توان
معمولاً در زبان عامیانه توان با قدرت و زور اشتباه میشود. البته مواردی وجود دارد كه زور بیشتر با توان بیشتر همراه است، اما همیشه اینگونه نیست.
به افرادی كه ماشین ها را میكشند، توجه كنید. معمولا این افراد ماشینهای سنگین را در مسافت 100 متر جابه جا میكنند.
فرض كنید دو نفر از این افراد مسابقه دهند. كدام یك كار بیشتری انجام میدهد؟ كدام یك توان بیشتری دارد؟
بدیهی است كه كار انجام شده در هر دو مورد یكی است ولی آنكه در زمان كوتاه تری انجام میدهد توان بیشتری دارد.
توان به معنی كار انجام شده در واحد زمان میباشد. البته كار همیشه در فرآیند تبدیل انرژی روی میدهد. لذا توان، به عنوان میزان انرژی انتقال یافته (یا تبدیل شده) در واحد زمان نیز می باشد.
واحد اندازه گیری توان وات میباشد.
برای آن كه مقدار حدودی وات را درك كنید به موارد زیر توجه كنید.
توان یك وزنه بردار حدود Watt 500 1 (توان دو اسب) است(البته برای مدت كوتاهی). توان ما برای مدت 8 ساعت حدود 75 وات است (كمتر از لامپ 100 وات منزل !) البته عمده توان ما در این مدت صرف گرم شدن محیط یا اتاق میشود.
در شكل زیر توان چند وسیله نشان داده شده است.
با توجه به سه شكل زیر میتوانید توان خودتان را اندازه بگیرید.
1 - ابتدا وزنتان را اندازه بگیرید.
2 - سپس ارتفاع چندین پله در ساختمان را اندازه بگیرید. با به دست آوردن این دو مقدار شما میتوانید كار لازم برای بالا رفتن از پلكان را اندازه بگیرید.
W = F *d = mgh
3 - حال با تمام توان خود از پلكان ها بالا بروید و زمان را اندازهگیری كنید (t). حال میتوانید توان را به دست آورید.
P=mgh/tانرژی را با توان اشتباه نگیرید!
بعضی نیروگاه ها ، توان تولید برق به میزان 000/000/50 وات را دارند و بعضی لیزرها كه برای برش فلز استفاده میشوند نیز توانی در حدود 000/000/000/100 وات دارند.
كدام یك از این دو ، انرژی بیشتری انتقال میدهند؟
پاسخ صحیح نیروگاه تولید برق است! زیرا یك نیروگاه تولید برق در هر ثانیه 000/000/50 ژول انرژی برق تولید میكنند. ولی یك لیزر 000/000/000/100 واتی فقط میتواند در مدت زمان حدود 01/0 میلیونیوم ثانیه چنین توانی را ارسال نماید. به عبارتی انرژی منتقل شده در این مدت زمان حدود 100 ژول میباشد. این مقدار انرژی فقط میتواند آب یك قاشق چایخوری را بجوش آورد!
بنابراین نبایستی توان بیشتر را به معنی انرژی انتقال یافته بیشتر تصور كرد. بلكه زمان انتقال انرژی نیز مهم است.
زمان * توان = كار انجام شده
زمان * توان = انرژی انتقال یافته
گروه مدرسه اینترنتی سایت تبیان - تهیه: محسنی
تنظیم: سمیرا بادامستانی
