Potenza vs. Coppia

In fisica, energia è la velocità con cui il lavoro è fatto e momento torcente è la tendenza di una forza a ruotare un oggetto attorno ad un asse. Mentre l'unità di potenza è joule al secondo, l'unità di coppia è joule per radianti.

Grafico comparativo

Tabella di confronto tra potenza e coppia
Energiamomento torcente
Definizione La potenza è la velocità con cui il lavoro viene eseguito o l'energia viene trasmessa. La coppia è la tendenza di una forza a ruotare un oggetto attorno a un asse (o fulcro o perno). Proprio come una forza è una spinta o una trazione, una coppia può essere pensata come una torsione. Il simbolo per la coppia è τ, la lettera greca tau.
Unità watt = joule / second Newton meter o joule per radianti

Potere (fisica)

In fisica, energia (simbolo: P) è la velocità con cui viene eseguito il lavoro o viene trasmessa energia, o la quantità di energia richiesta o spesa per una determinata unità di tempo. Come velocità di cambiamento del lavoro svolto o energia di un sottosistema, il potere è:

,

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

Il potenza media (spesso chiamato semplicemente "potere" quando il contesto chiarisce) è la quantità media di lavoro svolto o energia trasferita per unità di tempo. Il potere istantaneo è quindi il valore limite della potenza media come l'intervallo di tempo Δt si avvicina a zero.

Quando il tasso di trasferimento di energia o di lavoro è costante, tutto ciò può essere semplificato

,

dove W e E sono, rispettivamente, il lavoro svolto o l'energia trasferita nel tempo t (di solito misurato in secondi).

momento torcente

Coppia applicata alle ruote della bicicletta.

momento torcente è la tendenza di una forza a ruotare un oggetto attorno ad un asse. Una coppia può essere pensata come una svolta. La sua grandezza dipende da tre quantità: in primo luogo, la forza applicata; in secondo luogo, la lunghezza del braccio di leva che collega l'asse al punto di applicazione della forza; e in terzo luogo, l'angolo tra i due. Nei simboli:

dove

  • è il vettore di coppia e è la grandezza della coppia,
  • è il vettore del braccio della leva (vettore dall'asse al punto di applicazione della forza), e è la lunghezza (o la grandezza) del vettore del braccio della leva,
  • è il vettore di forza, e è la grandezza della forza,
  • denota il prodotto incrociato,
  • è l'angolo tra il vettore di forza e il vettore del braccio di leva.

La lunghezza del braccio della leva è particolarmente importante; scegliere questa lunghezza appropriatamente sta dietro l'operazione di leve, pulegge, ingranaggi e molte altre macchine semplici che comportano un vantaggio meccanico.

Unità di potenza contro unità di coppia

Le unità di potere sono unità di energia divise per il tempo. L'unità di potenza SI è il watt (W), che è uguale a un joule al secondo. Le unità di potenza non-SI includono erg al secondo (erg / s), potenza (hp), potenza metrica (Pferdestärke (PS) o cheval vapeur (CV)) e libbre per minuto al minuto. Un'unità di potenza equivale a 33.000 piedi per libbra al minuto, o la potenza richiesta per sollevare 550 libbre un piede in un secondo, ed è equivalente a circa 746 watt. Altre unità includono dBm, una misura logaritmica con 1 milliwatt come riferimento; (cibo) calorie all'ora (spesso indicato come kilocalorie all'ora); Btu all'ora (Btu / h); e tonnellate di refrigerazione (12.000 Btu / h).

L'unità SI per la coppia è il misuratore newton (N · m). In unità imperiali e statunitensi, è misurato in piedi libbre (ft · lbf) (noto anche come "piedi libra") e per misure più piccole di coppia: libbre in pollici (in lbf) o anche once in pollici (in ozf).