Fisikawan menggunakan kata-kata sehari-hari dengan cara yang tampaknya aneh dan sangat spesifik. Untuk seorang fisikawan, kerja (W) bukan apa yang Anda lakukan dari jam sembilan sampai jam lima pada hari kerja. Ini adalah produk dari kekuatan (F) diterapkan pada suatu objek dikalikan dengan jarak (d) benda bergerak akibat gaya tersebut.
W=Fd
Jika benda tidak bergerak, tidak ada usaha yang dilakukan. Coba jelaskan hal itu kepada pria yang mencoba mendorong mobil Anda keluar dari selokan dan tidak berhasil membuat mobilnya bergerak.
Fisikawan juga menggunakan kata kekuatan (P) dengan cara tertentu. Bagi mereka, kekuatan bukanlah apa yang Anda dapatkan dengan sarapan yang lezat. Ini waktunya (untuk) yang diperlukan untuk melakukan sejumlah pekerjaan. Persamaan kekuatannya adalah:
P=\frac{W}{t}
Dengan kata lain, daya adalah tingkat melakukan pekerjaan. Ini juga laju perpindahan panas dan energi listrik. Dalam mempelajari listrik, rumus daya adalah:
P=VI
dimanaVadalah tegangan dalam rangkaian dansayaadalah arus yang mengalir melalui rangkaian tersebut.
Mengetahui apa arti kata "kekuatan" bagi fisikawan membantu Anda memahami satuan daya. Dalam sistem SI (metrik), satuannya adalah watt. Saat mengukur dalam sistem Imperial, satuannya adalah kaki-pon/detik atau tenaga kuda. Satu tenaga kuda sama dengan 550 kaki-pon/detik.
Watt Adalah Satuan Daya dalam Sistem SI
Sistem SI (Système Internationale) – juga dikenal sebagai sistem metrik – hanya memiliki tujuh satuan dasar. Semua unit lain diturunkan dari ini. Dalam sistem SI, panjang diukur dalam meter, massa dalam kilogram, dan waktu dalam detik. Gaya sama dengan massa kali percepatan (dari hukum kedua Newton), jadi satuannya adalah kg-m/s2. Itu berarti satuan kerjanya adalah kg-m2/s2. Daripada menggunakan satuan-satuan ini dalam setiap perhitungan, yang akan merepotkan, para ilmuwan mendefinisikan joule (J) (dinamai setelah fisikawan James Prescott Joule) sebagai 1 kg-m2/s2. Joule juga merupakan satuan energi dalam sistem SI, meskipun biasanya menggunakan ergs saat mengukur dalam sentimeter dan gram.
1\text{ joule}=1\text{ kgm}^2\text{/s}^2\\\text{ }\\1\text{ erg}=1\text{ gcm}^2\text{/ s}^2
Daya didefinisikan sebagai usaha dibagi waktu, jadi satuannya adalah joule/sekon. Para ilmuwan juga memiliki nama lain untuk unit ini. Itu watt, dinamai James Watt, penemu Skotlandia yang membantu mengembangkan mesin uap yang menggerakkan Revolusi Industri. Dalam sistem SI, watt didefinisikan sebagai:
1\text{ watt} = 1\text{ J/s}=1\text{ kgm}^2\text{/s}^3
Jika Anda mengukur dalam sentimeter dan gram, gunakan konversi ini:
1\text{ watt} = 10^7\text{ ergs/s}=10^7\text{ gcm}^2\text{/s}^3
Apa itu Horsepower?
Jika Anda menyukai mobil, Anda tahu peringkat daya mesin mobil selalu diberikan dalam tenaga kuda. Itu berarti tenaga kuda juga merupakan satuan daya, tetapi dari mana asalnya, dan mengapa masih digunakan?
Ternyata tidak lain adalah James Watt yang bertanggung jawab atas unit kekuatan ini. Untuk menjual mesin uapnya, dia harus menghitung jumlah pekerjaan yang bisa mereka lakukan dalam waktu tertentu. Dia menciptakan unit berdasarkan seberapa banyak pekerjaan yang bisa dilakukan oleh seekor kuda poni tunggal. Sudah diketahui pada saat itu bahwa seekor kuda poni dapat mengangkat 220 pon batu bara ke atas lubang tambang setinggi 100 kaki dalam satu menit. Itu berarti 22.000 ft-lb/min. Dia kemudian salah berasumsi bahwa kuda biasa dapat melakukan pekerjaan 50% lebih banyak dan secara sewenang-wenang mendefinisikan tenaga kuda sebagai 33.000 ft-lb/mnt, yang sama dengan 550 ft-lb/s. Dalam satuan SI, itu 745,7 watt.
Sebagai satuan daya, tenaga kuda biasanya dicadangkan untuk mesin dan – terkadang – kapasitas pendinginan AC. Mengapa kita masih menggunakannya? Mungkin karena alasan yang sama bahwa orang-orang di beberapa negara, termasuk Amerika Serikat, masih menggunakan sistem pengukuran Imperial: kebiasaan.
