Сила срещу мощност
Share
Концепциите на сила и мощност изглежда предават подобни значения и често са объркани един за друг. Но в
Съдържание: сила срещу мощност
- 1 Основна концепция
- 2 формули
- 3 Пример
- 4 мерни единици
- 5 ученици-имена
- 6 Референции
Основна концепция
Сила може да възникне само когато обектите си взаимодействат. Всеки път, когато обектите си взаимодействат, те се бутат или издърпват един друг, независимо дали чрез директен контакт или контакт на разстояние. Примерите за директни контактни сили включват триенето на автомобилни гуми по пътя или въздушното съпротивление върху движеща се кола. Взаимодействието на разстояние се осъществява чрез сили като гравитация и магнетизъм. Силата е основен израз на физическите събития, както и времето и разстоянието.
Мощността се определя като количеството консумирана енергия за единица време. Друг начин за това е: скоростта, с която се извършва „работата”. Работата се случва, когато има сила, предизвикваща движение на даден предмет. Например човек, притиснат към тухлена стена, изразходва енергия, но не се работи и не се създава сила, защото стената не се движи. Но ако човек натисне една маса и я премести, значи има работа. Мощността изразява колко бързо е свършена тази работа. И така, силата е един елемент от уравнението на мощността, заедно с други основни елементи като разстояние и време.
Формули
Силата се изчислява като произведение на маса и гравитационно ускорение и обикновено се обозначава като
където F е силата, m е маса и а е гравитационното ускорение.
Като степен на промяна на свършената работа или енергия на подсистема, мощността се изчислява като:
където P е сила, W е работа и T е време.
пример
Силата е присъща на взаимодействието на всякакви обекти. Когато бейзболист удари топка, бухалката упражнява сила върху топката (и обратно). Планетите обикалят около слънцето заради сила. За да изчислите силата в нютони на бейзбол, който тежи 146 g, просто умножавате масата (в килограми, така .146) чрез ускорение (земното тегло е 9,8 метра в секунда), което се равнява на 1,43 нютона.
Ако човек тича и след това се изкачва по един и същи стълбищен стълб, се прави същото количество работа и два пъти, но по време на тичане се генерира повече сила, защото същото количество работа се извършва за по-малко време.
Мерни единици
В научните приложения силата се измерва в нютони, а в английската система се изразява в килограми. Единицата за сила на SI е нютона (N). Един нютон е силата, необходима за ускоряване на килограм маса със скорост един метър в секунда в квадрат или kg · m · s − 2. Един нютон е равен на 100 000 дина.
Единицата на мощност SI е вата (W). Един ват е равен на един джаул в секунда, където джаулът е единица енергия. Това е стандартната единица за измерване, но мощността може да се изрази с всякакви средства с течение на времето. Друг често срещан израз на мощността е конската сила, където 1 конска сила е равна на 746 вата.
Именници учени
Силите предизвикват ускорение (промяна в скоростта). Стандартната единица сила е кръстена на Исак Нютон, за да отпразнува втория си закон, който гласи: „ускорението на обект е пряко пропорционално на приложената сила…“ 1 нютон е количеството принудително необходимо за ускоряване на маса от 1 килограм при скорост 1 метър в секунда.
Джеймс Уат е бил шотландски изобретател и инженер. Уат създаде измерването на конските сили, за да обясни подобренията на мощността на неговата парна машина. Поради големия си принос за ефективността на парните двигатели, научната общност реши да го почете, като назначи единицата на мощност след него. Ватът е добавен към SI като единица мощност през 1960г.
Препратки
- Сила и нейното представителство - Класната физика
- Определение и математика на работата - Класната физика
- мощност - Класната физика
- Уикипедия: Мощност (физика)
- Как работят сила, мощност, въртящ момент и енергия - Как нещата работят
- Уикипедия: Ват
- Уикипедия: Джеймс Уат
