Force versus Power

De concepten van dwingen en macht lijken vergelijkbare betekenissen over te brengen en zijn vaak verward voor elkaar. Maar in de natuurkunde zijn ze niet uitwisselbaar. Dwingen is het fundamentele resultaat van een interactie tussen twee objecten, terwijl macht is een uitdrukking van de energie die in de loop van de tijd wordt verbruikt (werk), waarvan kracht een element is. Kracht en macht kunnen zowel worden beschreven als gemeten, maar een kracht is een feitelijk fysisch fenomeen, en macht op zichzelf is dat niet.

Vergelijkingstabel

Force versus Power vergelijkingstabel

Dwingen	macht
Definitie	Een push of een pull als gevolg van een interactie tussen objecten.	Macht is de snelheid waarmee het werk wordt gedaan, of energie wordt overgedragen.
Eenheid	newton	watt = joules / seconde
Symbool	F	P
Genoemd naar	Isaac Newton	James Watt
Afleidingen van andere hoeveelheden	F = m a (kracht = massa vermenigvuldigd met versnelling)	P = w / t (macht = werk gedeeld door tijd)
Relatie tot "Werk"	Kracht die over een afstand wordt toegepast, creëert werk.	Snelheid waarop het werk wordt uitgevoerd.
Dagelijks voorbeeld	Zwaartekracht, wrijving, magnetisme.	Paardenkracht (1 pk = 750 Watt).

Inhoud: Force vs Power

• 1 basisconcept
• 2 formules
• 3 Voorbeeld
• 4 eenheden van meting
• 5 Namesake-wetenschappers
• 6 Referenties

Basis concept

Een kracht kan alleen optreden wanneer objecten interageren. Wanneer objecten samenwerken, duwen of trekken ze elkaar, hetzij door direct contact of op afstand contact. Voorbeelden van directe contactkrachten zijn de wrijving van autobanden op een weg of de luchtweerstand van een rijdende auto. Interactie op afstand vindt plaats door krachten zoals zwaartekracht en magnetisme. Kracht is een fundamentele uitdrukking van fysieke gebeurtenissen, evenals tijd en afstand.

Vermogen wordt gedefinieerd als de hoeveelheid energie die per tijdseenheid wordt verbruikt. Een andere manier om dit te zeggen is: de snelheid waarmee "werk" wordt gedaan. Werk treedt op wanneer er kracht is die beweging van een object veroorzaakt. Een persoon die tegen een stenen muur drukt, verbruikt bijvoorbeeld energie, maar er wordt geen werk gedaan en er wordt geen stroom gecreëerd omdat de muur niet beweegt. Maar als een persoon op een tafel duwt en beweegt, dan is er werk. Kracht geeft aan hoe snel dat werk wordt gedaan. Dus, kracht is een element van de machtsvergelijking, samen met andere basiselementen zoals afstand en tijd.

formules

Kracht wordt berekend als een product van massa en zwaartekrachtversnelling, en wordt meestal aangeduid als

waar F is de kracht, m is massa en een is de zwaartekrachtversnelling.

Als een snelheid van verandering van werk of de energie van een subsysteem, macht wordt berekend als:

waar P is kracht, w is werk en t het is tijd.

Voorbeeld

Kracht is inherent aan de interactie van alle objecten. Wanneer een honkbalspeler een bal raakt, oefent de vleermuis kracht uit op de bal (en vice versa). Planeten draaien om de zon vanwege geweld. Om de kracht in newtons van een honkbal met een gewicht van 146 g te berekenen, vermenigvuldig je simpelweg de massa (in kilogram, dus .146) met de versnelling (de zwaartekracht van de aarde is 9,8 meter per seconde), wat overeenkomt met 1,43 newton.

Als een persoon loopt en vervolgens dezelfde trap oploopt, wordt dezelfde hoeveelheid werk beide keren gedaan, maar wordt meer vermogen gegenereerd tijdens het hardlopen, omdat dezelfde hoeveelheid werk wordt uitgevoerd in minder tijd.

Meeteenheden

In wetenschappelijke toepassingen wordt geweld gemeten in newton en in het Engelse systeem uitgedrukt in kilo's. De SI-eenheid van geweld is de newton (N). Eén newton is de kracht die nodig is om een ​​massa van één kilogram te versnellen met een snelheid van één meter per seconde in het kwadraat of kg · m · s-2. Eén newton is gelijk aan 100.000 dynes.

De SI-eenheid van vermogen is de watt (W). Eén watt is gelijk aan één joule per seconde, waarbij joule de eenheid van energie is. Dit is de standaard meeteenheid, maar het vermogen kan in de loop van de tijd worden uitgedrukt door middel van energie. Een andere veel voorkomende uitdrukking van kracht is de pk's, waarbij 1 pk gelijk staat aan 746 watt.

Namesake-wetenschappers

Krachten veroorzaken versnelling (een verandering in snelheid). De standaardeenheid van geweld werd genoemd naar Isaac Newton om zijn 2e wet te vieren, waarin staat: "de versnelling van een object is rechtevenredig met de toegepaste kracht ..." 1 newton is de hoeveelheid gedwongen die nodig is om een ​​massa van 1 kilogram te versnellen bij een snelheid van 1 meter per seconde.

James Watt was een Schotse uitvinder en een ingenieur. Watt creëerde de meting van paardenkrachten om de vermogensverbeteringen van zijn stoommachine te helpen verklaren. Vanwege zijn grote bijdrage aan de efficiëntie van stoommachines, besloot de wetenschappelijke gemeenschap hem te eren door de eenheid van macht naar hem te benoemen. De watt werd toegevoegd aan de SI als een eenheid van kracht in 1960.

Referenties

• Force en zijn vertegenwoordiging - The Physics Classroom
• Definitie en wiskunde van werk - The Physics Classroom
• macht - The Physics Classroom
• Wikipedia: Power (fysica)
• Hoe Force, Power, Torque en Energy werken - Hoe dingen werken
• Wikipedia: Watt
• Wikipedia: James Watt