פיסיקאים משתמשים במילים יומיומיות בדרכים מוזרות ונראות מאוד ספציפיות. עבור פיזיקאי, עבוד (W) זה לא מה שאתה עושה בין תשע לחמש בימי חול. זה תוצר הכוח (F) מוחל על אובייקט כפול המרחק (ד) האובייקט נע כתוצאה מכוח זה.
W = Fd
אם האובייקט לא זז, לא נעשתה שום עבודה. נסה להסביר את זה לאיש שמנסה לדחוף את המכונית שלך מתעלה ואין לו מזל לגרום למכונית לנוע.
פיזיקאים משתמשים גם במילה כוח (פ) באופן ספציפי. עבורם כוח זה לא מה שאתה מקבל על ידי אכילת ארוחת בוקר דשנה. זה הזמן (t) דרושה כדי לבצע כמות מסוימת של עבודה. משוואת הכוח היא:
P = \ frac {W} {t}
במילים אחרות, כוח הוא קצב העבודה. זהו גם קצב העברת החום והאנרגיה החשמלית. במחקר החשמל, נוסחת הכוח היא:
P = VI
איפהוהוא המתח במעגל ואניהוא הזרם הזורם במעגל זה.
לדעת מה פירוש המילה "כוח" לפיזיקאים עוזר לך להבין את יחידות הכוח. במערכת SI (מטרית), היחידות הן וואט. כאשר מודדים במערכת הקיסרית, היחידות הן קילוגרמים / שנייה או כוח סוס. כוח סוס אחד שווה 550 רגל לשנייה.
וואט הם יחידות הכוח במערכת SI
מערכת ה- SI (Système Internationale) - המכונה גם המערכת המטרית - כוללת רק שבע יחידות בסיס. כל היחידות האחרות נגזרות מאלה. במערכת SI אורך נמדד במטרים, מסה בקילוגרמים וזמן בשניות. כוח שווה לתאוצה כפולת המסה (מהחוק השני של ניוטון), כך שהיחידות הן ק"ג-מ / ש
1 \ text {joule} = 1 \ text {kgm} ^ 2 \ text {/ s} ^ 2 \\\ text {} \\ 1 \ text {erg} = 1 \ text {gcm} ^ 2 \ text {/ s} ^ 2
כוח מוגדר כעבודה מחולקת לפי זמן, ולכן היחידות שלה הן ג'אול / שנייה. למדענים יש שם אחר גם ליחידה זו. זה הוואט, על שמו של ג'יימס וואט, הממציא הסקוטי שעזר בפיתוח מנוע הקיטור שהניע את המהפכה התעשייתית. במערכת SI, הוואט מוגדר כ:
1 \ text {watt} = 1 \ text {J / s} = 1 \ text {kgm} ^ 2 \ text {/ s} ^ 3
אם אתה מודד בסנטימטרים ובגרמים, השתמש בהמרה זו:
1 \ text {watt} = 10 ^ 7 \ text {ergs / s} = 10 ^ 7 \ text {gcm} ^ 2 \ text {/ s} ^ 3
מה זה כוח סוס?
אם אתה אוהב מכוניות, אתה יודע שדירוגי ההספק של מנועי הרכב ניתנים תמיד בכוחות סוס. כלומר כוחות סוס הם גם יחידת כוח, אבל מאיפה זה הגיע ומדוע הוא עדיין בשימוש?
מתברר כי לא אחר מאשר ג'יימס וואט הוא האיש האחראי ליחידת כוח זו. כדי למכור את מנועי הקיטור שלו, הוא היה צריך לכמת את כמות העבודה שהם יכולים לעשות בזמן מסוים. הוא יצר יחידה המבוססת על כמה עבודה פוני בור יחיד יכול לעשות. היה ידוע באותה תקופה שפוני אחד יכול להרים 220 קילו פחם במעלה מכרה של 100 מטר בדקה אחת. זה מתורגם ל 22,000 ft-lb / min. לאחר מכן הוא הניח באופן שגוי כי סוס רגיל יכול לבצע 50% יותר עבודה והגדיר באופן שרירותי את כוחות הסוס כ 33,000 רגל-ליברות / דקה, וזהה ל -550 רגל-לשנייה. ביחידות SI זה 745.7 וואט.
כיחידת כוח, כוח הסוס בדרך כלל שמור למנועים ולעיתים גם לקיבולת קירור מזגנים. מדוע בכל זאת אנו משתמשים בו? כנראה מאותה סיבה שאנשים במדינות מסוימות, כולל ארצות הברית, עדיין משתמשים במערכת המדידה הקיסרית: הרגל.