How does work...work? - Peter Bohacek

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Translator: Tun Lin Aung + 1 Reviewer: sann tint

In Physics,

ရူပဗေဒမှာ

the concepts of work and power help us understand

အလုပ်နှင့် စွမ်းအား အယူအဆဟာ ကျွန်ုပ်တို့ စကြ၀ဠာရှိ အရာများစွာကို

and explain lots of things in our universe.

နားလည် သဘောပေါက်ဖို့ ကျွန်ုပ်တို့ကို ကူညီရှင်းပြပေးပါသည်။

Let's start with work.

အလုပ်အကြောင်းနဲ့ စလိုက်ကြစို့။

Positive work is the energy we put into a system,

အပေါင်းဆောင် အလုပ်ဟာ စနစ်ထဲ တို့တွေ သွင်းပေးရတဲ့ စွမ်းအင်ဖြစ်ပြီး

and negative work is energy that is transferred out.

အနုတ်ဆောင် အလုပ်က ပြန်ထုတ်ပေးတဲ့ စွမ်းအင်ပါ။

Think of positive work as money being added to your bank account,

အပေါင်းဆောင် အလုပ်ကို သင့် ဘဏ်စာရင်းထဲ ပေါင်းထည့်တဲ့ ပိုက်ဆံလို ယူဆပြီး

and negative work as money taken out.

အနုတ်ဆောင် အလုပ်ကို ပြန်ထုတ်တဲ့ ပိုက်ဆံလို ယူဆပါ။

In the metric system,

မေထရစ် စနစ်မှာ

work and energy are measured in Joules.

အလုပ်နှင့် စွမ်းအင်ကို Joule နဲ့ တိုင်းပါတယ်။

As an example, let's take a beautiful, old, mechanical grandfather clock.

ဥပမာအနေဖြင့်.. တို့တွေ ဟောင်းနွမ်းလှပတဲ့ ရှေးဟောင်းစက်နာရီကို စဉ်းစားကြမယ်။

We transfer energy into the clock

တို့တွေက နာရီထဲရှိ လေးလံတဲ့

when we turn the crank

သတ္ထုစာလင်ဒါ မဖို့

to raise the heavy metal cylinders inside the clock.

နာရီသော့တံကို လှည့်ပြီး နာရီကို စွမ်းအင် လွှဲပေးပါတယ်။

When we do this, we are doing positive work,

တို့တွေ ဒါကို လုပ်သည့်အခါ နာရီကိုစွမ်းအင် ပေါင်းပေးတဲ့

adding energy to the clock,

အပေါင်းဆောင် အလုပ် ပေါင်းထည့်ခြင်းဖြစ်ပြီး

and that energy is stored as gravitational potential energy.

ဒီ စွမ်းအင်ကို ဒြပ်ဆွဲခြင်းဆိုင်ရာ အတည်စွမ်းအင်အဖြစ် သိမ်းဆည်းပါတယ်။

We can calculate the amount of work done by multiplying the force we apply

အလုပ်ပြီးမြောက်တဲ့ ပမာဏကို တို့ သုံးတဲ့အားနဲ့၊ တို့ အားအသုံးပြုတဲ့

times the distance over which we apply the force.

အကွာအဝေးကို မြောက်ပြီး တွက်ယူနိင်ပါတယ်။

To raise the metal cylinders,

သတ္ထုဆလင်ဒါကို တင်မရန်

we need to apply a force equal to their weight.

သူ့ အလေးချိန်နဲ့ ညီတဲ့ အားသုံးဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။

That is, equal to the force of gravity

ဒါက၊ ဆလင်ဒါကို အောက်ဘက်သို့

pulling downward on the cylinders.

ဆွဲချနေတဲ့ ဒြပ်ဆွဲအားနှင့် တူညီပါတယ်။

These cylinders weight 300 Newtons,

ဒီ ဆလင်ဒါတွေ အလေးချိန်က ၃၀၀ Newton ဖြစ်ပြီး

which is pretty heavy,

ဒါ ကလေးတစ်ဦးစာ လောက်

about as much as a small child,

ကောင်းကောင်း လေးလံပြီး

and if we lift them 1/2 meter,

တို့တွေ ဒါတွေကို မီတာ တစ်ဝက် ဆွဲတင်ရင်

then we do 300 Newtons

၃၀၀ Newton အမြောက်

times 1/2 meter

မီတာ တစ်ဝက်

or 150 Joules of work.

သို့မဟုတ် အလုပ် ၁၅၀ Joules လုပ်ပါတယ်။

Power is the rate at which energy is transferred.

စွမ်းအားဟာ စွမ်းအင်ကို လွှဲပြောင်းတဲ့ နှုန်း ဖြစ်ပါတယ်။

When we say rate,

နှုန်းကို ပြောတဲ့အခါ၊

we mean the amount of energy transferred

အချိန်တစ်ယူနစ်အတွင်း လွှဲပြောင်းပေးတဲ့

per unit of time.

စွမ်းအင်ပမာဏကို ဆိုလိုပါတယ်။

In the metric system, power is measured in

မေထရစ်စနစ်မှာဆို၊ စွမ်းအားကို

Joules per second,

Joule per second နဲ့ သို့မဟုတ်

or Watts.

Watt နှင့် တိုင်းတာပါတယ်။

The term Watt goes back to James Watt,

Watt စကားရပ်ဟာ သာမာန်မြင်းတစ်ကောင်မှ

who came up with the concept of horsepower

ထုတ်ပေးတဲ့ စွမ်းအားပမာကို တိုင်းတာရန်

to measure the amount of power

မြင်းကောင်ရေအား အယူအဆကို

produced by a typical work horse.

ဖော်ထုတ်ပေးတဲ့ James Watt ထံ နောက်ကြောင်းပြန်ပါတယ်။

James Watt was a producer of industrial steam engines,

James Wattဟာ လုပ်ငန်းသုံး ရေနွေးငွေ့စက်တွေ ထုတ်လုပ်သူ ဖြစ်ပြီး

and he wanted his potential customers

သူ့ ဝယ်လက်တွေကို

to be able to make comparisons

သူ့ရေနွေးငွေ့စက်တွေနဲ့

between his steam engines and a familiar quanity,

မြင်းတစ်ကောင် အလုပ် လုပ်ရာမှာ ရနိုင်တဲ့ စွမ်းအားလို

the power they could get from a working horse.

အသိများတဲ့ ပမာဏကြား နှိုင်းယှဉ်ချက်တွေ လုပ်ပေးလိုခဲ့ပါတယ်။

It was such a useful idea

James Watt အမည်ကို မှည့်ခေါ်ခဲ့တဲ့

that the metric system unit for power, the Watt,

စွမ်းအားအတွက် မေထရစ်စနစ် ယူနစ် Watt ဟာ

is named after James Watt.

သိပ်အသုံးဝင်တဲ့ စိတ်ကူးပါ။

Following in James Watt's footsteps,

James Watt လုပ်သလို လိုက်လုပ်ကြည့်ရင်း

let's compare the amount of power it takes

ရှေးဟောင်းနာရီတွေကို မောင်းနှင်ဖို့

to run this grandfather clock

လိုအပ်တဲ့ စွမ်းအားပမာဏနှင့်

to the power we'd need to run

၁၀၀ ဝပ် မီးသီး မီးထွန်းဖို့ လိုအပ်တဲ့

a bright, 100-Watt light bulb.

စွမ်းအားပမာဏကို နှိုင်းယှဉ် ကြည့်စို့။

We can measure the power a person uses

နာရီသံပတ်ပေးဖို့ လူတစ်ဦးသုံးတဲ့

to wind the clock

စွမ်းအားကို သူလုပ်ခဲ့တဲ့

by dividing the amount of work they did

သူလုပ်ခဲ့တဲ့အလုပ်ပမာဏကို တည်၊ ဒါလုပ်ဖို့

by the time it took them to do it.

ကြာချိန်နဲ့စားကာ တိုင်းနိုင်တယ်။

If it takes 1 minute, or 60 seconds,

အလေးတွေမဖို့၊ အချိန် ၁မိနစ်

to lift the weights,

သို့မဟုတ် စက္ကန့်၆၀ ကြာလျင်

then they are doing 150 Joules

သူတို့ လုပ်နေတာ ၁၅၀ joule

divided by 60 seconds,

အစား၊ ၆၀ စက္ကန့် သို့မဟုတ်

or 2.5 Joules per second of work.

၁ စက္ကန့်အတွင်း အလုပ် ၂.၅ joule ပါ။

They are adding energy to the clock

၎င်းတို့ဟာ နာရီကို ပေါင်းထည့်ပေးနေတဲ့

in the rate of 2.5 Watts.

စွမ်းအင်ဟာ ၂.၅ ဝပ် နှုန်းဖြစ်ပါတယ်။

You would need about 40 times as much

သင်ဟာ ၁၀၀ ဝပ် မီးလုံး မီထွန်းဖို့ဆို

to run a bright, 100-Watt light bulb.

အဆ ၄၀ခန့့့်လောက်များများ ထပ်လိုပါလိမ့်မယ်။

Before we let the clock run,

တို့တွေ နာရီကို အလုပ် မစတင်ခင်

the energy is stored

စွမ်းအင်ကို ဆလင်ဒါတွေရဲ့

as gravitational potential energy of the cylinders.

ဒြပ်ဆွဲခြင်းဆိုင်ရာ အတည်စွမ်းအင် အဖြစ် သိမ်းပါတယ်။

It's like your bank account

ဒါက ငွေသွင်းလိုက်တဲ့

when you have just deposited money.

သင့် ဘဏ်စာရင်း လိုမျိုး​ပါ။

But if we let the clock run,

သို့သော် တို့တွေ နာရီကို အလုပ်စလျှင်

the cylinders slowly move downward.

ဆလင်ဒါတွေ ဖြည်းဖြည်းခြင်း အောက်ဘက်ကျမယ်။

Energy is leaving the clock.

စွမ်းအင်ဟာ နာရီက ထွက်နေတယ်။

In fact, when the cylinders get to the bottom,

တကယ်တော့၊ ဆလင်ဒါတွေ အောက်ခြေ ရောက်တဲ့အခါ

all the energy that we put in will have left.

တို့ ပေးထားတဲ့ စွမ်းအင်အားလုံး ကုန်ပါလိမ့်မယ်။

So how much power does the clock use?

ဒါဆို နာရီက စွမ်းအား ဘယ်လောက်သုံးလဲ။

That is, how many Joules of energy per second leave the clock

ဆိုလိုတာ ဆလင်ဒါတွေ သူတို့ရဲ့မူလနေရာ ပြန်ရောက်ဖို့ အချိန် ၅ ရက်ယူမယ်ဆိုရင်

if it takes 5 days for the cylinders to return to their original position?

နာရီက ၁ စက္ကန့်အတွင်း စွမ်းအင် ဘယ်လောက်များ နာရီက ထွက်လဲ။

We can figure this out

ဒါကို တွက်ထုတ်နိုင်တယ်

because we already know how much work we did

အကြောင်းက၊ တို့တွေ ဆလင်ဒါတွေကို တင်ချိန် အလုပ်

when we lifted the cylinders:

ဘယ်လောက်လုပ်ခဲ့လဲ သိပြီးသားပဲ

150 Joules.

၁၅၀ Joule လေ

But this time, it took 5 days rather than a minute.

ဒီတစ်ခါတော့၊ ၁မိနစ် အစား ၅ရက် ဖြစ်သွားတယ်။

Five days is 5 times 24

ငါးရက်က ၅ အမြောက် ၂၄

times 60

အမြောက် ၆၀

times 60 again

နောက်ထပ် အမြောက် ၆၀

or 432,000 seconds.

သို့မဟုတ် ၄၃၂,၀၀ စက္ကန့်။

So we divide the work done by the time

ဒါဆို ပြီးမြောက်တဲ့အလုပ်ကို အချိန်နဲ့စား

and find the answer of about 0.00035 Joules per second,

အဖြေက တစ်စက္ကန့်မှာ ၀.၀၀၀၃၅ Joule လောက်

or about 0.35 milliwatts.

သို့မဟုတ် ၀.၃၅ မီလီဝပ် ခန့် ပါ။

That's a tiny amount of power.

ဒါက သိပ်သေးတဲ့ စွမ်းအား ပမာဏတစ်ခုပါ။

This clock uses so little power

ဒီနာရီက စွမ်းအားသုံးတာ အလွန်နည်းလို့

that you could run almost 300,000 clocks

၁၀၀ဝပ် မီးသီးတစ်လုံး မီးထွန်းဖို့လို့တဲ့

using the same power it takes to run one 100-Watt light bulb.

စွမ်းအားတူ သုံးရင်၊ နာရီအလုံး ၃ သိန်း နီးပါးကို အလုပ်ခိုင်းနိုင်တယ်။

That's right, you could run a clock in every house

ဒါအမှန်ပါ.. ဒီစွမ်းအားလောက်နဲ့ အလယ်အလတ်မြို့မှာ

in a medium sized city with that much power.

အိမ်ပေါက်စေ့ နာရီတစ်လုံးစီ သင် လည်ပတ်နိုင်ပါတယ်။

That's a pretty amazing conclusion

ဒါ သိပ်အံဩစရာ ကောက်ချက်ဖြစ်ပြီး၊

and it took knowledge of work

ဒါကိုတွက်ချက်ဖို့

and power to figure it out.

အလုပ်နှင့်စွမ်းအားရဲ့ အသိပညာ လိုအပ်ပါတယ်။