Εξουσία

Εξουσία

Τι είναι η δύναμη;

Η λέξη «δύναμη» χρησιμοποιείται συχνά για να περιγράψει κάποιον που έχει την εξουσία όπως ένας βασιλιάς ή ένας δικτάτορας. Χρησιμοποιείται επίσης για να περιγράψει κάποιον ή κάτι που είναι πολύ δυνατό σαν παίκτης του μπέιζμπολ που χτυπάει εντός έδρας. Στη φυσική, η δύναμη χρησιμοποιείται για να περιγράψει τον ρυθμό με τον οποίο χρησιμοποιείται η ενέργεια. Με άλλα λόγια, είναι μια μέτρηση του πόσο γρήγορα χρησιμοποιείτε ενέργεια.

Η εξίσωση που περιγράφει την ισχύ είναι:
Ισχύς = Εργασία ÷ Χρόνος
ή
P = Π / Τ
Ενα παράδειγμα

Είτε εκτελείτε μια σκάλα σε 5 δευτερόλεπτα είτε κάνετε μια αργή βόλτα στην ίδια πτήση σε 40 δευτερόλεπτα, κάνετε την ίδια δουλειά. Ωστόσο, το κάνετε με διαφορετικό ρυθμό. Όταν ανεβαίνετε τις σκάλες εργάζεστε πολύ πιο γρήγορα. Καθώς ανεβαίνετε τις σκάλες έχετε μεγαλύτερη ισχύ από ό, τι όταν ανεβαίνετε τις σκάλες.

Εάν η εργασία που σας χρειάζεται να ανεβείτε τις σκάλες είναι 1000 joules, τότε μπορούμε να υπολογίσουμε την ισχύ και στις δύο περιπτώσεις P₁(τρέξιμο) και P_δύο(το περπάτημα):

Ισχύς = W / t
Π₁= 1000 J ÷ 5 s
Π₁= 200 W.

Π_δύο= 1000 J ÷ 40 s
Π_δύο= 25 W.

Μπορείτε να δείτε ότι η ισχύς ήταν πολύ υψηλότερη κατά την εκτέλεση των σκαλοπατιών παρά με τα πόδια.

Πώς να μετρήσετε την ισχύ

Η τυπική μονάδα μέτρησης ισχύος είναι το Watt. Από την παραπάνω εξίσωση μπορούμε να δούμε ότι η δύναμη είναι Εργασία ÷ Χρόνος. Η μονάδα εργασίας είναι το joule (J), οπότε το Watt είναι το ίδιο με το joule / second ή J / s.

Μια άλλη κοινή μονάδα ισχύος που χρησιμοποιείται για κινητήρες αυτοκινήτων και μηχανήματα είναι η ιπποδύναμη. Μια ιπποδύναμη είναι περίπου ισοδύναμη με 745,7 Watt.

Δύναμη και Δύναμη

Η ισχύς μπορεί επίσης να υπολογιστεί από τη δύναμη και την ταχύτητα ενός αντικειμένου χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση:

ισχύς = δύναμη * ταχύτητα
Ηλεκτρική ισχύς

Κατά την εκτίμηση του ηλεκτρικός ισχύς, χρησιμοποιούμε το ρεύμα και την τάση. Το ρεύμα μετράται σε αμπέρ (Α) και η τάση μετράται σε βολτ (V). Σημείωση: Το ρεύμα αναπαρίσταται σε εξισώσεις με ένα 'I.'

Ισχύς = Τρέχουσα * Τάση
P = I * V
Παράδειγμα προβλήματος:

Ποια είναι η ισχύς ενός ηλεκτρικού κυκλώματος που παράγει 3 αμπέρ στα 10 βολτ;

P = I * V
P = 3A * 10V
P = 30 Watt

Ενδιαφέροντα γεγονότα για τη δύναμη

• Οι εκρήξεις μπορεί να μην απελευθερώνουν πάντα πολύ ενέργεια, αλλά επειδή απελευθερώνουν ενέργεια σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, μπορούν ακόμα να είναι πολύ ισχυρές.
• Ο λογαριασμός «power» που λαμβάνουμε μέσω ταχυδρομείου χρεώνεται συνήθως σε κιλοβάτ ώρες. Αυτή είναι η ισχύς με την πάροδο του χρόνου που είναι πραγματικά μια μέτρηση της ενέργειας που χρησιμοποιείται και όχι της ισχύος.
• Η ισχύς που ασκείται από τους πυραύλους Space Shuttle κατά την ανύψωση είναι περίπου 12 δισεκατομμύρια βατ.
• Μια ιπποδύναμη ισούται με τη δύναμη που χρειάζεται για να ανυψώσει 550 λίβρες πάνω από ένα πόδι σε ένα δευτερόλεπτο.