Fizikçiler gündelik kelimeleri görünüşte garip ve çok özel şekillerde kullanırlar. Bir fizikçi için iş (W) hafta içi dokuzdan beşe kadar yaptığınız şey değil. Bu kuvvetin ürünüdür (F) mesafe ile çarpılan bir nesneye uygulanır (d) cisim bu kuvvetin bir sonucu olarak hareket eder.
W=Fd
Nesne hareket etmiyorsa, hiçbir iş yapılmamıştır. Bunu, arabanızı bir hendekten dışarı itmeye çalışan ve arabayı hareket ettirme şansı olmayan adama açıklamaya çalışın.
Fizikçiler de güç kelimesini kullanırlar (P) belirli bir şekilde. Onlar için güç, doyurucu bir kahvaltı yaparak elde ettiğiniz şey değildir. zamanı geldi (t) belirli bir miktar iş yapmak gerekir. Güç denklemi:
P=\frac{W}{t}
Başka bir deyişle, güç, iş yapma oranıdır. Aynı zamanda ısı ve elektrik enerjisinin aktarım hızıdır. Elektrik çalışmasında, güç formülü:
P=VI
neredeVbir devredeki voltaj vebenbu devreden geçen akımdır.
Fizikçiler için "güç" kelimesinin ne anlama geldiğini bilmek, güç birimlerini anlamanıza yardımcı olur. SI (metrik) sisteminde birimler watt'tır. Imperial sistemde ölçüm yaparken, birimler ya fit-pound/saniye ya da beygir gücüdür. Bir beygir gücü, 550 fit pound/saniyeye eşittir.
Watt, SI Sistemindeki Güç Birimleridir
Metrik sistem olarak da bilinen SI (Système Internationale) sistemi sadece yedi temel birime sahiptir. Diğer tüm birimler bunlardan türetilmiştir. SI sisteminde uzunluk metre, kütle kilogram ve zaman saniye cinsinden ölçülür. Kuvvet, kütle çarpı ivmeye eşittir (Newton'un ikinci yasasından), yani birimler kg-m/s'dir2. Bu, iş birimlerinin kg-m olduğu anlamına gelir.2/s2. Bilim adamları, zahmetli olacak her hesaplamada bu birimleri kullanmak yerine, bir joule (J) (fizikçi James Prescott Joule'den adını alan) 1 kg-m olarak tanımlarlar.2/s2. Joule ayrıca SI sistemindeki enerji birimidir, ancak santimetre ve gram cinsinden ölçüm yaparken erg kullanmak gelenekseldir.
1\text{ joule}=1\text{ kgm}^2\text{/s}^2\\\text{ }\\1\text{ erg}=1\text{ gcm}^2\text{/ s}^2
Güç, işin zamana bölünmesi olarak tanımlanır, dolayısıyla birimi joule/saniyedir. Bilim adamlarının bu birim için başka bir adı da var. Adını Sanayi Devrimi'ne güç veren buhar motorunun geliştirilmesine yardım eden İskoç mucit James Watt'tan alan watt'tır. SI sisteminde watt şu şekilde tanımlanır:
1\text{ watt} = 1\text{ J/s}=1\text{ kgm}^2\text{/s}^3
Santimetre ve gram cinsinden ölçüyorsanız, bu dönüşümü kullanın:
1\text{ watt} = 10^7\text{ ergs/s}=10^7\text{ gcm}^2\text{/s}^3
Beygir Gücü Nedir?
Arabaları seviyorsanız, araba motorlarının güç değerlerinin her zaman beygir gücü olarak verildiğini bilirsiniz. Bu, beygir gücünün de bir güç birimi olduğu anlamına gelir, ancak nereden geldi ve neden hala kullanılıyor?
Bu güç biriminden sorumlu kişinin James Watt'tan başkası olmadığı ortaya çıktı. Buharlı motorlarını satmak için, belirli bir zamanda yapabilecekleri iş miktarını ölçmek zorundaydı. Tek bir pit midillinin ne kadar iş yapabileceğine dayalı bir birim yarattı. O zamanlar tek bir midillinin 220 pound kömürü 100 fitlik bir maden kuyusuna bir dakikada kaldırabileceği çok iyi biliniyordu. Bu, 22.000 ft-lb/dk anlamına gelir. Daha sonra yanlış bir şekilde normal bir atın %50 daha fazla iş yapabileceğini varsaydı ve beygir gücünü keyfi olarak 33.000 ft-lb/dk, yani 550 ft-lb/s ile aynı olarak tanımladı. SI birimlerinde, bu 745.7 watt'tır.
Bir güç birimi olarak, beygir gücü genellikle motorlar ve - bazen - klima soğutma kapasitesi için ayrılmıştır. Neden hala kullanıyoruz? Muhtemelen, Amerika Birleşik Devletleri de dahil olmak üzere bazı ülkelerdeki insanların hala İmparatorluk ölçüm sistemini kullanmalarıyla aynı nedenden dolayı: alışkanlık.