Effekt

Effekt är arbete under en viss tid. Nedan benämns effekten med P från engelskans power, W är arbetet och t är tiden.

    \[P = \frac{W}{t}\]

Precis som med hastighet och acceleration blir effekten mer ögonblicklig desto kortare tidsintervall som en har. Vid en längre tid är det bättre att tala om medeleffekt.

Enheten för effekt är watt

Enheten för effekt är watt. En watt är lika med joule per sekund. Enheten är uppkallad efter James Watt (1736-1819).

    \[1~\frac{J}{s} = 1~W.\]

Det finns andra enheter för effekt än watt, de mest kända är hästkraft, men definitionen skiljer sig åt var i världen en befinner sig.

  • En metrisk hästkraft är 735.50 W.
  • En amerikansk och brittisk hästkraft är 745.70 W.

Exempel på konvertering till hästkraft från watt finns i exemplet nedan.

Exempel på effekt

Det krävs 4500 J för en tyngdlyftare att lyfta en skivstång över huvudet. Om det tar 2.5 sekunder, hur stor effekt utvecklas då watt och i hästkrafter?

Vi kan nyttja formeln direkt, då både arbetet W och tiden t är givna.

    \[P = \frac{4500}{2.5} = 1800~W.\]

För att konvertera 1800 Watt till hästkrafter dividerar vi med 735.50.

    \[1800~W = \frac{1800}{735.50} \approx~2.4~\text{hästkrafter.}\]

Effekt – Kraft multiplicerad med hastighet

Med hjälp av en omskrivning, kan vi komma fram till att effekten är kraft multiplicerad med hastighet.

    \[P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = F\frac{s}{t} = Fv\]

På nya Boeing 737 MAX sitter två motorer med namn CFM International LEAP som vardera maximalt kan generera 120 kN. Hur stor effekt utvecklar en motor om planet flyger i 234 m/s? Tidigare nämnda hastighet är planets ungefärliga marschfart.

    \[P = 120\cdot10^3\cdot233 = 28080000~\text{W} = 28.1~\text{MW.}\]

Konverterar vi ovanstående effekt till hästkrafter får vi 38178 hästkrafter vid hastigheten 234 m/s.

Från effekt och tid till energi

Om en effekt pågår under en tid kan man beräkna ett energivärde i joule.

    \[P = \frac{W}{t}\]

Vi multiplicerar med tiden på båda sidorna.

    \[W = Pt\]

Exempel på energiåtgång i en glödlampa

En 40 wattslampa glöms kvar, påslagen under natten. 8 timmar senare upptäcks detta. Hur mycket energi har slösats i onödan under natten?

Då vi vet att watt är joule per sekund, behöver vi först konvertera tiden till sekunder.

    \[8~\text{timmar} = 8\cdot60\cdot60=28800~\text{sekunder.}\]

Det är nu möjligt att beräkna energin med hjälp av formeln lite högre upp.

    \[W = Pt = 40\cdot28800 = 1152000\approx 1.2~\text{MJ.}\]

Ovanstående är inte ovanligt, samma teknik går att applicera på allt som har en effekt, det kan vara solceller, doppvärmare eller en motor.