Forță vs. putere

Conceptele forta și putere par să transmită înțelesuri similare și sunt deseori confuze una pentru cealaltă. Dar în fizică, ele nu sunt interschimbabile. Forta este rezultatul fundamental al unei interacțiuni între două obiecte, în timp ce putere este o expresie a energiei consumate în timp (muncă), a cărei forță este un element. Forța și puterea pot fi descrise și măsurate, dar forța este un fenomen fizic real, iar puterea în sine nu este.

Diagramă de comparație

Forța versus tabelul de comparație a puterii

Forta	Putere
Definiție	O împingere sau o tragere rezultată dintr-o interacțiune între obiecte.	Puterea este rata la care se lucrează sau se transmite energia.
Unitate	newton	watt = jouli / secundă
Simbol	F	P
Numit după	Isaac Newton	James Watt
Derivări din alte cantități	F = m a (forța = masa înmulțită cu accelerația)	P = w / t (putere = lucrare împărțită la timp)
Relația cu "Lucrul"	Forța aplicată la distanță creează muncă.	Rata la care se lucrează.
Exemplu de zi cu zi	Gravitatea, frecare, magnetism.	Putere de cai (1 cai putere = 750 W).

Cuprins: forță vs putere

• 1 Concept de bază
• 2 Formule
• 3 Exemplu
• 4 unități de măsură
• 5 Oamenii de știință Namesake
• 6 Referințe

Concept de bază

O forță poate apărea numai atunci când obiectele interacționează. Ori de câte ori obiectele interacționează, ele se împing sau se trag unul pe altul, fie prin contact direct, fie prin contact la distanță. Exemple de forțe de contact directe includ frecare a anvelopelor auto pe un drum sau rezistența aerului pe o mașină în mișcare. Interacțiunea la distanță se produce prin forțe precum gravitația și magnetismul. Forța este o expresie fundamentală a evenimentelor fizice, precum și timpul și distanța.

Puterea este definită ca cantitatea de energie consumată pe unitate de timp. Un alt mod de a pune acest lucru este: rata la care se lucreaza. Lucrarea are loc când există forță care determină mișcarea unui obiect. De exemplu, o persoană care presează un perete de cărămidă consumă energie, dar nu se lucrează și nu se creează nicio putere deoarece peretele nu se mișcă. Dar dacă o persoană împinge pe o masă și o mișcă, atunci există muncă. Puterea exprimă cât de repede se face acest lucru. Deci, forța este un element al ecuației de putere, împreună cu alte elemente de bază cum ar fi distanța și timpul.

Formulele

Forța este calculată ca produs al accelerației în masă și gravitațională și este de obicei indicată ca

Unde F este forța, m este masa și A este accelerația gravitațională.

Ca rată de schimbare a muncii efectuate sau a energiei unui subsistem, puterea se calculează astfel:

Unde P este putere, W este de lucru și T este timpul.

Exemplu

Forța este inerentă interacțiunii oricăror obiecte. Atunci când un jucător de baseball lovește o minge, liliacul exercită forța asupra mingii (și invers). Planeta orbitează soarele din cauza forței. Pentru a calcula forța în newtoni a unui baseball care cântărește 146 g, pur și simplu înmulțiți masa (în kilograme, deci .146) cu accelerația (gravitatea Pământului este de 9,8 metri pe secundă), ceea ce înseamnă 1,43 newtoni.

Dacă o persoană rulează și apoi urcă același scări de tren, aceeași cantitate de lucru se face deopotrivă, dar mai multă putere este generată în timpul funcționării, deoarece aceeași cantitate de lucru este efectuată în mai puțin timp.

Unități de măsură

În aplicațiile științifice, forța este măsurată în newtoni, iar în sistemul englez este exprimată în kilograme. Unitatea SI de forță este Newton (N). Un nouton este forța necesară pentru a accelera o masă de un kilogram la o viteză de un metru pe secundă pătrat sau kg · m · s-2. Un nouton este egal cu 100.000 dynes.

Unitatea SI de putere este watt (W). Un watt este egal cu un joulu pe secundă, unde joule este unitatea de energie. Aceasta este unitatea standard de măsură, dar puterea poate fi exprimată prin orice mijloace de energie în timp. O altă expresie comună a puterii este puterea de cai, unde 1 cai putere este egal cu 746 wați.

Oameni de știință

Forțele determină accelerația (o schimbare a vitezei). Unitatea standard de forță a fost numită după Isaac Newton pentru a sărbători a doua lege care spune că "accelerarea unui obiect este direct proporțională cu forța aplicată ..." 1 newton este cantitatea forțată necesară pentru a accelera o masă de 1 kg la o rată de 1 metru pe secundă.

James Watt a fost inventator scoțian și inginer. Watt a creat măsurarea puterii pentru a explica îmbunătățirile de putere ale motorului său cu aburi. Din cauza contribuției sale majore la eficiența motoarelor cu aburi, comunitatea științifică a decis să-l onoreze numind unitatea de putere după el. Valul a fost adăugat la SI ca unitate de putere în 1960.

Referințe

• Forța și reprezentarea ei - Sala de clasă fizică
• Definiția și matematica muncii - Sala de clasă fizică
• Putere - Sala de clasă fizică
• Wikipedia: Puterea (fizica)
• Cum funcționează Forța, Puterea, Cuplul și Energia - HowStuffWorks
• Wikipedia: Watt
• Wikipedia: James Watt