Energi

Begrepp

Följande ord används inom detta område.
Svaret visas när du klickar på frågan.

1. Vad säger energiprincipen (lagen om energins bevarande)?
   Energiprincipen säger att energi varken kan skapas eller förstöras, bara omvandlas från en form till en annan eller överföras mellan olika system. Den totala energin i ett isolerat system förblir konstant.
2. Vad är arbete inom fysiken?
   Arbete definieras som produkten av kraften i rörelseriktningen och den sträcka föremålet förflyttas. Matematiskt uttrycks det som $W = Fs$, där $W$ är arbetet (work), $F$ är kraften i förflyttningens riktning, $s$ är sträckan. Enheten för arbete är Nm, vilket är detsamma som energienheten Joule (J).
3. Vad är lägesenergi (potentiell energi)?
   Lägesenergi är den energi ett föremål har på grund av sin position i ett kraftfält, till exempel gravitationsfältet.
4. Hur beräknas den potentiella energin hos ett föremål i ett gravitationsfält?
   Den potentiella energin $Ep$ beräknas med formeln $E_p = mgh$, där $m$ är massan, $g$ är tyngdaccelerationen och $h$ är höjden över en referenspunkt.
5. Vad är rörelseenergi (kinetisk energi)?
   Rörelseenergi är den energi ett föremål har på grund av sin rörelse. Den kinetiska energin $Ek$ beräknas med formeln $\displaystyle E_k = \frac{mv^2}{2}$, där $m$ är massan och $v$ är hastigheten.
6. Vad är mekanisk energi?
   Mekanisk energi är summan av ett föremåls potentiella energi och kinetiska energi. $E_m = E_p + E_k$.
7. Vad är effekt?
   Effekt är den hastighet med vilken arbete utförs eller energi omvandlas. Matematiskt uttrycks det som $\displaystyle P = \frac{W}{t}$ eller $\displaystyle P = \frac{\Delta E}{t}$, där $P$ är effekten, $W$ är arbetet, $\Delta E$ är förändringen i energi och $t$ är tiden. SI-enheten för effekt är watt (W), vilket är lika med en joule per sekund (J/s)
8. Vad är verkningsgrad?
   Verkningsgrad är ett mått på hur effektivt en energiförändringsprocess är. Det definieras som förhållandet mellan den nyttiga energin som erhålls och den totala energin som tillförs. Verkningsgraden (η) beräknas med formeln η = (nyttig energi ut / total energi in) eller η = (nyttig effekt ut / total effekt in). Verkningsgraden uttrycks ofta i procent.
9. Vad är friktionsarbete?
   Friktionsarbete är det arbete som utförs av friktionskraften när ett föremål rör sig över en yta. Friktionskraften verkar alltid i motsatt riktning mot rörelsen och omvandlar rörelseenergi till värmeenergi.

Koncept

Följande frågor testar förståelse av grundläggande begrepp och samband.
Svaret visas när du klickar på frågan.

1. När utförs inget arbete på ett föremål trots att en kraft verkar på det?
   Inget arbete utförs om föremålet inte förflyttas eller om kraften är vinkelrät mot rörelseriktningen.
2. Under vilka förutsättningar är den mekaniska energin hos ett system konstant?
   Den mekaniska energin är konstant i ett isolerat system där inga krafter (som friktion eller luftmotstånd)gör att energi övergår till andra former.
3. Hur påverkar friktionsarbete den mekaniska energin i ett system?
   Friktionsarbete minskar den mekaniska energin i ett system genom att omvandla en del av energin till värme. Den totala energin bevaras fortfarande, men en del av den mekaniska energin "försvinner".
4. Ge ett exempel på en energiomvandling.
   När en glödlampa lyser omvandlas elektrisk energi till ljusenergi och värmeenergi.