Sammendrag kap.3

Disposisjon til kap. 3 Energi og krefter Tellus 10
Energi



Energi er det som får noe til å skje.
Energi måles i Joule (J)
Energiloven: Energi kan verken skapes eller forsvinne, bare overføres fra en energiform til en
annen.
o For hver gang vi utnytter energien, blir den vanskeligere å utnytte neste gang.
o Høyverdig energi: Energi som er lett å utnytte til mange ting, f.eks elektrisk energi,
kalles høyverdig energi.
o Lavverdig energi: Ved energioverganger går mye av den høyverdige energien til
omgivelsene som f.eks. varme. Når energien fordeler seg slik blir det vanskelig å
bruke den til noe nyttig, og vi har dermed fått lavverdig energi.
Elektrisk energi
(høyverdig energi)
lyspære
lys og varme fordelt til omgivelsene
(lavverdig energi)
Bevegelsesenergi (kinetisk energi)

Alt som beveger seg har bevegelsesenergi
o Vann i en foss
o Person som løper
o Bil som kjører
Stillingsenergi (potensiell energi)

All energi som kommer av at noe har en bestemt stilling eller posisjon, er stillingsenergi
o Vannet i et vannmagasin over fossen
o Kjemisk energi lagret i musklene til en person
o Kjemisk energi lagret i bensinen i en bil
Energi i mange former






Energi i mat: Er kjemisk energi, altså stillingsenergi
Energi i muskler: Er kjemisk energi lagret i musklene som ATP-pakker, altså stillingsenergi
Energi i lyd: Lydbølger som beveger seg gjennom luften, altså bevegelsesenergi.
Energi i en strikk: Når en strekker strikken lagres energien i den, altså stillingsenergi
Energi i en fjær: Når en presser sammen en stålfjær lagres energien, stillingsenergi.
Elektrisk energi: Elektronene beveger seg rundt i en krets(bevegelsesenergi), eller er lagret i
f.eks et batteri(stillingsenergi)
Energioverganger

Energikjeder
o Energiovergang
 Viser hvordan energien blir overført fra et ledd til et annet
Eks: muskler
sykkel
Energi i muskler Bevegelsesenergi
o Energikilde
 Sola: Alle energikjeder begynner i sola. Dermed blir sola hovedenergikilden.
 Energikilde er det leddet som gir energi. En ting kan både være
energimottaker og energikilde.
o Energimottaker
 Energimottaker er det leddet som mottar energi fra en energikilde.
o Energikjede
 En energikjede viser en rekke energioverganger, hvordan energien blir
overført fra et ledd til neste.
 Vi kan vise hele energikjeder som i eks 1, eller en del av energikjeden som i
eks 2
Eks 1
Sol
gress
ku
melk
muskler
sykkel
dynamo
lyspære
Eks 2
Muskler
sykkel
dynamo
lyspære
Krefter


Kraft:
o Vi kaller det en kraft når noe dytter på eller drar i en gjenstand
o Kraft måles i newton (N)
Friksjon
o Friksjon vil si den kraften som virker mellom stoffer som glir mot hverandre.
o I naturfag snakker vi ofte om friksjon i forbindelse med hvordan en gjenstand glir i
forhold til underlaget
o Ved høy friksjon vil stoffene gli dårlig, eks: mellom joggesko og parkett i gymsal
o Ved lav friksjon vil stoffene gli godt, eks: mellom joggesko og is

Tyngde og masse
o Tyngden er en kraft som trekker en gjenstand mot jorda
o Tyngden(N) av en gjenstand varierer, mens massen(kg) er den samme overalt.
o Tyngden måles i Newton(N)(hvor mye kraft gjenstanden blir trukket mot jorda med)
o Massen måles i kilogram(kg) (gram, hektogram, kilogram, tonn)
Eksempel 1: På jorda
Kari veier 63kg. Vi sier da at Kari har massen 63 kilogram(kg), og tyngden 630 Newton(N). Vi
ganger altså massen med 10 for å finne tyngden her på jorda.
Eksempel 2: På månen
Kari veier 63kg. Kari har fremdeles massen 63 kilogram(kg), men tyngden blir annerledes pga.
at tyngdekraften er mindre på månen: 63x 1,7= 107 Newton(N). Vi ganger med 1.7 for å finne
tyngden på månen.
Eksempel 3: Vektløs tilstand
Kari veier 63kg. Kari har fremdeles massen 63 kilogram(kg), men tyngden er 0 Newton, fordi
at tyngdekraften ikke virker inn.

Arbeid
o Arbeid: Vil i naturfag bli definert som når det blir overført energi til en annen
gjenstand ved hjelp av kraft(altså fysisk arbeid).
Arbeid= kraft x strekning
W
=
Nm =



F
(Skrevet med ord)
x= multiplisering(ganging)
x
s
( formell på engelsk, W= work, F= force, s= strech )
N x
m
( formell: Nm= Newtonmeter, N= newton, m= meter)
Arbeid har målenheten Newtonmeter (Nm)
Energien vi bruker/ overfører ved et arbeid skriver vi i Joule (J)
1 Newtonmeter = 1 Joule (altså det samme)
Eksempel
Kåre dytter en sekk på 20kg opp en rampe som er 1,5m høy.
Kraften Kåre dytter med er 200N. Regnestykket blir da:
200N x 1,5m = 300Nm
Arbeidet Kåre utfører er altså 300Nm. Energien som trengs er 300 J

Effekt
o Effekten forteller hvor raskt energien blir overført.
o Har målenheten watt (W)
Effekt(W) = arbeidsenergi(J): tid(s)
Eksempel
Kåre fra forrige eksempel bruker 3 sekunder på å dytte sekken opp rampen. Effekten blir da:
300 J : 3 s = 100 J/s (Leses 100 joule i sekundet)
J/s er det samme som Watt, altså har Kåre en effekt på 100 Watt når han utfører dette arbeidet.
Varme


Varme er energioverføring på grunn av temperaturforskjell.
Energien strømmer fra et sted med høy temperatur til et sted med lav temperatur.
Fart

Måles i km/t=kilometer i timen eller
m/s= meter i sekundet
Gjennomsnittsfart= strekning : tid ( : og / = delingstegn)
m/s =
m : s
km/t = km : t
Eksempel
Gudrun kjører fra Sandnes til Nærbø. Strekningen er 31km, og hun bruker 30 minutter på turen.
Gjennomsnittsfarten hennes blir da: 31km : 0.5t = 62 km/t
Vi ser altså at formelen for gj.snittsfart ligger i benevnelsen km/t ( / er delingstegn)
: 3,6
Omregning fra m/s(meter i sekundet) til km/t(kilometer i timen):
km/t
m/s
X 3,6
Eks. 1 Fra km/t til m/s: 60km/t : 3,6 = 16,7m/s
Eks 2 Fra m/s til km/t: 16,7m/s x 3,6 = 60km/t
Akslerasjon
 Akslerasjon er når farten synker eller øker, altså fartsendring
Akslerasjon= fartsendring : tid
m/s2
= - eller + m/s : s
Eksempel 1
Per løper langløypa og holder en jevn fart på 5,5m/s. Når han nærmer seg mål øker han farten fra
5,5m/s til 6,5m/s for å spurte. Han bruker 2 sekunder på denne fartsendringen. Akslerasjonen blir da:
Akslerasjon = + 1m/s : 2 s = +0,5m/s2
Eksempel 2
En bil holder en fart på 8m/s i et boligfelt. Plutselig kommer det en ball ut i veien og føreren bruker 2
sekunder på å stoppe bilen helt. Akslerasjonen blir derfor negativ(-)
Akslerasjon = -8m/s : 2 s = - 4m/s2
G- krefter
 Når vi står stille på bakken, ”dytter”bakken på oss med en kraft som er lik tyngden vår
Vi sier at denne skyvekraften fra bakken er 1G.
 Når vi utsettes for en kraft som er dobbelt så stor som tyngden vår, f.eks når en kjører veldig fort
i en sving, sier vi at vi utsettes for 2G. Vi vil da merke at kroppen og hodet trekkes utover og vi
må jobbe hardt for å holde igjen.
 I trafikkulykker kan personer som ikke bruker sikkerhetsbelte utsettes for opptil 100G!! Slike
påkjenninger overlever ingen! Kraften en person på 75kg blir slengt gjennom luften tilsvarer da:
75kg = 750N x 100 = 75000 Newton!!! Og massen oppleves som 7,5tonn.
Trafikksikkerhetsutstyr



Sykkelhjelm
o Skal beskytte hodet ved et sammenstøt.
o Inneholder støtdempende materiale som presses sammen ved et støt. Det gjør at
tiden sammenstøtet varer blir lengre akslerasjonen blir mindre
kraften mot
hodet blir mindre
skaden blir mindre.
Bilbelte
o Bilbelte gjør at sammenstøtet fordeles over lengre tid
støttiden øker
akslerasjonen/kraften blir mindre redder liv og reduserer skade.
o Hindrer at personer blir slynget ut av bilen, eller fra baksetet til framsete
unngår
store personskader og død.
Airbag/kollisjonsputer
o De siste 10-15 årene er det blitt vanlig at biler blir levert med airbag.
o Vi finner airbag i rattet, i dashbordet, i setene, i dørene.
o Airbag skal virke som en demping som øker støttiden betraktelig, og dermed blir
kraften mye mindre (prøv å spring i en vegg med en stor pute foran hode og
overkropp, og så uten en stor pute. Da ser en betydningen av airbag )
Trafikksikkerhetsutstyr er altså designet for å øke støttiden
senke akslerasjonen
redde liv