Mexanik harakat haqida

45-§. QUVVAT

Quvvat va uning birliklari

Bir xil mexanik ishni turli mashina turlicha vaqtda bajarishi mum- kin. Masalan, katta kran yerda turgan 10 t g‘ishtni 30 m balandlikka
1 minutda olib chiqishi mumkin. Kichik kran esa shuncha g‘ishtni 2 t dan 5 marta ko‘tarib yuqoriga chiqarishi mumkin. Bunda ikkala kran bir xil ish bajardi, lekin uni bajarish uchun turlicha vaqt sarfladi.
Mashina, dvigatel va turli xil mexanizmlarning ish bajara olish im- koniyatini taqqoslash uchun quvvat deb ataladigan fizik kattalik kiritilgan. Bir xil ishni bajaruvchi mashinalardan qaysi biri shu ishni qisqaroq vaqt ichida bajarsa, shunisi quvvatliroq bo‘ladi. Mexanizmning quvvati N vaqt birligida bajargan ishi bilan ifodalanadi:

t
_{N =} A _.

Xalqaro birliklar sistemasida quvvatning asosiy birligi qilib vatt (W) olingan. 1 W deganda 1 s ichida 1 J ish bajaradigan qurilmaning quvvati

tushiniladi. Quvvat birligining nomi bug‘ mashinasini ixtiro qilgan ingliz olimi Jeyms Uatt (Watt) sharafiga qo‘yilgan. Amalda quvvatning boshqa birliklari – millivatt (mW), gektovatt (gW), kilovatt (kW), megavatt (MW) ham qo‘llaniladi. Quvvatning asosiy va boshqa birliklari orasidagi muno- sabatlar quyidagicha:
1 mW = 0,001 W = 10^–3 W; 1 gW = 100 W = 10² W;
1 kW = 1 000 W = 10³ W; 1 MW = 1 000 000 W = 10⁶ W.
Quvvat ish va vaqt kabi skalyar kattalikdir.
Quvvat formulasidan ma’lum vaqt ichida bajarilgan ishni topish mumkin:

A = Nt .
(2)
Bu formula ish va energiyaning yana bir-birligini kiritishga imkon be- radi. Mexanik ishning birligi 1 W quvvatli mexanizmning 1 s davomida bajargan ishiga teng. Bu birlik vatt-sekund (W · s) deb ataladi. Quvvatni ish bajarish tezligi deb atash mumkin. Transport vositalarining quvvati ot kuchi deb ataluvchi maxsus birlikda o‘lchanadi. Taxminan 736 W bo‘lgan mexanizmning quvvati 1 ot kuchiga teng, ya’ni:
1 ot kuchi ≈ 736 W.

Quvvat, kuch va tezlik orasidagi munosabatlar

Transport vositalari ko‘pincha o‘zgarmas tezlik bilan harakatlanadi. υ tezlik bilan to‘g‘ri chiziqli tekis harakat qilayotgan avtomobil t vaqt davomida s = υt masofani bosib o‘tadi. Avtomobil o‘zgarmas tezlik bi- lan harakat qilishi uchun unga harakatga keltiradigan motorning F ku- chi ta’sir etib turishi kerak. Bu kuch avtomobilning harakatiga qarshilik qiladigan kuchlarga (turli ishqalanish kuchlariga) miqdor jihatdan teng va qarama-qarshi yo‘nalgandir. Shuning uchun avtomobil s masofani bosib o‘tganida, uning motori bajargan ish A=Fs=Fυt ga teng bo‘ladi. Agar A=Nt ekanligini hisobga olsak, quvvatning quyidagi formulasi kelib chiqadi:

N=Fυ. (3)
Bu formuladan ko‘rinadiki, motorning quvvati qancha katta bo‘lsa, avto- mobilning tezligi ham shuncha katta bo‘ladi. Shuning uchun katta tezlikda harakat qiladigan samolyot, poyezd, avtomobillarga katta quvvatli motorlar o‘rnatiladi. Yuqoridagi formuladan yana shuni anglash mumkinki, motorning quvvati o‘zgarmas bo‘lganda, tezlik qancha katta bo‘lsa, kuch shuncha kichik
bo‘ladi. Shuning uchun qiyalik bo‘yicha tepalikka chiqishda avtomobilning tortish kuchini oshirish uchun tezlik kamaytiriladi.
Masala yechish namunasi
Katta kran 10 t g‘ishtni, kichik kran esa 2 t g‘ishtni 30 m balandlikka
1 minutda olib chiqdi. Har bir kran quvvatining foydali qismini toping.
g = 10 m/s² deb oling.

t = 1 min = 60 s;
g = 10 m/s².
Topish kerak:
N₁ =


N₂ =
_t1 _;
A_{2 .}
t
N₁ =

Berilgan:	Formulasi:	Yechilishi:
m1=10 t =10 000 kg;	A1= m1 gh;	A1 = (10 000 ·10· 30 ) J = 3 000 000 J;
m2 = 2 t = 2 000 kg;	A2= m2 gh;	A2 = (2 000 · 10 · 30) J = 600 000 J;
h = 30 m;	A	3 000 000

N₂ =
₆₀ W=50 000 W=50 kW;
^{600 000} W=10 000 W=10 kW.
60

N₁ = ? N_2. = ? Javob: N₁ = 50 kW; N₂ = 10 kW.