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• कदम

अश्वशक्ति या वाट की गणना कैसे करें, वे क्या विशेषता रखते हैं और वे क्यों मायने रखते हैं।

कदम

1. 1 मूल बातें। "शक्ति" शब्द को एक निर्दिष्ट समय में किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया गया है। काम, बदले में, एक ऐतिहासिक शब्द है जो एक निश्चित दूरी पर एक लागू बल (शरीर को स्थानांतरित करने या अन्य बाधाओं या प्रतिरोध को दूर करने के लिए) की प्रभावशीलता को दर्शाता है।
   • यहां महत्वपूर्ण बात यह है कि "काम" के लिए बल को एक निश्चित दूरी पर कार्य करना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि प्रोपेलर नाव को पानी के माध्यम से 300 N के बल से 80 m की दूरी पर ले जाता है, तो कार्य बल x दूरी = 300 X 80 = 24000 J (N * m) के बराबर होता है, कि है, हम कह सकते हैं कि प्रोपेलर ने 24000 J काम किया।
   • नाव को एक निश्चित दूरी तक ले जाने में लगने वाले समय पर विचार करें। मान लीजिए कि जहाज 20 मीटर/सेकेंड की गति से चल रहा है। 80 मीटर की यात्रा करने में 80/20 = 4 सेकंड का समय लगेगा। तो, नाव के प्रोपेलर ने 4 सेकंड में 24000 J काम किया, इसलिए शक्ति है: 24000/4 = 6000 W (J / s)।
   • ऐतिहासिक संदर्भ। आंतरिक दहन इंजन और भाप शक्ति से पहले, जिसने बहुत पहले ट्रेनों और जहाजों को प्रेरित किया (पहला प्रोपेलर एचएमएस ब्रिटेन पर स्थापित किया गया था, जो पहली बार 1846 में समुद्र में गया था; इसमें एक छह-ब्लेड प्रोपेलर था जो पवनचक्की की तरह दिखता था), ए घोड़ों द्वारा विभिन्न प्रकार के कार्य किए जाते थे। इसलिए, लोगों ने गणना की कि एक घोड़ा एक निश्चित समय में कितना काम कर सकता है। कई परीक्षणों से मूल्यों के औसत के बाद, वे एक स्वस्थ घोड़े द्वारा किए गए काम के मानक मूल्य के रूप में 550 एलबी-फीट प्रति सेकंड पर बस गए। तब यह मान "अश्वशक्ति" के रूप में जाना जाने लगा।
     • रूस में, अश्वशक्ति मीट्रिक अश्वशक्ति को संदर्भित करती है, जो लगभग 735.5 वाट है।
   • बिजली की एक अन्य आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली इकाई "वाट" (एसआई इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स) है। यदि एक न्यूटन का बल शरीर को एक मीटर की दूरी तक ले जाता है, तो कार्य एक जूल के बराबर होता है, और यदि इस कार्य में एक सेकंड का समय लगता है, तो शक्ति एक वाट के बराबर होती है। इसलिए, एक वाट एक जूल प्रति सेकंड के बराबर होता है।
2. 2 आज की उद्योग की जरूरतों पर विचार करें। उद्योग में अधिकांश मामलों में, हम घूर्णन तंत्र से निपट रहे हैं, न कि रेक्टिलिनियर गति। इसलिए हमें यह जानने की जरूरत है कि इलेक्ट्रिक मोटर्स, स्टीम इंजन, टर्बाइन, डीजल आदि की शक्ति की गणना कैसे करें, और इसलिए हमें बल के क्षण, या अधिक सही ढंग से विचार करने की आवश्यकता है।
   • बल का क्षण किसी चीज को मोड़ने या मोड़ने की प्रवृत्ति को दर्शाता है, अर्थात एक निश्चित अक्ष के बारे में शरीर को एक घूर्णी गति प्रदान करता है। यदि आप 50 सेमी (0.5 मीटर) के हैंडल को 200 N के बल से घुमाते हैं, तो बल का क्षण 0.5 x 200 = 100 N * m है।
   • भ्रमित न हों। सीधी रेखा की गति में किए गए कार्य की गणना करने के लिए, आप बल को गति से गुणा करते हैं। और यहां आप विस्थापन द्वारा बल को गुणा कर रहे हैं, लेकिन इस मामले में विस्थापन "लीवर" के बराबर है, यानी अक्ष से बल के आवेदन के बिंदु तक की दूरी।
   • कार्य और शक्ति का क्षण अलग-अलग अवधारणाएं हैं। जब तक बल का क्षण घूमता नहीं है, तब तक कोई कार्य नहीं होता है और न ही किसी शक्ति की खपत होती है।
3. 3 रोटरी गति में काम को मापें। मान लीजिए कि 50 सेमी लंबी भुजा घूर्णन के अक्ष से मजबूती से जुड़ी हुई है, आप उस पर 200 N का बल लगाते हैं, जबकि भुजा परिधि के चारों ओर 20 सेमी घूमती है। इस मामले में कार्य बल और विस्थापन के गुणनफल के बराबर है, अर्थात 0.2 x 200 = 40 N * m। मान लीजिए कि आप एक साथ इस आंकड़े को 0.5 मीटर - भुजा की लंबाई से गुणा और विभाजित कर रहे हैं। जाहिर है यह परिणाम नहीं बदलेगा, इसलिए आप लिख सकते हैं:
   • कार्य = ०.५ • २०० X ०.२ / ०.५ और एक बार फिर उत्तर प्राप्त करें: ४० एन * मी। लेकिन उत्पाद 0.5 * 200 का क्या अर्थ है? यह शक्ति का क्षण है।
   • 0.2 / 0.5 क्या है? 20 सेमी की परिधि यात्रा को भुजा की लंबाई (अनिवार्य रूप से वृत्त की त्रिज्या) से विभाजित करने पर आपको रेडियन में घूमने की मात्रा मिलती है।एक रेडियन को उस स्थिति में एक वृत्त की दो त्रिज्याओं के बीच के कोण के रूप में परिभाषित किया जाता है, जहां दो त्रिज्याओं के बीच चाप की लंबाई वृत्त की त्रिज्या के बराबर होती है। 1 रेड = 57 डिग्री (लगभग)।
   • इस प्रकार, घूर्णी विस्थापन (थीटा, रेडियन में) के दौरान बल के क्षण द्वारा किया गया कार्य, घूर्णी विस्थापन (रेडियन में) की मात्रा द्वारा टोक़ (M) के गुणनफल के बराबर होता है:
     • कार्य = एम * थीटा (रेडियन में)
4. 4 कृपया ध्यान दें कि शक्ति की गणना एक निश्चित समय में की जाती है, इसलिए:
   • शक्ति = बल का क्षण * (कोण / समय)
   • कोण/समय कोणीय वेग है (रेड/सेकेंड में)
   • भौतिकी में, कोणीय वेग को रेडियन प्रति सेकंड में मापा जाता है, लेकिन एक विमान या जहाज के इंजन के लिए यह मान हमेशा प्रति मिनट क्रांतियों में दिया जाता है और इसलिए हमें इन मूल्यों को परिवर्तित करना होगा।
     • एक क्रांति प्रति मिनट (आरपीएम) = ६० चक्कर प्रति सेकंड (आरपीएस) और एक क्रांति प्रति सेकंड = २ * पीआई रेडियन प्रति सेकंड
     • यदि M बल का क्षण (टोक़) है, n प्रति मिनट क्रांतियों की संख्या है, तो वाट में शक्ति के बराबर है:
     • शक्ति = एम * (2 * पीआई / 60) * n
   • इस मान को अश्वशक्ति में प्राप्त करने के लिए, आपको इसे 735.5 से विभाजित करने की आवश्यकता है।