Força vs. Poder
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Os conceitos de força e poder parecem transmitir significados semelhantes e geralmente são confundidos um com o outro. Mas em
Conteúdo: Força vs Poder
- 1 Conceito Básico
- 2 fórmulas
- 3 Exemplo
- 4 unidades de medida
- 5 cientistas homônimos
- 6 Referências
Conceito básico
Uma força só pode ocorrer quando os objetos estão interagindo. Sempre que os objetos interagem, eles se empurram ou puxam um ao outro, seja por meio de contato direto ou a distância. Exemplos de forças de contato direto incluem o atrito de pneus de carros em uma estrada ou a resistência do ar em um carro em movimento. A interação à distância ocorre através de forças como a gravidade e o magnetismo. A força é uma expressão fundamental das ocorrências físicas, assim como o tempo e a distância.
Energia é definida como a quantidade de energia consumida por unidade de tempo. Outra maneira de colocar isso é: a taxa na qual o "trabalho" é feito. O trabalho ocorre quando há força causando movimento de um objeto. Por exemplo, uma pessoa pressionada contra uma parede de tijolos consome energia, mas nenhum trabalho está sendo feito e nenhuma energia é criada porque a parede não se move. Mas se uma pessoa empurra uma mesa e a move, então há trabalho. O poder expressa a rapidez com que esse trabalho é realizado. Portanto, a força é um elemento da equação da potência, juntamente com outros elementos básicos, como distância e tempo.
Fórmulas
A força é calculada como um produto da massa e da aceleração gravitacional, e geralmente é denotada como
Onde F é a força, m é massa e uma é a aceleração gravitacional.
Como uma taxa de alteração do trabalho realizado ou a energia de um subsistema, a energia é calculada como:
Onde P é poder, W é trabalho e t é hora.
Exemplo
A força é inerente à interação de todo e qualquer objeto. Quando um jogador de beisebol bate na bola, o taco exerce força na bola (e vice-versa). Planetas orbitam o sol por causa da força. Para calcular a força em newtons de uma bola de beisebol que pesa 146 g, basta multiplicar a massa (em quilogramas, então 0,146) por aceleração (a gravidade da Terra é 9,8 metros por segundo), o que equivale a 1,43 newtons.
Se uma pessoa corre e sobe o mesmo lance de escadas, a mesma quantidade de trabalho é feita nas duas vezes, mas mais energia é gerada durante a execução, porque a mesma quantidade de trabalho está sendo executada em menos tempo.
Unidades de medida
Em aplicações científicas, a força é medida em newtons e, no sistema inglês, é expressa em libras. A unidade de força do SI é o newton (N). Um newton é a força necessária para acelerar uma massa de um quilograma a uma taxa de um metro por segundo ao quadrado, ou kg · m · s-2. Um newton é igual a 100.000 dines.
A unidade de potência SI é o watt (W). Um watt é igual a um joule por segundo, onde joule é a unidade de energia. Esta é a unidade de medida padrão, mas a energia pode ser expressa por qualquer meio de energia ao longo do tempo. Outra expressão comum de potência é a potência, onde 1 potência é igual a 746 watts.
Cientistas
As forças causam aceleração (uma mudança na velocidade). A unidade de força padrão recebeu o nome de Isaac Newton para comemorar sua 2ª lei, que afirma: "a aceleração de um objeto é diretamente proporcional à força aplicada ..." 1 newton é a quantidade de força necessária para acelerar uma massa de 1 quilograma a uma taxa de 1 metro por segundo.
James Watt era um inventor e engenheiro escocês. Watt criou a medida de potência para ajudar a explicar as melhorias de potência de seu motor a vapor. Por causa de sua grande contribuição para a eficiência dos motores a vapor, a comunidade científica decidiu homenageá-lo, nomeando a unidade de energia em sua homenagem. O watt foi adicionado ao SI como uma unidade de energia em 1960.
Referências
- Força e sua representação - A sala de aula de física
- Definição e Matemática do Trabalho - A sala de aula de física
- Poder - A sala de aula de física
- Wikipedia: Poder (física)
- Como força, potência, torque e energia funcionam - Como as coisas funcionam
- Wikipedia: Watt
- Wikipedia: James Watt
