Πώς λειτουργεί η δύναμη, η δύναμη, η ροπή και η ενέργεια
Η δύναμη είναι μια ώθηση ή έλξη που ασκείται σε ένα αντικείμενο. Πρόκειται για μια ποσότητα φορέα, που σημαίνει ότι έχει τόσο μέγεθος (δύναμη) όσο και κατεύθυνση. Η μονάδα SI της δύναμης είναι το Newton (n).
Ένας Νεύτωνας είναι η ποσότητα δύναμης που απαιτείται για την επιτάχυνση μιας μάζας ενός κιλών με ρυθμό ενός μέτρου ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο.
Εξουσία
Η ισχύς είναι ο ρυθμός με τον οποίο γίνεται η εργασία ή η ενέργεια μεταφέρεται. Είναι μια κλιμακωτή ποσότητα, που σημαίνει ότι έχει μόνο μέγεθος (δύναμη). Η μονάδα SI της ισχύος είναι το Watt (W).
Ένα Watt είναι το ποσό της ισχύος που απαιτείται για να κάνει ένα Joule της εργασίας σε ένα δευτερόλεπτο.
Ροπή
Η ροπή είναι ένα μέτρο της δύναμης που προκαλεί ένα αντικείμενο να περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα. Πρόκειται για μια ποσότητα φορέα, που σημαίνει ότι έχει τόσο μέγεθος (δύναμη) όσο και κατεύθυνση. Η μονάδα SI της ροπής είναι το Newton-Meter (N · M).
Ένα Newton-Meter είναι η ποσότητα ροπής που απαιτείται για την παραγωγή μιας δύναμης ενός Νεύτωνα που ενεργεί σε απόσταση ενός μέτρου από τον άξονα περιστροφής.
Ενέργεια
Η ενέργεια είναι η ικανότητα να δουλεύει ή να παράγει μια αλλαγή σε ένα σύστημα. Είναι μια κλιμακωτή ποσότητα, που σημαίνει ότι έχει μόνο μέγεθος (δύναμη). Η μονάδα SI της ενέργειας είναι το Joule (J).
Ένα joule είναι η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για να κάνει ένα newton εργασίας μέσα από μια απόσταση ενός μέτρου.
Πώς λειτουργεί η δύναμη, η δύναμη, η ροπή και η ενέργεια
Η δύναμη, η δύναμη, η ροπή και η ενέργεια είναι αλληλένδετα. Η εργασία γίνεται όταν εφαρμόζεται μια δύναμη σε ένα αντικείμενο και το αντικείμενο κινείται προς την κατεύθυνση της δύναμης. Η ισχύς είναι ο ρυθμός με τον οποίο γίνεται η εργασία. Η ροπή είναι η δύναμη που προκαλεί ένα αντικείμενο να περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα. Η ενέργεια είναι η ικανότητα να δουλεύει ή να παράγει μια αλλαγή σε ένα σύστημα.
Ακολουθούν μερικά παραδείγματα για το πώς συνεργάζονται η δύναμη, η δύναμη, η ροπή και η ενέργεια:
- Ένα άτομο σπρώχνει ένα χλοοκοπτικό με δύναμη 100 Ν. Η χλοοκοπτική μηχανή κινείται προς τα εμπρός με ταχύτητα 5 m/s. Το άτομο εργάζεται με ρυθμό 500 W.
- Ένας κινητήρας αυτοκινήτου παράγει ροπή 200 N · m στις 5000 σ.α.λ. Το αυτοκίνητο ανεβαίνει σε ένα λόφο με ταχύτητα 100 χλμ./H. Ο κινητήρας λειτουργεί με ρυθμό 20 kW.
- Μια ανεμογεννήτρια καταγράφει την ενέργεια του ανέμου και την μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια. Ο άνεμος ασκεί μια δύναμη στις λεπίδες του στροβίλου, που τους προκαλεί να περιστρέφονται. Η περιστροφή των λεπίδων παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
