Fizik I · 8. Ünite: Enerjinin Korunumu

Güç

İş ve enerji bir işin ne kadar yapıldığını söyler; güç ise bu işin ne kadar hızlı yapıldığını. Aynı yükü aynı yüksekliğe bir saatte ya da bir dakikada çıkaran iki motor aynı işi yapar, ama gücü farklıdır. Bu konuda anlık ve ortalama gücü $P = dW/dt = \vec F\cdot\vec v$ bağıntısıyla tanımlayacak, sabit kuvvetle hızlanan, sabit hızla yükselen ve hava direnciyle hareket eden sistemlerin güç gereksinimini hesaplayacak, verimi ve elektrik enerjisi birimlerini (kWh) yorumlayacaksınız.

Öğrenme hedefleri

Konu anlatımı

  1. Bağlam: Aynı İş, Farklı Süre

  2. Tanım ve Türetmeler

  3. Çözümlü Örnekler

  4. Grafik Yorumu ve Simülasyon

  5. Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları

  6. Özet ve Bağlantılar

Anahtar terimler

Güç (power)
Enerji aktarımının ya da işin yapılma hızı; SI birimi watt.
Ortalama güç
Bir zaman aralığında yapılan toplam işin süreye oranı, $\bar P=W/\Delta t$.
Anlık güç
İşin zamana göre türevi, $P=dW/dt=\vec F\cdot\vec v$.
Watt (W)
$1\,\text{W}=1\,\text{J/s}=1\,\text{kg·m}^2/\text{s}^3$.
Beygir gücü (bg)
Yaklaşık $746\,\text{W}$ olan geleneksel güç birimi.
Kilowatt-saat (kWh)
Enerji birimi: $3{,}6\times10^6\,\text{J}$.
Verim (efficiency)
Yararlı çıkış gücünün giriş gücüne oranı, $\eta=P_{\text{çıkış}}/P_{\text{giriş}}$.
Hava direnci gücü
Sabit hızda $\tfrac12\rho C_dA\,v^3$; hızın küpüyle orantılıdır.

Örnek soru

Watt birimi SI temel birimleriyle aşağıdakilerden hangisine eşittir?

  1. $\text{kg·m}/\text{s}^2$
  2. $\text{kg·m}^2/\text{s}^2$
  3. $\text{kg·m}^2/\text{s}$
  4. $\text{kg·m}/\text{s}^3$
  5. $\text{kg·m}^2/\text{s}^3$

Doğru cevap: E

Çözüm

1. $1\,\text{W} = 1\,\text{J/s}$ ve $1\,\text{J} = 1\,\text{N·m} = 1\,\text{kg·m}^2/\text{s}^2$.
2. Dolayısıyla $\text{W} = \text{kg·m}^2/\text{s}^3$.
3. $\text{kg·m/s}^2$ newton (kuvvet), $\text{kg·m}^2/\text{s}^2$ joule (enerji), $\text{kg·m}^2/\text{s}$ ise açısal momentum birimidir.

Fizik I: tüm konular