Güç nedir ve Ortalama Güç Nedir

Bu yazımızda sizlere güç nedir ve ortalama güç nedir konu anlatımı yapacağım.Bunun yanı sıra güç birimini ve güç ile ilgili örnek çözeceğiz. Zihninizde bir arabanın iki özdeş modelini canlandırın: Biri düşük fiatlı dört silindirli bir otomobil diğeri güçlü sekiz silindirli pahalı, isteğe uygun motora sahip bir otomobil. Motorları farklı olmasına rağmen, iki araba aynı kütleye sahiptir. Her iki araba tepeye çıkan bir yolu tırmanırlar, fakat isteğe uygun motora sahip olan arabanın tepeye ulaşması çok daha kısa zaman alır. Her iki araba kütle çekimine karşı aynı işi yapmışlardır, fakat süreler farklıdır. Uygu­lama açısından, sadece araçların yaptığı işi değil, aynı zamanda işin yapılma hızını da bilmek ilginçtir. Yapılan iş miktarının, onu yapmak için geçen süre­ye oranını alarak bu kavramı ilk eleştirmenin bir yolunu elde ederiz. İş yapma hızına güç deriz.

Ortalama Güç Nedir

Ortalama Güç Nedir; Bir cisme (parçacık olarak kabul ediyoruz) bir dış kuvvet uygulanırsa ve bu kuvvetin Δt süresinde yaptığı iş W ise, bu sürede harcanan ortalama güç;

olarak tanımlanır. Cismin üzerinde yapılan iş, cismin enerjisini artırır. Dolayı­sıyla, gücün daha genel bir tanımı enerji aktarma hızıdır. Hız ve ivmenin tanımındaki yaklaşımımıza benzer bir biçimde, Δt sıfıra yaklaşırken ortalama gü­cün limit değerini P ani gücü olarak tanımlayabiliriz.

Burada, dW ile yapılan iş artışını temsil ettik. Yerdeğiştirme ds olarak ifade edilirse, bu eşitliğine göre, dW= F .ds buluruz. O halde ani güç,

olarak yazılabilir. Burada v= ds/dt tanımını kullandık.

SI sisteminde güç birimi J/s, dir. Bu birim aynı zamanda watt (W) olarak adlandırılır (Buhar makinasının mucidi James Watt ‘ın onuruna):

1W = 1 J/s = 1 kg.m²/s²

Watt’in W sembolü (italik değil), iş için kullanılan W (italik) sembolüyle karış­tırılmamalıdır.

İngiliz mühendislik birim sisteminde, güç birimi beygir gücü hp (BG) dür:

1BG = 746 W

Şimdi, güç birimi vasıtasıyle enerji (veya iş) için yeni bir birim tanımlana­bilir. Bir kilowatt-saat (kWh), 1 saatte, sabit bir hızla 1 kW = lOOOJ/s’lik tüketilen veya dönüştürülen enerji miktarıdır. 1 kWh’in sayısal değeri,

1 kWh = (10³ W) (3600s) = 3,6 x 10⁶ J

dür.

Kilowat-saatin güç birimi olmayıp, bir enerji birimi olduğunu anlamak önemlidir. Elektrik faturanızı ödediğinizde, elektrik şirketine fatura dönemin­de kullandığınız toplam elektrik enerjisinin karşılığını ödüyorsunuz. Bu ener­ji, güç ile elektriğin kullanıldığı sürenin çarpımıdır. Örneğin, 300W lık bir am­pul 12 saat yandığında (0,300 kW) (12 saat) = 3,6 kWsaat(kWh) lık elektrik enerjisini dönüştürecektir.

Güç İle İlgili Örnek

Örnek: Bir asansör kabini lOOOkg lık bir kütleye sahiptir ve toplam 800 kg kütleli yolcu taşımaktadır. 4000 N’luk Sabit bir sür­tünme kuvveti Şekil 1a’daki gibi harekete karşı koyuyor. (a)Asansör kabinini 3m/s lik sabit bir süratte kaldırmak için motorun verdiği minimum güç ne olmalıdır?

Çözüm: Motor, asansörü yukarı doğru çekerek T kuv­vetini sağlamalıdır. Sürat sabit olduğundan a = 0 dır. Dola­yısıyla Newton’un ikinci yasasına göre ∑Fy = 0 olacaktır. Şe­kil 1b de bir serbest cisim diyagramı çizdik ve yukarı yönü pozitif yön olarak belirledik Newton’un ikinci yasasın­dan,

∑Fy = T – f – Mg = 0

elde ederiz. Burada M toplam kütle (asansör kabini artı yol­cular) olup 1800kg’a eşittir.

T = f + Mg

= 4 x 10³ N + (1,8 x 10³ kg) (9,80 m/s²)

=2,16 x 10⁴ N

T ile v nin aynı yönde olduğuna dikkat ederek 1 eşitliği­ni kullanırsak

P = T.v

= (2,16 x 10⁴) (3m/s) = 6,48 x 10⁴ W

buluruz.