Kapittel 3 - mekanisk energi Flashcards
Hva sier energiloven?
Energi kan verken skapes eller forsvinne. Energi kan bare omformes eller overføres
Hva er arbeid?
Arbeid(w) = F * s * cos φ
Der φ er vinkelen mellom F og s
Hvis vinkelen ø mellom F og s er 90˚, hva blir arbeid(W) da?
0
Hva er enheten til arbeid (W)?
joule (J)
Hvordan kan man skrive W=F*s med enheter?
J = N*m Joule = newton * meter
Hva er effekt?
Arbeid per tid
P = W/t
Hva er enheten til effekt(P)?
Watt(W)
Hvor mye er 1 watt? (En annen måte å skrive watt på)
1 W = 1J/s
Hvor mye er 1kWh i joule?
3 600 000 J (1000W*3600s)
Hva er definisjonen på én kalori?
Den energien som må til for å varme opp 1 g vann 1˚C
Hvor mange joule er det i en kalori?
1 cal = 4,2 J
Hva er en annen måte å skrive effekt på, hvis du skal bruke F? Hvorfor?
Hvilke forutsetninger er det for å bruke denne formelen?
P= F*v
Fordi
P=W/t altså P=(Fs)/t
P=F(vt)/t altså P=Fv
F må være konstant og virke i fartsretningen
Hva er en annen formel for å regne arbeid(W)?
W = mgh
Du skyver en gjenstand bortover gulvet. Må du utføre et større arbeid hvis du skyver gjenstanden fortere?
Nei. Arbeidet er det samme, men effekten er høyere når du skyver fortere.
En lavenergipære(sparepære) lyser like sterkt som en vanlig lyspære, men likevel bruker den mindre energi(J). Hvordan kan det ha seg?
Vanlig lyspære avgir mer varmestråling enn en sparepære. Sparepæren omgjør mer av energien til lys isteden for varme.
Hva betyr kinetisk energi?
Bevegelsesenergi
Hvordan er størrelsen kinetisk energi definert?
En gjenstand som beveger seg, har energi som er lik det arbeidet som må til for å sette gjenstanden i bevegelse
Hva er formelen for kinetisk energi?
Ek = 1/2mv^2
Hva forteller «setningen om kinetisk energi»?
Når en gjenstand blir påvirket av krefter , er summen av alle kreftenes arbeid (WΣF) lik forandringen av den kinetiske energien (ΔEk) til gjenstanden
Hva er formelen for forandringen av kinetisk energi? (ΔEk)
WΣF = ΔEk = 1/2mv^2 - 1/2 mv0^2
Hvordan kan man finne summen av krefter på en tilhenger når vi vet strekning og summen av kreftenes arbeid? (WΣF)
WΣF = ΣF * s
Hva er forholdet mellom potensiell energi og kraft?
Til enhver potensiell energi hører det en kraft. Når man utfører arbeid mot denne kraften, øker den potensielle energien
Hva er formelen for potensiell energi?
Ep = mgh
Der m er masse og h er høyde over et fritt valgt nullnivå. g er tyngdeakselerasjonen på stedet
Hva er enheten til potensiell energi?
Joule (J)
Hvordan kan vi regne ut arbeid ved hjelp av potensiell energi?
W(arbeid) = ΔEp
Hvis høyden feks har endret seg er ΔEp = mgΔh
Hvorfor kan vi velge nullnivå fritt når det er snakk om potensiell energi?
Fordi det vesentlige er differansen i potensiell energi. Hvis man faller er deg ikke størrelsen på høyden som har noe å si, men høydeforskjellen.
(Faller du fra 5meteren til 3meteren, eller fra 5meteren og i bakken?)
Kan en gjenstand flytte seg uten at den potensielle energien forandrer seg?
Ja. Hvis den beveger seg horisontalt bortover et bord som alltid er like høyt, og verken høyde, masse eller gravitasjon endrer seg, er den potensielle energien lik hele tiden.
Christian flyter i vannet etter å ha hoppet fra 10meteren. Hvor er det blitt av den potensielle energien han hadde?
Termisk energi i vannet og i luften, samt noe til lydenergi
Hva mener man med mekanisk energi?
Mekanisk energi er summen av kinetisk og potensiell energi.
Hva sier setningen om fritt fall?
En gjenstand som faller fritt har konstant mekanisk energi
1/2mv^2 + mgh = 1/2mv0^2 + mgh0
Kom med eksempler for mekanisk energi er bevart
Hvis gjenstanden faller fritt, eller hvis den beveger seg med friksjon tilnærmet lik 0
Har du noen eksempler hvor mekanisk energi ikke er bevart?
Det mest vanlige er at mekanisk energi ikke blir bevart. En kjelke som sklir ned en isete bakke, vil stoppe til slutt. En pendel vil også falle til ro til slutt. Når blomsterpotta som falt treffer nullpunkt(feks bakken) er den i ro. Dette er eksempler der mekanisk energi ikke blir bevart.
Hva står Wa for?
Arbeid utført av alle andre krefter enn tyngden(tyngdekrafta)
Hva sier setningen om mekanisk energi?
E = E0 + Wa
Når en gjenstand beveger seg i tyngdefeltet, er den mekaniske energien E til slutt lik den mekaniske energien i starten(E0) pluss arbeidet utført av alle andre krefter enn tyngden (Wa)
Hva skjer med den mekaniske energien når Wa > 0?
Den mekaniske energien øker
Når vi snakker om Wa som påvirker feks en bil i oppoverbakke, hvilke krefter er det da?(eksempler)
Luftmotstand, trekkraft (fra motoren)
Hva er det som gjør at det blir tap av mekanisk energi i et vannkraftverk?
Når vannet faller ned gjennom røret blir deg tap av mekanisk energi pga blant annet friksjon mot veggene(faller ikke fritt). Når vannet kommer ut av røret vil noe av den kinetiske energien forsvinne til omgivelsene og det er vanskelig å forhindre. I form av termisk energi blant annet.
Hva er det som gjør at en pendel som svinger til slutt faller til ro?
Luftmotstand. Den bremser pendelen på venstre og høyre side
Hva er bokstaven for friksjon?
R
Hva kan vi si om friksjonens retning?
Friksjonen virker bakover når en gjenstand glir mot et underlag
Hva er friksjonstallet og hvor kommer den fra?
Målinger viser at forholdet mellom friksjonskraften R og normalkraften N er tilnærmet konstant når en bestemt gjenstand glir på et bestemt underlag. Tegnet er «μ»
Hva er formelen for friksjonstallet?
μ = R/N
Hvilken formel kan vi blant annet bruke for å regne friksjon?
R = μ*N
Hva skyldes friksjonen? Altså hva er friksjon?
En komplisert kraft som skyldes elektriske krefter mellom atomene i de to kontaktflatene, i tilleg til ujevnheter i kontaktflatene.
Hva er hvilefriksjon
Den friksjonen som virker når en gjenstand står i ro
Hva er glidefriksjon?
Den friksjonen som virker når gjenstanden beveger seg (F>R). Den virker bakover og er litt mindre enn den maksimale hvilefriksjonen
Hva kalles friksjonen som virker når en gjenstand er i ro, og hva kalles det når gjenstanden beveger seg?
Hvv hvilefriksjon og glidefriksjon
Hva står Wr for?
Friksjonsarbeidet
Hva er formelen for friksjonsarbeid?
Wr = -R*s
Er friksjonsarbeidet positivt eller negativt? Begrunn
Negativt. Fordi Wr = R * s * cos 180˚ som blir Wr = -R*s
Hva er en enkel modell for luftmotstand ?
L =kv^2
Den enkle formelen vi bruker for luftmotstand L, passer ikke til alle scenarioer. Kom med eksempel
Passer ikke for tilfeller med veldig stor fart. Fly som nærmer seg lydmuren for eksempel
En person i fritt fall når en konstant hastighet. Hva vet vi da om luftmotstanden?
Når farten er konstant, må luftmotstanden være like stor som tyngden fordi ΣF = 0 ved konstant fart langs en rett linje
Hvordan kan vi skrive formelen for luftmotstand når gjenstanden har konstant fart langs en rett linje?
mg = kv^2
Fordi L = G og G = mg
Hvordan går det med luftmotstanden når farten øker?
Den blir større
Hva vet vi om retningen til glidefriksjonen?
Alltid MOT bevegelsen
Hvilken formel bruker vi for Wa?
1/2mv^2 - mgh0
