
In fisica, la potenza è definita operativamente come l'energia trasferita nell'unità di tempo. Viene anche utilizzata per quantificare l'energia prodotta o utilizzata da un sistema fisico. 
A seconda del tipo di energia trasferita, si parla più specificatamente di potenza meccanica (per il trasferimento di lavoro), potenza termica (per il trasferimento di calore) e potenza elettrica (per il trasferimento di energia elettrica). La potenza termica si indica in genere con il simbolo formula_1, mentre la potenza meccanica, la potenza elettrica e altre forme ordinate di potenza in genere si indicano con i simboli formula_2.
Nel sistema internazionale di unità di misura la potenza si misura in watt (formula_3), come rapporto tra unità di energia in joule (formula_4) e unità di tempo in secondi (formula_5):
Per motivi storici, si possono incontrare ancora unità di misura diverse, nate dall'uso di misurare l'energia e il tempo con altre unità di misura, a seconda del campo di applicazione. Ad esempio il cavallo vapore è la potenza necessaria per sollevare alla velocità di , e quindi 1 CV = 735,49875 W = 0,73549875 kW; oppure 1 CV = 0,98631 HP.
La potenza meccanica è definita come il lavoro "L ("chiamato anche "W)" compiuto nell'unità di tempo "t", ovvero come la sua derivata temporale:
In base al principio di uguaglianza tra lavoro ed energia, la potenza misura la quantità di energia scambiata nell'unità di tempo, in un qualunque processo di trasformazione, meccanico, elettrico, termico o chimico che sia.
La terza equazione cardinale è in effetti un'equazione nella potenza generica di un sistema materiale:
dove:
Si calcola il lavoro totale (che non chiamiamo L solo per non confonderlo col momento angolare totale) di un sistema di punti materiali rispetto a un polo formula_14. Chiamiamo formula_15 la posizione del punto i-esimo nel sistema di riferimento del polo. Per la equazione fondamentale della cinematica, e poiché le forze interne non lavorano:
formula_16
Dunque in definitiva la potenza risulta:
che è proprio la nostra tesi: la potenza deriva quindi da tutti i tipi di forze generalizzate, confermando la sintesi della meccanica lagrangiana.
Col concetto di flusso si può definire la potenza termica legandola al flusso termico "q":
In particolare, per una sfera emittente isotropicamente di raggio R come il Sole:
e per un cilindro emittente isotropicamente, come nel caso tipico di un nocciolo nucleare:
Se si considera la corrente termica che fluisce attraverso una superficie chiusa dV:
sfruttando il teorema della divergenza:
si può quindi definire densità di potenza termica la divergenza della densità di corrente termica:
In particolare per una sfera radiante isotropicamente di raggio R si può definire il gradiente radiale di potenza in modo proporzionale alla densità di potenza:
per un cilindro radiante isotropicamente invece si può definire il gradiente assiale di potenza (detto potenza lineica o densità lineica di potenza), sempre in modo proporzionale alla densità di potenza:
Innanzitutto bisogna tener presente che si può svolgere molto lavoro (cioè consumare o produrre energia) anche sviluppando poca potenza. Ciò infatti dipende dalla durata del processo secondo l'espressione integrale data sopra.
Ad esempio in una gara di maratona si consuma più energia rispetto a una gara di cento metri piani; ma certamente la potenza che deve sviluppare il centometrista è enormemente superiore a quella del maratoneta.
Allo stesso modo una lampadina da consuma un decimo di una stufetta (o di un altro elettrodomestico) da 1000 W, ma se utilizziamo la stufetta per un'ora e lasciamo accesa la lampadina per 24 ore, alla fine la stufetta avrà consumato solo un chilowattora mentre la lampadina ne avrà consumati ben 2,4 (il chilowattora è un'unità di misura tollerata di energia, non di potenza).
Ovviamente al fornitore elettrico si paga prima di tutto l'energia consumata e non la potenza; ma la stessa azienda elettrica fa pagare anche una quota base, proporzionale alla potenza nominale ("chilowatt"), cioè alla potenza massima del contatore a cui questo "stacca" la corrente. Ciò per molte ragioni, come il fatto che il fornitore deve garantire all'utente in ogni momento la fornitura della potenza nominale, ma anche il fatto che alla potenza nominale è proporzionale il costo della linea elettrica a monte del contatore.
In un mezzo di trasporto, la velocità massima dipende dalla potenza (in watt), che è data dal prodotto della coppia "T" (in N·m) per la velocità angolare del motore "ω" (in rad/s), spesso espressa come frequenza di rotazione "f" (in n° giri/min).
La potenza del motore delle automobili, motociclette o di qualsiasi mezzo stradale, può variare da pochi chilowatt fino a svariate centinaia.
La relazione che lega la velocità con la potenza erogata dal motore è influenzata da molti fattori, ma in generale la potenza richiesta dall'automobile per avanzare varia con linearità al variare della velocità sino a una certa soglia, indicativamente fino a 30 km/h la resistenza aerodinamica è trascurabile, per poi essere proporzionale al cubo della velocità.
Questo perché la resistenza aerodinamica (forza) è proporzionale al quadrato della velocità e la potenza è data dalla velocità moltiplicata la forza necessaria a vincere la resistenza aerodinamica, quindi la potenza è proporzionale al cubo della velocità.
Si ipotizzi che una motocicletta per viaggiare a 60 km/h necessiti di una potenza di 4 kW: per viaggiare a 70 km/h (1,166 volte la velocità iniziale) sarà necessario un aumento di potenza pari a 1,166^3 ovvero una potenza 1,588 volte la precedente, cioè 1,588*4 kW= 6,35 kW. Un incremento del 16,7% di velocità richiede un aumento del 58,8% di potenza. Per lo stesso incremento di 10 km/h da 150 a 160 km/h la potenza aumenta da 62,50 kW a 75,85 kW, quindi un aumento di 13,35 kW.
Se la velocità passa da 290 km/h a 300 km/h la potenza deve aumentare da 451,65 kW a 500 kW e quindi servono 48,35 kW, sempre per lo stesso incremento di 10 km/h.
Per quanto riguarda le automobili la regola per il calcolo è la stessa. È utile un esempio per avere un'idea delle potenze in gioco. Supponendo che un'automobile debba sviluppare 30 kW per raggiungere 125 km/h, una potenza doppia di 60 kW le permetterà di raggiungere 157,49 km/h e non 250 km/h come erroneamente si potrebbe pensare. 
La regola di calcolo esemplificata è teorica perché tiene principalmente conto soltanto dell'attrito dell'aria, mentre nella realtà sono presenti altri attriti, per cui il calcolo della velocità massima teorica di un veicolo non è semplicemente riconducibile a tale calcolo proposto.Fino alla velocità limite, indicativamente 30 km/h, le forze da vincere per fare avanzare il veicolo sono quelle degli attriti meccanici e dell'attrito volvente degli pneumatici pertanto, essendo la resistenza praticamente costante, la potenza (prodotto di forza per velocità) varia linearmente.
Oltre questa velocità limite la componente di resistenza dovuta all'aerodinamica, prima trascurabile, diviene preponderante: dato che a ogni incremento della velocità corrisponde un incremento elevato al quadrato della resistenza aerodinamica, è sufficiente anche un modesto aumento della velocità per fare aumentare notevolmente la potenza necessaria.
La potenza assorbita viene profondamente influenzata dal peso della vettura e dall'efficienza aerodinamica.


Il chilogrammo o kilogrammo, nell'uso parlato comunemente chilo (simbolo: kg), è l'unità di misura di base della massa nel Sistema internazionale di unità di misura (SI) corrispondente alla massa di ≈ mP, (relazione con la massa unitaria di Planck).
La 26ª Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure tenuta a Versailles dal 13 al 16 novembre 2018 ha introdotto questa definizione: come per le altre unità di base del SI, dal 20 maggio 2019 è riferito ad una costante fisica, in particolare alla costante di Planck tramite una misurazione per mezzo della bilancia di Watt.
Storicamente, è nato come la massa di un litro (decimetro cubo) di acqua distillata alla temperatura di circa . 
Fino al 20 maggio 2019, era definito come la massa di un particolare cilindro di altezza e diametro di circa di una lega di platino-iridio depositato presso l'Ufficio internazionale dei pesi e delle misure a Sèvres, in Francia, chiamato anche prototipo internazionale.
Il chilogrammo è pari a mille grammi (simbolo: g).
Il kilogrammo è l'unica tra le unità di misura SI che, fino al 20 maggio 2019, era rimasta definita in relazione a un manufatto, e non da una proprietà fisica. Seguiva cioè ancora l'approccio tipico di un sistema tecnico.
Il grammo entrò a far parte del sistema metrico francese il 1º agosto 1793, definito come la massa di un centimetro cubo (10 m³) di acqua alla temperatura di 3,98 °C a pressione atmosferica standard. Questa particolare temperatura venne scelta poiché per questa, l'acqua, possiede la sua massima densità. Il 7 aprile 1795 fa la sua comparsa il "chilogrammo", come suo multiplo (1 kg = 1 000 g).
Tale definizione era difficile da realizzare accuratamente, anche perché la densità dell'acqua è legata in parte alla pressione, e l'unità di pressione include la massa tra i fattori, introducendo una dipendenza circolare nella definizione del chilogrammo.
Per evitare questo problema, il chilogrammo venne ridefinito come la massa "precisa" di una particolare massa standard, creata per approssimare la definizione originale e realizzata nel 1875. Il prototipo internazionale del chilogrammo «Le Grand Kilo», un cilindro retto a base circolare che misura 39 mm in altezza e diametro, composto da una lega di platino e iridio, è conservato al "Bureau International des Poids et Mesures" (Ufficio internazionale dei pesi e delle misure) presso il Pavillon de Breteuil a Sèvres, Francia.
Dal 1889, il SI definisce l'unità di misura come pari alla massa di questo prototipo. Copie ufficiali del prototipo sono rese disponibili come prototipi nazionali, che sono stati confrontati periodicamente con il prototipo di Parigi, negli anni 1889, 1946-1948, e 1988-1992; ulteriore comparazione straordinaria fu effettuata nel 2014.
Quando, nel 1889, si confrontò il campione del chilogrammo costruito nel 1875 con il precedente campione definito tramite la massa d'acqua, ci si accorse che essi non concordavano, essendo il manufatto equivalente a 1,000 027 dm³ di acqua. Alla scelta di mutare il campione del chilogrammo con un manufatto più preciso, i tecnici preferirono mantenere il campione già in uso da quattordici anni, abbandonando la definizione legata alla massa d'acqua.
Inoltre, ritenuto importante il volume legato alla definizione mantenuta, si introdusse il litro come volume di acqua alla temperatura di 3,98 °C a pressione atmosferica standard di massa uguale a un chilogrammo (una definizione soppiantata nel 1964 quando si decise di rendere il litro esattamente pari a un decimetro cubo).
Per definizione, l'errore nella replicabilità del prototipo era pari a zero; in realtà, era valutato nell'ordine dei 2 microgrammi. Questo risulta dalla comparazione del prototipo con le sue copie ufficiali, che sono, per quanto possibile, composte dallo stesso materiale e conservate nelle stesse condizioni. Non ci sono motivi per ritenere che il prototipo sia più o meno stabile delle copie ufficiali. Sembra che il chilogrammo originale abbia perso circa 50 microgrammi negli ultimi 100 anni per ragioni ancora sconosciute (probabilmente per sublimazione del metallo, infatti anch'essi col tempo "evaporano"), per questo motivo si è deciso di definire il chilogrammo attraverso delle leggi fisiche, e non più attraverso un campione di riferimento.
La conservazione del vecchio prototipo internazionale è stata realizzata con i più rigorosi criteri: viene utilizzato un sotterraneo blindato, per la cui apertura occorre l'uso contemporaneo di tre diverse chiavi, custodite da tre personalità del Bureau international des poids et mesures. L'apertura avviene previa autorizzazione del "Comitato Internazionale dei Pesi e delle Misure".
Le condizioni di temperatura, pressione e umidità sono costanti e si evita il contatto con la polvere tenendo il prototipo sotto tre campane di vetro. Tale prototipo veniva usato per le comparazioni (ogni 40 anni circa). Altri campioni dell'unità di massa, realizzati per gli stati aderenti alla "Convenzione del Metro" differiscono dal capostipite per ±0,3 mg. Sei di tali campioni servivano a ricostruire il prototipo internazionale nel malaugurato caso questo dovesse divenire inservibile.
La scomodità legata all'accessibilità dei campioni unita alla loro dubbia accuratezza hanno convinto i tecnici e gli scienziati a cercare una definizione di chilogrammo maggiormente soddisfacente.
In Italia il campione del chilogrammo è conservato a Roma presso il ministero dello Sviluppo Economico.
Per evitare conflitti con una vecchia unità di misura del peso, chiamata anch'essa kilogrammo, e con l'uso del prefisso "kilo" nel nome, nel 1954 la Commissione italiana di metrologia propose il nome "bes" (simbolo "b") per l'unità di misura di base della massa; ma la proposta non ricevette il sufficiente consenso internazionale e fu quindi ritirata. Nel 1988 fu la volta della Commissione svedese di metrologia a proporre di sostituire il termine "kilogrammo" con "GIO", per onorare il metrologo italiano Giovanni Giorgi, ma anche questa proposta non ebbe successo.
Il Decreto del Presidente della Repubblica n. 802 del 12 agosto 1982 ha recepito la Direttiva 80/181/CEE relativa alle unità di misura stabilendo "le unità di misura legali da utilizzare per esprimere grandezze"; nell'allegato, per la massa viene indicato il kilogrammo, definito come "pari alla massa del prototipo internazionale del kilogrammo (3ª CGPM, 1901, pag. 70 del resoconto)".
Dal 2010 al 2018 si è lavorato per introdurre una nuova definizione di chilogrammo, per mezzo di costanti fondamentali o atomiche. Ciò allo scopo di renderla maggiormente precisa e realizzabile in ogni laboratorio specializzato.
Le proposte avanzate sono state:
Con votazione avvenuta il 16 novembre 2018, il Bureau international des poids et mesures ha stabilito che, dopo il 20 maggio 2019, il chilogrammo viene definito tramite una proprietà fisica correlata ad una costante fondamentale, ossia come la quantità di massa per compensare una forza di 6,626 070 15 × 10 J s. Se per la sua misura si utilizza una Bilancia di Watt, è necessario che quest'ultima sia percorsa da una data quantità di corrente e, utilizzando le definizioni di volt e di ohm, tale misurazione è correlata alla Costante di Planck (6,626 070 15 × 10 J s).
I prefissi SI vengono usati per i multipli e i sottomultipli del chilogrammo. È da notare che, contrariamente alle altre unità di misura, il kilogrammo è l'unica unità di base che contiene già un prefisso ("kilo", inteso come 10 volte l'unità di misura), infatti multipli e sottomultipli si applicano al grammo.
Nell'uso comune inoltre, si segnalano alcune particolarità: il megagrammo (10 grammi) viene chiamato tonnellata, 100 chili (o 10 g), che non prevedono un prefisso SI, sono detti quintale. Per indicare 10 kg si usa il miriagrammo, ma ora è in disuso. Tali unità di misura, anche se non appartenenti al SI, sono da esso riconosciute in virtù del loro largo uso. Sempre nell'uso comune, ossia non in ambito propriamente scientifico o tecnico, il chilogrammo e l'ettogrammo vengono talvolta indicati semplicemente come "chilo" ed "etto", dando per scontata l'unità di misura.
Il microgrammo (simbolo: µg, a volte indicato con mcg) viene usato, insieme al milligrammo (mg), per indicare il dosaggio terapeutico di farmaci o microelementi. Ad esempio, il fabbisogno giornaliero di acido folico (vitamina B9) in una donna è di 200 µg (0,2 mg), ma in gravidanza è il doppio (400 µg = 0,4 mg).
La massa di una cellula uovo umana è circa 1 µg.
In alcuni contesti, e.g. in medicina, al posto del microgrammo, come unità di misura viene utilizzato il gamma (γ): 1 µg = 1 γ.
Questa piccolissima unità di misura, posta in rapporto con un volume (ad esempio ng/ml), viene usata per indicare concentrazioni bassissime di determinate sostanze, ad esempio: dosaggio terapeutico di alcuni farmaci, concentrazioni di enzimi, concentrazioni di sostanze inquinanti, impurità, doping, ecc.
