K posouzení činnosti strojů a lidí je důležité znát nejen velikost vykonané práce, ale i dobu, za kterou se práce vykoná. Vykoná–li např. dělník určitou práci za 8 hodin, zatímco stroj tutéž práci za 1 hodinu, říkáme, že stroj má osmkrát větší průměrný výkon než člověk. Průměrný výkon vypočítáme jako podíl práce a doby, po kterou se práce koná

Jednotkou výkonu je watt (W). Jeden watt je výkon, při kterém se rovnoměrně koná práce 1 joulu po dobu 1 sekundy. Ze vzorce pro výkon můžeme vypočítat práci

 

Počítáme–li výkon ve wattech a čas v sekundách, obdržíme mechanickou práci ve watt sekundách s označení W s. Častější je však používání násobku této jednotky, a to kilowatt hodiny (např. v energetice). Přitom platí

 

Pojďme se podívat, co pro nás udělá 1 kWh. Na elektrickém sporáku uvaří jídlo pro tři osoby, v pračce vypere 1,5 kg prádla, v elektrické peci vytaví 3 kg oceli, v pekárně upeče 100 kg chleba atd. Ale na druhé straně manuální práce člověka za jeden rok nevydá víc než 250 kWh. K uhájení holého života musíme v podobě potravy přijmout 2 kWh energie denně. Dnešní člověk spotřebuje kolem 100 kWh denně (doprava, stroje, svícení …), v našich domácnostech se spotřebuje v průměru 22 kWh.

Zajímavost z historie:
Sládek jednoho nejmenovaného anglického pivovaru, si objednal u Jamese Watta parní strojek k pohonu čerpadla. Nechal pivovarského koně čerpat osm hodin vodu a po změření objemu vody zjistil, že kůň vyčerpal za sekundu průměrně 500 liber vody do výše 1 stopy. Takový výkon měl mít i požadovaný parní stroj. Watt ale vyrobil stroj, který za 1 s vyčerpal do výše 1 stopy 550 liber vody. Jestliže vše převedeme, pak 1 HP (z angličtiny horse power) je 735,5 W. Jeden kůň strojový ve skutečnosti nahradí tři koně živé. Tah více živých koní se neskládá podle pravidel aritmetického sčítání. Dva koně netáhnou dvojnásobnou silou jednoho koně, ale silou menší. Je to způsobeno tím, že více společně zapražených koní nesladí plně svou činnost, protože si navzájem částečně vadí. Člověk má výkonnost asi 1/10 HP.

James Watt.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Pavel Trnka. Under Creative Commons.

Autor textu

Autor textu: 

Související vědci

Rezervace a nákup vstupenek

Recepce

Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.