Kraft mod magt
Share
Begreberne kraft og strøm synes at formidle lignende betydninger og er ofte forvirrede for hinanden. Men i
Indhold: Force vs Power
- 1 Grundlæggende koncept
- 2 formler
- 3 Eksempel
- 4 måleenheder
- 5 Namesake forskere
- 6 Referencer
Grundlæggende koncept
En kraft kan kun forekomme, når objekter interagerer. Hver gang objekter interagerer, skubber eller trækker de hinanden, uanset om de er gennem direkte kontakt eller på afstand. Eksempler på direkte kontaktstyrker inkluderer friktion af bildæk på en vej eller luftmotstanden på en bevægelig bil. Samspil på afstand sker gennem kræfter som tyngdekraft og magnetisme. Kraft er et grundlæggende udtryk for fysiske begivenheder, som tid og afstand er.
Strøm defineres som mængden af energi, der forbruges pr. Tidsenhed. En anden måde at sætte dette på er: den hastighed, hvormed ”arbejde” udføres. Arbejde sker, når der er kraft, der forårsager bevægelse af et objekt. For eksempel bruger en person, der presser mod en mur, en energi, men der gøres ikke noget arbejde, og der opstår ikke strøm, fordi væggen ikke bevæger sig. Men hvis en person skubber på et bord og flytter det, så er der arbejde. Kraft udtrykker, hvor hurtigt dette arbejde udføres. Så kraft er et element i magtligningen sammen med andre grundlæggende elementer som afstand og tid.
formler
Kraft beregnes som et produkt af masse- og gravitationsacceleration og betegnes normalt som
hvor F er kraften, m er masse og -en er gravitationsaccelerationen.
Som en hastighed for ændring af udført arbejde eller energien i et delsystem beregnes effekten som:
hvor P er magt, W er arbejde og t er tid.
Eksempel
Kraft er iboende i samspillet mellem alle objekter. Når en baseballspiller spiller en bold, udøver flagermusten kraft på bolden (og vice versa). Planeter kredser rundt om solen på grund af kraft. For at beregne kraften i newton i en baseball, der vejer 146 g, multiplicerer du simpelthen massen (i kilogram, så .146) med acceleration (Jordens tyngdekraft er 9,8 meter per sekund), hvilket svarer til 1,43 newton.
Hvis en person løber og derefter går op ad den samme trappe, udføres den samme mængde arbejde begge gange, men der genereres mere strøm under kørsel, fordi den samme mængde arbejde udføres på kortere tid.
Måleenheder
I videnskabelige anvendelser måles kraft i newton, og i det engelske system udtrykkes den i pund. SI-kraftenheden er Newton (N). Ét Newton er den krævede kraft for at accelerere en kilogram masse med en hastighed på en meter i sekundet i kvadratet eller kg · m · s − 2. En newton er lig med 100.000 dyner.
SI-effektenheden er watt (W). En watt er lig med en joule per sekund, hvor joule er energienheden. Dette er den normale måleenhed, men strømmen kan udtrykkes ved hjælp af enhver energi over tid. Et andet almindeligt udtryk for magt er hestekræfterne, hvor 1 hestekræfter er lig med 746 watt.
Navneforskere
Kræfter forårsager acceleration (en ændring i hastighed). Standardkraftenheden blev opkaldt efter Isaac Newton for at fejre sin 2. lov, der siger, ”acceleration af et objekt er direkte proportionalt med den kraft, der anvendes…” 1 Newton er den mængde, der kræves for at accelerere en masse på 1 kg ved en hastighed på 1 meter per sekund.
James Watt var en skotsk opfinder og ingeniør. Watt oprettede målingen af hestekræfter for at hjælpe med at forklare kraftforbedringerne i sin dampmotor. På grund af hans store bidrag til effektiviteten af dampmotorer besluttede det videnskabelige samfund at ære ham ved at navngive magtenheden efter ham. Watt blev føjet til SI som en magtenhed i 1960.
Referencer
- Kraft og dens repræsentation - Fysik klasseværelset
- Definition og matematik af arbejde - Fysik klasseværelset
- Strøm - Fysik klasseværelset
- Wikipedia: Kraft (fysik)
- Sådan fungerer kraft, magt, drejningsmoment og energi - HowStuffWorks
- Wikipedia: Watt
- Wikipedia: James Watt
