Arbeid, energi og effekt

Presentasjon om: "Arbeid, energi og effekt"— Utskrift av presentasjonen:

1 Arbeid, energi og effekt

2 Energi er det som får noe til å skje
En gjenstand har energi pga. sin stilling: Stillingsenergi (potensiell energi) Jo tyngre og høyere, desto mer energi En gjenstand har energi pga. sin bevegelse: Bevegelsesenergi (kinetisk energi) Jo raskere bevegelse, desto mer energi

3 Arbeid (W) er kraft (F) multiplisert med strekning (s)
Arbeidet vi utfører på en gjenstand, er kraften fra oss på gjenstanden multiplisert med strekningen vi flytter gjenstanden i den retningen kraften peker Strekning og kraft må være i samme retning for at det skal utføres et arbeid Enheten for arbeid er joule (1 J = 1 Nm) Lysbilde 3: For å få ting til å skje må det energi til, altså ulike krefter. Det utføres da et arbeid. Arbeid = kraft * strekning Kraft = masse * akselerasjon (Krefter oppgis i N) Arbeid = masse * akselerasjon * strekning (Joule = N * m/Nm)

4 Energienheten joule (J)
Uttrykket kg * m/s2 = N Summen av kreftene er masse multiplisert med akselerasjon m * a Vi kan regne med enheter: kg * m/s2 * m = Nm = J Eksempel: 60kg * 10m/s2 * 10m 6000kg * m/s2 * m 6000Nm = 6000J

5 Arbeid er kraft multiplisert med strekning
Eksempel: En kjelke trekkes 5 m bortover bakken med en kraft på 300 N Arbeid (W) = kraft (F) * strekning (s) Hvor stort arbeid er utført?

6 Stillingsenergi Stillingsenergi = Es Enheten for energi er J
Es= m * g * h m = masse (kg) g = tyngdeakslerasjonen (m/s2) h = høyde (m)

7 Stillingsenergi Eksempel: Regn ut stillingsenergien
En person som veier 60 kg og som går til toppen av et stupetårn på 10m. Tyngdeakslerasjonen forenkler vi til 10m/s2 Regn ut stillingsenergien Es = 60 * 10 * 10 J Å løfte en gjenstand 1 m opp krever et arbeid på 1 J Es = 6000 J Til sammenligning inneholder 1 dl cola J Han må gå 30 turer

8 Bevegelsesenergi Bevegelsesenergi = Eb Eb= ½ * m * v2 m = masse
v = fart v2 = fart * fart

9 Bevegelsesenergi Eksempel: Løsning: Gutt på 60 kg som løper 6 m/sek
Regn ut bevegelsesenergien Løsning: Eb= ½ * m *v2 Eb = ½ * 60 * 6 * 6 Eb = 1080 J

10 Regne ut arbeidet Arbeid = W Kraften = F Veien i kraftens retning = s
W = F * s Eksempel: Ryggsekk med m=10 kg, løftes 1,5 meter. Regn ut utført arbeid Løsning (F=G, tyngdekraft) G= m*g G= 10 kg * 10 m/s2 G = 100N W = 100N * 1,5m W= 150 Nm = 150J

11 Effekt http://www.kraftskolen.no/2-effekt/
Effekt er energi pr tid. Dvs. arbeid delt på tiden. P = E/t = W/t P = effekt W = arbeid E = energi t = tid Enheten for effekt er watt, W Eksempel: Ryggsekk på 10kg, opp 1,5 m på 2 sek Regn ut effekten. P=W (F(m*a)*s)/ t P=10kg*10m/s2 * 1,5m/2s P=150W / 2 = 75 W

12 Energiloven Summen av all energi er alltid den samme
Energi kan ikke forsvinne, bare gå over i andre former. Friksjon tapper energi fra forsøkene våre.

13 Nyttige energiord Kjemisk energi Termisk energi (varmeenergi)
Elektrisk energi Fjærenergi (elastisk) Kjerneenergi (atomkraft) Vindenergi Bølgeenergi

14 Energikjeder og energikilder
Energi kan gå fra en form til en annen. Mange gode eksempler s Stearinlyset brenner  kjemisk energi  går over til termisk energi (varme) og lysenergi

15 Flere energikilder Fjæra i en trekkoppbil 
Batteriet i en musikkspiller  Maten vi har spist  Bensin  Vannmølle  Fjærenergi  bevegelse Kjemisk  lydenergi Kjemisk  bevegelse Bevegelse  rotasjon

16 Energioverføringer I alle energikjeder er summen av alle energiformene alltid den samme. Hvis energi aldri blir borte, hva kan da grunnen være til at vi snakker om at det er mangel på energi? Grunnen er at energien har gått over i andre former som vi ikke kan dra nytte av. Virkningsgrad er et mål på hvor mye energi vi kan nyttiggjøre/hvor effektiv energioverføringen er.

17 Energioverføring I naturfag begrenser vi fenomen i naturen, og begrenser oss til det som interesserer oss Energi kan da bare overføres på to måter: Arbeid og varme Med varme mener vi energi som blir overført pga. temperaturforskjell. Går alltid fra stedet med høyest temperatur til stedet med lavest

18 Kraft, fart og energi i trafikken