NộI Dung
"Sức mạnh" là một trong nhiều thuật ngữ được sử dụng một cách lỏng lẻo trong diễn ngôn hàng ngày có ý nghĩa rất cụ thể trong vật lý. Những người khác bao gồm lực lượng, khối lượng, năng lượng, hiện tại - danh sách là tất cả nhưng vô tận.
Theo cách nói vật lý, năng lượng chỉ đơn giản là năng lượng trên một đơn vị thời gian, hoặc cách khác, công việc trên một đơn vị thời gian, vì công việc và năng lượng được thể hiện trong cùng một đơn vị - thường là joules (J), là SI, hoặc đơn vị quốc tế tiêu chuẩn, nhưng cũng ergs hoặc, trong các tính toán nơi nhiệt đang được xem xét, hoặc calo hoặc BTU. Năng lượng, lần lượt, là sản phẩm của lực và khoảng cách. Lực lượng, đơn vị SI là newton, là sản phẩm của khối lượng và gia tốc.
Tất cả điều này chỉ đơn giản là nền tảng, mặc dù. Đôi khi, bạn sẽ cần thể hiện sức mạnh dưới dạng nhiệt bằng cách liên kết các đơn vị khác nhau này theo thời gian, bằng cách sử dụng phép nhân hoặc phép chia. Watts sang BTU là một ví dụ về chuyển đổi như vậy.
Đạo hàm cơ bản
Lực lượng, như đã lưu ý, là sản phẩm của khối lượng và gia tốc:
F = ma
Ở đây, trong sơ đồ SI, lực có đơn vị newton, khối lượng được biểu thị bằng kilogam và gia tốc được đo bằng mét trên giây bình phương, hoặc m / s2.
Khi một lực tác dụng lên một vật và khiến nó chuyển động, tích của lực tác dụng và khoảng cách mà vật di chuyển là năng lượng cần thiết để hoàn thành công việc. Đơn vị SI, joule, có thể được biểu thị để đơn giản hóa một số tính toán dưới dạng newton-mét.
Cuối cùng, sản lượng năng lượng trên mỗi đơn vị thời gian mang lại năng lượng. Một lần nữa dính vào các đơn vị SI, joules chia cho giây giảm xuống một đơn vị SI khác, watt. Do đó, 1 watt (W) là một joule năng lượng tiêu tốn trong suốt một giây (1 J / s).
Năng lượng và sức mạnh trong thế giới hàng ngày
Khi bạn bắt gặp một tham chiếu đến mã lực của một chiếc ô tô, bạn sẽ thấy một tuyên bố chính thức về sức mạnh của động cơ máy móc đó. 1 mã lực (hp) tương đương 745,7 watt. Vì mã lực của xe cơ giới thường là hàng trăm, nên bạn có thể thấy rằng, đối với các mục đích hàng ngày, một watt và bằng cách mở rộng một joule, không phải là một lượng năng lượng hoặc năng lượng rất lớn tương ứng.
Ví dụ, 1 joule xấp xỉ lượng năng lượng cần thiết để nâng vật thể nặng 100 gram (0,1 kg), chẳng hạn như một quả táo, cao hơn 1 mét so với lực hấp dẫn tác động theo hướng ngược lại của công việc được thực hiện.
Đầu ra BTU
BTU, viết tắt của Đơn vị Nhiệt Anh, được định nghĩa là lượng nhiệt (năng lượng) cần thiết để tăng nhiệt độ 1 pound nước lên 1 độ Fahrenheit. Điều này đưa đến một sự phức tạp trong hầu hết các vấn đề vật lý, trong đó khối lượng được đo bằng kilôgam (hoặc các công suất khác nhau của mười kilôgam) và độ được đo bằng Celsius, còn được gọi là C. 1 BTU hoạt động với 1055.056 joules, hoặc tương đương, 1 BTU = 1055.056 watt-giây.
Lượng nhiệt tỏa ra
Đôi khi, rất hữu ích khi tính toán tản nhiệt từ mức tiêu thụ điện trong nhà hoặc văn phòng. Các công ty tiện ích đo lượng năng lượng mà một cơ sở sử dụng, thường là mỗi tháng, tính bằng kilowatt-giờ, hoặc kWh. Hãy nhớ rằng năng lượng là năng lượng trên một đơn vị thời gian, theo sau năng lượng đó là năng lượng nhân với thời gian. Các nhà cung cấp tiện ích sử dụng kilowatt lần giờ thay vì đơn vị SI của wat lần giây, hoặc joules, để làm cho các số thuận tiện hơn để sử dụng.
Chuyển đổi cơ bản nhất giữa phép đo liên quan đến watts, cụ thể là kWh và BTU là:
1 kWh = 3,412 BTU
Bởi vì đơn vị của watts và BTU là khác nhau, bạn phải quyết định khung thời gian liên quan đến các đại lượng này. Để biết thêm ví dụ, xem trang RapidTables được liên kết (bên dưới Tài nguyên).