ฟิสิกส์สำหรับเด็ก

อำนาจ

คำว่า "อำนาจ" มักใช้อธิบายบุคคลที่มีอำนาจ เช่น กษัตริย์หรือเผด็จการ นอกจากนี้ยังใช้เพื่ออธิบายถึงบุคคลหรือบางสิ่งที่แข็งแกร่งมาก เช่น ผู้เล่นเบสบอลที่ตีโฮมรัน ในฟิสิกส์ พลังงานถูกใช้เพื่ออธิบายอัตราการใช้พลังงาน กล่าวอีกนัยหนึ่ง เป็นการวัดความเร็วที่คุณใช้พลังงาน

สมการที่อธิบายกำลังคือ:

กำลัง = งาน ÷ เวลา

หรือ

P = W/t

ตัวอย่าง

ไม่ว่าคุณจะวิ่งขึ้นบันไดใน 5 วินาที หรือเดินช้าๆ ขึ้นเที่ยวบินเดียวกันใน 40 วินาที คุณกำลังทำงานในปริมาณที่เท่ากัน อย่างไรก็ตาม คุณกำลังดำเนินการในอัตราที่แตกต่างกัน เมื่อคุณวิ่งขึ้นบันได คุณกำลังทำงานเร็วขึ้นมาก ขณะวิ่งขึ้นบันไดจะมีกำลังมากกว่าตอนเดินขึ้นบันได

หากงานที่ต้องใช้ในการขึ้นบันไดคือ 1,000 จูล เราสามารถคำนวณกำลังได้ทั้งสองกรณี P ₁ (วิ่ง) และ P ₂ (เดิน):

กำลัง = W/t

P ₁ = 1,000 J ÷ 5 วินาที

P ₁ = 200 W

P ₂ = 1,000 J ÷ 40 วินาที

P ₂ = 25 W

คุณจะเห็นว่าแรงขณะเดินขึ้นบันไดสูงกว่าขณะเดินมาก

วิธีวัดกำลัง

หน่วยมาตรฐานสำหรับการวัดพลังงานคือวัตต์ จากสมการข้างต้น เราจะเห็นว่ากำลังงาน ÷ เวลา หน่วยสำหรับการทำงานคือจูล (J) ดังนั้นวัตต์จึงเหมือนกับจูล/วินาทีหรือ J/s

หน่วยทั่วไปอีกหน่วยหนึ่งสำหรับกำลังที่ใช้สำหรับเครื่องยนต์และเครื่องจักรรถยนต์คือแรงม้า หนึ่งแรงม้าเทียบเท่ากับ 745.7 วัตต์

กำลังและแรง

กำลังสามารถคำนวณได้จากแรงและความเร็วของวัตถุโดยใช้สมการต่อไปนี้:

กำลัง = แรง * ความเร็ว

กำลังไฟฟ้า

เมื่อหากำลังไฟฟ้า เราจะใช้กระแสและแรงดัน กระแสวัดเป็นแอมแปร์ (A) และแรงดันวัดเป็นโวลต์ (V) หมายเหตุ: กระแสจะแสดงในสมการด้วย "I"

กำลัง = กระแส * แรงดัน

P = I * V

ตัวอย่างปัญหา:

วงจรไฟฟ้าที่สร้างกระแสไฟฟ้า 3 แอมแปร์ที่ 10 โวลต์มีกำลังเท่าใด

P = I * V

P = 3A * 10V

P = 30 วัตต์

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับกำลังไฟฟ้า

• การระเบิดอาจไม่ได้ปล่อยพลังงานออกมามากเสมอไป แต่เนื่องจากจะปล่อยพลังงานในช่วงเวลาสั้นๆ จึงยังคงสามารถ มีพลังมาก
• บิล "ไฟฟ้า" ที่เราได้รับทางไปรษณีย์มักจะเรียกเก็บเงินเป็นกิโลวัตต์ชั่วโมง นี่คือพลังงานเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งเป็นการวัดพลังงานที่ใช้จริง ๆ ไม่ใช่พลังงาน
• กำลังที่จรวดกระสวยอวกาศใช้ในขณะยกขึ้นอยู่ที่ประมาณ 12 พันล้านวัตต์
• หนึ่งแรงม้าคือ เท่ากับกำลังที่ใช้ในการยกน้ำหนัก 550 ปอนด์ขึ้นหนึ่งฟุตในครั้งเดียววินาที

ทำแบบทดสอบสิบข้อเกี่ยวกับหน้านี้

วิชาฟิสิกส์เพิ่มเติมเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ งาน และพลังงาน

สเกลาร์และเวกเตอร์

เวกเตอร์คณิตศาสตร์

มวลและน้ำหนัก

แรง

ความเร็วและความเร็ว

ความเร่ง

แรงโน้มถ่วง

แรงเสียดทาน

กฎของการเคลื่อนที่

เครื่องจักรอย่างง่าย

อภิธานศัพท์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่

งานและพลังงาน

พลังงาน

พลังงานจลน์

พลังงานศักย์

งาน

กำลัง

โมเมนตัมและการชนกัน

ความดัน

ความร้อน

อุณหภูมิ

วิทยาศาสตร์ >> ฟิสิกส์สำหรับเด็ก