Power vs Work
Kraft og arbejde er to meget vigtige begreber diskuteret i mekanik. Strøm beskriver hastigheden for energioverførsel. Arbejdet beskriver mængden af overført energi. Begge disse begreber er meget vigtige inden for områder som teknik, fysik, termodynamik og endda menneskelig biologi. I denne artikel skal vi diskutere hvad arbejde og magt er, deres definitioner, ligheder mellem arbejde og magt, deres anvendelser og endelig forskellen mellem magt og arbejde.
Arbejde
I fysik defineres arbejde som den mængde energi, der overføres af en kraft, der virker gennem en afstand. Arbejde er en skalær mængde, hvilket betyder, at der kun er styrke til arbejde, og retning er ikke til stede. Overvej et objekt, der trækkes på en ru overflade. Der er friktion, der virker på objektet. For givne punkter A og B findes der et uendeligt antal stier mellem dem; Derfor er der uendeligt mange ruter til at tage boksen fra A til B. Hvis afstanden boksen bevæger sig, når den tages på en bestemt sti, er x, er arbejde udført af friktion (F) på kassen -F x, kun i betragtning af de skalære værdier. Forskellige stier har forskellige x-værdier. Derfor er det udførte arbejde anderledes. Det kan bevises, at arbejde er afhængig af den vej, der er taget, hvilket betyder, at arbejde er en sti-funktion. For et konservativt kraftfelt kan det udførte arbejde tages som en tilstandsfunktion. SI-arbejdsenheden er Joule, navngivet til ære for den engelske fysiker James Joule. CGS-enheden til arbejde er erg. Andre enheder er fodpund, fodpund og liter-atmosfære. I termodynamik kaldes arbejde normalt trykarbejdet, fordi det indre eller ydre tryk er den kraftgenerator, der udfører arbejdet. I en situation med konstant tryk kan det udførte arbejde tages som P.ΔV, hvor P er trykket, og ΔV er ændringen i volumen.
Strøm
For at forstå magtbegrebet korrekt, skal man først have forståelse for energibegrebet. Energi er et ikke-intuitivt koncept. Udtrykket "energi" stammer fra det græske ord "energeia", som betyder drift eller aktivitet. I denne forstand er energi mekanismen bag en aktivitet. Energi er ikke en direkte observerbar mængde. Men det kan beregnes ved at måle eksterne egenskaber. Energi kan findes i mange former. Kinetisk energi, termisk energi og potentiel energi er for at nævne nogle få. Energi måles i joule. Kraft defineres som energihastigheden. Denne hastighed kan være en konvertering eller en skabelse af energi. Når nukleare reaktioner ikke er til stede, er strøm altid omdannelseshastigheden for energi. Energi måles i watt. 1 watt er lig med 1 joule per sekund. I elektriske systemer bruges en enhed, der stammer fra watt, til at måle energimængden. Denne enhed er kilowatt-time.
Hvad er forskellen mellem magt og arbejde? • Arbejde repræsenterer mængden af energi, der overføres, når man gør noget. Kraft repræsenterer hvor hurtigt energien blev overført. • Arbejdet måles i joule, mens effekten måles i watt. • Et objekt kan have en værdi for strømmen uden at udføre noget arbejde. Hvis objektet udfører noget arbejde, kan strømmen ikke være nul. |