Сила срещу работа
Мощност и работа са две много важни концепции, обсъждани в механиката. Мощността описва скоростта на пренос на енергия. Работата описва количеството прехвърлена енергия. И двете концепции са много важни в области като инженерство, физика, термодинамика и дори човешка биология. В тази статия ще обсъдим какво са работа и сила, техните дефиниции, прилики между работа и мощност, техните приложения и накрая разликата между сила и работа.
Работа
Във физиката работата се определя като количеството енергия, пренесено от сила, действаща на разстояние. Работата е скаларна величина, което означава, че има само величина за работа, а посоката не присъства. Помислете за обект, който се влачи по грапава повърхност. Върху обекта действа триене. За дадени точки A и B съществува безкраен брой пътища между тях; следователно има безкрайно много маршрути за пренасяне на кутията от А до Б. Ако разстоянието, което кутията изминава, когато бъде отведена по определен път, е x, работата, извършена от триенето (F) върху кутията, е –F x, като се има предвид само скаларните стойности. Различните пътища имат различни x стойности. Следователно свършената работа е различна. Може да се докаже, че работата зависи от изминатия път, което означава, че работата е функция на пътя. За консервативно силово поле извършената работа може да се приеме като функция на състоянието. Единицата за работа в SI е джаул, наречена в чест на английския физик Джеймс Джаул. CGS единицата за работа е ерг. Други единици са фут-паунд, фут-паунд и литър-атмосфера. В термодинамиката работата обикновено се нарича работа под налягане, тъй като вътрешното или външното налягане е генераторът на сила, който извършва работата. В ситуация на постоянно налягане извършената работа може да се приеме като P. ΔV, където P е налягането, а ΔV е промяната в обема.
Мощност
За да разберете правилно концепцията за мощност, първо трябва да имате разбиране за концепцията за енергия. Енергията е неинтуитивно понятие. Терминът „енергия“произлиза от гръцката дума „energeia“, която означава операция или дейност. В този смисъл енергията е механизмът зад една дейност. Енергията не е пряко наблюдавана величина. Но може да се изчисли чрез измерване на външни свойства. Енергията може да се намери в много форми. Кинетичната енергия, топлинната енергия и потенциалната енергия са само няколко. Енергията се измерва в джаул. Мощността се определя като скорост на енергия. Тази скорост може да бъде преобразуване или създаване на енергия. Когато няма ядрени реакции, мощността винаги е скоростта на преобразуване на енергията. Енергията се измерва във ватове. 1 ват е равен на 1 джаул за секунда. В електрическите системи единица, получена от ват, се използва за измерване на количеството енергия. Тази единица е киловатчас.
Каква е разликата между мощност и работа?
• Работата представлява количеството енергия, прехвърлено при извършване на нещо. Мощността показва колко бързо е прехвърлена енергията.
• Работата се измерва в джаули, докато мощността се измерва във ватове.
• Един обект може да има стойност за силата, без да върши никаква работа. Ако обектът върши някаква работа, стойността на мощността не може да бъде нула.
