Võimsus on kiirus, millega töö on tehtud või energia kantakse üle ajaühikus. Võimsus suureneb, kui tööd tehakse kiiremini või kui energiat kantakse vähem aega.
Võimsuse arvutamine
Võimsuse võrrand on P = W / t
- P tähistab võimsust (vattides)
- W tähistab tehtud tööd (džaulides) või kulutatud energiat (džaulides)
- t tähistab aja hulka (sekundites)
Arvutuslikult on jõud töö tuletis aja suhtes. Kui tööd tehakse kiiremini, on jõud suurem. Kui tööd tehakse aeglasemalt, on võimsus väiksem.
Kuna töö on jõud korda nihe (W = F * d) ja kiirus on nihe aja jooksul (v = d / t), võimsus võrdub jõu ja kiiruse kiirus: P = F * v. Suuremat jõudu nähakse siis, kui süsteem on nii tugeva jõuga kui ka kiire kiirusega.
Võimsuse ühikud
Võimsust mõõdetakse energias (džaulides) jagatud ajaga. SI võimsuse ühik on vatt (W) või džaul sekundis (J / s). Võimsus on skalaarne kogus, sellel pole suunda.
Hobujõudu kasutatakse sageli masina tarnitud energia kirjeldamiseks. Hobujõud on jõuühik Suurbritannia mõõtesüsteemis. See on võimsus, mis on vajalik 550 naela ühe jalaga sekundis tõstmiseks ja see on umbes 746 vatti.
Vatti nähakse sageli seoses lambipirnid. Selles võimsusastmes on see kiirus, millega pirn muundab elektrienergia valguseks ja soojuseks. Suurema võimsusega pirn kasutab ajaühikus rohkem elektrit.
Kui teate süsteemi võimsust, leiate toodetava töö hulga, kuna W = Pt. Kui pirni võimsus on 50 vatti, siis annab see 50 džauli sekundis. Tunnis (3600 sekundit) saab see 180 000 džauli.
Töö ja jõud
Kui läbite miili, tõrjub liikumapanev jõud teie keha, mida mõõdetakse töö tegemise ajal. Sama miili läbimisel teete sama palju tööd, kuid vähem aega. Jooksjal on suurem võimsusaste kui kõndijal, pannes rohkem vatti välja. 80 hobujõuga auto suudab kiirendada kiirendust kui 40 hobujõuga auto. Lõpuks sõidavad mõlemad autod 60 miili tunnis, kuid 80-hobujõuline mootor suudab selle kiiruse kiiremini saavutada.
Kilpkonna ja jänese vahelises võistluses oli jänesel rohkem jõudu ja kiirendati kiiremini, kuid kilpkonn tegi sama tööd ja läbis sama vahemaa palju pikema ajaga. Kilpkonn näitas vähem jõudu.
Keskmine võimsus
Võimu üle arutades viitavad inimesed tavaliselt keskmisele võimule, Pkeskm. See on aja jooksul tehtud töö maht (ΔW / Δt) või teatud aja jooksul üle kantud energia hulk (ΔE / Δt).
Hetkeline jõud
Mis on konkreetsel ajal võim? Kui ajaühik läheneb nullile, kalkulatsioon on vaja vastuse saamiseks, kuid sellele lähenetakse jõu korda kiirusega.