Definiowanie mocy w fizyce

Moc to szybkość, z jaką praca jest zrobione lub energia jest przenoszony w jednostce czasu. Moc jest zwiększana, jeśli praca jest wykonywana szybciej lub energia jest przekazywana w krótszym czasie.

Równanie mocy wynosi P = W / t

• P oznacza moc (w watach)
• W oznacza ilość pracy wykonanej (w dżulach) lub zużytej energii (w dżulach)
• t oznacza czas (w sekundach)

W ujęciu rachunkowym moc jest pochodną pracy w odniesieniu do czasu. Jeśli praca jest wykonywana szybciej, moc jest wyższa. Jeśli praca jest wykonywana wolniej, moc jest mniejsza.

Ponieważ praca jest siła razy przemieszczenie (W = F * d), i prędkość jest przesunięciem w czasie (v = d / t), moc jest równa sile razy prędkość: P = F * v. Większa moc jest widoczna, gdy system jest zarówno silny, jak i szybki.

Moc jest mierzona w energii (dżulach) podzielonej przez czas. Jednostką mocy SI jest wat (W) lub dżul na sekundę (J / s). Moc jest wielkością skalarną, nie ma kierunku.

Moc jest często używana do opisania mocy dostarczanej przez maszynę.

Wat jest często postrzegany w odniesieniu do żarówki. W tej ocenie mocy jest to szybkość, z jaką żarówka zamienia energię elektryczną w światło i ciepło. Żarówka o wyższej mocy zużywa więcej energii elektrycznej na jednostkę czasu.

Jeśli znasz moc systemu, możesz znaleźć ilość pracy, która zostanie wykonana, jako W = Pt. Jeśli żarówka ma moc 50 watów, będzie wytwarzać 50 dżuli na sekundę. Za godzinę (3600 sekund) wytworzy 180 000 dżuli.

Kiedy idziesz milę, twoja siła napędowa przesuwa twoje ciało, które mierzy się w trakcie pracy. Gdy przebiegniesz tę samą milę, wykonujesz tyle samo pracy, ale w krótszym czasie. Biegacz ma wyższą moc znamionową niż chodzik, wydając więcej watów. Samochód o mocy 80 koni mechanicznych może wytwarzać większe przyspieszenie niż samochód o mocy 40 koni mechanicznych. W końcu oba samochody jadą z prędkością 60 mil na godzinę, ale silnik o mocy 80 KM może szybciej osiągnąć tę prędkość.

W wyścigu między żółwiem a zającem zając miał większą moc i przyspieszył szybciej, ale żółw wykonał tę samą pracę i pokonał ten sam dystans w znacznie dłuższym czasie. Żółw wykazywał mniejszą moc.

Dyskutując o władzy, ludzie zwykle odnoszą się do średniej mocy, P_śr. Jest to ilość pracy wykonanej w określonym przedziale czasu (ΔW / )t) lub ilość energii przekazanej w określonym czasie (ΔE / Δt).

Jaka jest moc w danym momencie? Kiedy jednostka czasu zbliży się do zera, rachunek różniczkowy jest potrzebny do uzyskania odpowiedzi, ale przybliża ją siła i prędkość.