Skillnad mellan arbete och kraft
Share
Huvudskillnad - Arbeta mot kraft
Arbete och makt är två nära besläktade termer som diskuteras i fysiken. Men dessa termer kan inte användas omväxlande. Till exempel när vi uttrycker kapaciteten hos ett kraftverk eller väderkvarn uttrycker vi det i antingen kW eller MW eller GW. Det finns ingen mening att uttrycka kapaciteten hos ett kraftverk i antingen kWh eller MWh eller GWh. Men när vi vill uttrycka vår inhemska energiförbrukning uttrycker vi den i kWh. De huvudskillnad mellan arbete och makt är det Arbetet är den mängd energi som överförs när ett föremål flyttas av en yttre kraft medan makt är arbetets hastighet.
Vad är arbete
Arbete är den mängd energi som överförs när ett objekt flyttas av en obalanserad yttre kraft som verkar på den. Det är en skalär mängd. Dess SI-enhet är Joule (J).
Arbetet är gjort på flera sätt.
Ex: när ett föremål roteras av ett yttre vridmoment, när en gas komprimeras eller expanderas, när en kropp flyttas av en yttre kraft som verkar på det.
Arbetet som utförs av en yttre kraft som verkar på en kropp kan definieras som integralet av den skalära produkten av kraften och förskjutningen som orsakas av den kraften. Detta arbete som utförts (W) kan beräknas med hjälp av ekvationen,
Arbetet som utförs av ett yttre vridmoment som verkar på en kropp kan definieras som integralet av vridmomentets skalärprodukt och vinkelförskjutningen som orsakas av det vridmomentet. Detta arbete som utförts (W) kan uttryckas som,
Arbetet (W), när en gas komprimeras vid konstant tryck, ges av W = P (AV)
Var, P-Tryck, ΔP-Ändra i volymen.
När vi hanterar små energivärden används eV som enhet. Det är lika med arbetet, på en elektron när det accelereras genom en potentiell skillnad på 1V.
1eV = 1,602 J
När vi hanterar stora mängder, används kWh, MWh, GWh eller TWh.
Vad är makt
Makt är ett mycket viktigt begrepp i fysiken. Det är arbetets hastighet. Med andra ord är makt mängden arbete som utförts per tidsenhet. Det är en skalär mängd. SI-enheten för mätkraft är Joule per sekund (Js-1) eller Watt (W). Effektbegreppet är viktigt när arbetskapaciteten hos en vattenvärmare, elektrisk ugn, glödlampa, fläkt eller en generator uttrycks. Detta beror på att det inte finns någon mening att uttrycka en sådan utrustnings arbetsförmåga när det gäller energi, eftersom energiförbrukningen av dem beror på tiden. Energiförbrukningen ökar med tiden, men effekten förblir oförändrad (ungefär) över tiden eftersom en utrustning är utformad för att arbeta med en förutbestämd effekt. Så man kan enkelt beräkna energiförbrukningen hos en utrustning om han känner till sin kraft. Dessutom uttrycks kraften hos en kraftverk eller väderkvarn i kraft (i MW).
Om "arbetet gjort" och "tidtaget" är kända kan effekten beräknas med hjälp av följande ekvation.
Kraft = Arbetet klar / Tagen
Effekten kan vara elektrisk eller mekanisk. Den elektriska effekten kunde beräknas med följande ekvationer.
Om kraften som verkar på ett objekt och objektets hastighet är känd kan den mekaniska effekten beräknas med användning av ekvationen nedan.
P = F.V
Var,
F är kraften som verkar på objektet.
V är objektets hastighet.
Följande ekvation kan användas för att beräkna den mekaniska kraften hos en roterande kropp.
P = τ.ω
Var,
τ är vridmomentet som verkar på objektet.
ω är objektets vinkelhastighet.
Följande lista är viktig när vi hanterar makten.
1W = 1J
1 kW = 1000 W
1 MW = 1000 kW
1GW = 1000 MW
1TW = 1000 GW
Skillnad mellan arbete och kraft
Definition av arbete och kraft:
Arbete: Arbete är mängden energiöverföring när ett föremål flyttas av en yttre kraft.
Kraft: Makt är arbetets hastighet.
Mängdens mängd:
Arbete: Arbetet är askalär mängd.
Kraft: Makt är också en skalär mängd.
SI-enhet:
Arbete: Arbetet mäts av Joule (J).
Kraft: Effekten mäts med Watt (W).
I SI-basenheter:
Arbete: SI Basenhet av arbete är kgm2 s-2
Kraft: SI basenhet av ström ärkgm2s-3
Andra enheter:
Arbete: Arbetet mäts också ieV, kWh, MWh, GWh.
Kraft:Effekt mäts också ikW, MW, GW.
Image Courtesy:
"Hästkraft" av eget arbete, originalversion på tyska av Sgbeer - (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
