กำลังในขอบเขตของฟิสิกส์เป็นแนวคิดพื้นฐานที่อธิบายอัตราของการทำงานหรือการถ่ายโอนพลังงาน พูดง่ายๆ ก็คือความเร็วของการใช้พลังงานหรือความเร็วของงานที่ทำ กำลังเป็นปริมาณสเกลาร์และเป็นส่วนสำคัญในการทำความเข้าใจว่าระบบเปลี่ยนแปลงและใช้พลังงานอย่างไร
คำจำกัดความทางวิทยาศาสตร์ของพลังงานคือปริมาณพลังงานที่ถ่ายโอนหรือแปลงต่อหน่วยเวลา ในระบบหน่วยสากล กำลังวัดเป็นวัตต์ (W) ซึ่งตั้งชื่อตามเจมส์ วัตต์ ผู้พัฒนาเครื่องจักรไอน้ำในศตวรรษที่ 18 ในทางคณิตศาสตร์ กำลัง ( \(P\) ) สามารถแสดงได้ด้วยสูตร:
\( P = \frac{W}{t} \)
ในที่นี้ \(W\) แสดงถึงงานที่ทำเสร็จในหน่วยจูล และ \(t\) แทนเวลาเป็นวินาที สูตรนี้มีความสำคัญในการคำนวณว่ามีการเคลื่อนหรือเปลี่ยนวัตถุมากน้อยเพียงใดภายในระยะเวลาที่กำหนด
พลังสามารถแสดงออกมาในรูปแบบต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับระบบที่มันทำงานอยู่ภายใน กำลังสองประเภทที่ตรวจสอบโดยทั่วไปคือกำลังทางกลและกำลังไฟฟ้า:
การเข้าใจถึงพลังทำให้เราเข้าใจถึงปรากฏการณ์ต่างๆ มากมายในชีวิตประจำวัน:
เพื่อชี้แจงแนวคิดเรื่องกำลังให้ชัดเจนยิ่งขึ้น มาดูการคำนวณพื้นฐานบางส่วนกัน:
\( P = \frac{100\, \textrm{เจ}}{5\, \textrm{ส}} = 20\, \textrm{ว} \)
\( P = 5\, \textrm{วี} \times 1\, \textrm{ก} = 5\, \textrm{ว} \)
โดยสรุป พลังงานเป็นแนวคิดสำคัญในวิชาฟิสิกส์และชีวิตประจำวัน โดยจะวัดอัตราการถ่ายโอนพลังงานหรืองานที่ทำเสร็จ ซึ่งเป็นการวัดเชิงปริมาณที่ช่วยให้เข้าใจว่าระบบทำงานหรือเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป ไม่ว่าจะสังเกตจากสายฟ้าหรือใช้ในการคำนวณการใช้พลังงานของอุปกรณ์ การทำความเข้าใจพลังงานและหลักการของพลังงานถือเป็นสิ่งสำคัญในการควบคุม เพิ่มประสิทธิภาพ และอนุรักษ์พลังงานในการใช้งานมากมาย
