功率 \( P \) 定义为单位时间内完成的功 \( W \),即做功的快慢。根据功的定义 \( W = F \times s \),其中 \( F \) 是力,\( s \) 是位移。将功的定义代入功率的定义中,我们得到:
\[ P = \frac{W}{t} = \frac{F \times s}{t} \]
由于位移 \( s \) 可以表示为速度 \( v \) 与时间 \( t \) 的乘积,即 \( s = v \times t \),我们可以进一步转换上述公式:
\[ P = \frac{F \times v \times t}{t} \]
由于在匀速直线运动中,位移 \( s \) 等于速度 \( v \) 乘以时间 \( t \),即 \( s = v \times t \),所以 \( t \) 可以约去,得到功率的公式:
\[ P = F \times v \]
这个公式表明功率等于作用力 \( F \) 与物体速度 \( v \) 的乘积。当 \( F \) 是恒力且物体做匀速直线运动时,这个公式描述了功率与速度和力的直接关系。
需要注意的是,这个公式只在物体做匀速直线运动时成立。如果物体的运动不是匀速的,那么 \( v \) 将是一个瞬时速度,此时公式依然适用,但 \( P \) 将表示瞬时功率,它依赖于特定时刻的速度和力