งาน กำลัง และพลังงาน คนตีเหล็ก คนหาบของ ม้าลากรถ ช้างลากซุง ครูสอนหนังสือ กวีใช้ความคิดแต่งโศลก ล้วนเป็นการทำงานตามความหมาย ของคนทั่วไป ผลที่ได้รับคืองาน | |
คนตีเหล็ก | งาน ตามความหมายทางวิทยาศาสตร์ คือ แรง คูณด้วยระยะทางตรงในแนวที่แรงกระทำ เช่น ช้างออกแรง ๑,๐๐๐ นิวตัน ลากซุงไปไกล ๕๐๐ เมตร ช้างทำงานได้ ๑,๐๐๐ x ๕๐๐ = ๕๐๐,๐๐๐ นิวตันเมตร หรือจูล |
ใครทำงานเร็วกว่าใคร นายแข็งออกแรง ๑๐ นิวตัน ลากรถไปได้ไกล ๑๐ เมตร ในเวลา ๑๐ วินาที นายแกร่งออกแรง ๑๐ นิวตัน ลากรถไปได้ไกล ๑๐ เมตร ในเวลา ๕ วินาที | |
ม้าลากรถ | |
นายแข็ง ทำงานเท่ากับนายแกร่ง แต่นายแกร่งทำงานได้เร็วกว่านายแข็ง เรียกว่า นาย แกร่งมีกำลังมากกว่านายแข็ง ถ้าให้เวลาเท่ากัน นายแกร่งจะทำงานได้มากกว่านายแข็ง เช่น ให้เวลา ๑ วินาที นาย จูลต่อวินาที เรียกว่า กำลัง มีชื่อเรียกใหม่ว่า วัตต์ นายแกร่งมีกำลัง ๒๐ จูลต่อวินาที หรือ ๒๐ วัตต์ นายแข็งมีกำลัง ๑๐ จูล ต่อวินาที หรือ ๑๐ วัตต์ นายแกร่งทำงาน ๒ ชั่วโมง (โดย ไม่เหนื่อยและกำลังไม่ตก) จะได้งาน ๒๐ x ๗,๒๐๐ = ๑๔๔,๐๐๐ จูล หรือ ๒๐ x ๒ = ๔๐ วัตต์ชั่วโมง หรือพูดอีกอย่างหนึ่งได้ว่านายแกร่งให้พลังงาน ๑๔๔,๐๐๐ จูล หรือ ๔๐ วัตต์ชั่วโมง | |
แผนภาพแสดงการหากำลังม้า | |
นาย กำลัง = (แรง x ระยะ ม้า อังกฤษ ถ้า ถ้า ถ้า พลัง เมื่อพูดถึงพลังงานคนเรามักจะนึกไปถึงคนแบกของช้างลากซุง ม้าลากรถ นั่นเป็นเพียงพลังงานแบบหนึ่ง ที่มีกำลังเคลื่อนไหวอยู่ในตัวคน ช้าง และม้า เรียกว่า พลังงานจลน์ ปรากฏได้ผลงาน และเราเห็นผลงานทันที | |
มีพลังงานอีกแบบหนึ่งที่ยังไม่ได้งานและยังไม่เห็นผลงาน เพราะไม่ได้ทำงาน เช่น แอ่งน้ำ บนเขาสูง น้ำบนเขายังไม่ได้ทำงาน แต่มีพลังงาน ยิ่งอยู่สูงและมีจำนวนน้ำมากก็ยิ่งมีพลังงานมาก พลังงานนี้เรียกว่า พลังงานศักย์ เมื่อใดเราต่อท่อจากแอ่งน้ำลงมายังเชิงเขา ปล่อยให้น้ำไหล น้ำจะทำงานได้ จะให้ดันกังหันดันระหัด ให้เคลื่อนไหวแทนคนและสัตว์ก็ได้ |
ดินปืนที่อยู่ในถังนั้นดูเผินๆ คล้ายกับว่าจะไม่มีพลังงาน ความจริงดินปืนมีพลังงานอยู่พร้อมแล้ว แต่ยังไม่ทำงาน ยังไม่ให้งานปรากฏออกมา พลังงานนี้เรียกว่า พลังงานศักย์ เมื่อทำให้มันเผาไหม้ เราจะได้แรงงานมากมาย แรงนี้สามารถทลายภูเขา ดันลูกปืนใหญ่ออกจากกระบอกปืน ดันบ้องไฟและจรวด ให้ขึ้นสู่ที่สูงๆ ได้ เป็นต้น | ดินปืนมีพลังงาน ดันบ้องไฟให้ขึ้นสู่ที่สูงได้ |