تعريف القوة في الفيزياء

القوة هي المعدل الذي عمل تم أو الطاقة يتم نقله في وحدة زمنية. تزداد الطاقة إذا تم العمل بشكل أسرع أو تم نقل الطاقة في وقت أقل.

معادلة القوة هي P = W / t

• P تعني القوة (بالواط)
• W تعني كمية العمل المنجز (بالجول) أو الطاقة المستهلكة (بالجول)
• t تعني مقدار الوقت (بالثواني)

من حيث حساب التفاضل والتكامل ، القوة هي مشتق العمل فيما يتعلق بالوقت. إذا تم العمل بشكل أسرع ، فإن الطاقة أعلى. إذا كان العمل أبطأ ، فإن الطاقة تكون أصغر.

منذ العمل فرض مرات النزوح (W = F * d) ، و ● السرعة هو الإزاحة بمرور الوقت (v = d / t) ، القوة تساوي سرعة ضرب القوة: P = F * v. يتم رؤية المزيد من القوة عندما يكون النظام قويًا وسريعًا في السرعة.

يتم قياس الطاقة في الطاقة (الجول) مقسومة على الوقت. وحدة الطاقة SI هي الواط (W) أو الجول في الثانية (J / s). القوة كمية عددية ، ليس لها اتجاه.

غالبًا ما يتم استخدام القدرة الحصانية لوصف الطاقة التي توفرها الآلة. قوة حصان هي وحدة قوة في نظام القياس البريطاني. وهي القوة المطلوبة لرفع 550 رطلًا بقدم واحدة في ثانية واحدة وحوالي 746 واط.

غالبا ما ينظر إلى الوات فيما يتعلق

إذا كنت تعرف قوة النظام ، يمكنك العثور على مقدار العمل الذي سيتم إنتاجه ، مثل W = Pt. إذا كان تصنيف الطاقة للمصباح 50 وات ، فسوف ينتج 50 جولًا في الثانية. في ساعة (3600 ثانية) ستنتج 180.000 جول.

عندما تمشي لمسافة ميل ، فإن قوتك الدافعة تزيح جسدك ، والذي يتم قياسه أثناء إنجاز العمل. عندما تسير في نفس الميل ، فإنك تقوم بنفس القدر من العمل ولكن في وقت أقل. العداء لديه تصنيف طاقة أعلى من ووكر ، وإخراج المزيد من واط. يمكن للسيارة ذات 80 حصانًا أن تنتج تسارعًا أسرع من سيارة بقوة 40 حصانًا. في النهاية ، تسير كلتا السيارتين 60 ميلاً في الساعة ، لكن المحرك 80 حصان يمكن أن يصل إلى هذه السرعة بشكل أسرع.

في السباق بين السلحفاة والأرنب ، كان الأرنب لديه قوة أكبر وتسارع بشكل أسرع ، لكن السلحفاة قامت بنفس العمل وغطت نفس المسافة في وقت أطول. أظهرت السلحفاة قوة أقل.

عند مناقشة السلطة ، عادة ما يشير الناس إلى متوسط ​​القوة ، ص_متوسط. هو مقدار العمل المنجز في فترة زمنية (ΔW / Δt) أو مقدار الطاقة المنقولة في فترة زمنية (ΔE / Δt).

ما هي القوة في وقت محدد؟ عندما تقترب وحدة الزمن من الصفر ، حساب التفاضل والتكامل مطلوب لاشتقاق إجابة ، ولكن يتم تقريبه بالسرعة مضروبًا بالسرعة.