§ 106. Мощность

Для характеристики действия различных машин важно не только количество работы, которую может совершить данная машина, но и время, в течение которого эта работа может быть совершена. Этим определяется в конечном счете производительность всякой машины. Отношение произведенной работы  ко времени , в течение которого эта работа произведена, называют мощностью и обозначают обычно буквой :

.

Мощность можно назвать скоростью совершения работы. За единицу мощности принимают такую мощность, при которой за единицу времени совершается работа, равная единице. Поэтому в СИ единицей мощности служит джоуль в секунду. Эта единица имеет название ватт (Вт).

В системе СГС единицей мощности служит эрг в секунду (эрг/с): . Наконец, до сих пор еще в ходу старинная единица мощности — лошадиная сила (л.с.): .

Человек создает двигатели как очень малой, так и очень большой мощности. Пружинный двигатель часов имеет мощность порядка . Двигатели же, установленные на океанском пароходе или на большой электростанции, имеют иногда мощности в сотни тысяч киловатт, т. е. в  раз больше. Средняя мощность лошади — около 400 Вт. Средняя мощность человека при длительной физической работе составляет примерно 50-100 Вт. В течение очень короткого времени спортсмен может развивать мощность в несколько киловатт. Способность развивать большую мощность, хотя бы на короткий промежуток времени,— это одно из основных качеств, которыми должен обладать организм спортсмена. Это особенно важно при беге на короткую дистанцию, при прыжках и т. д., когда за очень короткое время человек должен сообщить своему телу большую скорость, т. е. большую кинетическую энергию, а также при поднятии тяжестей, когда необходимо за короткое время сообщить, например, штанге большую потенциальную энергию. Наоборот, при медленном поднятии на большую высоту (по лестнице) можно, развивая незначительную мощность, совершить большую работу; однако это потребует большего времени.

106.1. Гиря часового механизма массы 5кг в течение суток опускается на 120 см. Какова мощность механизма?

106.2. Какую силу тяги развивает тепловоз, если его мощность «на крюке» (т. е. мощность, расходуемая на движение состава) равна 1200 кВт и он прошел с постоянной скоростью 200 м за 10 с?

106.3. Какую мощность должен развивать в начале бега спортсмен массы 70 кг, если за 2 с он должен сообщить своему телу скорость 9 м/с?