物理中W的公式有以下几种:
1. **W=F*S**,表示力与力的方向上移动的距离的乘积,适用于所有力,包括恒力与变力。
2. **W=P*t**,表示单位时间内做的功,适用于功率为恒力的场合,其中P是功率,t是时间。
3. **W=UIt**,表示单位时间内电场对电荷所做的功,适用于电路中的电功。
4. **W=Gh**,表示重力做的功,即物体由于重力作用而做的功。
以上公式中,W代表功,F代表力,S代表在力的方向上通过的距离,P代表功率,t代表时间,U代表电压,I代表电流,G代表重力加速度,h代表物体在重力方向上通过的距离。
假设有一个长方形的过滤器,它的长、宽、高分别为1米、0.5米和0.2米。过滤器的重量为5千克,需要用一台功率为50瓦的电动机来驱动它。已知过滤器的面积为0.2平方米,需要过滤的液体流量为每分钟1升。
根据题目,我们需要计算电动机每分钟需要做的功。根据W=Fs公式,其中F为过滤器受到的推力(可视为重力),s为过滤器的长度(即过滤面积),则有:
W = Fs = Gh = mg = 5kg x 9.8N/kg = 49J
由于过滤器每分钟的液体流量为1升,而过滤器的面积为0.2平方米,所以每分钟过滤的液体体积为2立方分米。由于液体从过滤器流出时需要克服重力做功,所以每分钟电动机需要做的功为:
$W = Fs = mg = 5kg \times 9.8N/kg = 49J$
$49J \div 2dm^{3} = 24.5J/cm^{3}$
因此,为了满足过滤器的需求,电动机每分钟需要消耗的功率为50瓦是足够的。这个例题可以帮助你理解W=Fs公式的应用,以及如何根据具体问题来计算做功的大小。