Potenza vs. Coppia

In fisica, la potenza è la velocità con cui viene svolto il lavoro e la coppia è la tendenza di una forza a ruotare un oggetto attorno ad un asse. Mentre l'unità di potenza è in joule al secondo, l'unità di coppia è in joule per radiante.

Tabella di confronto

Tabella di confronto tra potenza e coppia
Energia momento torcente
DefinizioneLa potenza è la velocità con cui viene svolto il lavoro o l'energia viene trasmessa.La coppia è la tendenza di una forza a ruotare un oggetto attorno ad un asse (o fulcro o perno). Proprio come una forza è una spinta o una trazione, una coppia può essere pensata come una svolta. Il simbolo della coppia è τ, la lettera greca tau.
Unitàwatt = joule / secondoNewton metro o joule per radiante

Potenza (fisica)

In fisica, la potenza (simbolo: P ) è la velocità con cui viene eseguito il lavoro o la trasmissione di energia, o la quantità di energia richiesta o spesa per una determinata unità di tempo. Come tasso di variazione del lavoro svolto o dell'energia di un sottosistema, la potenza è:

,

dove P è potere, W è lavoro e t è tempo.

La potenza media (spesso chiamata semplicemente "potenza" quando il contesto lo chiarisce) è la quantità media di lavoro svolto o energia trasferita per unità di tempo. La potenza istantanea è quindi il valore limite della potenza media quando l'intervallo di tempo Δ t si avvicina a zero.

Quando il tasso di trasferimento di energia o lavoro è costante, tutto ciò può essere semplificato

,

dove W ed E sono, rispettivamente, il lavoro svolto o l'energia trasferita nel tempo t (di solito misurata in secondi).

momento torcente

Coppia applicata alle ruote di biciclette.

La coppia è la tendenza di una forza a ruotare un oggetto attorno ad un asse. Una coppia può essere pensata come una svolta. La sua grandezza dipende da tre quantità: in primo luogo, la forza applicata; secondo, la lunghezza del braccio di leva che collega l'asse al punto di applicazione della forza; e terzo, l'angolo tra i due. In simboli:

dove

  • è il vettore di coppia e

    è l'entità della coppia,
  • è il vettore del braccio di leva (vettore dall'asse al punto di applicazione della forza), e

    è la lunghezza (o magnitudine) del vettore del braccio di leva,
  • è il vettore della forza e

    è la grandezza della forza,
  • indica il prodotto incrociato,
  • è l'angolo tra il vettore di forza e il vettore del braccio di leva.

La lunghezza del braccio di leva è particolarmente importante; la scelta di questa lunghezza è alla base del funzionamento di leve, pulegge, ingranaggi e la maggior parte delle altre macchine semplici che comportano un vantaggio meccanico.

Unità di potenza vs unità di coppia

Le unità di potere sono unità di energia divise per il tempo. L'unità di potenza SI è il watt (W), che equivale a un joule al secondo. Le unità di potenza non SI includono ergs al secondo (erg / s), potenza (hp), potenza metrica (Pferdestärke (PS) o cheval vapeur (CV)) e piedi per libbra al minuto. Un'unità di potenza equivale a 33.000 piedi per minuto o la potenza richiesta per sollevare 550 libbre un piede in un secondo ed è equivalente a circa 746 watt. Altre unità includono dBm, una misura logaritmica con 1 milliwatt come riferimento; calorie (alimentari) all'ora (spesso denominate chilocalorie all'ora); Btu all'ora (Btu / h); e tonnellate di refrigerazione (12.000 Btu / h).

L'unità SI per la coppia è il metro newton (N · m). Nelle unità consuetudinarie imperiali e statunitensi, viene misurato in libbre di piede (ft · lbf) (noto anche come 'piedi di libbra') e per una misurazione più piccola della coppia: pollici in libbre (in · lbf) o once in pollici (in · ozf) .

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