Номер 10, страница 121, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

10. Что понимают под мощностью?

10. Что понимают под мощностью?

Мощность – это физическая скалярная величина, которая характеризует скорость совершения работы. Она показывает, какая работа совершается за единицу времени. Мощность является одной из основных характеристик двигателей, машин и механизмов.

Различают среднюю и мгновенную мощность.

Средняя мощность:

Если за промежуток времени $\Delta t$ совершена работа $\text{A}$, то средняя мощность $N_{ср}$ за этот промежуток времени определяется как отношение этой работы ко времени: $N_{ср} = \frac{A}{\Delta t}$

Мгновенная мощность:

Мгновенная мощность характеризует скорость совершения работы в данный конкретный момент времени. Она определяется как предел отношения элементарной работы $dA$ к малому промежутку времени $dt$, за который эта работа была совершена, при $dt \rightarrow 0$. Математически это производная работы по времени: $N = \frac{dA}{dt}$

Используя определение элементарной работы $dA = \vec{F} \cdot d\vec{r}$, можно получить другую удобную формулу для мгновенной мощности: $N = \frac{\vec{F} \cdot d\vec{r}}{dt} = \vec{F} \cdot \frac{d\vec{r}}{dt}$

Так как производная радиус-вектора по времени $\frac{d\vec{r}}{dt}$ есть мгновенная скорость $\vec{v}$, то формула для мгновенной мощности принимает вид: $N = \vec{F} \cdot \vec{v}$

В скалярной форме это записывается как $N = F \cdot v \cdot \cos \alpha$, где $\alpha$ — угол между вектором силы $\vec{F}$ и вектором скорости $\vec{v}$. Эта формула показывает, что мощность, развиваемая телом, равна произведению силы, действующей на тело, на его скорость и на косинус угла между ними.

Единицей измерения мощности в Международной системе единиц (СИ) является Ватт (Вт). 1 Ватт – это такая мощность, при которой за 1 секунду совершается работа в 1 Джоуль:

1 Вт = 1 Дж / 1 с.

Ответ: Под мощностью понимают физическую величину, равную скорости совершения работы, то есть отношению работы ко времени, за которое она была совершена. Мгновенная мощность вычисляется по формулам $N = \frac{dA}{dt}$ или $N = \vec{F} \cdot \vec{v}$. Единица измерения мощности в СИ — Ватт (Вт).