Definování síly ve fyzice

click fraud protection

Síla je míra, při které práce je hotovo nebo energie se přenáší za jednotku času. Výkon se zvyšuje, pokud se práce provádí rychleji nebo se energie přenáší v kratším čase.

Výpočet síly

Rovnice pro výkon je P = W / t

  • P znamená výkon (ve wattech)
  • W znamená množství odvedené práce (v joulech) nebo vynaložené energie (v joulech)
  • t znamená dobu (v sekundách)

Z hlediska počtu je moc derivátem práce s ohledem na čas. Pokud se práce provádí rychleji, výkon je vyšší. Pokud se práce provádí pomaleji, výkon je menší.

Protože práce je platnost - časový posun (W = F * d) a - rychlost je posun v čase (v = d / t), výkon se rovná síle a rychlosti rychlosti: P = F * v. Více síly je vidět, když je systém jak silný, tak rychlý.

Jednotky moci

Energie se měří v energii (joulech) děleno časem. Jednotka výkonu SI je watt (W) nebo joule za sekundu (J / s). Síla je skalární veličina, nemá žádný směr.

Výkon je často používán k popisu síly dodávané strojem. Koňská síla je jednotka síly v britském systému měření. Je to síla potřebná pro zvednutí 550 liber o jednu stopu za sekundu a je asi 746 wattů.

instagram viewer

Watt je často viděn ve vztahu k žárovky. V tomto jmenovitém výkonu je to rychlost, kterou žárovka přeměňuje elektrickou energii na světlo a teplo. Žárovka s vyšším příkonem spotřebuje více elektřiny za jednotku času.

Pokud znáte sílu systému, můžete najít množství práce, která bude vytvořena, jako W = Pt. Pokud má žárovka výkon 50 wattů, vytvoří 50 joul za sekundu. Za hodinu (3600 sekund) vyprodukuje 180 000 joulů.

Práce a síla

Když kráčíte kilometr, vaše pohybová síla přemísťuje vaše tělo, které se měří podle toho, jak se práce provádí. Když spustíte stejnou míli, děláte stejné množství práce, ale v kratším čase. Běžec má vyšší výkon než chodec, čímž vydává více wattů. Auto s 80 koňskými silami může produkovat rychlejší zrychlení než auto s 40 koňskými silami. Nakonec obě auta jedou 60 kilometrů za hodinu, ale motor o rychlosti 80 koní může dosáhnout této rychlosti rychleji.

V závodě mezi želvou a zajícem měl zajíc více síly a zrychlil rychleji, ale želva odvedla stejnou práci a překonala stejnou vzdálenost za mnohem delší dobu. Želva vykazovala menší sílu.

Průměrný výkon

Když diskutujeme o moci, lidé obvykle odkazují na průměrnou sílu, Pprům. Je to množství práce provedené v časovém období (ΔW / Δt) nebo množství energie převedené v časovém období (ΔE / Δt).

Okamžitá síla

Jaká je síla v určitém čase? Když se jednotka času přiblíží k nule, počet je třeba odvodit odpověď, ale je aproximována rychlostí síly a času.

instagram story viewer