Jaki jest związek pomiędzy energią a mocą?

Jaki jest związek pomiędzy energią a mocą?

Moc to tempo, w którym praca jest wykonywana, a energia to zdolność do wykonywania pracy. Energia jest często wyrażana w kilowatogodzinach, a moc jest często wyrażana w kilowatach.

Prosty sposób zrozumienia relacji między pracą, mocą i energią polega na przekręceniu śruby wewnątrz ciasnej nakrętki za pomocą klucza. Praca jest definiowana jako siła pomnożona przez odległość, na którą działa siła. Za każdym razem, gdy klucz jest naciskany z określoną siłą na określoną odległość, wykonywana jest praca. Przekręcenie hipotetycznej śruby o 90 stopni wymaga pewnej pracy. Ta praca może zostać osiągnięta, na przykład, długim kluczem poruszanym niewielką siłą na dużej odległości lub krótkim kluczem poruszanym dużą siłą na krótkim dystansie.

W tym przykładzie moc jest równa szybkości, z jaką wykonywana jest praca, więc jeśli obróci się śrubę o 90 stopni co 10 sekund, moc jest dwukrotnie większa niż uzyskana przez obrót śruby o 90 stopni co 20 sekund. Moc jest taka sama bez względu na to, czy używa się długiego klucza z małą siłą, czy krótkiego klucza z dużą siłą, o ile śruba jest obracana z tą samą prędkością - na przykład 90 stopni co 10 sekund.

Jeśli silnik elektryczny obraca śrubę, całkowity przepływ energii elektrycznej może być mierzony w kilowatogodzinach, a to równa się energii. Moc silnika elektrycznego to szybkość, z jaką energia jest uwalniana. Aby obrócić śrubę, cztery obroty wymagają takiej samej energii, niezależnie od tego, czy wykonywane są w ciągu 1 sekundy z dużą mocą, czy w ciągu 100 sekund przy niskiej mocy.

Codzienny przykład energii i energii obejmuje samochody. Silniki samochodowe charakteryzują się maksymalną mocą wyjściową, mierzoną w mocy lub kilowatach. Maksymalna moc silnika w szerokim zakresie informuje klienta o osiągach pojazdu, na przykład o tym, jak szybko może on wyprzedzić inny pojazd poruszając się z prędkością na autostradzie lub z maksymalną prędkością, jaką może osiągnąć, ponieważ opisuje maksymalną prędkość, z jaką pracuje. wykonywane. Pojemność zbiornika na paliwo w pojeździe jest zwykle mierzona w galonach, aby opisać objętość paliwa, ale może być wyrażona w kilowatogodzinach, aby opisać pojemność chemiczną paliwa.

W przypadku samochodu, energia może być po prostu uważana za ilość paliwa w zbiorniku, a moc można myśleć o tym, jak daleko stopa naciska na pedał gazu.