【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』，此版叢書(shū)是“數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書(shū)共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書(shū)是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來(lái)自學(xué)。不過(guò)這套叢書(shū)卻很適合像我這樣已接受過(guò)基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫(xiě)的注解。

【山話嵓語(yǔ)】『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)』其實(shí)還有新版，即80年代的改開(kāi)版，改開(kāi)版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過(guò)我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)和計(jì)算模式的來(lái)由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開(kāi)版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材，不該被埋沒(méi)在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』上傳成文字版。

第十章機(jī)械能

【山話||? 本篇專(zhuān)欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；而老教材中的重量單位公斤，如今是用力單位牛頓表示，而如今的力是不使用公斤為單位的】?

§10-2功率

【01】在功的討論中，我們沒(méi)有考慮到完成這些功要化多少時(shí)間。但是在實(shí)際工作中，時(shí)間的因素是極其重要的。我們不僅要計(jì)算功，而且還需要知道完成一定的功需要化費(fèi)的時(shí)間。如果兩部機(jī)器做同樣多的功，顯然，能夠在較短時(shí)間內(nèi)完成這些功的機(jī)器具有較大的實(shí)用價(jià)值。在力學(xué)中，我們引入功率這個(gè)概念來(lái)描述作功的快慢。

【02】功與完成這個(gè)功所用的時(shí)間的比叫做功率。如果用 W 表示物體在時(shí)間 t 內(nèi)所做的功，用 N 表示功率，則。

【03】根據(jù)這個(gè)公式所求出的功率，實(shí)際上只是做功的物體在時(shí)間 t 內(nèi)的平均功率，同一個(gè)物體有時(shí)可以產(chǎn)生比平均功率大的功率，也有時(shí)可以產(chǎn)生比平均功率小的功率。例如，汽車(chē)在爬山的時(shí)候，它的功率可以比在平坦的公路上行駛時(shí)大一半甚至一倍。但是發(fā)動(dòng)機(jī)總不能在這樣大的功率下長(zhǎng)時(shí)間工作，因?yàn)槟菢右拱l(fā)動(dòng)機(jī)受到損壞。

【04】人在很短的時(shí)間內(nèi)，例如賽跑、跳高、搶救等時(shí)候，也可以產(chǎn)生比他的平均功率大得多的功率，但也總不能長(zhǎng)時(shí)間如此，否則要弄壞身體。

【05】我們知道功的公式是 W＝FS，所以功率的公式也可以寫(xiě)成 N＝FS/t? 。但是S/t＝v，因而N＝Fv? 。

【06】這個(gè)公式告訴我們，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率保持不變的時(shí)候，減小速度就會(huì)使它的牽引力增大；反之，增大速度就會(huì)使?fàn)恳p小。例如，汽車(chē)在上坡時(shí)，司機(jī)往往降低汽車(chē)的速度，以增大牽引力來(lái)克服在這種情況下所遇到的較大的阻力。

【07】功率的單位可以利用公式N＝W/t，根據(jù)功和時(shí)間的單位來(lái)確定。

【08】在厘米·克·秒制中，功率的單位是1每秒爾格，寫(xiě)做1爾格/秒。

【09】在米·公斤·秒制中，功率的單位是1每秒焦耳，寫(xiě)做1焦耳/秒。這個(gè)單位通常都叫做瓦特，即1瓦特＝1焦耳/秒。

【10】在工程技術(shù)中，常用1每秒公斤·米作為功率的單位，寫(xiě)做1公斤·米/秒。

【11】1公斤·米/秒=9.8焦耳/秒=9.8瓦特。【山注||? 這個(gè)公斤·米/秒如今是錯(cuò)誤單位?！?/span>

【12】此外，還有千瓦、馬力也是常用的功率單位，它們的關(guān)系如下：

【13】1千瓦＝1000瓦特，

【14】1馬力＝75公斤·米/秒＝735瓦特。

例2.一列火車(chē)用30公里/小時(shí)的勻速度前進(jìn)時(shí)所克服的阻力等于列車(chē)重量的0.003倍。如果列車(chē)的重量是1800噸.求機(jī)車(chē)的功率。

【解】已知v＝30公里/小時(shí)＝米/秒，F(xiàn)＝1800噸 × 0.003＝5.4噸＝5400公斤。

????????求機(jī)車(chē)的功率 N：

????????。

習(xí)題10-2

1、起重機(jī)的鏟斗和所裝的煤共重0.3噸，在5秒鐘內(nèi)升高15米。求起重機(jī)的平均功率是多少瓦特？折合多少馬力？【8820瓦特，12馬力】

2、汽車(chē)的功率為50馬力。當(dāng)汽車(chē)速度達(dá)到144公里/小時(shí)的時(shí)候，問(wèn)它的牽引力是多少？如果牽引力增加到125公斤時(shí)，汽車(chē)的速度是多少？【93.75公斤，108公里/小時(shí)】

3、當(dāng)汽車(chē)用30公里/小時(shí)的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的牽引力是270公斤。這時(shí)汽車(chē)的功率是多少？【30馬力】

4、一輛裝上20馬力發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車(chē)，在平坦的馬路上行駛時(shí)，速度可以達(dá)到90公里/小時(shí)，如果把這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)裝在一只小汽船上，則汽船的速度只可以達(dá)到15公里/小時(shí)。求汽車(chē)和汽船所遇到的阻力各等于多少？【60公斤，360公斤】

5、一臺(tái)車(chē)床進(jìn)行高速切削時(shí)，它的切削速度為420米/分，消耗的功率是5.8馬力，這時(shí)車(chē)刀受到的阻力是多少？如果阻力不變?cè)龃笄邢魉俣龋牡墓β蕦l(fā)生怎樣變化？【約62.1公斤，在阻力不變時(shí)增大切削速度，消耗的功率將增大】