Voima vs. voima
Share
Käsitteet pakottaa ja teho näyttävät välittävän samanlaisia merkityksiä ja sekoittuvat usein toisiinsa. Mutta sisään
Sisältö: Force vs Power
- 1 Peruskonsepti
- 2 kaavat
- 3 Esimerkki
- 4 mittayksikköä
- 5 Kaunotutkijat
- 6 Viitteet
Peruskonsepti
Voima voi tapahtua vain, kun esineet ovat vuorovaikutuksessa. Aina esineiden ollessa vuorovaikutuksessa, ne työntävät tai vetävät toisiaan joko suoran tai etäyhteyden kautta. Esimerkkejä suorista kosketusvoimista ovat autorenkaiden kitka tiellä tai liikkuvan auton ilmanvastus. Etäisyydessä tapahtuva vuorovaikutus tapahtuu voimien, kuten painovoiman ja magnetismin, kautta. Voima on perustavanlaatuinen ilmaus fyysisistä tapahtumista, samoin kuin aika ja etäisyys.
Teho määritellään kuluneen energian määränä aikayksikköä kohti. Toinen tapa sanoa tämä on: ”työn” suorittamisnopeus. Työ tapahtuu, kun esineen liikkeelle aiheuttaa voima. Esimerkiksi tiiliseinää vasten painava henkilö kuluttaa energiaa, mutta mitään työtä ei tehdä eikä virtaa luoda, koska seinä ei liiku. Mutta jos henkilö työntää pöytää ja liikuttaa sitä, niin on työtä. Voima ilmaisee kuinka nopeasti työ tehdään. Joten voima on yksi voimayhtälön elementti yhdessä muiden peruselementtien, kuten etäisyyden ja ajan kanssa.
kaavat
Voima lasketaan massan ja painovoimakiihtyvyyden tuloksena, ja siitä käytetään yleensä merkintää
missä F on voima, m on massa ja on painovoimakiihtyvyys.
Tehtyjen töiden tai osajärjestelmän energian muutosnopeutena teho lasketaan:
missä P on voimaa, W on työ ja T on aika.
esimerkki
Voima on luontainen kaikkien esineiden vuorovaikutuksessa. Kun baseball-pelaaja osuu palloon, lepakko kohdistaa voimaa palloon (ja päinvastoin). Planeetat kiertävät aurinkoa voiman takia. Laskeaksesi 146 g painavan baseballin voimakkuuden newtonissa, kerroit massan (kilogrammoina, siis .146) yksinkertaisesti kiihtyvyydellä (maan painovoima on 9,8 metriä sekunnissa), joka on 1,43 newtonia.
Jos ihminen juoksee ja kävelee sitten samalla portaat ylös, tehdään sama määrä työtä molemmilla kerroilla, mutta juoksemalla syntyy enemmän virtaa, koska sama työ tehdään lyhyemmässä ajassa.
Mittayksiköt
Tieteellisissä sovelluksissa voima mitataan newtonissa, ja Englannin järjestelmässä se ilmaistaan puntina. SI-voimayksikkö on newtoni (N). Yksi newtoni on voima, joka tarvitaan yhden kilogramman massan kiihdyttämiseen neliömetrillä sekunnissa tai kg · m · s – 2. Yksi newtoni on yhtä suuri kuin 100 000 dyneä.
SI-tehoyksikkö on wattia (W). Yksi watti on yhtä joulia sekunnissa, missä joule on energian yksikkö. Tämä on standardi mittayksikkö, mutta teho voidaan ilmaista millä tahansa energian avulla ajan myötä. Toinen yleinen tehon ilmaisu on hevosvoimaa, jossa 1 hevosvoima on yhtä suuri kuin 746 wattia.
Nimekaike-tutkijat
Voimat aiheuttavat kiihtyvyyden (nopeuden muutos). Vakiovoimayksikkö nimettiin Isaac Newtonin mukaan toisen lain kunniaksi, jonka mukaan ”esineen kiihtyvyys on suoraan verrannollinen kohdistettuun voimaan…” 1 newtoni on pakotettu määrä, joka tarvitaan 1 kilogramman massan kiihdyttämiseen nopeudella 1 metri sekunnissa.
James Watt oli skotlantilainen keksijä ja insinööri. Watt loi hevosvoiman mittauksen auttamaan selittämään hänen höyrykoneensa tehon parantumista. Koska suuri panos höyrykoneiden tehokkuuteen, tiedeyhteisö päätti kunnioittaa häntä nimeämällä voimayksikön hänen jälkeensä. Watt lisättiin SI: ään tehoyksikönä vuonna 1960.
Viitteet
- Voima ja sen edustus - Fysiikan luokkahuone
- Työn määritelmä ja matematiikka - Fysiikan luokkahuone
- teho - Fysiikan luokkahuone
- Wikipedia: Voima (fysiikka)
- Kuinka voima, voima, vääntömomentti ja energia toimivat? - HowStuffWorks
- Wikipedia: Watt
- Wikipedia: James Watt
