"Võim" on üks paljudest igapäevases diskursuses vabalt kasutatavatest terminitest, millel on füüsikas väga konkreetne tähendus. Teised hõlmavad jõudu, massi, energiat, voolu - loetelu on kõike muud kui lõputu.
Füüsika keeles on võimsus lihtsalt energia ajaühikus või teise võimalusena töö ajaühikus, kuna töö ja energia väljendatakse samades ühikutes - tavaliselt džaulid (J), mis on SI või rahvusvaheline ühik, kuid ka ergid või, kui kaalutakse soojust, kas kaloreid või BTU. Energia on omakorda jõu ja kauguse korrutis. Jõud, mille SI ühik on njuuton, on massi ja kiirenduse korrutis.
Kõik see on siiski lihtsalt taust. Mõnikord peate energiat väljendama soojuse osas, ühendades need erinevad üksused ajas, kasutades kas korrutamist või jagamist. Vatt BTU-s on sellise konversiooni näide.
Põhituletised
Nagu märgitud, on jõud massi ja kiirenduse korrutis:
F = ma
Siin on SI-skeemis jõul njuutonühikud, massi väljendatakse kilogrammides ja kiirendust mõõdetakse meetrites ruutu sekundis või m / s2.
Kui jõud mõjub objektile ja paneb selle liikuma, on rakendatud jõu ja objekti liigutatava vahekorra korrutis töö tegemiseks vajalik energia. SI ühikut, džauli, saab väljendada, et lihtsustada mõningaid arvutusi njuutonmeetrina.
Lõpuks annab ajaühiku energiatoodang energiat. Jällegi jäädes SI ühikutesse, jagatakse sekunditega jagatud džaulid teiseks SI ühikuks, vattiks. Seega on 1 vatt (W) üks sekundi jooksul kulutatud energiajoul (1 J / s).
Energia ja võim igapäevases maailmas
Kui näete viidet näiteks auto hobujõule, näete ametlikku deklaratsiooni selle masina mootori võimsuse kohta. 1 hobujõud (hj) võrdub 745,7 vatti. Kuna mootorsõidukite hobujõud on tavaliselt sadu, näete seda igapäevaseks kasutamiseks eesmärkidel ei ole vatt ja laiemalt ka džaul väga suur võimsus ega energia vastavalt.
Näiteks 1 džaul on umbes selline energiahulk, mis on vajalik 100-grammise (0,1 kg) eseme tõstmiseks õunana 1 meeter ülespoole tehtud töö vastupidises suunas toimiva raskusjõu vastu.
BTU väljund
BTU, mis tähistab Briti soojusüksust, on määratletud kui soojuse (energia) kogus, mis on vajalik 1 naela vee temperatuuri tõstmiseks 1 Fahrenheiti kraadi võrra. See toob kaasa keerukuse enamikes füüsikaprobleemides, kus massi mõõdetakse kilogrammides (või kümne kilogrammi erinevates võimsustes) ja kraadides Celsiuse järgi, mida nimetatakse ka Celsiuse järgi. 1 BTU töötab 1055,056 džauli või ekvivalentselt 1 BTU = 1055,056 vatt-sekundit.
Soojuse väljund
Mõnikord on kasulik arvutada soojuse hajumine elektritarbimisest kodus või kontoris. Kommunaalettevõtted mõõdavad rajatise kasutatava energia hulka sageli kuus kilovatt-tundides või kWh. Pidades meeles, et võimsus on energia ajaühikus, järeldub sellest, et energia on võimsus, mis on korrutatud aeg. Kommunaalteenuste pakkujad kasutavad numbrite kasutamise mugavamaks muutmiseks pigem kilovatti korda tunde kui SI ühikut vattide sekundites või džaulides.
Kõige olulisem muundamine vatti, täpsemalt kWh ja BTU mõõtmise vahel on järgmine:
1 kWh = 3412 BTU
Kuna vattide ja BTU ühikud on erinevad, peate otsustama ajavahemiku, mille jooksul need kogused seostatakse. Rohkem näiteid leiate lingitud RapidTable'i lehelt (ressursside alt).