Fuerza vs. Fuerza

Los conceptos de fuerza y fuerza parecen transmitir significados similares y a menudo se confunden el uno para el otro. Pero en física, no son intercambiables. Fuerza es el resultado fundamental de una interacción entre dos objetos, mientras que fuerza es una expresión de energía consumida con el tiempo (trabajo), de la cual la fuerza es un elemento. La fuerza y ​​el poder se pueden describir y medir, pero una fuerza es un fenómeno físico real, y el poder en sí mismo no es.

Cuadro comparativo

Concepto basico

Una fuerza solo puede ocurrir cuando los objetos están interactuando. Cada vez que los objetos interactúan, se empujan o se tiran, ya sea a través del contacto directo o el contacto de la distancia. Ejemplos de fuerzas de contacto directas incluyen la fricción de los neumáticos para el automóvil en una carretera, o la resistencia al aire en un automóvil en movimiento. La interacción en una distancia ocurre a través de fuerzas como la gravedad y el magnetismo. La fuerza es una expresión fundamental de los acontecimientos físicos, al igual que el tiempo y la distancia.

La potencia se define como la cantidad de energía consumida por unidad de tiempo. Otra forma de poner esto es: la tasa a la que se realiza el "trabajo". El trabajo ocurre cuando hay fuerza que causa el movimiento de un objeto. Por ejemplo, una persona que presiona contra una pared de ladrillos está consumiendo energía, pero no se está haciendo ningún trabajo y no se crea poder porque la pared no se mueve. Pero si una persona empuja una mesa y la mueve, entonces hay trabajo. El poder expresa qué tan rápido se realiza ese trabajo. Entonces, la fuerza es un elemento de la ecuación de potencia, junto con otros elementos básicos como la distancia y el tiempo.

Fórmulas

La fuerza se calcula como un producto de aceleración masiva y gravitacional, y generalmente se denota como

dónde F es la fuerza, metro es masa y a es la aceleración gravitacional.

Como una tasa de cambio de trabajo realizada o la energía de un subsistema, la potencia se calcula como:

dónde PAG es poder, W es trabajo y T es hora.

Ejemplo

La fuerza es inherente a la interacción de todos y cada uno de los objetos. Cuando un jugador de béisbol golpea una pelota, el bate ejerce fuerza sobre la pelota (y viceversa). Los planetas orbitan el sol debido a la fuerza. Para calcular la fuerza en Newtons de un béisbol que pesa 146 g, simplemente multiplica la masa (en kilogramos, así que .146) por aceleración (la gravedad de la tierra es 9.8 metros por segundo), lo que equivale a 1.43 Newtons.

Si una persona corre y luego sube el mismo tramo de escaleras, la misma cantidad de trabajo se realiza en ambas ocasiones, pero se genera más energía mientras se ejecuta, porque la misma cantidad de trabajo se realiza en menos tiempo.

Unidades de medida

En aplicaciones científicas, la fuerza se mide en Newtons, y en el sistema inglés se expresa en libras. La unidad de fuerza SI es la Newton (n). Un Newton es la fuerza requerida para acelerar una masa de un kilogramo a una velocidad de un metro por segundo cuadrado, o kg · m · s - 2. Un Newton es igual a 100,000 dines.

La unidad de potencia SI es el vatio (W). Un vatio es igual a un Joule por segundo, donde Joulle es la unidad de energía. Esta es la unidad estándar de medición, pero la potencia se puede expresar por cualquier medio de energía con el tiempo. Otra expresión común de poder es la potencia, donde 1 caballos de fuerza es igual a 746 vatios.

Científicos homónimos

Las fuerzas causan aceleración (un cambio en la velocidad). La unidad de fuerza estándar lleva el nombre de Isaac Newton para celebrar su segunda ley, que establece: "La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza aplicada ..." 1 Newton es la cantidad de forzado requerido para acelerar una masa de 1 kilograma en una tasa de 1 metro por segundo.

James Watt era un inventor e ingeniero escocés. Watt creó la medición de la potencia para ayudar a explicar las mejoras de potencia de su motor de vapor. Debido a su gran contribución a la eficiencia de las máquinas de vapor, la comunidad científica decidió honrarlo nombrando la unidad de poder después de él. El vatio se agregó al SI como una unidad de energía en 1960.