Definire il potere in fisica

La potenza è la velocità con cui viene svolto il lavoro o l'energia viene trasferita in un'unità di tempo. La potenza aumenta se il lavoro viene eseguito più velocemente o l'energia viene trasferita in meno tempo.

Potenza calcolatrice

L'equazione per la potenza è P = W / t

• P sta per potenza (in watt)
• W indica la quantità di lavoro svolto (in joule) o l'energia spesa (in joule)
• t sta per la quantità di tempo (in secondi)

In termini di calcolo, il potere è la derivata del lavoro rispetto al tempo. Se il lavoro viene svolto più velocemente, la potenza è maggiore. Se il lavoro viene eseguito più lentamente, la potenza è inferiore.

Poiché il lavoro è uno spostamento della forza per tempo (W = F * d) e la velocità è lo spostamento nel tempo (v = d / t), la potenza è uguale alla velocità per forza: P = F * v. Più potenza si vede quando il sistema è sia forte in forza che veloce in velocità.

Unità di potere

La potenza si misura in energia (joule) divisa per il tempo. L'unità di potenza SI è il watt (W) o joule al secondo (J / s). Il potere è una quantità scalare, non ha direzione.

La potenza viene spesso utilizzata per descrivere la potenza erogata da una macchina. La potenza è un'unità di potenza nel sistema di misura britannico. È la potenza necessaria per sollevare 550 libbre di un piede in un secondo ed è di circa 746 watt.

Il watt è spesso visto in relazione alle lampadine. In questa potenza, è la velocità con cui la lampadina converte l'energia elettrica in luce e calore. Una lampadina con una potenza maggiore utilizzerà più elettricità per unità di tempo.

Se conosci la potenza di un sistema, puoi trovare la quantità di lavoro che verrà prodotta, come W = Pt. Se una lampadina ha una potenza nominale di 50 watt, produrrà 50 joule al secondo. In un'ora (3600 secondi) produrrà 180.000 joule.

Lavoro e potere

Quando cammini per un miglio, la tua forza motrice sposta il tuo corpo, che viene misurato man mano che il lavoro viene svolto. Quando corri per lo stesso miglio, fai lo stesso lavoro ma in meno tempo. Il corridore ha una potenza superiore a quella del camminatore, producendo più watt. Un'auto con 80 cavalli può produrre un'accelerazione più veloce di un'auto con 40 cavalli. Alla fine, entrambe le auto procedono per 60 miglia all'ora, ma il motore da 80 CV può raggiungere quella velocità più velocemente.

Nella corsa tra la tartaruga e la lepre, la lepre ebbe più potenza e accelerò più velocemente, ma la tartaruga fece lo stesso lavoro e coprì la stessa distanza in un tempo molto più lungo. La tartaruga ha mostrato meno potenza.

Potenza media

Quando si discute del potere, le persone di solito si riferiscono al potere medio, P_avg. È la quantità di lavoro svolto in un periodo di tempo (ΔW / Δt) o la quantità di energia trasferita in un periodo di tempo (ΔE / Δt).

Potenza istantanea

Qual è il potere in un momento specifico? Quando l'unità di tempo si avvicina allo zero, il calcolo è necessario per ricavare una risposta, ma è approssimato dalla forza per la velocità.