Sila vs práca
Sila a práca sú dva veľmi dôležité pojmy, o ktorých sa diskutuje v mechanike. Výkon popisuje rýchlosť prenosu energie. Práca popisuje množstvo prenesenej energie. Oba tieto pojmy sú veľmi dôležité v takých oblastiach, ako je inžinierstvo, fyzika, termodynamika a dokonca aj biológia človeka. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo je práca a sila, ich definície, podobnosti medzi prácou a silou, ich aplikácie a nakoniec rozdiel medzi silou a prácou.
Práca
Vo fyzike je práca definovaná ako množstvo energie prenášanej silou pôsobiacou na vzdialenosť. Práca je skalárna veličina, čo znamená, že pre prácu existuje iba veľkosť a smer nie je prítomný. Predstavte si objekt ťahaný po drsnom povrchu. Na predmet pôsobí trenie. Pre dané body A a B existuje medzi nimi nekonečný počet ciest; preto existuje nekonečne veľa ciest, ako prepraviť krabicu z A do B. Ak vzdialenosť, ktorú krabica prejde, keď sa dostane na určitú dráhu, je x, práca vykonaná trením (F) na krabici je –F x, berúc do úvahy iba skalárne hodnoty. Rôzne cesty majú rôzne hodnoty x. Preto je vykonaná práca iná. Dá sa dokázať, že práca závisí od prejdenej cesty, čo znamená, že práca je funkciou cesty. Pre konzervatívne silové pole možno vykonanú prácu brať ako funkciu stavu. Pracovnou jednotkou SI je Joule, pomenovaná na počesť anglického fyzika Jamesa Jouleho. Jednotkou CGS pre prácu je erg. Ďalšími jednotkami sú stopa-libra, stopa-libra a liter-atmosféra. V termodynamike sa práca zvyčajne označuje ako tlaková práca, pretože vnútorný alebo vonkajší tlak je generátorom sily, ktorý vykonáva prácu. V situácii konštantného tlaku možno vykonanú prácu považovať za P. ΔV, kde P je tlak a ΔV je zmena objemu.
Sila
Aby sme správne pochopili pojem sila, musíme najprv pochopiť pojem energie. Energia je neintuitívny pojem. Pojem „energia“je odvodený z gréckeho slova „energeia“, čo znamená činnosť alebo činnosť. V tomto zmysle je energia mechanizmom činnosti. Energia nie je priamo pozorovateľná veličina. Dá sa to však vypočítať meraním vonkajších vlastností. Energiu možno nájsť v mnohých formách. Kinetická energia, tepelná energia a potenciálna energia sú len niektoré. Energia sa meria v jouloch. Výkon je definovaný ako miera energie. Táto rýchlosť môže byť premena alebo tvorba energie. Keď nie sú prítomné jadrové reakcie, výkon je vždy miera premeny energie. Energia sa meria vo wattoch. 1 watt sa rovná 1 joule za sekundu. V elektrických systémoch sa na meranie množstva energie používa jednotka odvodená od wattu. Táto jednotka je kilowatthodina.
Aký je rozdiel medzi silou a prácou?
• Práca predstavuje množstvo energie prenesenej, keď niečo robíte. Výkon predstavuje, ako rýchlo bola energia prenesená.
• Práca sa meria v jouloch, zatiaľ čo výkon sa meria vo wattoch.
• Objekt môže mať hodnotu výkonu bez toho, aby vykonal akúkoľvek prácu. Ak objekt vykonáva nejakú prácu, hodnota sily nemôže byť nula.
