Arbete Energi Effekt

Mekaniskt arbete Du använder en kraft som gör att föremålet förflyttas i kraftens riktning

Mekaniskt arbete Friktionskraft En kraft som försöker hindra rörelsen, t.ex. när du släpar ett föremål längs marken

Mekaniskt arbete Arbete = kraft ∙ väg Beräkna! Arbete = kraft ∙ väg Kraft = T.ex. ett föremåls tyngd, mäts i Newton (N) Väg = sträckan som föremålet förflyttas i kraftens riktning, mäts i meter Arbete = kraft ∙ väg Enheten blir Nm (Newtonmeter)

Mekaniskt arbete Trucken på s. 2 kraften 1000N vägen 1m Arbetet blir 1000N ∙ 1m = 1000 Nm = 1000 Joule

Lägesenergi och rörelseenergi Det behövs alltid någon form av energi för att utföra ett arbete. Energi = lagrat arbete Elektriskt energi till en elmotor Energin i bensinen till en bensinmotor Kemisk energi (mat) till människan

Lägesenergi och rörelseenergi Det krävs ett stort arbete för att ta dig uppåt. Kan ta hjälp av lift… Längst uppe har arbetet gett dig mycket lägesenergi. När du rör dig neråt omvandlas din lägesenergi till rörelseenergi. Stor massa, stor fart – mkt rörelseenergi!

Lägesenergi och rörelseenergi Ju högre upp ett föremål förflyttas, desto större blir lägesenergin. Ju större fart och massa ett föremål har, desto större blir rörelseenergin. Lägesenergi kan alltid omvandlas till rörelseenergi och tvärtom!

Lägesenergi och rörelseenergi Arbete och energi har samma enhet eftersom energi är lagrat arbete. Nm eller Joule, J s.3 Tex. Spänd pilbåge har energin som krävs för att utföra arbetet att skjuta iväg pilen. Utför arbetet 500 J för att förflytta till viss höjd = lägesenergin 500 J.

Lägesenergi och rörelseenergi Det finns många olika sorters energi, t.ex. värmeenergi, elektrisk energi, kemisk energi. Rörelseenergi och lägesenergi = mekaniskt energi som kan användas till arbete. Jobba med frågor på s. 12-13 Fråga nr. 1-19

Energiprincipen Det finns många olika sorters energi, t.ex. värmeenergi, elektrisk energi, kemisk energi, rörelseenergi och lägesenergi. Även ljus och ljud är en form av energi. Man kan inte skapa energi ur ingenting och man kan inte heller förstöra den. Energiprincipen: Energi kan varken skapas eller förstöras. Den kan bara omvandlas i olika former.

Energiprincipen T.ex.i en bil: Den kemiska energin i bensinen används för att göra ett arbete = driva bilen framåt. All energi i bensinen används tyvärr inte för att driva bilen framåt. Omvandlas till värmeenergi – motorn blir ju varm!

Energiprincipen

Uppgift

Enkla maskiner Olika hjälpmedel för att underlätta arbetet: Hävstänger Lutande plan Skruv Block Kil Hjul

Hävstänger Det finns enarmade och tvåarmade hävstänger

Lutande plan Istället för att lyfta cykeln rakt upp kan vi rulla den uppför en planka. Sträckan blir längre men man behöver inte ta i lika mycket

Skruv På en skruv har gängorna en viss lutning som egentligen är ett långt lutande plan Ju mindre lutningen är desto lättare är det att skruva in skruven, men man måste skruva fler varv

Block Om ett tungt föremål hängs i två linor istället för en behöver varje lina bara bära halva tyngden. Exempel på s. 5 i fysikboken

Kil Också kilen är i själva verket ett lutande plan. Tänk till exempel på en yxa, vars spets är en kil. När man hugger in yxan i en träkubbe, koncentreras huggets kraft i spetsen. Spetsen tränger in i träet och tvingar det att klyvas. Träet, som klyvs, rör sig en kortare väg än yxans spets, men påverkas av en större kraft.

Hjulet Fiffig uppfinning för att minska friktionen…

Mekanikens gyllene regel Det man vinner i kraft förlorar man i väg Serpentinvägar: Lång väg men mindre kraft

Effekt Hur effektivt något är. Hur lång tid det tar att uträtta ett arbete. T.ex. springa uppför en trappa fort eller sakta Effekt = Arbete Tid Enheten är Watt (efter skotten James Watt) Man kan också använda Nm/s eller J/s

Effekt - exempel En lyftkran lyfter 30 kg = 300 N Höjden är 3 m Det tar 3 s Arbetet blir 300N ∙ 3m = 900 Nm Effekten Arbetet = 900 = 300 W Tid 3 3000 W = 3 kW

Effekt Hästkraft är en annan enhet för effekt (trots att det heter kraft…) Det var James Watt som när han försökte förbättra ångmaskinen skulle förklara hur effektiv den var. Jämförde då med hästar. ”Lika effektiv som 20 hästar” 1 hästkraft = 736 W

Verkningsgrad Hur bra en maskin drar nytta av den tillförda energin T.ex. bilmotorer har låg verkningsgrad Verkningsgrad = nyttig energi tillförd energi T.ex. kan verkningsgraden vara 75% då den tillförda energin till 75% omvandlas till nyttig energi

Att kunna Målet är att du efter avslutad kurs ska känna till följande: vad som menas med mekaniskt arbete vad som menas med friktion hur man beräknar mekaniskt arbete vad som menas med lägesenergi och rörelseenergi vilken enheterna är för arbete och energi vad som menas med energiprincipen vad som menas med ”enkla maskiner” och kunna ge exempel vad som menas med mekanikens gyllene regel vad som menas med effekt hur man beräknar effekt vad som menas med verkningsgrad

Fredag 18/11 Gå igenom ”att kunna” Göra effekt – laboration (på löspapper) Läs eller lyssna på s.2-4 Jobba med frågorna på s. 12-13 Fråga nr. 1-19 Prov tisdag v. 48