Рассчитать автомат по мощности: Онлайн расчет автомата по мощности

Расчет автомата по мощности 380

Расчеты электропроводки выполняются еще на стадии проектирования. Прежде всего рассчитывается сила тока в цепях, исходя из этого подбираются автоматические защитные устройства, сечение проводов и кабелей. Особое значение имеет расчет автомата по мощности 380, защищающий от перегрузок и коротких замыканий. Слишком большой номинал может привести к выходу из строя оборудования, поскольку устройство не успеет сработать. Низкий номинальный ток автомата приведет к тому, что защита будет срабатывать даже при незначительных перегрузках в часы пик.

Содержание

Как рассчитать мощность электротока

В соответствии с законом Ома, сила тока (I) находится в прямой пропорции с напряжением (U) и в обратной пропорции с сопротивлением (R). Расчет мощности (Р) осуществляется путем умножения силы тока на напряжение. Таким образом, для участка цепи образуется следующая формула, по которой рассчитывается ток: I = P/U.

С учетом реальных условий, к данной формуле прибавляется еще один компонент и при расчетах однофазной сети получается следующий вид: I = P/(U х cos φ).

Трехфазная сеть рассчитывается немного по-другому. Для этого используется следующая формула: I = P/(1,73 х U х cos φ), в которой напряжение U условно составляет 380 вольт, cos φ является коэффициентом мощности, посредством которого активная и реактивная составляющие сопротивления нагрузки соотносятся между собой.

Современные блоки питания обладают незначительной реактивной компонентой, поэтому значение cos φ принимается за 0,95. Это не касается трансформаторов и электродвигателей с высокой мощностью, обладающих большим индуктивным сопротивлением. Расчет сетей, где могут подключаться такие устройства, выполняется с коэффициентом cos φ, эквивалентным 0,8. В других случаях используется стандартная методика расчетов с последующим применением повышающего коэффициента 1,19, получающегося из соотношения 0,95/0,8.

При использовании в формулах известных параметров напряжения 220 и 380 В, а также коэффициента мощности 0,95, в результате получается сила тока для однофазной сети – I = P/209, а для трехфазной – I = P/624. Таким образом, при наличии одной и той же нагрузки, сила тока в трехфазной сети будет в три раза ниже. Это связано с наличием трех проводов отдельных фаз, на каждую из которых равномерно распределяется общая нагрузка. Напряжение между каждой фазой и рабочим нулем составляет 220 вольт, поэтому известная формула может выглядеть следующим образом: I = P/(3 х 220 х cos φ).

Выбор автомата по номинальному току

Рассмотренные формулы широко применяются в расчетах вводного автоматического выключателя. Применяя одну из них – I = P/209 при нагрузке Р в 1 кВт, получается сила тока для однофазной сети 1000 Вт/209 = 4,78 А. Результат можно округлить в большую сторону до 5 А, поскольку реальное напряжение в сети не всегда соответствует 220 В.

Таким образом, получилась сила тока в 5 А на 1 кВт нагрузки. То есть, устройство мощностью более 1 кВт нельзя подключать, например, в удлинитель с маркировкой 5 А, поскольку он не рассчитан на более высокие токи.

Автоматические выключатели обладают собственным номиналом по току. Исходя из этого, легко определить нагрузку, которую они способны выдержать. Для упрощения вычислений существует таблица. Автомат номиналом 6 А соответствует мощности 1,2 кВт, 8 А – 1,6 кВт, 10 А – 2 кВт, 16 А – 3,2 кВт, 20 А – 4 кВт, 25 А – 5 кВт, 32 А – 6,4 кВт, 40 А – 8 кВт, 50 А – 10 кВт, 63 А – 12,6 кВт, 80 А – 16 кВт, 100 А – 20 кВт. Исходя из этих же номиналов проводятся расчеты автомата по мощности на 380в.

Метод 5 А на 1 кВт может использоваться и для определения силы тока, возникающей в сети, когда в нее подключаются какие-либо бытовые приборы и оборудование. В расчетах нужно пользоваться максимальной потребляемой мощностью во время пиковых нагрузок. Для этого применяются технические характеристики оборудования, взятые из паспортных данных. При их отсутствии можно взять ориентировочные параметры стандартных электроприборов.

Отдельно рассчитывается группа освещения. Как правило, мощность приборов освещения оценивается в пределах 1,5-2 кВт, поэтому для них будет достаточно отдельного автомата номиналом 10 А.

Если сложить все имеющиеся мощности, получается довольно высокий суммарный показатель. Однако на практике полная мощность никогда не используется, поскольку существуют ограничения на выделяемую электрическую мощность для каждой квартиры. В современном жилом доме, при наличии электроплит, она составляет от 10 до 12 кВт. Поэтому на вводе устанавливается автомат с номинальным током 50 А. Точно так же выполняется расчет мощности трехфазных автоматов.

Полученные 12 кВт распределяются по всей квартире с учетом размещения мощных и обычных потребителей. Особое внимание следует обратить на кухню и ванную комнату, где устанавливаются электроплиты, водонагреватели, стиральные машины и другое энергоемкое оборудование. Как правило, они подводятся к отдельным автоматическим выключателям соответствующего номинала, а сечение кабелей для подключения также рассчитывается в индивидуальном порядке.

Мощные бытовые агрегаты подключаются не только к автоматам, но и к устройствам защитного отключения. Часть общей мощности следует оставить для освещения и розеток, установленных в помещениях. Правильно выполненные расчеты позволят качественно смонтировать проводку и выбрать нужный выключатель. В этом случае эксплуатация оборудования будет безопасной и долговечной.

Расчет мощности онлайн-калькулятором

В первую очередь необходимо ввести исходные данные в соответствующие графы. На калькуляторе эти показатели включают количество фаз, напряжение сети и мощность нагрузки. Первые два пункта известны заранее, а вычисления мощности приборов и оборудования осуществляются вручную.

Напряжение для однофазной сети выставляется 220 вольт, для трехфазной – 380 В и выше. После ввода параметров остается лишь нажать на кнопку «Рассчитать» и получить требуемый результат. В соответствующем окне появятся данные о номинальном токе автоматического выключателя, наиболее подходящего для данной сети.

Расчет автоматов защиты | КилоВатт

Регуляторы и преобразователи

Блоки питания, зарядные устройства

Генераторы

Инверторы

Источники бесперебойного питания

Стабилизаторы напряжения

Трансформаторы

Ещё

Средства пожарной сигнализации

Теплые полы, аксессуары

Шнуры, штекеры, гнезда, бытовые переходники и мобильные аксессуары

Электродвигатели

Электроизолирующие средства: изоляция и средства защиты

Диэлектрические средства, знаки, плакаты

Изоляционная лента

Системы заземления, устройства электрозащиты

Трубки изолирующие, кембрики

Сельскохозяйственная техника

Газонокосилки, триммеры

Измельчители

Мотокультиваторы, мотоблоки

Воздуходувки

Мотобуры

Опрыскиватели

Снегоуборщики

Ещё

Электроустановочное оборудование

Вилки бытовые, гнезда, выключатели для бра

Ретро электрика «МезонинЪ»

Розетки, выключатели, рамки, комплектующие и аксессуары

Розеточные модули встраиваемые, колонны, лючки в пол

Розетки и выключатели дистанционного управления

Сетевые фильтры, удлинители, колодки

Тройники, адаптеры, переходники

Штепсельные разъемы: каучук, пластик, для электроплит

Ещё

Электрощитовое оборудование

Боксы пластиковые

Автоматические выключатели

Кнопки, концевики, светосигнальная арматура

Щиты металлические

Плавкие вставки и аксессуары

Приборы учета электроэнергии

Принадлежности для сборки щитов (шины, изоляторы и др.

)

Расцепители и разъединители (выключатели, рубильники)

Устройства защиты цепей

Ещё

Электроинструмент и аксессуары

Инструмент для резки и шлифования (УШМ «болгарки», штроборезы и т.д)

Инструмент для сверления, закручивания, долбления

Распиловочный и деревообрабатывающий инструмент

Инструмент для шлифовки,полировки и заточки

Гвоздезабивной инструмент

Инструмент для работы с бетоном и другими материалами

Строительные пылесосы, компрессоры, краскопульты

Строительные фены,термоклеевые пистолеты,аппараты для сварки труб (паяльники)

Расходные материалы и запчасти

Ещё

Элементы питания и зарядные устройства

На что обратить внимание при покупке автомата:

Рассчитаем мощность для одной комнаты с большими нагрузками:

Результат:

ВЫБОР АВТОМАТОВ ПО МОЩНОСТИ И ПОДКЛЮЧЕНИЮ.



Вид подключения =>	Однофазное	Однофазное вводный	Трехфазное треугольником	Трехфазное звездой
Полюсность автомата =>	Однополюсный автомат	Двухполюсный автомат	Трехполюсный автомат	Четырехполюсный автомат
Напряжение питания =>	220 Вольт	220 Вольт	380 Вольт	220 Вольт
	V	V	V	V
Автомат 1А >	0. 2 кВт	0.2 кВт	1.1 кВт	0.7 кВт
Автомат 2А >	0.4 кВт	0.4 кВт	2.3 кВт	1.3 кВт
Автомат 3А >	0.7 кВт	0.7 кВт	3.4 кВт	2. 0 кВт
Автомат 6А >	1.3 кВт	1.3 кВт	6.8 кВт	4.0 кВт
Автомат 10А >	2.2 кВт	2.2 кВт	11.4 кВт	6.6 кВт
Автомат 16А >	3.5 кВт	3. 5 кВт	18.2 кВт	10.6 кВт
Автомат 20А >	4.4 кВт	4.4 кВт	22.8 кВт	13.2 кВт
Автомат 25А >	5.5 кВт	5.5 кВт	28.5 кВт	16.5 кВт
Автомат 32А >	7. 0 кВт	7.0 кВт	36.5 кВт	21.1 кВт
Автомат 40А >	8.8 кВт	8.8 кВт	45.6 кВт	26.4 кВт
Автомат 50А >	11 кВт	11 кВт	57 кВт	33 кВт
Автомат 63А >	13. 9 кВт	13.9 кВт	71.8 кВт	41.6 кВ

 

Калькулятор мощности обработки и формулы

Расчет мощности, необходимой (в кВт или л.с.) станка с ЧПУ для выполнения конкретной операции фрезерования, токарной обработки или сверления , необходим для проверки того, что наше оборудование может выполнять операцию обработки без слишком близко к пределу мощности. Воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором или узнайте, как его рассчитать (включая подробные формулы).

Меню мощности обработки

1. Калькулятор мощности обработки
2. Что такое мощность обработки?
3. Как рассчитывается мощность обработки?
4. Формулы мощности резания
5. Факторы, влияющие на мощность резания
6. Таблица удельных сил резания

Калькулятор мощности обработки

Что такое мощность обработки?

В физике мощность определяется как количество энергии, передаваемой в единицу времени. В случае обработки с ЧПУ электрическая сеть передает энергию электродвигателю шпинделя, который передает ее режущему инструменту. Режущий инструмент использует эту энергию для извлечения материала из заготовки. Если предположить, что эффективность составляет 100%, мощность, необходимая для удаления материала, равна мощности, используемой двигателем машины. Каждая машина имеет предел максимальной мощности, с которой она может справиться. Поэтому полезно рассчитать мощность, необходимую для выполнения операции механической обработки, такой как фрезерование или токарная обработка, и сравнить ее с возможностями нашего станка. Например:

• Станок: 3-х осевой фрезерный станок с максимальной мощностью 30 л.с. (22 кВт)
• Операция: Торцевое фрезерование нержавеющей стали фрезой 4″, при глубине резания 0,5″, подача на зуб 0,005″ и скорость резания 300 SFM. (100 мм, 12,7 мм, 0,13 мм/зуб, 100 мм/мин).
• Требуемая мощность в данном случае составляет около 28 л. с. (21 кВт)
• Из расчета видно, что мы можем выполнить эту работу, но для этого потребуется, чтобы машина работала почти на полной мощности, и лучше выбрать машину с большей мощностью.

Как рассчитывается мощность обработки?

В механике мощность двигателя представляет собой произведение крутящего момента и угловой скорости вала. При обработке это означает, что крутящий момент, действующий на шпиндель, умножается на скорость вращения шпинделя:

• В приложениях с вращением (фрезерование и сверление) это сила, действующая на режущую кромку, умноженная на радиус фрезы, умноженная на скорость вращения инструмента ( скорость вращения шпинделя).
• В невращающихся операциях (точение и обработка канавок) это сила, действующая на заготовку, умноженная на радиус заготовки, умноженная на скорость вращения заготовки (скорость вращения шпинделя).

Проблема заключается в том, что расчет силы резания является довольно сложным вычислением, которое невозможно свести к простым формулам. К счастью, есть обходной путь, который прост в реализации и дает относительно точные результаты (около +/- 15%).

Метод заключается в умножении скорости съема металла (MRR) на удельную силу резания (KC). ), которые операция механической обработки удаляет за одну минуту. Узнать больше  

Удельная сила резания (KC):  Свойство материала, указывающее усилие, необходимое для извлечения стружки из заготовки. В таблицах материалов в Интернете (или в каталогах) указано значение KC для каждого сырья или группы материалов. ( Узнайте больше об удельной силе резания )

\(
\begin{matrix}
&\text{Q}& & \text {KC} & & \text {Чтобы получить кВт или HP}\\
\ большая МОЩНОСТЬ = &\overbrace{\text{Скорость удаления металла}} &\times&\overbrace{\text{Удельная сила резания}} &\times&\overbrace{\text {Единичная постоянная}}
\end{matrix}
\)

\( \begin{matrix}
\text{POWER = }\\
\text{Скорость удаления металла (Q)}\,\,\times\\
\text{ Удельная сила резания (KC)}\,\,\times\\
\text{Единичная константа (для получения кВт или л. с.)}
\end{matrix} \)

Формулы мощности резания

Расчет резания Power требует 4 шага:

Шаг 1 – Расчет скорости съема металла (Q)

Скорость съема материала (MRR) – это объем материала, удаляемого в единицу времени во время операций механической обработки, таких как фрезерование, токарная обработка, сверление и канавка. Он обозначается буквой Q и измеряется в кубических дюймах в минуту или кубических сантиметрах в минуту.

( For detailed explanations, check our in-depth MRR article )

00137 \times F_n \times V_c \ \)

Application	Metric [Cubic Cm]	Inch [Cubic Inch]
Milling	\(\БОЛЬШОЙ \frac {A_p \times\, A_e \times\, V_f }{1,000}\)	\( \large A_p \times A_e \times V_f  \)
	9 Токарная обработка	9	\( \большой A_p \times F_n \times V_c \\)	\ (\ Большой A_P \ Times F_N \ Times V_C \ \ Times 12 \)
DRILLIC F_n \times\, V_c }{4}\)	\( \большой D \times F_n \times V_c\ \times 3 \)
Канавка 9018	\( \large W \times F_n \times V_c\ \times 12 \)

Units used in the above table:

• A _p , A _e , D, W – mm or Inch
• V _f – mm/min or inch/min
• V _c – м/мин или фут/мин (SFM)
• F _n – мм/об или дюйм/об
• MRR – Скорость съема металла CM ³ /мин или дюйм ³ /мин

Этап 2 – Получение удельной силы резания материалов (KC1. 1)

Каждый материал имеет коэффициент удельной силы резания , который выражает силу в направлении резания, необходимую для срезания стружки площадью один квадратный миллиметр и толщиной 1 миллиметр с верхним передним углом 0° , отсюда и название КС 1.1 . В дополнение к KC1 каждый материал имеет константу MC , которая показывает, как изменяется KC по мере удаления от своей нормализованной точки . Значения KC1.1 и MC перечислены в таблицах, подобных приведенной внизу этой страницы, или в технических руководствах по режущим инструментам. (Подробнее о Удельная сила резания )

Шаг 3 – Расчет фактической Удельная сила резания (KC)

сила резания KC подходит для наших условий. Это самая сложная часть процесса, и она различается в зависимости от приложения. Для выполнения вычислений нам потребуется получить 4 параметра .

\( \большой \bf KC = KC1. {-MC}\,\times\,\left (1\,- \,0.01\,\times\, GAMF\right ) \) 9{-MC}\,\times \)
\( \large \left (1 – 0.01\,\times\, GAMF\right ) \)

1. KC1.1 – Нормализованная удельная сила резания [KPSI] или [KW] – получено из приведенной ниже диаграммы
2. MC – Наклон кривой графика KC. – Получено из приведенной ниже таблицы
3. GAMF – Верхний передний угол. – Получено из каталога инструментов/вставок или чертежа.
4. HM – Толщина стружки [дюйм] или [мм] – необходимо рассчитать для каждого применения.

a и b) У нас уже есть KC1.1 и MC из шага 2 выше.

c) Верхний передний (радиальный) угол -GAMF

Каждый режущий инструмент имеет радиальный передний угол. Угол измеряется между режущей кромкой и заготовкой. Поэтому, когда сменная пластина устанавливается на инструментальную оправку, следует использовать комбинированный угол (угол верхней передней поверхности относительно зажимной плоскости инструмента, когда пластина установлена ​​в гнезде). Уважаемый поставщик инструментов предоставит этот ракурс в своих каталогах. Если у вас возникли проблемы с его получением, используйте +7° в качестве значения по умолчанию, так как большинство режущих инструментов имеют небольшой положительный передний угол.

d) Толщина стружки (HM) Рассчитывается по-разному в зависимости от области применения :

• Сверление – Толщина стружки – это просто подача на зуб (или канавку). HM=FN/2 (для 90% сверл это будет FN/2)
• Отрезка/канавка – Толщина стружки – это просто подача на оборот. HM=FN
• Токарная обработка – Толщина стружки зависит от угла в плане (KAPR) .

• Когда угол подхода составляет 90° (или больше), используйте подачу на оборот как толщину стружки HM=FN К формуле: HM = Fn X SIN (KAPR)

• Метринг — Чип Thciness Зависит от двух факторов:

Угол подхода (KAPR):

• , когда . 0003 угол подхода равен 90° (Стандартные прямые фрезы), используйте подачу на оборот как толщину стружки HM=FN
• По мере уменьшения угла подхода толщина стружки уменьшается по формуле: HM = FN X SIN(KAPR)
• Для круглых форм формула более сложная и здесь не рассматривается.

Радиальная глубина резания (AE):

• Когда AE>=D/2 , используйте подачу на зуб в качестве толщины стружки HM=FN
• Когда AE , толщина стружки уменьшается в соответствии с коэффициентом радиального утончения стружки (RCTF). HM=FZ/RCTF
• Подробные формулы для радиального утонения стружки (RCTF) подробно объясняются здесь

в дюймах, а KC в KPSI, результат следует разделить на 400, чтобы получить мощность в единицах HP.

Предполагая, что входные значения указаны в миллиметрах, а KC в МПа (Н/мм ² ), результат следует разделить на 60 000, чтобы получить мощность в кВт.

Отсюда окончательные формулы: большое P[кВт] = \БОЛЬШОЕ \frac{Q\,\times\,KC}{60,000}
\)

Факторы, влияющие на мощность резания

Понимая влияние каждого параметра на энергопотребление при обработке, мы можем решить, что изменить, когда мы хотим оптимизировать приложение для меньшего энергопотребления.

Факторы, влияющие непосредственно на формулы мощности обработки

Сырье:

Тип материала заготовки  на сегодняшний день является наиболее важным фактором.  Удельная сила резания (КС) составляет от 700 МПа для алюминия до 3 500 МПа для сплавов на основе никеля. Обработка заготовки из инконеля потребует 400 % больше энергии, чем , чем алюминия (при тех же условиях резания).

Передний угол:

Каждые градуса переднего угла увеличивают/уменьшают энергопотребление примерно на 1% . Радиальные передние углы (GAMF) варьируются от +20° для пластин с высоким положительным углом и до -20° для пластин с K-образной фаской. Таким образом, максимальный потенциал влияния переднего угла составляет 40% .

Угол в плане:

Угол в плане (KAPR) большинства режущих инструментов составляет 90°. Тем не менее, существует множество инструментов с углом в плане 45° и фрез с высокой подачей, у которых угол в плане составляет всего 12°.  По мере уменьшения угла толщина стружки уменьшается на SIN(KAPR) . Поскольку толщина стружки является одним из компонентов формулы удельной силы резания (см. выше), она косвенно влияет и на требуемую мощность обработки. По мере уменьшения угла подхода мощность обработки возрастает.  Максимальный  потенциал влияния угла въезда составляет 30% .

Дополнительные факторы, которые следует учитывать

Существуют дополнительные факторы, которые не включены в формулы, но оказывают существенное влияние на фактические требования к мощности обработки.

Износ режущей кромки

Формулы мощности резания основаны на новой пластине без износа . Поскольку режущая кромка постепенно изнашивается , силы резания увеличиваются, а мощность возрастает . Разница между энергопотреблением свежей вставки и изношенной вставки может составлять до 50% .

Эффективность станка

До сих пор мы научились оценивать теоретическую мощность обработки. Это механическая мощность, необходимая для извлечения стружки из заготовки. Интересующее нас значение — это требования к мощности двигателя станка с ЧПУ. Коэффициент между этими двумя цифрами представляет собой КПД машины и обозначается μ. На него влияют технология двигателя и передачи мощности, а также возраст машины и ее механическое состояние. В приведенной ниже таблице вы можете найти типичные значения эффективности:

.

Technology
Гидравлический	60-90%

Таблица удельной силы резания

Типичные значения KC1 и MC приведены в таблице ниже. Разница между конкретными материалами внутри групп материалов незначительна, и точность в большинстве случаев достаточно высока. Вы можете найти более подробные диаграммы здесь

Как рассчитать механическую мощность

Обновлено 22 декабря 2020 г.

Автор: Kenrick Vezina

Вы можете найти механическую мощность , которая используется повсюду в современном мире. Ты сегодня ездил на машине? Он использовал энергию топлива или батареи для перемещения взаимосвязанных механических компонентов — осей, шестерен, ремней и т. д. — пока, наконец, эта энергия не использовалась для вращения колес и движения автомобиля вперед.

​ Мощность ​ в физике является мерой ​ скорости ​ , с которой ​ работа ​ выполняется с течением времени. Слово «механический» является просто описательным; он говорит вам, что мощность связана с машиной и движением различных компонентов, таких как трансмиссия автомобиля или шестеренки часов.

В формуле механической энергии используются те же фундаментальные законы физики, что и в других формах энергии.

TL;DR (слишком длинный; не читал)

Мощность P определяется как работа Вт за время t по следующей формуле. Примечание по единицам измерения: мощность должна быть в ваттах (Вт), работа в джоулях (Дж) и время в секундах (с) — всегда перепроверяйте, прежде чем вставлять свои значения.

Механическая энергия подчиняется тем же законам, что и другие виды энергии, такие как химическая или тепловая. Часы.

Энергия, сила, работа и мощность

Чтобы понять выражение для механической мощности, полезно представить четыре взаимосвязанных термина:​ и ​ сила ​.

• ​ энергия ​ E ​ ​ содержащаяся в объекте, является мерой того, какую работу он может выполнить; другими словами, сколько движения он может создать. Измеряется в джоулях (Дж).
• A ​ сила ​ F ​ ​по сути, это толчок или тяга. Силы передают энергию между объектами. Как и скорость, сила имеет как величины , так и направления . Измеряется в ньютонах (Н).
• Если сила перемещает объект ​ в том же направлении ​, в котором она действует, она выполняет​ работу ​. По определению, одна единица энергии необходима для выполнения одной единицы работы. Поскольку энергия и работа определяются друг через друга, они оба измеряются в джоулях (Дж).
• ​ Мощность ​ является мерой​ скорости ​ , при которой выполняется работа ​ или ​ используется энергия ​с течением времени. Стандартной единицей мощности является ватт (Вт).

Уравнение для механической мощности

Из-за взаимосвязи между энергией и работой существует два распространенных способа математического выражения мощности. Первый в терминах ​ работа ​ ​ W ​ и ​ время ​ ​ t ​:

P=\frac{W}{t}

Мощность в линейном движении

Если вы имеете дело с линейным движением, вы можете предположить, что любая приложенная сила либо перемещает объект вперед, либо назад по прямой путь в соответствии с действием силы — подумайте о поездах на пути. Поскольку составляющая направления в основном сама о себе заботится, вы также можете выразить мощность с помощью простой формулы, используя силу , расстояние и скорость .

В этих ситуациях работа W может быть определена как сила F × расстояние d . Подставьте это к основному уравнению выше, и вы получите:

P=\frac{Fd}{t}

Заметили что-нибудь знакомое? При линейном движении расстояние , деленное на время , является определением скорости ​ ( v ​), поэтому мы также можем выразить мощность как:

P=F\frac{d {t}=Fv

Пример расчета: Переноска белья

Хорошо, это было много абстрактной математики, но давайте попробуем решить примерную задачу:

​ прачечная наверху. Если обычно вам требуется 30 секунд, чтобы подняться по лестнице, а высота лестницы составляет 3 метра, оцените, сколько энергии вам потребуется затратить, чтобы поднять одежду с нижней части лестницы наверх. ​

Судя по подсказке, мы знаем это время ​ t будет 30 секунд, но у нас нет значения для работы W . Однако мы можем упростить сценарий ради оценки. Вместо того, чтобы беспокоиться о перемещении белья вверх и вперед на каждом отдельном шаге, давайте предположим, что вы просто поднимаете его по прямой линии от исходной высоты. Теперь мы можем использовать выражение механической силы P = F × d / t , но нам все еще нужно вычислить задействованную силу.

Чтобы нести белье, вы должны противодействовать силе тяжести, действующей на него. Так как сила тяжести ​ F = мг в направлении вниз, вы должны применить эту же силу в направлении вверх. Обратите внимание, что ​ g ​ — это ускорение свободного падения, которое на Земле равно 9,8 м/с ² . Имея это в виду, мы можем создать расширенную версию стандартной формулы мощности:

P=mg\frac{d}{t}

И мы можем подставить наши значения массы, ускорения, расстояния и времени:

P=(10\times 9,8)\frac{3}{30}=9,08\text{ ватт}

Таким образом, вам потребуется около 9,08 ватт для переноски белья.