Как найти т в физике формула: Как найти T в физике формула?

Формула полезной работы в физике

Вычисление полезной работы через КПД

Определение

Коэффициентом полезного действия (при сокращённом написании КПД) именуют безразмерную физическую величину, характеризующую отношение энергии, которую система потратила с пользой для нас, к полному количеству полученной энергии.

Измерять КПД принято в процентах. Например, КПД 35%, означает, что почти две трети энергии пошли на ненужные траты, стали рассеянным в пустую теплом, были потрачены на истирание деталей машины, образование искр и т. п.

Важно. 35% совсем не плохой КПД. У паровозов первой половины 20 века он составлял всего 10%. Лишь одна десятая образующегося при сгорании топлива тепла шла на перемещение состава, остальное рассеивалось в атмосфере. Среднеэксплуатационный КПД у современных тепловозов 20-22%. КПД машин на бензиновом ДВС равен 25%. КПД дизеля – 33%. Хорошо на этом фоне выглядит КПД электромобилей. Он у них около 90%.

В формуле нахождения полезной работы да в физике в основном КПД обозначают буквой из греческого алфавита η (эта).

Полезная работа в физике и ненужные траты энергии

Прежде чем говорить о том, как найти полезную работу в физике, следует сказать о ней самой. Дело в том что полезная работа в физике – величина очень даже субъективная. Она напрямую связана с человеческим восприятием, с тем, чего нам нужно получить от системы. Поэтому часто, когда говорят о КПД, имеют в виду различные технические устройства, а не природные объекты.

Хотя технологии постоянно развиваются избежать значительных потерь энергии всё же не удаётся. Получается, что:

Aзатр > Aполез

Aзатр – затраченная работа, Aполез – полезная работа, та что идёт на осуществление нужного нам процесса.

Как бы мы ни пытались уменьшить ненужные потери энергии, полностью от них избавиться не получиться. Непреодолимой преградой для этого является первый закон термодинамики. Из него явственно следует, что КПД любого устройства и механизма ни при каких обстоятельствах не может быть больше единицы и даже стать равным ей.

Формула

Общая формула КПД:

\[η = (Aполез/Aзатр) * 100%\].

Мощность представляет собой работу, совершённую за единицу времени. В связи с этим КПД можно посчитать как отношение входной мощности системы к выходной. Т. е.

η = Pвх/Pвых.

Как найти полезную работу в физике используя формулы для разных физических процессов

Вид формул, как найти полезную работу в физике, зависит от природы физических явлений, использующихся для преобразования затраченной энергии в нужную.

Нет времени решать самому?

Наши эксперты помогут!

Контрольная

| от 300 ₽ |

Реферат

| от 500 ₽ |

Курсовая

| от 1 000 ₽ |

Как найти полезную работу в физике механической системы

Лучше всего это показать на конкретном примере. Допустим, нам требуется найти КПД процесса, при котором мальчик вкатывает санки весом 4 кг на горку длиной 12, высотой 2 м. Он прикладывает для этого силу, равную 15 Н.

Решение:

Напомним, что общая формула для КПД

η = (Aполез/Aзатр) * 100%

Aполез в нашем случае равна потенциальной энергии (Eп), которую нужно потратить на то, чтобы поднять санки на высоту, т. е.  Aполез = m*g*h.

Затраченная мальчиком работа равна произведению силы на перемещение, т. е. Aзатр = F*S.

Подставляем в общую формулу для КПД

η = (m*g*h*100)/(F*S)

При подстановке численных значений получаем

η = 4*9,8*2/15*12 * 100% = 78,4/180 * 100% ≃ 43,6 %

Из этого примера ясно, чему равна полезная работа в физике механической системы, выраженная через КПД.

Формула

\[Aполез = (η*F*S)/100\]

Формула полезной работы в физике термодинамической системы

Именно по ней судят об эффективности тепловых машин. Допустим, нам нужно отыскать КПД тепловой машины, рабочее тело которой берёт от нагревателя 20кДж, а холодильнику отдаёт 10кДж.

Решение:

Тепловая машина работает следующим образом: нагреватель передаёт определённое количество теплоты рабочему телу, оно из-за этого расширяется, совершая тем самым механическую работу. Однако в последнюю переходит далеко не вся часть переданной тепловой энергии. Чтобы вернуть систему в исходное состояние и начать новый цикл приходится использовать холодильник. 2)/R *t = UIt

A — работа электрического тока [Дж]

I — сила тока [А]

U — напряжение [В]

R — сопротивление [Ом]

t — время [c]

В нашем примере она примет вид

η = Q/A *100% = Q/UIt *100%

Переводим минуты в секунды и, подставляя численные значения, получаем

η = 22176/220*1,4*120 *100% = 60%

Формула полезной работы электродинамической системы будет:

Формула

\[Aполез = (η*U*I*t)/100%\]

ФОРМУЛЫ по физике

p=F_внешt=mV

A=Fscos

A={S под граф. F_s(s)}

P=A/t=F­V_cpcos

=A_пол/A_затр= P_пол/P_затр

E_k=mV²/2

E_k=A

E_п=mgh

[Пружина] E_п=kx²/2

E=E_k+E_п=const

E=E₂-E₁=A_внеш+A_тр

АБС.УПР.УДАР

m₁V­₁-m₂V₂=-m₁U₁+m_2­U_2­

E_k1+E_k2[до]=E_k1+E_k2[после]

Если m₁=m₂, то V₁=U₂ V₂=U₁

АБС. НЕУПР.УДАР

m₁V­₁-m₂V₂=(m₁+m₂)U[m₁>m₂]

[до] E_k1+E_k2=E_k1

[после] E_k2=0.5(m₁V­₁-m₂V₂)²/(m₁₊m₂)

Q= E_k1-E_k2

РАВН.ВРАЩЕНИЕ

a_n=V²/R=²R=(2/T)²R=(2)²R

ТЯГОТЕНИЕ

G=6.67e-11м³/кгс

G=9.81м/с²

F=Gm₁m₂/r²

[внутри З] g=g₀r/R₃

[сверху] g=g

0R₃²/(R₃+h)²

g₀=GM_пл/R_пл²

V_1косм={g₀R}

V_2косм=2’V₁

СТОЯЧИЕ МОМЕНТЫ

M=Fd

[в 1 точке] M=0

[к 1 телу] F=0

ВОДИЧКА

p_атм=1e5Па

p=F_n/s

p=p_атм+gh

p_стенки=0. 5p_дна.ср

[пресс] F₂=F₁S₂/S₁

[сообщ. cос.] p₁=p₂

F_A

=_жgV_{погр.части}

КОЛЕБАНИЯ

₀=2

x=Acos(₀t+₀)

V=x^|; a=V^|

V₀=A₀; a₀=A₀²

E_p=kx²/2

E=kA²/2=m₀²A²/2

МАЯТНИК

T=2/₀=2{L/g}

[при движении] T=2{L/|g-a₀|}

[если есть F] T=2{L/|g+F/m|}

ПРУЖИНКА

T=2/₀=2{m/k}

ГАЗЫ

N_A=6.02e23моль

-1

[мол. Объем; н.у.] V₀=22.4e-3 м³/моль

[больцмана] k=1.38e-23Дж/К

[универ. газ. const] R=kN_A=8. 31Дж/мольК

m_1мол=/N_A

N=N_A/m=N_A

=m/

[конц.] n=N/V=N_A/

[ср.  скорость] V_кв={3kT/m₁}={3RT/}

t_ноль=273⁰C=1K

p=nkT

p=nm₁V_кв²

/3=2n/3

[E поступ. движ. мол.] =3kT/2=m₁V_кв²/2

(p₁+p₂…)V=(m₁/₁+m₂/₂…)RT

ТЕПЛОЁМК.ГАЗОВ

[t‘ёмкость] C=Q/T

[уд.t’ёмк.] c=C/m

[мол.t’ёмк] C_=C/=c

ЗАРЯДЫ

q_e=-q_p=1.6e-19Кл

m_e=9.11e-31кг

m_p=1.

67e-27кг

₀=8.85e-12ф/м

k=(4₀)^-1=9e9м/ф

F=kq₁q₂/r²

[пов. плотн. q] =q/t;Кл/м²

[напр.] E=F/q

[1заряд] E=kq/r²

[плоскость] E=0.5/₀

[внутри сферы] E=0

[вне сферы] E=kq/r²

ПОТЕНЦИЯ

[1заряд] =kq/r

[внутри сферы] =kq/R

[вне сферы] =kq/r

U=₁-₂=A_12/q

[А поля]

A=qU

E=U/d

F_k=qE

КОНДЕНСАТОР

C=q/;ф

C=4₀R

E=/(₀)

=U=Ed=qd/(₀S)=d/(₀)

[плоский] C=₀S/d

[послед] C^-1=^;q=const;U=

[парал] C=;q=;U=const

[провод] W=0. 5q=0.5C²=0.5q²/C

[-||-] W=0.5qU=0.5CU²=0.5q²/C

ЗАКОН ОМА

I=q/t

I=[S под I(t)]

[плотность] j=I/s_пров=|q_e|nV

I=U/R

R=_элl/s

[послед] R=;I=const;U=

[парал] R^-1=^-1;I=;U=const

I=I_Amax+I_ш

I_AmaxR_A=I_шR_ш

[расширь шкалу A в n] R_ш=R_A/(n-1)

U_VmaxR_доб=U_добR_V

[расширь шкалу V в n]

R_доб=R_V(n-1)

=A_ст/q₀

I=/(R+r)

[ток течет +–]

ТОК И ТЕПЛО

A=qU=iUt

Q=A=I²Rt=U²t/r

P=A/t=IU=²R/(R+r)

[полная] P₀=I²(R+r)

[полезная] P_п=I²R=IU=e²R/(R+r)²

=P_п/P₀=R/(R+r)

[при R=r;=50%] P_п.

V)

_сам=LI

[если L=const] _сам=-/t=-LI/t

W=0.5I=0.5LI²=0.5²/L

КОНТУР

U_max=q_max/C

[t=0] W=CU_max²/2=0.5q_max²/C

[t=T/4] W=LI_max²/2

[t=T/2] q=q_max;U=U_max;I=0

T=2{LC}

=T^-1

q=q_maxsin(t+₀)

U=q/C=U_maxsin(t+₀)

I=q^|

[с-скор.света] =cT=c/

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК

=_maxsin(t+₀)

T=2/

[реактивные] X

L=L;X_C=(C)^-1

[общее] Z={R²+(X_L-X_C)²}

I_эфф=I₀/2

U_эфф=U₀/2

ОПТИКА

c=3e8м/с

[Vсвета в вещ-ве] V=c/n

n_падsin(пад)=n_прелsin(прел)

[предел,луч скользит] sin_пр=n_прел/n_пад

[опт. сила,дптр] D=F^-1

[d-предмлинза]

[-изобрлинза]

[F-фок.расст]

±d^-1±^-1=±F^-1

[лин.увел]|/d|=A₁

B₁/AB

D_общ=

Формула позиции – Формула изменения позиции и примеры

Физика является одной из самых фундаментальных научных дисциплин. Он направлен на изучение той части естествознания, которая имеет дело с движением, поведением, энергией и силой в пространстве и времени.

В этой конкретной статье мы обсудим одну такую ​​важную тему физики, связанную с положением. Команда экспертов объяснила понятия самым простым языком, чтобы ученики могли их понять без особого труда.

В этой статье учащиеся смогут изучить следующие концепции: 

Формулы положения – введение 

Чтобы узнать движение объекта, важно понять его положение. Чтобы описать позицию, нам нужно взять точку отсчета. Часто мы используем Землю в качестве ориентира для определения положения объекта. Здесь следует отметить, что мы должны взять точку отсчета, которая обычно не находится в стационарном положении и, следовательно, находится в движении. Следуйте полной статье, чтобы хорошо понять концепцию.

Каково положение объекта?

Истинное положение объекта – это его местоположение, которое определяется основными размерами. Истинное положение помогает контролировать отклонение конкретной функции от желаемого положения.

Например, резьбовые отверстия на крышке головки цилиндров должны совпадать с резьбовыми отверстиями на кожухе двигателя по размеру и положению. В противном случае две части не будут сопрягаться, и смазочное масло для узла клапана будет вытекать, нарушая назначение крышки. Крышка цилиндра бесполезна, и необходимо использовать другую деталь.

Формула для положения представлена ​​в виде: 

Случай 1: 

\[\Delta x = x_2 – x_1\],

Где x1 – первое положение тела, 

x2 – второе положение после подвергается смещению,

А Δx – скорость изменения смещения.

 

Случай 2: 

Если тело меняет свое положение после времени t, скорость изменения положения в любой момент времени t, x(t), формулируется как

  92 + v_0t + X_0\]

 

Где x(t) — положение тела во времени t,

x0 — начальное положение тела,

v0 — начальная скорость тела,

α — ускорение, которым обладает тело.

 

Пример:

Мальчик, имеющий начальную скорость 2 м/с, уже прошел расстояние 10 м. Если он имеет постоянное ускорение 2 м/с2, найдите положение мальчика через 5 с.

Ответ: 92 + v_0t + X_0\]

= ½ x 2 x 25 + 2 x 5 + 10 = 45 м

Советы по подготовке к IIT JEE     

Экзамен является конкурентоспособным, поскольку каждый год на него приходят тысячи студентов, но при правильном руководстве и организованной подготовке даже вы сможете сдать этот экзамен. Вот некоторые из советов, которые наши эксперты дают кандидатам:

Выбор учебного материала; вы не должны запутывать свой ум, ссылаясь на слишком много источников по одной теме. Определите свой источник и придерживайтесь одного источника для одной темы. Вы можете ознакомиться с учебными материалами, представленными на сайте.

Иметь четкое представление о распределении баллов по каждой теме. Мы уже сделали это для вас. Пройдите их, прежде чем начать подготовку.

Прочитайте темы из заметок один раз и посмотрите соответствующие видео, чтобы лучше понять концепцию.

Одновременно начните практиковаться в ЕГЭ прошлого года и других образцах работ. Сравните и извлеките уроки из решений этих статей, подготовленных нашими профильными экспертами.

Продолжайте практиковаться и пересматривайте заметки, делайте свои собственные короткие заметки для более быстрого повторения.

Общайтесь с наставниками, чтобы получать регулярные отзывы, поддержку и рекомендации, которые помогут вам не сбиться с пути.

Никто не сможет остановить вас, если вы будете искренне и самоотверженно следовать процессу.

Формула начальной скорости – GeeksforGeeks

Первое, что приходит на ум, услышав начальную скорость, это то, что это скорость объекта, когда он начал движение из состояния покоя. обычно мы делаем эту ошибку, но на самом деле это скорость объекта в данный момент времени (что можно предположить), которую он получил до того, как подвергся действию ускорения после некоторого момента времени (что также может быть предполагается). Давайте узнаем, почему? и как?.

Первое уравнение движения утверждает, что ,

v = u + at

Где v — конечная скорость, u — начальная скорость, t — время (экземпляр времени) и a — ускорение.

Теперь перестроим это уравнение,

u = v – at,

• Здесь v будет иметь некоторое значение, оно может быть нулевым, положительным или отрицательным. так что это доказывает? нет необходимости, чтобы объект находился в состоянии покоя, чтобы скорость была начальной скоростью ‘у’ .
• Если a = 0 , ускорение равно нулю. что теперь? начальная скорость равна конечной. поэтому при любом значении ‘t’ не будет иметь никакого значения. таким образом, это определяет, что начальная скорость — это скорость объекта до того, как он подвергнется действию ускорения ‘a’ .
• Если мы предположим, что в момент времени t = 0, , то произойдет то же самое. начальная скорость равна конечной. и здесь мы решили сохранить момент времени t = 0. но на самом деле мы знаем, что время никогда не равно нулю, поэтому мы просто рассматриваем момент времени, когда мы можем принять время т = 0 .

Теперь у нас есть хорошая база для начальной скорости, мы наконец можем перейти к « Формула начальной скорости ».

Формула начальной скорости

Обычно при нахождении начальной скорости объекта не все элементы, необходимые для ее определения, отсутствуют. поэтому нам нужны разные формулы, чтобы найти начальную скорость в пределах данных нам элементов. поэтому имеется 4 возможных комбинаций элементов, которые можно решить с помощью формул начальной скорости, и мы получили 4 различные формулы для их решения. все эти формулы получены из «3 уравнений движения» .

Three Equations of Motion are:

1. v = u + at ⇢ (1.1)
2. s = ut + ½ × at² ⇢ (1.2)
3. v ² – u ² = 2as ⇢ (1.3)

Где u — начальная скорость, v — конечная скорость, t — время (экземпляр времени), с расстояние, a ускорение (v) нам предоставлено , для этого случая рассмотрим уравнение (1.1), перестроив это уравнение, чтобы получить

u = v – at

А теперь подставим значения в это уравнение, чтобы найти начальную скорость.

• Предположим, Если нам дано расстояние (с) , ускорение (a) и время (t) , то для этого случая рассмотрим уравнение (1.2), разделив это уравнение на ( t) , чтобы получить,

s/t = u + ½at

После преобразования этого уравнения,

u = s/t – at/2 

А теперь подставьте значения в это уравнение, чтобы найти начальную скорость .

• Допустим, скорость (v) , ускорение (а) , и расстояние (с) , для этого случая рассмотрим уравнение (1.3), переформулируем это уравнение так, чтобы получилось – 2as 

  А теперь подставьте значения в это уравнение, чтобы найти начальную скорость.

  • Предположим, если нам дана конечная скорость (v) , расстояние (с) , и время (t) , для этого случая рассмотрим уравнения (1.2) и (1.1). Сначала из уравнения 1.1 найдем значение «а» в известных терминах «v», «u» и «t», переставив

  a = (v – u)/t,

  Подставим это значение «a» в уравнение 1.2, 

  s = ut + 1/2 × ((v – u)/t) × t ²

  После решения и перестановки получаем

  u = 2s/t – v

  А теперь подставим значения в это уравнение, чтобы найти начальную скорость.

  Примеры задач

  Вопрос 1: Автомобиль движется в пробке с малой скоростью. После того, как движение расчищено, автомобиль ускоряется за 0,20 мс ⁻² на 60,0 с. После этого ускорения скорость автомобиля составляет 30,0 мс ⁻¹ . Определить начальную скорость автомобиля.

  Решение:

  Дано: t = 60,0 с, a = 0,20 мс ⁻² , v = 30,0 мс ⁻¹

  :

  Вставка значений в формулу0003

  ⇒ u = 18,0 мс ⁻¹ .

  Вопрос 2. Корабль проходит 1000 м за 10 с и имеет ускорение 10 мс ^-2 . Найдите начальную скорость Корабля.

  Решение:

  Дано: s = 1000 м , t = 10 с, a = 10 мс ^-2

  Таким образом, начальная скорость: значения в формуле

  u = 1000/10 – (10 × 10)/2

  ⇒ u = 100 – 50

  ⇒ u = 50 мс ^-1 .

  Вопрос 3: Спортсмен преодолевает дистанцию ​​100 м. Если его конечная скорость была 40 мс ^-1 и имеет ускорение 6 мс ^-2 . Вычислить ее начальную скорость?

  Решение:

  Дано: Расстояние, s = 100 м, Конечная скорость, v = 40 мс ⁻¹ , Ускорение, a = 6 мс ⁻²

  , 9010 равно 3: начальная скорость 3:

  u² = v² – 2as

  Подстановка значений в формулу

  U² = 40² – 2 × 6 × 100

  ⇒ U ² = 1600 – 1200

  ⇒ U ² = 400

  ⇒ U = 20 мс ^{– 1}

  1201201201010101101010101101101101101101101101101101101101101101011010110110101110110101R7. человек едет на велосипеде со скоростью 30 мс ^-1 и преодолевает 500 м за 20 секунд. какова была начальная скорость велосипеда?

  Решение:

  Дано: v = 30 мс ^-1 , s = 500 м, t = 20 с

  Таким образом, начальная скорость равна

  u = 2s/t – v

  Подстановка значений в формулу ⇒ u = 20 мс ^-1

  Вопрос 5: В лодочной гонке победитель заканчивает гонку со скоростью 70 мс ^-1 за 40 с. если длина гонки 1 км. Вычислите начальную скорость лодки?

  Решение:

  Дано: v = 70 мс ^-1 , s = 1 км = 1000 м, t = 40 с

  Таким образом, начальная скорость равна

  u = 2 с/т – v

  Подставляя значения в формулу,

  u = (2 × 1000)/40 – 70

  ⇒ u = 2000/20 – 70

  ⇒ u = 100 – 70

  ⇒ u = 30 мс ^-1

  Вопрос 6: Мотоцикл проезжает 1,5 км за 12 секунд и имеет ускорение 20 мс ^{-2 9. Найдите начальную скорость мотоцикла.}

  Решение:

  Дано: s = 1,5 км = 1,5 × 1000 = 1500 м, t = 12 с, a = 20 мс ^-2

  Таким образом, начальная скорость равна:

  u = с/т – at/2

  Подставляя значения в формулу

  u = 1500/10 – (20 × 12)/2

  ⇒ u = 150 – 120

  ⇒ u = 30 мс ^-1 .

  Вопрос 7: Автобус, едущий по холмистой местности, движется медленно из-за крутых поворотов.