Nous expliquons ce qu’est la puissance en physique, les types qui existent et divers exemples. Aussi, les formules pour le calculer.
Qu’est-ce que la puissance en physique ?
En physique, la puissance (représentée par le symbole P ) est une quantité donnée de travail effectuée d’une manière ou d’une autre dans une unité de temps donnée . Autrement dit, c’est la quantité de travail par unité de temps qu’un objet ou un système produit .
La puissance se mesure en watts (W) , unité qui rend hommage à l’inventeur écossais James Watt et équivaut à un joule (J) de travail effectué par seconde (s), soit :
W = J/s
Dans le système de mesures anglo-saxon, cette unité est remplacée par la puissance ( hp ) .
La capacité de comprendre et de mesurer avec précision la puissance a été un facteur déterminant dans le développement des premières machines à vapeur, un appareil sur lequel s’est basée la révolution industrielle . De nos jours, en revanche, il est généralement associé à l’électricité et à d’autres types de ressources énergétiques modernes , car il peut également désigner la quantité d’ énergie transmise .
Voir aussi: Mécanique en physique
types de puissance
Il existe les types de pouvoir suivants :
- puissance mécanique. Celle qui dérive de l’application d’une force sur un solide rigide, ou un solide déformable.
- Pouvoir électrique. Au lieu de travail, il fait référence à la quantité d’énergie transmise par unité de temps dans un système ou un circuit.
- Puissance calorifique. Il fait référence à la quantité de chaleur qu’un corps libère dans l’environnement par unité de temps.
- Puissance sonore. On l’entend comme la quantité d’énergie qu’une onde sonore transporte par unité de temps à travers une surface donnée.
Plus dans : Puissance
formules de puissance
La puissance est calculée, de manière générale, selon la formule suivante :
P = ΔE/ Δt
ΔE représente le changement d’énergie ou le changement de travail.
Δt représente le temps mesuré en secondes.
Cependant, chaque type de puissance s’exprime par sa propre formulation, par exemple :
- puissance mécanique. P(t) = Fv, bien que s’il y a une rotation du solide et que les forces appliquées modifient sa vitesse angulaire, nous utiliserons plutôt P(t) = Fv + M.ω. F et M seront respectivement la force résultante et le moment résultant ; tandis que V et ω seront la vitesse du point sur lequel la résultante a été calculée, et la vitesse angulaire du corps.
- Pouvoir électrique. P(t) = Je(t). V(t), où I est le courant de circulation, mesuré en ampères, et V est la différence de potentiel (la chute de tension ) mesurée en volts. Dans le cas où il s’agit d’une résistance au lieu d’un conducteur d’électricité, la formule à utiliser sera P = I 2 R = V 2 /R, où R est la résistance du matériau, mesurée en ohms.
- Puissance calorifique. P = E/t, où E est l’énergie calorifique fournie, mesurée en joules (J). Notez comment cela est indifférent aux degrés de chaleur.
- Puissance sonore. P S = ʃ I s dS, où I s est l’intensité sonore et dS l’élément atteint par l’ onde .
exemples de puissance
- Pouvoir déplacer une masse
Nous souhaitons soulever 100 kg de matériaux de construction jusqu’au septième étage d’un immeuble en construction, soit à environ 20 mètres au-dessus du sol . Nous voulons le faire à l’aide d’une grue et en 4 secondes de temps, nous devons donc en connaître la puissance nécessaire.
Pour utiliser la formule P = w/t, nous devons d’abord calculer le travail effectué par la grue.
Pour cela nous utilisons la formule W = F. d. cos a = 100 x 9,8 x 20 x 1 = 19 600 N. Alors : P = 19 600 N / 4 s, c’est-à-dire que la puissance de la grue doit être de 4900 W.
- Puissance dissipée par une résistance
Il faut calculer la quantité de puissance dissipée par une résistance électrique de 10 ohms, lorsqu’on la traverse avec un courant de 10 ampères. Dans ce cas, on applique la formule P = R x I 2 , comme suit : P = 10 x 10 2 , ce qui donne une puissance dissipée de 1000 watts.
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