Definirea puterii în fizică

Puterea este viteza cu care muncă se face sau energie este transferat într-o unitate de timp. Puterea este crescută dacă lucrul este făcut mai rapid sau dacă energia este transferată în mai puțin timp.

Ecuația pentru putere este P = W / t

• P înseamnă putere (în wați)
• W înseamnă cantitatea de muncă depusă (în Joules) sau energia cheltuită (în Joules)
• t înseamnă cantitatea de timp (în secunde)

În termeni de calcul, puterea este derivata muncii în raport cu timpul. Dacă lucrările se fac mai rapid, puterea este mai mare. Dacă munca se face mai lent, puterea este mai mică.

De când munca este forta ori deplasare (W = F * d) și viteză este deplasarea în timp (v = d / t), puterea este egală cu forța vitezei timpului: P = F * v. Se observă mai multă putere atunci când sistemul este puternic în forță și rapid în viteză.

Puterea este măsurată în energie (joule) împărțită în timp. Unitatea de putere SI este watt (W) sau joule pe secundă (J / s). Puterea este o cantitate scalară, nu are direcție.

Puterea este des folosită pentru a descrie puterea livrată de o mașină. Cai putere este o unitate de putere în sistemul britanic de măsură. Este puterea necesară pentru a ridica 550 de kilograme cu un picior într-o secundă și este de aproximativ 746 de wați.

Watt-ul este adesea văzut în raport cu becuri. În această putere, este viteza cu care becul transformă energia electrică în lumină și căldură. Un bec cu o putere mai mare va folosi mai multă energie electrică pe unitatea de timp.

Dacă știți puterea unui sistem, puteți găsi cantitatea de muncă care va fi produsă, ca W = Pt. Dacă un bec are o putere de 50 de wați, va produce 50 de joule pe secundă. Într-o oră (3600 secunde) va produce 180.000 de joule.

Când parcurgi un kilometru, forța ta motivă îți deplasează corpul, care se măsoară pe măsură ce se lucrează. Când alergi același kilometru, faci aceeași cantitate de muncă, dar în mai puțin timp. Alergătorul are o putere mai mare decât cel care merge, scoțând mai mulți wați. O mașină cu 80 de cai putere poate produce o accelerație mai rapidă decât o mașină cu 40 de cai putere. La final, ambele mașini parcurg 60 de mile pe oră, dar motorul de 80 CP poate atinge această viteză mai repede.

În cursa dintre broască țestoasă și iepură, iepura a avut mai multă putere și a accelerat mai repede, dar țestoasa a făcut aceeași muncă și a parcurs aceeași distanță într-un timp mult mai lung. Testoasa a aratat mai putina putere.

Când discută despre putere, oamenii se referă de obicei la puterea medie, P_avg. Este cantitatea de muncă depusă într-o perioadă de timp (ΔW / Δt) sau cantitatea de energie transferată într-o perioadă de timp (ΔE / Δt).

Care este puterea la un moment dat? Când unitatea de timp se apropie de zero, calcul este necesar pentru a obține un răspuns, dar este aproximat de viteza forțelor.