le travail est effectué, et
P. est le gain ou la perte de puissance.

Quelle est la différence entre puissance et énergie ?

L'énergie est définie comme la capacité d'effectuer un travail physique, par exemple jouer, sauter, etc. Cependant, la puissance est définie comme la vitesse à laquelle l'énergie est transférée ou le travail est accompli.

Qu’arrive-t-il à un corps sur lequel on travaille ?

L’effort sur un corps équivaut à une augmentation de l’énergie du corps car le travail fournit de l’énergie au corps. Si la force appliquée, en revanche, s’oppose au mouvement de l’objet, le travail est considéré comme négatif, ce qui suggère que l’énergie est retirée de l’objet.

Le concept de pouvoir peut-il nous aider à décrire la façon dont les objets se déplacent ?

Le travail effectué et le temps sont liés dans l’équation du pouvoir. Puisque les forces peuvent déplacer des objets et que nous savons qu’elles effectuent un travail, nous pourrions supposer qu’en comprenant leur pouvoir, nous pouvons mieux comprendre comment un corps se déplace dans le temps.