Kraft vs. Leistung
- 1878
- 264
- Kurt Reinelt
Die Konzepte von Gewalt Und Leistung scheinen ähnliche Bedeutungen zu vermitteln und sind oft verwirrt für einander. Aber in der Physik sind sie nicht austauschbar. Gewalt ist das grundlegende Ergebnis einer Wechselwirkung zwischen zwei Objekten Leistung ist Ausdruck von Energie, die im Laufe der Zeit (Arbeit) verbraucht wird, von denen Kraft ein Element ist. Kraft und Kraft können sowohl beschrieben als auch gemessen werden, aber eine Kraft ist ein tatsächliches physikalisches Phänomen, und die Kraft an sich ist nicht.
Vergleichstabelle
| Gewalt | Leistung | |
|---|---|---|
| Definition | Ein Druck oder ein Zug, der sich aus einer Wechselwirkung zwischen Objekten ergibt. | Leistung ist die Rate, mit der die Arbeit erledigt ist, oder Energie übertragen wird. |
| Einheit | Newton | Watt = Joule/Sekunde |
| Symbol | F | P |
| Benannt nach | Isaac Newton | James Watt |
| Ableitungen aus anderen Größen | F = m a (Kraft = Masse multipliziert mit Beschleunigung) | P = w/t (Power = Arbeit geteilt durch die Zeit) |
| Beziehung zu „Arbeit“ | Über eine Entfernung aufgetragene Kraft schafft Arbeit. | Rate, bei der Arbeit ausgeführt wird. |
| Alltägliches Beispiel | Schwerkraft, Reibung, Magnetismus. | Pferdestärke (1 PS = 750 Watt). |
Basiskonzept
Eine Kraft kann nur auftreten, wenn Objekte interagieren. Wenn Objekte interagieren, drücken oder ziehen sie sich gegenseitig, sei es durch direkten Kontakt oder AT-A-Distanz-Kontakt. Beispiele für direkte Kontaktkräfte sind die Reibung von Autoreifen auf einer Straße oder den Luftwiderstand auf einem sich bewegenden Auto. AT-A-Distanz-Wechselwirkung tritt durch Kräfte wie Schwerkraft und Magnetismus auf. Kraft ist ein grundlegender Ausdruck physikalischer Ereignisse, ebenso wie Zeit und Entfernung.
Leistung ist definiert als die Menge an Energie, die pro Zeiteinheit verbraucht wird. Eine andere Möglichkeit, dies zu sagen, ist: Die Rate, mit der „Arbeit“ erledigt ist. Arbeiten treten auf, wenn eine Kraft zu einer Bewegung eines Objekts führt. Zum Beispiel verbraucht eine Person, die gegen eine Mauer drückt. Aber wenn eine Person auf einen Tisch drückt und ihn bewegt, gibt es Arbeit. Macht drückt aus, wie schnell diese Arbeit erledigt ist. Kraft ist also ein Element der Leistungsgleichung, zusammen mit anderen grundlegenden Elementen wie Entfernung und Zeit.
Formeln
Kraft wird als Produkt der Massen- und Gravitationsbeschleunigung berechnet und wird normalerweise als bezeichnet als
Wo F ist die Kraft, M ist Masse und A ist die Gravitationsbeschleunigung.
Als Änderung der Arbeitsänderung oder die Energie eines Subsystems wird die Leistung berechnet als:
Wo P ist Macht, W ist Arbeit und T ist an der Zeit.
Beispiel
Kraft ist der Wechselwirkung aller Objekte inhärent. Wenn ein Baseballspieler einen Ball trifft, übt die Fledermaus auf den Ball ein (und umgekehrt). Planeten umkreisen die Sonne aus Gewalt. Um die Kraft in Newtons eines Baseballs zu berechnen, der 146 g gewichtet, multiplizieren Sie einfach die Masse (in Kilogramm, also .146) durch Beschleunigung (die Schwerkraft der Erde ist 9.8 Meter pro Sekunde), was 1 entspricht 1.43 Newtons.
Wenn eine Person läuft und dann den gleichen Treppenflug hinaufsteigt, wird die gleiche Menge an Arbeiten in beiden Male erledigt, aber während des Laufens wird mehr Strom erzeugt, da die gleiche Menge an Arbeit in kürzerer Zeit ausgeführt wird.
Maßeinheiten
In wissenschaftlichen Anwendungen wird die Kraft in Newtons gemessen und im englischen System wird es in Pfund ausgedrückt. Die SI -Krafteinheit ist der Newton (N). Ein Newton ist die Kraft, die erforderlich ist, um eine ein Kilogramm -Masse mit einer Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde zu beschleunigen, oder kg · m · s - 2. Ein Newton entspricht 100.000 Dynes.
Die SI -Stromeinheit ist das Watt (W). Ein Watt entspricht einem Joule pro Sekunde, wo Joule die Energieeinheit ist. Dies ist die Standardeinheit des Messungen. Ein weiterer häufiger Ausdruck der Kraft ist die Leistung, bei der 1 PS 746 Watt entspricht.
Namensgeberwissenschaftler
Kräfte verursachen Beschleunigung (eine Änderung der Geschwindigkeit). Die Standardeinheit der Gewalt wurde nach Isaac Newton benannt, um sein zweites Gesetz zu feiern, in dem lautet: „Die Beschleunigung eines Objekts ist direkt proportional zur angewendeten Kraft…“ 1 Newton ist die Menge an erzwungen, um eine Masse von 1 Kilogramm bei zu beschleunigen eine Rate von 1 Meter pro Sekunde.
James Watt war ein schottischer Erfinder und Ingenieur. Watt hat die Messung der Leistung erstellt, um die Stromverbesserungen seines Dampfmotors zu erklären. Aufgrund seines großen Beitrags zur Effizienz von Dampfmotoren beschloss die wissenschaftliche Gemeinschaft, ihn zu ehren, indem er die Machteinheit nach ihm benannte. Das Watt wurde 1960 als Stromeinheit in die SI hinzugefügt.