Forza contro potenza

I concetti di vigore e energia sembrano trasmettere significati simili e sono spesso confusi l'uno per l'altro. Ma in fisica, non sono intercambiabili. Vigore è il risultato fondamentale di un'interazione tra due oggetti, mentre energia è un'espressione di energia consumata nel tempo (lavoro), di cui la forza è un elemento. La forza e il potere possono entrambi essere descritti e misurati, ma una forza è un fenomeno fisico reale, e il potere in sé non lo è.

Grafico comparativo

Grafico di confronto tra forza e potenza

Vigore	Energia
Definizione	Una spinta o una trazione derivanti da un'interazione tra oggetti.	La potenza è la velocità con cui il lavoro viene eseguito o l'energia viene trasmessa.
Unità	newton	watt = joule / second
Simbolo	F	P
Prende il nome	Isaac Newton	James Watt
Derivazioni da altre quantità	F = m a (forza = massa moltiplicata per accelerazione)	P = w / t (potenza = lavoro diviso per tempo)
Relazione con "Lavoro"	La forza applicata su una distanza crea lavoro.	Tasso di esecuzione del lavoro.
Esempio quotidiano	Gravità, attrito, magnetismo.	Potenza (1 cavallo = 750 Watt).

Contenuto: forza contro potenza

• 1 concetto di base
• 2 formule
• 3 Esempio
• 4 unità di misura
• 5 scienziati omonimi
• 6 riferimenti

Concetto di base

Una forza può verificarsi solo quando gli oggetti interagiscono. Ogni volta che gli oggetti interagiscono, si spingono o si tirano l'un l'altro, sia attraverso il contatto diretto che il contatto a distanza. Esempi di forze di contatto diretto includono l'attrito di pneumatici per auto su una strada o la resistenza dell'aria su un'auto in movimento. L'interazione a distanza avviene attraverso forze come la gravità e il magnetismo. La forza è un'espressione fondamentale di eventi fisici, come lo sono il tempo e la distanza.

La potenza è definita come la quantità di energia consumata per unità di tempo. Un altro modo per mettere questo è: la velocità con cui "lavoro" è fatto. Il lavoro si verifica quando c'è forza che causa il movimento di un oggetto. Ad esempio, una persona che preme contro un muro di mattoni sta consumando energia, ma non viene eseguito alcun lavoro e non viene creata energia perché il muro non si muove. Ma se una persona spinge su un tavolo e la sposta, allora c'è lavoro. La potenza esprime quanto velocemente quel lavoro è fatto. Quindi, la forza è un elemento dell'equazione di potenza, insieme ad altri elementi di base come la distanza e il tempo.

formule

La forza è calcolata come un prodotto della massa e dell'accelerazione gravitazionale, e viene solitamente indicata come

dove F è la forza, m è di massa e un è l'accelerazione gravitazionale.

Come velocità di cambiamento del lavoro svolto o energia di un sottosistema, la potenza è calcolata come:

dove P è potere, W è lavoro e t è tempo.

Esempio

La forza è inerente all'interazione di tutti gli oggetti. Quando un giocatore di baseball colpisce una palla, la mazza esercita forza sulla palla (e viceversa). I pianeti orbitano attorno al sole a causa della forza. Per calcolare la forza in newton di una palla da baseball che pesa 146 g, devi semplicemente moltiplicare la massa (in chilogrammi, quindi .146) per accelerazione (la gravità della Terra è di 9,8 metri al secondo), che equivale a 1,43 newton.

Se una persona corre e poi sale la stessa rampa di scale, viene eseguita la stessa quantità di lavoro entrambe le volte, ma viene generata più energia durante la corsa, perché viene eseguita la stessa quantità di lavoro in meno tempo.

Unità di misura

Nelle applicazioni scientifiche, la forza viene misurata in newton e nel sistema inglese è espressa in libbre. L'unità di forza SI è il newton (N). Un newton è la forza richiesta per accelerare una massa di un chilogrammo ad una velocità di un metro al secondo al quadrato, o kg · m · s-2. Un newton equivale a 100.000 dinari.

L'unità di potenza SI è il watt (W). Un watt equivale a un joule al secondo, dove joule è l'unità di energia. Questa è l'unità di misura standard, ma la potenza può essere espressa con qualsiasi mezzo di energia nel tempo. Un'altra espressione comune di potenza è la potenza, in cui 1 cavallo è pari a 746 watt.

Scienziati omonimi

Le forze causano l'accelerazione (un cambiamento nella velocità). L'unità standard di forza prese il nome da Isaac Newton per celebrare la sua seconda legge, che afferma "l'accelerazione di un oggetto è direttamente proporzionale alla forza applicata ..." 1 newton è la quantità di forza necessaria per accelerare una massa di 1 chilogrammo a un tasso di 1 metro al secondo.

James Watt era un inventore e ingegnere scozzese. Watt ha creato la misura della potenza per aiutare a spiegare i miglioramenti di potenza del suo motore a vapore. A causa del suo grande contributo all'efficienza dei motori a vapore, la comunità scientifica ha deciso di onorarlo nominando l'unità di potere dopo di lui. Il watt fu aggiunto all'IS come unità di potere nel 1960.

Riferimenti

• Forza e sua rappresentazione - La classe di fisica
• Definizione e Matematica del lavoro - La classe di fisica
• Energia - La classe di fisica
• Wikipedia: Power (fisica)
• Come funzionano Forza, Potenza, Coppia ed Energia - Come funzionano le cose
• Wikipedia: Watt
• Wikipedia: James Watt