🎯 AMAÇ
Bu bölümde, güç kavramını öğreneceğiz. İşin yapılma hızını, ortalama ve anlık gücü, güç-kuvvet-hız ilişkisini inceleyeceğiz.
❓ Güç Nedir?
Güç, işin yapılma hızıdır. Birimi watt (W)'dır. 1 watt = 1 joule/saniye'dir.
$$ P_{ort} = \frac{W}{\Delta t} $$
Günlük hayatta beygir gücü (HP) de kullanılır: 1 HP ≈ 746 W.
📌 ANLIK GÜÇ
Anlık güç, kuvvet ve hızın skaler çarpımına eşittir:
$$ P = \vec{F} \cdot \vec{v} = F v \cos\theta $$
Kuvvet ve hız aynı yöndeyse $P = Fv$.
✍️ Örnekler
Bir motor 5 saniyede 1000 J iş yapıyor. Ortalama gücü kaç watt'tır?
①
Formül
$P_{ort} = W / \Delta t$
②
Hesapla
$P_{ort} = 1000 / 5 = 200$ W
Bir araba 20 m/s sabit hızla giderken motoru 4000 N kuvvet uyguluyor. Motorun gücü kaç watt'tır?
①
Formül
$P = F \cdot v$ (kuvvet ve hız aynı yönde)
②
Hesapla
$P = 4000 \cdot 20 = 80,000$ W = 80 kW
Sabit güç üreten bir motor, araca hangi durumda daha fazla kuvvet uygulayabilir?
①
İlişki
$P = F \cdot v$ (sabit güç için $F$ ve $v$ ters orantılıdır)
②
Sonuç
Düşük hızda daha fazla kuvvet, yüksek hızda daha az kuvvet uygulanabilir. (Araçların düşük viteste daha fazla çekiş gücü olması gibi)
1500 kg kütleli bir araç, 10 m/s sabit hızla $30^\circ$ eğimli bir yokuşu tırmanıyor. Motorun gücünü bulunuz. ($g=10$ m/s², sürtünme yok)
①
Kuvvet
$F = mg\sin\theta = 1500 \cdot 10 \cdot 0.5 = 7500$ N
②
Güç
$P = F \cdot v = 7500 \cdot 10 = 75,000$ W = 75 kW
Bir elektrik motoru 2 kW gücünde 10 saniye çalışıyor. Motorun yaptığı iş kaç joule'dür?
②
Hesapla
$W = 2000 \cdot 10 = 20,000$ J = 20 kJ
🐎 Beygir Gücü (Horsepower)
Beygir gücü, eski bir güç birimidir ve hâlâ otomotiv sektöründe kullanılır.
$$ 1 \text{ HP} \approx 746 \text{ W} \approx 0.746 \text{ kW} $$
100 HP gücündeki bir motorun gücü kaç kW ve kaç watt'tır?
①
kW hesabı
$100 \times 0.746 = 74.6$ kW
②
Watt hesabı
$74.6 \times 1000 = 74,600$ W
📌 ÖZET
- Ortalama güç: $P_{ort} = W / \Delta t$ (watt = J/s)
- Anlık güç: $P = \vec{F} \cdot \vec{v} = Fv\cos\theta$
- Sabit güçte: $F$ ve $v$ ters orantılıdır ($P = Fv$)
- 1 HP = 746 W ≈ 0.746 kW
- Güç, işin yapılma hızıdır; aynı işi daha kısa sürede yapan makine daha güçlüdür
← Ana modül sayfasına dön