Síla je síla vzpěrače. Energie je vytrvalost.
Pokud se honíte za čísly výkonu, díváte se na vrchol tohoto vzestupu. Ale pokud mluvíte o tom, jak daleko můžete ujet s nádrží plynu, mluvíte o energii. To je schopnost dělat práci v průběhu času. Síla je jednoduše míra, jakou ji vydáváte.
Jedna kilowatthodina (kWh) se může zdát jako abstraktní pojem, dokud ji neuvidíte v akci. Použijte 1 kW výkonu a tato kWh vydrží hodinu. Zvyšte zátěž na 10 kW a spotřebujete ji za šest minut. Nádrž je jedno, jak rychle ji vyprázdníte. Jediné, co ho zajímá, je, že je prázdný.
Dvě strany síly
Všechno se to týká dvou stavů. Potenciální energie a Kinetická energie.
Potenciální energie je prostě síla, která čeká, až se stane. Čeká na proměnu. Benzín ve vaší nádrži. Jídlo v žaludku. Stlačená pružina. Závaží visící na stromě.
Lidské tělo je zařízení pro přeměnu energie. Bere palivo a mění ho v pohyb. Motor vašeho auta dělá to samé s benzínem. Kyvadlové hodiny využívají padající závaží.
Čím výše předmět zvednete, tím více potenciální energie obsahuje. Bowlingová koule padající z vašich rukou nezpůsobí žádnou škodu. Hoďte to ze 100 stop a rozbijete střechu.
Výpočet zisku
Pamatuješ, jak jsme předtím vyběhli po schodech? Výkon jsme vypočítali vydělením práce časem. Můžeme se ale také podívat na to, jaká práce to byla.
Potenciální energii jste získali zvýšením tělesné hmoty proti gravitaci. Vzorec je jednoduchý.
PE = Výkon * Vzdálenost
Síla je vaše váha. Hmotnost krát zrychlení v důsledku gravitace (mgh). Vzdálenost je výška. Zvedněte hmotu. Zvedněte výšku. Energie se zvyšuje.
Jednotky měření, na kterých opravdu záleží
Musíte vědět, jak spolu tyto hodnoty souvisí. Tady je rozpis.
Systém SI
- Newtonmetr (Nm): 1 Nm se rovná 1 Joule.
- Joule (J): 1 Joule je přibližně 0,239 kalorií.
- Kalorie (cal): 1 kal se rovná 4,184 joulům.
- Watt-hodina (Wh): 1 Wh se rovná 3 600 joulům.
- Kilowatthodina (kWh): 1 kWh se rovná 1 000 Wh nebo 3 600 000 joulů. To je 3 412 BTU.
Anglické jednotky
- Ft-lb (ft-lb): 1 ft-lb je přibližně 1,356 Nm.
- Britská tepelná jednotka (BTU): 1 BTU se rovná 1 055 joulům. Nebo 0,0002931 kWh.
Všechno je to stejné. Různá jména pro stejnou fyzickou realitu. Můžete je vzájemně převádět. Stačí si vybrat měrnou jednotku, která nejlépe vyhovuje vozidlu, které ladíte, nebo síti, kterou měříte.
