Force vs Power

Begreppen tvinga och kraft verkar förmedla liknande betydelser och är ofta förvirrade för varandra. Men i fysiken är de inte utbytbara. Tvinga är det grundläggande resultatet av en interaktion mellan två objekt, medan kraft är ett uttryck för energi som förbrukas över tid (arbete), av vilken kraft är ett element. Kraft och kraft kan både beskrivas och mätas, men en kraft är ett faktiskt fysiskt fenomen och kraften i sig är inte det.

Jämförelsediagram

Force vs Power jämförelse diagram

Tvinga	Kraft
Definition	Ett tryck eller ett drag som härrör från en interaktion mellan objekt.	Makt är den takt som arbetet är gjort, eller energi överförs.
Enhet	newton	watt = joules / sekund
Symbol	F	P
Döpt efter	Isaac Newton	James Watt
Derivationer från andra kvantiteter	F = m a (kraft = massa multiplicerad med acceleration)	P = w / t (effekt = arbete dividerat med tiden)
Relation to "Work"	Kraft som tillämpas över ett avstånd skapar arbete.	Betygsätt vid vilket arbete som utförs.
Vardagsexempel	Tyngdkraft, friktion, magnetism.	Hästkrafter (1 hk = 750 watt).

Innehåll: Force vs Power

• 1 grundläggande begrepp
• 2 formler
• 3 Exempel
• 4 måttenheter
• 5 Namesake Scientists
• 6 referenser

Grundläggande koncept

En kraft kan bara inträffa när objekt samverkar. När objekt samverkar, trycker de på eller dra varandra, oavsett om de är direktkontakt eller på avståndskontakt. Exempel på direktkontaktkrafter är friktion av bildäck på en väg, eller luftmotståndet på en rörlig bil. På-avståndsinteraktion sker genom krafter som gravitation och magnetism. Force är ett grundläggande uttryck för fysiska händelser, liksom tid och avstånd.

Effekt definieras som mängden energi som förbrukas per tidsenhet. Ett annat sätt att uttrycka detta är: den takt som "arbete" är gjort. Arbete inträffar när det finns kraft som orsakar rörelse av ett föremål. En person som pressar mot en tegelvägg ökar till exempel energi, men inget arbete görs och ingen kraft skapas eftersom väggen inte rör sig. Men om en person trycker på ett bord och flyttar det, så finns det arbete. Kraft uttrycker hur snabbt det arbetet görs. Så kraft är ett element i kraftekvationen, tillsammans med andra grundläggande element som avstånd och tid.

formler

Kraften beräknas som en produkt av mass- och gravitationsacceleration, och betecknas vanligen som

var F är kraften, m är massa och en är gravitationsaccelerationen.

Som en förändringshastighet av arbetet eller energin hos ett delsystem beräknas effekten som:

var P är makt, W är arbete och t är tid.

Exempel

Force är inneboende i samspelet mellan alla och alla objekt. När en basebollspelare träffar en boll, utträder fladderminalen på bollen (och vice versa). Planeter kretsar solen på grund av kraft. För att beräkna kraften i newtons av en baseball som väger 146 g, multiplicerar du helt enkelt massan (i kilogram, så .146) genom acceleration (jordens gravitation är 9,8 meter per sekund), vilket motsvarar 1,43 newton.

Om en person kör och går upp samma trappa, görs samma mängd arbete båda gånger, men mer kraft genereras under körning, eftersom samma mängd arbete utförs på kortare tid.

Måttenheter

I vetenskapliga tillämpningar mäts kraften i newtons, och i det engelska systemet uttrycks det i pund. SI-enheten av kraft är Newton (N). En newton är den kraft som krävs för att accelerera en kilo massa med en hastighet av en meter per sekund kvadrat eller kg · m · s-2. En newton är lika med 100.000 dyner.

SI-enhetenheten är watt (W). En watt är lika med en joule per sekund, där Joule är enhetsenhet. Detta är den vanliga måttenheten, men effekten kan uttryckas med något medel för energi över tiden. Ett annat vanligt kraftuttryck är hästkraften, där 1 hästkraft är lika med 746 watt.

Namesake Scientists

Krafter orsakar acceleration (en hastighetsförändring). Standardenheten för kraft namngavs efter Isaac Newton för att fira sin 2: a lag, där det står att "accelerationen av ett föremål är direkt proportionellt mot den applicerade kraften". 1 newton är den mängd som krävs för att accelerera en massa på 1 kilo vid en hastighet av 1 meter per sekund.

James Watt var en skotsk uppfinnare och ingenjör. Watt skapade mätningen av hästkrafter för att förklara effektförbättringen av hans ångmaskin. På grund av sitt stora bidrag till ångmotorns effektivitet bestämde vetenskapsrådet att hedra honom genom att namnge kraftenheten efter honom. Watt tillsattes till SI som en kraftenhet 1960.

referenser

• Force och dess representation - Fysikklassrummet
• Definition och matematik av arbete - Fysikklassrummet
• Kraft - Fysikklassrummet
• Wikipedia: Makt (fysik)
• Hur kraft, kraft, moment och energi fungerar - Hur saker fungerar
• Wikipedia: Watt
• Wikipedia: James Watt