Arbeit und Energie teilen eine interessante Beziehung

Meine Arbeit als Ingenieur Experte hat oft verlangt, dass Sie Berechnungen durchführen, um die zu quantifizieren Energie von Elektromotoren und Dampfturbinen verbraucht, z Job zusammen in Kraftwerken zur Stromerzeugung. Heute werden wir sehen wie Job Y. Energie eine interessante Beziehung teilen Dies wird deutlich, wenn man die Einheiten untersucht, an denen sie gemessen werden.

Das letzte Mal haben wir die Coriolis-Formel verwendet, um die Arbeit zur Berechnung der Menge von zu berechnen Job durchgeführt, während ein beladener LKW eine Strecke von 3 Metern geschoben wird. Wir haben festgestellt, dass ein Gärtner eine Kraft von 534 ausüben muss, um die Schubkarre um diese Strecke zu bewegen Newton • Meter von Job. Diese Beziehung wird hier gezeigt,

Arbeit = 178 Newton × 3 Meter = 534 Newton • Meter (einer)

Arbeit ist Kraft multipliziert mit Distanz

Coriolis-Formel zur Berechnung der Arbeit

das Newton, Wie weiter oben in dieser Blog-Reihe erläutert, handelt es sich um eine Kurzschreibweise für metrische Krafteinheiten, und wir werden diese Einheiten heute verwenden, um die besondere Beziehung zwischen zu demonstrieren Job Y. Energie.

Wir gehen zunächst davon aus, dass Sie mit dem Newton als Maßeinheit nicht vertraut sind. In diesem Fall müssten Sie die Notation von Hand verwenden, um die Dinge zu quantifizieren, was bedeutet, dass Sie Krafteinheiten in Bezug auf messen würden Kilogramm • Meter pro Sekundezwei.

Wenn wir Gleichung (1) in Notation von Hand setzen, kommen wir zu:

Arbeit = 178 Kilogramm • Meter pro Sekundezwei × 3 Meter (zwei)

Arbeit = 534 Kilogramm • Meterzwei pro Sekundezwei (3)

Wenn Sie dieser Blogserie gefolgt sind, werden Sie erkennen, dass die Maßeinheit zur Berechnung verwendet wird Job, nämlich, Kilogramm • Meterzwei pro Sekundezweiist das gleiche wie das zuvor zum Messen verwendete Energie. Diese Einheit ist die Joule, das ist deutlich weniger wortreich.

Die Gleichungen (2) und (3) bestätigen die interessante Beziehung Zwischen Job Y. Energie – Sie teilen die gleiche Maßeinheit. Diese Beziehung wäre nicht ersichtlich, wenn wir nur die Einheiten für betrachten würden Job dargestellt in Gleichung (1).

Befolgen Sie also die Standard-Engineering-Konvention, wo Job Y. Energie werden in den gleichen Einheiten ausgedrückt, Job erforderlich, um den LKW zu schieben wird ausgedrückt als,

Arbeit = 534 Joules

Ja, Job Y. Energie werden mit der gleichen Einheit gemessen, die Joule. Aber, Energie ist nicht dasselbe wie Job. Energie unterscheidet sich von Job was ist er Maß für die Leistungsfähigkeit Job. Mit anderen Worten, Job kann nicht getan werden, wenn es nicht gibt Energie verfügbar, um dies zu tun, so wie wenn Sie essen mehr als nur Vergnügen bietet, bietet es Ihrem Körper die Energie erforderlich, um die durchzuführen Job eine Schubkarre durch den Garten schieben.

Nächstes Mal werden wir sehen wie Job Faktoren in der Energiearbeitssatz, was sich mathematisch bezieht Job zu Energie.

Copyright 2015 – Philip J. O’Keefe, PE

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