หน้าเว็บ

วันเสาร์ที่ 3 กรกฎาคม พ.ศ. 2553

แรง กำลัง และพลังงาน

ในชีวิตประจำวันคนโดยทั่วไปมักจะใช้คำว่า แรง กำลัง และพลังงานผสมปนเปกันเหมือนกับว่ามีความหมายเดียวกัน เช่นวันนี้เพลีย ไม่ค่อยมีแรง ไม่มีกำลัง ไม่มีพลังงาน บ้างก็พูดเป็นภาษาอังกฤษว่าไม่มีเอนเนอจี (energy) ในทางวิทยาศาสตร์นั้นมีความหมายแตกต่างกัน แต่ก็เป็นที่เข้าใจกันสื่อกันได้ถึงสิ่งเดียวกันนั่นคือพลังงาน เพราะการที่มีแรงหรือมีกำลังได้ก็ต้องมีพลังงาน


ในทางวิทยาศาสตร์มักนิยามถึงสิ่งที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่หรือพยายามทำให้วัตถุเคลื่อนที่ หรือถ้าเคลื่อนที่อยู่แล้วก็ทำให้วัตถุเคลื่อนที่มากขึ้น และพลังงานที่พยายามทำให้วัตถุเคลื่อนที่หรือทำให้เคลื่อนที่ดังกล่าวเรียกว่าพลังงานกล ถ้าจะนิยามเป็นภาษาคณิตศาสตร์ตามสมการกฏข้อที่สองของนิวตันคือ แรง = มวลคูณด้วยความเร่ง หรือ F = ma ถ้าเป็นน้ำหนักหรือแรงความโน้มถ่วง = mg เมื่อ g เป็นความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลางโลก

สำหรับกำลังเป็นการพูดสั้นๆ ในทางวิทยาศาสตร์คือกำลังงาน ใช้เมื่อต้องการเปรียบเทียบว่ามีการใช้พลังงานไปอย่างไรต่อเวลาหนึ่งหน่วย ดังนั้นกำลังจึงเกี่ยวข้องกับพลังงานโดยตรง ซึ่งพลังงานวัดได้จากการทำงานในทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งการทำงานคือการออกแรงแล้วทำให้วัตถุเคลื่อนที่จะเท่ากับแรงคูณระยะทางตามแนวแรง ดังนั้นกำลังงานจึงเท่ากับงานที่ทำหารด้วยเวลาในการทำงานดังกล่าว หน่วยของงานจะเท่ากับหน่วยของแรงคูณด้วยระยะทางคือนิวตันเมตร หรือจูล ดังนั้นกำลังงานหรือกำลังจะเท่ากับจูลต่อวินาที (หรือนาที หรือชม) ซึ่งสามารถเทียบเป็นกำลังม้าของเครื่องจักร

หน่วยวัดพลังงานยังแตกต่างกันสำหรับประเภทของพลังงานที่ใช้วัด หรือเป็นหน่วยที่ใช้ตามความนิยม เช่นพลังงานไฟฟ้ามักจะวัดเป็นยูนิตหรือกิโลวัตต์-ชั่วโมง ดังนั้นวัตต์จึงเป็นหน่วยวัดกำลังไฟฟ้า แต่ในการวัดพลังงานที่ได้จากอาหารมักจะเรียกเป็นแคลอรี ซึ่งมักจะเขียนบอกที่ฉลากบอกคุณค่าอาหารว่าให้พลังงานกี่คาลอรี ไม่ว่าหน่วยวัดเชิงกลทั่วไป ทางไฟฟ้า และพลังงานจากอาหารสามารถที่จะเทียบกับไปกลับมากันได้ไม่ยาก

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น