Кубаттуулук жонундо тушунук

Кубаттуулук — кененирээк түшүндүрмө

Кубаттуулук — бул белгиленген убакыт ичинде аткарылган жумуштун (же сарпталган/бөлүнүп чыккан энергиянын) ылдамдыгын мүнөздөөчү чоңдук. Башкача айтканда, ал «жумуш канчалык тез аткарылып жатат» деген суроого жооп берет.

1. Негизги формула

$$N = \frac{A}{t}$$

• $N$ — кубаттуулук (Вт)
• $A$ — аткарылган жумуш (Дж)
• $t$ — жумушту аткарууга кеткен убакыт (с)

Эгер жумуш бирдей эмес темпте аткарылса, анда орточо кубаттуулук жөнүндө сөз болот: $$N_{\text{орт}} = \frac{A_{\text{жалпы}}}{t_{\text{жалпы}}}$$

Ал эми мгновендик (заматтык) кубаттуулук — өтө кичине убакыт аралыгындагы кубаттуулук: $N = \dfrac{dA}{dt}$.

2. Өлчөө бирдиктери

3. Күч жана ылдамдык аркылуу

Турактуу $F$ күчү денени $v$ ылдамдык менен жылдырганда:

$$N = \frac{A}{t} = \frac{F \cdot s}{t} = F \cdot v$$

Эгер күч менен жылышуу багыты $\alpha$ бурчун түзсө: $$N = F \cdot v \cdot \cos\alpha$$

Бул формуладан көрүнөт: ошол эле кубаттуулукта чоңураак күч иштетүү үчүн ылдамдыкты азайтууга туура келет (мисалы, унаа өйдө капталга чыкканда передачаны төмөндөтөт).

4. Кубаттуулук жана энергия

$$A = N \cdot t$$

Демек, кубаттуулугу чоңураак прибор ошол эле убакытта көбүрөөк энергия сарптайт. Мисалы, 2000 Вт чайнек 1 мүнөттө $A = 2000 \cdot 60 = 120,000\ \text{Дж} = 120\ \text{кДж}$ энергия алат.

5. Пайдалуу кубаттуулук жана КПД

Ар кандай түзүлүштө энергиянын бир бөлүгү жоготууга кетет. Ошондуктан:

$$\eta = \frac{N_{\text{пайдалуу}}}{N_{\text{жалпы}}} \cdot 100%$$

Мисалы: кыймылдаткыч 5000 Вт керектеп, пайдалуу жумушка 2000 Вт гана берсе: $$\eta = \frac{2000}{5000} \cdot 100% = 40%$$

6. Мисалдар

1. Жүк көтөрүү: 50 кг жүктү 10 с ичинде 4 м бийиктикке көтөргөн крандын кубаттуулугу: $$A = mgh = 50 \cdot 9{,}8 \cdot 4 = 1960\ \text{Дж}, \quad N = \frac{1960}{10} = 196\ \text{Вт}$$

2. Күч жана ылдамдык: велосипедчи 40 Н күч менен 5 м/с ылдамдыкта баратат: $$N = 40 \cdot 5 = 200\ \text{Вт}$$

Кыскача: кубаттуулук — жумуштун тездиги; $N = A/t$, ошондой эле $N = Fv$; ватт менен өлчөнөт.

Кубаттуулук — бул жумуштун кандай ылдамдык менен аткарылышын көрсөтүүчү физикалык чоңдук. Башкача айтканда, ал убакыт бирдигинде канча жумуш аткарылганын айтат.

Негизги формула: $$N = \frac{A}{t}$$

• $A$ — аткарылган жумуш (Дж),
• $t$ — ошол жумушту аткарууга кеткен убакыт (с),
• $N$ — кубаттуулук (Вт).

Бул орточо кубаттуулук. Эгер жумуш ар кандай убакыт аралыгында ар кандай ылдамдык менен аткарылса, анда учурдагы кубаттуулук деген түшүнүк колдонулат: $$N = \frac{\Delta A}{\Delta t}\quad(\Delta t \to 0).$$

Күч жана ылдамдык аркылуу туюнтуу. Жумуш $A = Fs\cos\alpha$ болгондуктан: $$N = \frac{Fs\cos\alpha}{t} = Fv\cos\alpha.$$ Күч менен ылдамдык бир багытта болгондо ($\alpha = 0^\circ$): $$N = Fv.$$

Өлчөө бирдиктери: $$1\ \text{Вт} = 1\ \frac{\text{Дж}}{\text{с}} = 1\ \frac{\text{Н}\cdot\text{м}}{\text{с}}$$

• $1\ \text{кВт} = 10^3\ \text{Вт}$,
• $1\ \text{МВт} = 10^6\ \text{Вт}$.

Кубаттуулук — скалярдык чоңдук, багыты жок.

Мисал 1. Кран массасы 2 т жүктү 10 м бийиктикке 20 с ичинде көтөрөт. Кубаттуулугу канча? $$A = mgh = 2000 \cdot 10 \cdot 10 = 200,000\ \text{Дж}$$ $$N = \frac{200,000}{20} = 10,000\ \text{Вт} = 10\ \text{кВт}$$

Мисал 2. Автомобиль 72 км/саат ($= 20$ м/с) ылдамдык менен баратат, кыймылдаткычтын тартуу күчү 1500 Н. Кубаттуулугу: $$N = Fv = 1500 \cdot 20 = 30,000\ \text{Вт} = 30\ \text{кВт}$$

Пайдалуу кубаттуулук. Ар бир механизмде энергиянын бир бөлүгү сүрүлүүгө, жылуулукка кетип, текке кетет. Ошондуктан пайдалуу кубаттуулуктун жалпы (толук) кубаттуулукка катышы пайдалуу аракет коэффициенти (ПАК) деп аталат: $$\eta = \frac{N_{\text{пайдалуу}}}{N_{\text{толук}}} \cdot 100%$$

Мисалы, кыймылдаткыч 30 кВт өндүрүп, дөңгөлөктөргө 24 кВт жетсе, $\eta = \frac{24}{30}\cdot 100% = 80%$.

Кыскача: жумуштун өзү эмес, анын канчалык тез аткарылышы кубаттуулук менен мүнөздөлөт.

Кубаттуулук — ооз эки айтуу үчүн конспект

1. Аныктама Кубаттуулук — убакыт бирдигинде аткарылган жумушту мүнөздөөчү чоңдук. Башкача айтканда, жумуш канчалык тез аткарылып жатканын көрсөтөт.

2. Формула $$N = \frac{A}{t}$$ $A$ — жумуш (Дж), $t$ — убакыт (с), $N$ — кубаттуулук.

3. Бирдиги Ватт: $1\ \text{Вт} = 1\ \text{Дж/с}$. Кошумча: 1 кВт = 1000 Вт, 1 МВт = 1 000 000 Вт.

4. Күч аркылуу $$N = Fv$$ (күч менен ылдамдык бир багытта болгондо). Демек, кубаттуулук күчкө да, ылдамдыкка да түз пропорционал.

5. Мисал 2 тонна жүктү 10 м бийиктикке 20 с ичинде көтөрсөк: $A = mgh = 200$ кДж, $N = 10$ кВт.

6. ПАК $$\eta = \frac{N_{\text{пайдалуу}}}{N_{\text{толук}}} \cdot 100%$$ Ар бир механизмде энергиянын бир бөлүгү жоголот, ошондуктан пайдалуу кубаттуулук ар дайым толук кубаттуулуктан кичине.

7. Жыйынтык Кубаттуулук — жумуштун тездиги; $N = A/t$ жана $N = Fv$; ватт менен өлчөнөт; скалярдык чоңдук.

Кеңеш: доскада же мугалимдин алдында айтканда 1→7 тартибинде жүрүңүз, ар бир пунктту бир-эки эле сүйлөм менен айтып, формула менен мисалды сөзсүз кошуңуз — ошондо жооп толук угулат.

Кубаттуулук — конспект (формуласыз, мисалсыз)

1. Аныктама. Кубаттуулук — убакыт бирдигинде аткарылган жумушту мүнөздөөчү чоңдук. Ал жумуштун өзүн эмес, анын канчалык тез аткарылышын көрсөтөт.

2. Мааниси. Бир эле жумушту тез аткарган адам же механизм көбүрөөк кубаттуулукка ээ болот. Ошондуктан кубаттуулук боюнча машиналардын, кыймылдаткычтардын «күчүн» салыштырышат.

3. Өлчөө бирдиги. Негизги бирдиги — ватт. Ири кубаттуулуктар киловатт жана мегаватт менен өлчөнөт. Күнүмдүк турмушта электр приборлорунун кубаттуулугу да ушундай бирдиктер менен көрсөтүлөт.

4. Эмнеге көз каранды. Кубаттуулук аткарылган жумуштун чоңдугуна түз, ал эми ошол жумушка кеткен убакытка тескери көз каранды: жумуш канчалык көп жана убакыт канчалык аз болсо, кубаттуулук ошончолук чоң болот. Ошондой эле кыймыл учурунда күч жана ылдамдык канчалык чоң болсо, кубаттуулук да ошончолук чоң болот.

5. Орточо жана учурдагы кубаттуулук. Эгер жумуш ар кандай убакыт аралыгында ар башка темпте аткарылса, орточо кубаттуулук жөнүндө сөз болот. Ал эми белгилүү бир учурдагы кубаттуулук учурдагы (заматтык) кубаттуулук деп аталат.

6. Кубаттуулук жана энергия. Кубаттуулугу чоңураак прибор же механизм ошол эле убакытта көбүрөөк энергия сарптайт. Демек кубаттуулук энергиянын сарпталыш ылдамдыгын да мүнөздөйт.

7. Пайдалуу аракет коэффициенти. Ар кандай механизмде энергиянын бир бөлүгү сүрүлүүгө, жылуулукка кетип, текке жоголот. Ошондуктан пайдалуу жумушка кеткен кубаттуулуктун жалпы кубаттуулукка болгон катышы пайдалуу аракет коэффициенти деп аталат жана процент менен туюнтулат. Ал ар дайым жүз пайыздан аз болот.

8. Жыйынтык. Кубаттуулук — жумуштун тездигин мүнөздөөчү скалярдык чоңдук; ватт менен өлчөнөт; жумуштун көлөмүнө жана убакытка, ошондой эле күч менен ылдамдыкка байланыштуу.

Кеңеш: ооз эки айтканда 1→8 тартибинде жүрүп, ар пунктту бир-эки сүйлөм менен гана айтыңыз.

Кубаттуулук — кыскача конспект

Аныктама. Кубаттуулук — убакыт бирдигинде аткарылган жумушту мүнөздөөчү чоңдук. Ал жумуштун өзүн эмес, анын канчалык тез аткарылышын көрсөтөт.

Көз карандылыгы. Жумуш канчалык көп, убакыт канчалык аз болсо — кубаттуулук ошончолук чоң. Кыймылда күч жана ылдамдык чоң болсо, кубаттуулук да чоң болот.

Бирдиги. Вазтт менен өлчөнөт; ири кубаттуулуктар киловатт, мегаватт менен туюнтулат.

Түрлөрү. Орточо кубаттуулук — жумуштун бүт убакытка катышы боюнча; учурдагы (заматтык) кубаттуулук — белгилүү бир учурдагы маани.

Байланышы. Кубаттуулугу чоңураак прибор ошол эле убакытта көбүрөөк энергия сарптайт.

ПАК. Пайдалуу кубаттуулуктун жалпы кубаттуулукка катышы процент менен туюнтулат жана ар дайым 100%дан аз болот, анткени энергиянын бир бөлүгү жоголот.

Жыйынтык. Кубаттуулук — жумуштун тездигин мүнөздөөчү скалярдык чоңдук, ватт менен өлчөнөт.