Force vs. Pouvoir

Les concepts de force et pouvoir semblent transmettre des significations similaires et sont souvent confus les uns pour les autres. Mais en physique, ils ne sont pas interchangeables. Force est le résultat fondamental d'une interaction entre deux objets, tandis que pouvoir est une expression d'énergie consommée au fil du temps (travail), dont la force est un élément. La force et la puissance peuvent à la fois être décrites et mesurées, mais une force est un phénomène physique réel, et le pouvoir en soi n'est pas.

Tableau de comparaison

Concept de base

Une force ne peut se produire que lorsque les objets interagissent. Chaque fois que les objets interagissent, ils se poussent ou se tirent les uns les autres, que ce soit par contact direct ou contact avec une distance. Des exemples de forces de contact direct comprennent le frottement des pneus de voiture sur une route, ou la résistance à l'air sur une voiture en mouvement. L'interaction AT-A-Distance se produit à travers des forces comme la gravité et le magnétisme. La force est une expression fondamentale des événements physiques, tout comme le temps et la distance.

La puissance est définie comme la quantité d'énergie consommée par unité de temps. Une autre façon de le dire est: le taux auquel le «travail» est effectué. Le travail se produit lorsqu'il y a la force qui provoque le mouvement d'un objet. Par exemple, une personne appuyant contre un mur de briques consomme de l'énergie, mais aucun travail n'est effectué et aucune puissance créée parce que le mur ne bouge pas. Mais si une personne pousse sur une table et la déplace, alors il y a du travail. Le pouvoir exprime la rapidité avec laquelle ce travail est effectué. Ainsi, la force est un élément de l'équation de puissance, ainsi que d'autres éléments de base comme la distance et le temps.

Formules

La force est calculée comme un produit de l'accélération de masse et gravitationnelle, et est généralement désignée comme

où F est la force, m est la masse et un L'accélération gravitationnelle est-elle.

Comme taux de changement de travail effectué ou l'énergie d'un sous-système, la puissance est calculée comme suit:

où P est le pouvoir, W est le travail et t est le temps.

Exemple

La force est inhérente à l'interaction de tous les objets. Lorsqu'un joueur de baseball frappe une balle, la batte exerce la force sur le ballon (et vice versa). Les planètes orbitent le soleil à cause de la force. Pour calculer la force dans les newtons d'un baseball qui pèse 146 g, vous multipliez simplement la masse (en kilogrammes, donc .146) par accélération (la gravité de la Terre est 9.8 mètres par seconde), ce qui équivaut à 1.43 Newtons.

Si une personne court et monte ensuite le même escalier, la même quantité de travail est effectuée les deux fois, mais plus de puissance est générée pendant la course, car la même quantité de travail est effectuée en moins de temps.

Unités de mesure

Dans les applications scientifiques, la force est mesurée dans les Newtons et dans le système anglais, il s'exprime en livres. L'unité de force SI est le Newton (N). Un Newton est la force nécessaire pour accélérer une masse d'un kilogramme à un taux d'un mètre par seconde au carré, ou kg · m · s - 2. Un Newton est égal à 100 000 dynes.

L'unité SI de puissance est le watt (w). Un watt est égal à un joule par seconde, où Joule est l'unité d'énergie. Il s'agit de l'unité de mesure standard, mais la puissance peut être exprimée par tous les moyens d'énergie au fil du temps. Une autre expression commune de puissance est la puissance, où 1 puissance est égale à 746 watts.

Scientifiques homonymes

Les forces provoquent une accélération (un changement de vitesse). L'unité de force standard a été nommée d'après Isaac Newton pour célébrer sa 2e loi, qui stipule: «L'accélération d'un objet est directement proportionnelle à la force appliquée…» 1 Newton est la quantité de forcée requise pour accélérer une masse de 1 kilogramme à la un taux de 1 mètre par seconde.

James Watt était un inventeur et ingénieur écossais. Watt a créé la mesure de la puissance pour aider à expliquer les améliorations de puissance de sa machine à vapeur. En raison de sa grande contribution à l'efficacité des moteurs à vapeur, la communauté scientifique a décidé de l'honorer en nommant l'unité de pouvoir après lui. Le watt a été ajouté au SI en tant qu'unité de pouvoir en 1960.