Isi
"Kekuatan" adalah salah satu dari banyak istilah yang digunakan secara longgar dalam wacana sehari-hari yang memiliki makna yang sangat spesifik dalam fisika. Lainnya termasuk kekuatan, massa, energi, arus - daftar itu semuanya tak ada habisnya.
Dalam istilah fisika, daya hanyalah energi per satuan waktu, atau sebagai alternatif, kerja per satuan waktu, karena kerja dan energi dinyatakan dalam satuan yang sama - biasanya joule (J), yang merupakan SI, atau satuan internasional standar, tetapi juga ergs atau, dalam perhitungan di mana panas sedang dipertimbangkan, baik kalori atau BTU. Energi, pada gilirannya, adalah produk dari kekuatan dan jarak. Force, satuan SI yang merupakan newton, adalah produk dari massa dan akselerasi.
Semua ini hanyalah latar belakang. Kadang-kadang, Anda harus mengekspresikan kekuatan dalam hal panas dengan menghubungkan unit-unit yang berbeda melalui waktu, baik menggunakan perkalian atau pembagian. Watts ke BTU adalah contoh konversi seperti itu.
Derivasi Dasar
Force, sebagaimana dicatat, adalah produk dari massa dan akselerasi:
F = ma
Di sini, dalam skema SI, gaya memiliki unit newton, massa dinyatakan dalam kilogram dan akselerasi diukur dalam meter per detik kuadrat, atau m / s2.
Ketika suatu gaya bekerja pada suatu objek dan menyebabkannya bergerak, produk dari gaya yang diberikan dan jarak objek bergerak adalah energi yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan. Unit SI, joule, dapat diekspresikan untuk menyederhanakan beberapa perhitungan sebagai newton-meter.
Akhirnya, output energi per satuan waktu menghasilkan daya. Sekali lagi menempel ke unit SI, joule dibagi dengan detik berkurang ke unit SI lainnya, watt. Jadi 1 watt (W) adalah satu joule energi yang dikeluarkan selama satu detik (1 J / s).
Energi dan Kekuatan di Dunia Sehari-hari
Ketika Anda menemukan referensi ke tenaga kuda, katakanlah, sebuah mobil, Anda melihat deklarasi resmi kekuatan mesin mesin itu. 1 tenaga kuda (hp) sama dengan 745,7 watt. Karena tenaga kuda kendaraan bermotor biasanya mencapai ratusan, Anda dapat melihat bahwa, untuk keperluan sehari-hari, satu watt, dan dengan ekstensi joule, masing-masing bukanlah jumlah daya atau energi yang sangat besar.
Sebagai contoh, 1 joule adalah kira-kira jumlah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan objek 100 gram (0,1 kg), seperti apel, 1 meter ke atas melawan gaya gravitasi yang bekerja berlawanan arah dengan pekerjaan yang dilakukan.
Output BTU
BTU, kependekan dari British Thermal Unit, didefinisikan sebagai jumlah panas (energi) yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 pon air hingga 1 derajat Fahrenheit. Ini menimbulkan komplikasi pada sebagian besar masalah fisika, di mana massa diukur dalam kilogram (atau berbagai kekuatan sepuluh kilogram) dan derajat diukur dalam Celcius, juga disebut celcius. 1 BTU bekerja untuk 1055.056 joule, atau setara, 1 BTU = 1055.056 watt-detik.
Output panas
Terkadang, berguna untuk menghitung pembuangan panas dari konsumsi daya di lingkungan rumah atau kantor. Perusahaan utilitas mengukur jumlah energi yang digunakan fasilitas, seringkali per bulan, dalam kilowatt-jam, atau kWh. Mengingat bahwa daya adalah energi per satuan waktu, maka energi adalah daya yang dikalikan dengan waktu. Penyedia utilitas menggunakan kilowatt kali jam daripada satuan SI watt kali detik, atau joule, untuk membuat angka lebih nyaman digunakan.
Konversi paling mendasar antara pengukuran yang melibatkan watt, khususnya kWh, dan BTU adalah:
1 kWh = 3.412 BTU
Karena satuan watt dan BTU berbeda, Anda harus memutuskan jangka waktu yang terkait dengan jumlah ini. Untuk lebih banyak contoh, lihat halaman RapidTables yang tertaut (di bawah Sumberdaya).