Güç Formülü

06.09.2019 - 14:00

Fizikteki en önemli kavramlardan biri güçtür. İş güç ve enerji kavramları ise birbirleriyle alakalıdır. İş güç enerji konusunda diğer kavramlara değindiğimiz gibi güç kavramını da anlatmıştık. Bu yazıda güç formülü üzerinde duracağız. Ancak güç formülünü anlayabilmek için güç nedir iyi bilmek gerekir.

Fizikte bir işi yapma hızına güç denir. Yani birim zamanda yapılan iş miktarı gücü vermektedir.

Birim zaman olduğu için formülde tahmin edeceğiniz gibi işi zamana böleceğiz.

güç formülü

Güç bulunmak isteniyorsa iş zamana bölünür. Ancak fizikte birden fazla güç olduğunu unutmamak gerekir. Örneğin elektriksel güç veya mekanik güç gibi kavramlarla karşılaşabilirsiniz. Gücün iyi anlaşılması için iş formülü ya da enerji formülü iyi bilinmelidir.

Fizikte iş ya da enerji W ile gösterilir. SI birim sisteminde birimi joule olur. Güç ise P ile gösterilir. P = W / t formülü genel güç formülüdür.

İş formülünü de W = F.x olarak ifade edersek bu durumda P = F.x / t olarak da ifade edilebilir.

Ya da bazen kuvvet bilinmez ancak bir cismin ilk enerjisiyle son enerjisi bilinir. Örneğin belli bir yükseklikteki bir cisim başka bir yüksekliğe getirilirse potansiyel enerjisi değişir. O zaman da gücü enerji değişiminden bulabiliriz. Bu durumda güç P = ΔE / t olur.

Elektriksel Güç Formülü

Elektrik akımı ve devreler konusunda en çok karşımıza çıkan konulardan biri elektriksel güç kavramıdır. Lambaların parlaklığı da yine bununla ilgilidir. Elektrik akımında Ohm kanunu geçerli olduğu için bu kanun çerçevesinde birden fazla güç formülü elde edilmektedir.

Temel Ohm bağıntısı V = I.R şeklindedir. Buradan çeşitli bağıntılar elde edebiliriz. Elektriksel güç formülleri aşağıda sıralanmıştır.

  • P = I.V
  • P = I2.R
  • P = V2/R

Bu üç formül de birbirinden çıkmaktadır. Elimizde akım, gerilim ve dirençten hangileri mevcutsa ona göre formülü seçebiliriz.

Elektrikte de aslında güç yine yapılan işin yani harcanan enerjinin zamana bölünmesiyle bulunur. Elektrik devresinde yapılan iş W = I.V.t şeklinde ifade edilebilir.

Güç ile İlgili Örnek Sorular

Bazı soru örnekleri çözerek formülle ilgili bilgimizi pekiştirebiliriz.

Soru #1: Bir anda 120 kiloyu kaldıran bir halterci mi güçlüdür yoksa 1 saatte 500 kg ağrılığı 20 kg bloklar şeklinde tek tek kaldıran bir işçi mi daha çok güç ortaya koymuştur?

Çözüm: Halterci daha güçlüdür. Gücün tanımını halterciden aklınızda tutabilirsiniz. Önemli olan birim sürede harcanan enerjidir. 500 kg kaldırıldığında toplamda daha fazla enerji harcanır ancak haltercinin 1 - 2 saniyede kaldırdığı 120 kg daha fazla güç gerektirir.


Soru #2: 10 saniyede 12 kg kütleli bir cisim yerden 30 metre yüksekliğe çıkarılmaktadır. Burada kullanılan güç kaç Watt olur? (g = 10 m/s2)

A) 120

B) 180

C) 240

D) 300

E) 360

Çözüm: Cismin kazandığı potansiyel enerjiyi m.g.h formülünden hesaplayalım. 12.10.30 = 3600 joule olur. Bunu zamana bölersek 3600 / 10 = 360 Watt bulunur. Cevap E seçeneğidir.


Soru #3: Gücü 20 watt olan bir mini makine 10 dakika çalıştırılırsa kaç kj enerji harcar?

A) 8

B) 10

C) 12

D) 15

E) 20

Çözüm: Gücü 20 watt demek saniyede 20 joule enerji harcıyor demektir. 10 dakika ise 10 x 60 = 600 saniyedir. 20 x 600 = 12000 joule bulunur. Bu da 12 kj demektir. Cevap C seçeneğidir.


Soru #4: Bir elektrik devresinde ampulün direnci değiştirilmeden ampulden geçen akım 2 katına çıkartılmaktadır. Buna göre ampule harcanan güç nasıl değişir?

A) 4 katına çıkar.

B) 2 katına çıkar.

C) Sabit kalır.

D) Yarıya iner.

E) 0 olur.

Çözüm: Burada R sabit ancak I artmaktadır. P = I2.R olduğuna göre güç akımın karesiyle orantılıdır. Öyleyse 2 katına çıkan akımla elektriksel güç 4 katına çıkar. Cevap A seçeneğidir.


Etiketler:
  • fizik    
  • Yorumlar
    Yorum Yap