仕事、力、エネルギーは古典物理学の基本です。力は、何らかの力によってなされる仕事の割合として定義できます。簡単に言えば、力は力によって仕事をする能力を測定します。しかし、パワーが行われた仕事と変位の観点からのみ測定されるというのは真実ではありません。
光学ではパワーも測定しますが、そこでは考え方が変わります。一般に、パワーについて話すとき、力学に関連する何かに取り組んでいると想定します。したがって、力の次元式に関するこれらのメモでは、議論を力の機械的側面のみに限定します。
パワー
物理学では、電力は、仕事が行われる速度、またはエネルギーが伝達される速度を測定します。これを理解するための良い例は、岩が特定の方向に押されていると想像することです。加えられた力の方向に岩石が移動する速度が、その力になります。
電力の測定に使用される標準単位はワット (W) です。電力の式は P=E/t です (ここで、P は電力を表し、E はジュール単位のエネルギーを表し、T は秒単位の時間を表します)。パワーも馬力（hp）で測定されます。
時間間隔に基づいて、電力は 2 つのタイプに分けられます:
<オール>力の公式
パワーは、オブジェクトに対して作業が行われる速度です。これは時間に基づく数量であり、ジョブが何時に完了したかに関連しています。電力の計算式は次のとおりです:
パワー =仕事/時間、つまり P =W/t
単位:
パワーの次元は、エネルギー量を所要時間で割ったものです。さらに、電力の SI 単位は国際システムではワット「W」であり、ワットは 1 ジュール/秒に相当します。電力のその他の一般的な尺度には、馬力 (hp) があります。ここで、1 hp =約 745 ワット、1 秒あたりのエルグ「エルグ/秒」、フィート ポンド/分、dBm などです。
平均パワー:
この単純化された例を見てください。 1 kg の石炭を燃焼させると、1 kg の TNT (トリニトロトルエン) を爆発させるよりも多くのエネルギーが生成されます。ただし、TNT 反応は石炭よりも急速にエネルギーを生成し、はるかに多くの電力を供給します。
力の次元式の導出:
定義から、パワー =完了した作業/時間であることがわかります
力の次元 =完了した仕事の次元 / 時間の次元
力の次元 =質量の次元 x 加速度の次元 =[MLT-2]
行われた仕事の次元 =力の次元 x 長さの次元
=[MLT-2] X [L] =[ML2T-2]
したがって、パワーの次元 =[ML2T-2]/[T] =[ML2T-3]
単位:電力の単位は J/sec =S.I システムのワットです。 C.G.S システムでは、エルグ/秒で測定されます。
パワーは値のみで測定されます。ここでは方向は関係ありません。したがって、これはスカラー量です。
力に関する数字
- 体重 60 kg の人が、高さ 20 m の階段を 1.5 分で登ります。力を決定する。
既知:
質量「m」=60 kg
高さ 'h' =20 メートル
「g」=10 m/s2
時間間隔「t」=1.5 分 =1.5 X 60 秒 =90 秒
求む:パワー「P」
解決策:
力の公式:
P =重量
P =パワー、
W =仕事、t =時間
仕事の公式:
W =mgh
W =仕事、
F =力、
w =重量、
h =高さ、
d =変位、
m =質量、
g =10ms-2
W =mgh =60 X 10 X 20 =12000 ジュール。
P =W/t =12000/90 =133.33 ジュール/秒
- 体重 60 kg の人が高さ 5 m の木を 10 秒で登るのに必要なパワーを計算してください。
既知:
質量「m」=60 kg
高さ 'h' =5 メートル
「g」=10 m/s2
時間間隔「t」=10 秒
求む:パワー
解決策:
仕事:
W =mgh =60 X 10 X 5 =3000 ジュール
力:
P =W/t =3000/10 =毎秒 300 ジュール。
結論
上記の議論から、力を定義し、その次元式を導き出す方法は明らかです。この次元式は、電力に関連する他の量 (エネルギーなど) の次元を計算する際に非常に役立ちます。権力の概念は、その文脈と利用可能な情報によって異なります。作業は、電力 (P) で表される速度で実行されます。言い換えれば、電力は仕事が行われる速度です。したがって、行われた仕事をかかった時間で割ることによってその力を計算することができます。
