Macht versus werk
Macht en werk zijn twee zeer belangrijke concepten die in de mechanica worden besproken. Vermogen beschrijft de snelheid van energieoverdracht. Werk beschrijft de hoeveelheid overgedragen energie. Beide concepten zijn erg belangrijk op gebieden zoals techniek, natuurkunde, thermodynamica en zelfs menselijke biologie. In dit artikel gaan we bespreken wat werk en macht zijn, hun definities, overeenkomsten tussen werk en macht, hun toepassingen en tot slot het verschil tussen macht en werk.
Werk
In de natuurkunde wordt arbeid gedefinieerd als de hoeveelheid energie die wordt overgedragen door een kracht die over een afstand werkt. Werk is een scalaire grootheid, wat betekent dat er alleen grootte is voor werk en dat er geen richting aanwezig is. Beschouw een object dat over een ruw oppervlak wordt gesleept. Er is wrijving die op het object inwerkt. Voor gegeven punten A en B bestaat er een oneindig aantal paden tussen hen; daarom zijn er oneindig veel routes om de doos van A naar B te brengen. Als de afstand die de doos aflegt wanneer hij op een bepaald pad wordt genomen x is, is de arbeid verricht door wrijving (F) op de doos -F x, alleen de scalaire waarden. Verschillende paden hebben verschillende x-waarden. Het uitgevoerde werk is daarom anders. Het kan worden bewezen dat arbeid afhankelijk is van het gevolgde pad, wat betekent dat arbeid een padfunctie is. Voor een conservatief krachtveld kan de verrichte arbeid worden genomen als een toestandsfunctie. De SI-eenheid van werk is Joule, genoemd ter ere van de Engelse natuurkundige James Joule. De CGS-eenheid voor werk is erg. Andere eenheden zijn foot-pound, foot-poundal en liter-atmosfeer. In de thermodynamica wordt werk meestal het drukwerk genoemd, omdat de interne of externe druk de krachtgenerator is die het werk doet. In een situatie met constante druk kan de verrichte arbeid worden genomen als P. ΔV, waarbij P de druk is en ΔV de verandering in volume.
Kracht
Om het concept van macht goed te begrijpen, moet men eerst het concept energie begrijpen. Energie is een niet-intuïtief concept. De term "energie" is afgeleid van het Griekse woord "energeia", wat operatie of activiteit betekent. In die zin is energie het mechanisme achter een activiteit. Energie is geen direct waarneembare grootheid. Maar het kan worden berekend door externe eigenschappen te meten. Energie kan in vele vormen worden gevonden. Kinetische energie, thermische energie en potentiële energie zijn om er maar een paar te noemen. Energie wordt gemeten in joule. Vermogen wordt gedefinieerd als de snelheid van energie. Dit tarief kan een conversie of een creatie van energie zijn. Wanneer kernreacties niet aanwezig zijn, is vermogen altijd de snelheid van omzetting van energie. Energie wordt gemeten in watt. 1 watt is gelijk aan 1 joule per seconde. In elektrische systemen wordt een eenheid afgeleid van watt gebruikt om de hoeveelheid energie te meten. Deze eenheid is kilowattuur.
Wat is het verschil tussen macht en werk?
• Werk staat voor de hoeveelheid energie die wordt overgedragen wanneer je iets doet. Vermogen geeft aan hoe snel de energie werd overgedragen.
• Arbeid wordt gemeten in joule, terwijl vermogen wordt gemeten in watt.
• Een object kan een waarde hebben voor de kracht zonder enige arbeid te verrichten. Als het object enig werk doet, kan de waarde van de macht niet nul zijn.
