Що таке потужність?

Що таке потужність?
Коротше, дивися. Для початку екскурс в фізику.

Є таке поняття як сила. Нафіга потрібна сила? Сила потрібна, щоб рухати речі, більше не для чого не потрібна. Фактично основним законом для сили є другий закон Ньютона:
Тобто сила, прикладена до автомобіля, визначає з яким прискоренням він буде рухатися (при урахуванням постійної маси).

Коли тіло рухається по колу (обертання) сила зовсім незручна величина.

Використовують момент, який повністю називається момент сили (так як є ще момент інерції і т. п.). Тобто для обертових тіл другий закон Ньютона записується як:
M = JE, де M момент сили, J момент інерції (визначається масою і радіусом тіла), E (це така епсилон) кутове прискорення. Тобто момент відповідає за розгін, зрозуміло?

Але нетільки.
Припустимо, автомобіль коштує. При чому не просто стоїть, а коштує в болоті. Щоб він почав рух, сила, з якою його колеса штовхають його вперед повинна бути більше сили опору руху, інакше авто не рушить з місця.

Тому танкам потрібен більшою момент. Тепер про потужності. Почну з далека, щоб було зрозуміліше.

У моменту ДВС є одна нехороша особливість. По-перше, він практично нульовий на близьких до нуля оборотах (для цього у нас є зчеплення, яке поступово вирівнює обороти двигуна з оборотами трансмісії і, відповідно, коліс).

По-друге, на високих оборотах момент теж починає падати. Тобто фактично спочатку момент збільшується, а потім знову зменшується.

Під час розгону автомобіля обороти ростуть (тому перемикається передача і обороти знову ростуть).
Обороти ростуть, стають вище тих оборотів, на яких момент максимальний, сила прикладена до коліс падає. Згадуємо ще раз другий закон Ньютона F = ma і розуміємо, що прискорення теж падає. І тут вже можна говорити про фізичне значенні потужності.
N = A / t робота, здійснена в одиницю часу.

Ще одна незрозуміла величина робота. Що вона є? A = F * s, де F сила, s відстань.

Тобто робота є енергія, витрачена силою F на переміщення тіла на відстань s. Тут в реальності все більш складно, тому що якщо F НЕ константа, то потрібно проінтегрувати F по всьому шляху. s / t нагадує щось да? А саме швидкість.
Тобто:
Але ми домовилися, що у нас не сила, а момент, тобто M. А для M швидкість вже не v, а w (кутова швидкість колличество пройдених за секунду радіан).

Разом:
Тобто максимальна потужність автомобіля це максимальне твір моменту на обороти, при яких він досягнутий. Фактично потужність це дійсно метафізична величина. В цілому вона говорить нам, що какби на високих оборотах момент нормальний, а значить автомобіль буде нормально набирати обертів і швидко розганятися.

Але каже вельми умовно Реальних треба дивитися графік моменту по оборотам. Тільки він дає чітку характеристику динаміки автомобіля.

Єдине, на що впливає потужність явним чином це максимальна швидкість. Поясню. Повернемося до наших баранів:
Але в даному випадку ми вважаємо, що F це сила опору руху на швидкості v.
F росте разом з v, до речі. Тоді
Nmax = Fvmax, тобто vmax безпосередньо залежить від сили опору руху (яка багато в чому залежить від аеродинаміки) і максимальної потужності. Ну і від передавального числа найвищою передачі.

ПРИМІТКА: Все це ніхуя невірно. Точніше вірно тільки в одному випадку.
Якщо F за часом константа. Такі приведення дозволяють лише досить поверхнево вникнути в фізичний зміст.

Підведу коротенький підсумок, а то якось нихера незрозуміло вийшло:
1. Момент визначає розгін. Машина з великою моментом буде реще рвати з місця. 2. Потужність визначає максимальну швидкість.

3. Крім цього потужність побічно визначає динаміку на високій швидкості, тобто прискорення з 100 до 150, допустимо.
Але тут побічно, оскільки прямим чином це визначається графіком моменту по оборотам.

4. Важлива величина обороти, при яких досягається максимальний момент / максимальна потужність. Для запальничок вони повинні бути вище.
Для вантажівок і позашляховиків нижче. Ну щоб не треба було зчеплення випалювати при рушанні.

От якось так.

Що таке потужність?

Сподобалася стаття? Поділися нею з друзями!




Добавить комментарий