Сила проти сили
Share
Поняття сила і потужність начебто передають подібні значення і часто плутають одне одного. Але в
Зміст: Сила проти сили
- 1 Основна концепція
- 2 Формули
- 3 Приклад
- 4 одиниці вимірювання
- 5 Тезка вчених
- 6 Довідники
Основна концепція
Сила може виникати лише тоді, коли об'єкти взаємодіють. Кожного разу, коли об'єкти взаємодіють, вони штовхаються або тягнуть один одного, чи то через прямий контакт, так і на відстань. Приклади сил прямого контакту включають тертя автомобільних шин про дорогу або опір повітря на машині, що рухається. Взаємодія на відстані відбувається за допомогою таких сил, як гравітація та магнетизм. Сила є основним вираженням фізичних явищ, як і часу та відстані.
Потужність визначається як кількість споживаної енергії за одиницю часу. Ще один спосіб це зробити: швидкість, з якою робиться “робота”. Робота відбувається тоді, коли є сила, що викликає рух предмета. Наприклад, людина, що притискається до цегляної стіни, споживає енергію, але не робиться ніяких робіт і не створюється енергія, оскільки стіна не рухається. Але якщо людина натискає на стіл і рухає ним, значить, є робота. Потужність виражає, наскільки швидко виконується ця робота. Отже, сила - це один елемент рівняння потужності, а також інші основні елементи, такі як відстань і час.
Формули
Сила обчислюється як добуток маси і гравітаційного прискорення і зазвичай позначається як
де Ж сила, м є маса і а - гравітаційне прискорення.
Як швидкість зміни виконаної роботи або енергії підсистеми, потужність обчислюється як:
де П це влада, W є робота і т час.
Приклад
Сила притаманна взаємодії будь-яких і всіх об'єктів. Коли бейсболіст вдаряє м'яч, бита чинить силу на м'яч (і навпаки). Планети обертаються навколо Сонця через силу. Щоб обчислити силу в ньютонах бейсболу, яка важить 146 г, ви просто помножите масу (в кілограмах, так .146) на прискорення (сила Землі - 9,8 метра в секунду), що дорівнює 1,43 ньютона.
Якщо людина бігає, а потім піднімається одним і тим же сходами, то обидва рази робиться однаковий обсяг роботи, але під час бігу генерується більше енергії, оскільки таку ж кількість роботи виконується за менший час.
Одиниці вимірювання
У наукових програмах сила вимірюється в ньютонах, а в англійській системі вона виражається в фунтах. Одиницею сили SI є ньютон (N). Один ньютон - сила, необхідна для прискорення маси кілограма зі швидкістю одного метра в секунду, або кг · м · с − 2. Один ньютон дорівнює 100 000 дюнів.
Одиниця потужності СІ - ватт (Вт). Один ват дорівнює одному джоулю в секунду, де джоуль - одиниця енергії. Це стандартна одиниця вимірювання, але потужність може виражатися будь-якими засобами енергії з часом. Ще одне поширене вираження потужності - кінські сили, де 1 кінських сил дорівнює 746 Вт.
Тезка вчених
Сили викликають прискорення (зміна швидкості). Стандартна одиниця сили була названа на честь Ісаака Ньютона, щоб відсвяткувати свій 2-й закон, в якому сказано: "прискорення об'єкта прямо пропорційне силі, що застосовується ..." 1 ньютон - це кількість вимушеної сили, необхідної для прискорення маси в 1 кілограм при швидкість 1 метр в секунду.
Джеймс Ватт був шотландським винахідником і інженером. Ватт створив вимірювання кінських сил, щоб допомогти пояснити поліпшення потужності його парової машини. Враховуючи великий внесок у ефективність парових двигунів, наукове співтовариство вирішило шанувати його, назвавши одиницю потужності після нього. Ват був доданий до СІ як одиниця потужності в 1960 році.
Список літератури
- Сила та її представництво - Клас фізики
- Визначення та математика роботи - Клас фізики
- Потужність - Клас фізики
- Вікіпедія: Сила (фізика)
- Як працюють сила, потужність, крутний момент та енергія - HowStuffWorks
- Вікіпедія: Ватт
- Вікіпедія: Джеймс Ватт
