Kann ich die geleistete Arbeit verwenden, um die Leistung eines Motors zu berechnen?

Ja, das ist grundsätzlich der richtige Ansatz. Genau genommen wird ein Teil der Energie, die Sie hineinstecken, in die Erwärmung des Wassers fließen, dh das Wasser wird heißer, wenn Sie es bewegen. Die Energiebilanz würde in etwa so aussehen:

Wo$C$ist die spezifische Wärme und$\Delta T$der Temperaturanstieg. Unter den meisten Bedingungen ist der Temperaturanstieg jedoch klein genug, um vernachlässigt werden zu können.

Anscheinend (basierend auf anderen Antworten) hängt es davon ab, was Ihre spezifischen Lehrer sagen (sagen) ...

Aber ja, Arbeit und Energie sind dasselbe, mit nur konnotativen Unterschieden; Arbeit ist nämlich die Energiemenge, um die sich ein System ändert:

$W=\Delta E$(abzüglich Entropieverluste, wenn Sie wählerisch sind)

Ich würde sagen, es ist wie Zeit vs. Dauer , falls das hilft.

Wenn Sie eine bekannte/erforderliche Geschwindigkeit haben, mit der Sie dieses Kolbending bewegen müssen, dann gibt Ihnen das Produkt aus Kraft und Geschwindigkeit (oder Quotient aus Arbeit und Zeit) Kraft:

$P = \frac{\Delta Energy}{Time} = Force \frac{\Delta Distance}{Time} = Force \times Speed$

$P = \frac{\Delta Energy}{Time} = \frac{(Force)(\Delta Distance)}{Time} = \frac{Work}{Time}$

Energie ist eine Eigenschaft eines Körpers oder Systems. Dinge haben Energie.

Arbeit ist eine Eigenschaft einer Wechselwirkung und stellt eine Energieübertragung dar . Dinge haben keine Arbeit, sie arbeiten (oder werden an ihnen gearbeitet). ¹

Diese Unterscheidung mag Ihnen lästig erscheinen – das war es sicherlich auch für mich, als ich lernte –, aber sie ist nützlich, um die Kommunikation zwischen Menschen klarer zu machen und die Wörter mit der Mathematik in Einklang zu bringen. Es ist Ihre Zeit wert, sich selbst darin zu schulen, die beiden Ideen (Energie und Energieübertragung) in Ihrem Kopf getrennt zu halten.

Wenn die Umstände gut genug definiert sind, können Sie geleistete Arbeit mit einer Energieänderung gleichsetzen (tatsächlich tun wir genau das im Arbeits-Energie-Theorem), und wenn Sie die Zeitskala des Prozesses kennen, können Sie dies tun Verwenden Sie dies, um die benötigte Leistung zu berechnen.

¹ Wenn wir ein bisschen vorausdenken, könnten wir hier erwähnen, dass Wärme eine andere Übertragung ist und Objekte in der Physik niemals Wärme haben. Was die Chemiker sagen, ist eine andere Geschichte.

Kann ich sagen, dass Arbeit = Energie ist?

Nein. Weil es nicht so ist. Arbeit ist die Übertragung von Energie.

Ich versuche, die Energie / Kraft zu berechnen, die erforderlich ist, um eine Platte in einer Flüssigkeit auf und ab zu drücken.

Energie ist nicht gleich Kraft. Leistung ist die Arbeitsgeschwindigkeit.

Mein Ansatz besteht darin, die Kräfte zu berechnen, die vom Motor aufgebracht werden müssen, um die Platte basierend auf dem Newtonschen Gesetz zu drücken / zu ziehen (als Funktion der Geschwindigkeit, des Gewichts der Platte, der Eigenschaften der Flüssigkeit usw.). Berechnen Sie dann die Arbeit als Produkt aus Kraft und Verschiebung.

Ja, Arbeit ist Kraft x Weg. Kein Problem damit.

Kann ich sagen, dass das Ergebnis die benötigte Energie ist? Oder ist dies eine irreführende Annahme, da Arbeit und Energie dieselbe Maßeinheit haben?

Das Ergebnis ist eine Energieübertragung von beispielsweise einer Batterie zum Motor und dann zum Wasser. In diesem Fall erhitzen Sie das Wasser und den Apparat.