Facit till övningsprov i fysik på kap. 9.1, 9.2, 10.1, 11.1, E-nivå
1. Funktionen hos en gunga bygger på energiomvandlingar. Lägesenergi omvandlas till
rörelseenergi och tvärt om.
a) I vilken av punkterna A-E är rörelseenergin störst?
Svar: Rörelseenergin är störst i punkt C eftersom i punkt C så har gungan störst
hastighet. Lägesenergin är störst i punkterna A och E eftersom i punkterna A
och E så har gungan sitt högsta läge och ingen hastighet i det ögonblick då den
vänder.
b) Vad kallas de båda energiformerna lägesenergi och rörelseenergi med ett
gemensamt namn?
Svar: Mekanisk energi.
c) Ge exempel på minst tre andra energiformer, samt var man stöter på dessa.
Svar: t.ex
värmeenergi när något ändrar temperatur, t.ex. när man kokar vatten
strålningsenergi när någon form av elektromagnetisk vågrörelse sänds
ut, t.ex. när solen strålar ut ljus
kemisk energi finns i bindningarna i kemiska föreningar, t.ex. ljus
lagras som kemisk energi i fotosyntesen, batterier, maten vi äter
elektrisk energi finns i våra elledningar som går till våra eluttag
2. Ringa in den formulering nedan som bäst beskriver energiprincipen:
Energi kan inte omvandlas mellan olika former utan bara förstöras eller nyskapas
Energi kan bara nyskapas, inte förstöras eller omvandlas mellan olika former
Energi kan varken förstöras eller nyskapas, utan bara omvandlas mellan olika former
Energi kan varken förstöras, nyskapas eller omvandlas mellan olika former
3. Har vår bild/förståelse av atomens uppbyggnad alltid sett likadan ut?
Svar: Nej, vi har haft olika modeller av atomen genom historien
4. Vilka tre elementarpartiklar bygger upp atomen?
Svar: protoner, neutroner, elektroner
5. Ge minst tre exempel på de så kallade ”enkla maskinerna”
Svar: Lutande planet, skruven, kilen, hävstången, block och talja, hjulet
6. De enkla maskinerna bygger alla på ”mekanikens gyllene regel”. Vad säger den?
Svar: Det som vinns i kraft förloras i väg
7. Vilka energiomvandlingar sker:
a) I en elgenerator?
Svar: Rörelseenergi(eller mekanisk energi) elektrisk energi
b) I en ficklampa?
Svar: Kemisk energi elektrisk energi värmeenergi strålningsenergi
8. Vad menas med att verkningsgraden är 60%?
Svar: Det innebär att 60% av den tillförda energin kan utnyttjas och att 40% av
energin går till spillo i energiomvandlingen(oftast som spillvärme)
9. I vilken enhet mäts:
a) kraft/tyngd:
Svar: N (Newton)
b) arbete/energi:
Svar: Nm (Newtonmeter) eller J (Joule)
c) massa:
Svar: kg
d) effekt:
Svar: Nm/s, eller J/s, eller W (Watt)
10. En låda som väger 80 kg lyfts 3 m rakt uppåt. Det tar 10 s att lyfta lådan.
a) Hur stor kraft krävs för att lyfta lådan
Svar: massan 80 kg har tyngden 80 ∙ 10 = 800 N
b) Hur stort arbete uträttas
Svar: arbetet = kraft ∙ sträckan arbetet = 800 N ∙ 3 m = 2400 Nm = 2400 J
c) Hur stor lägesenergi får lådan?
Svar: lägesenergin är lika stor som det utförda arbetet, d.v.s. 2400 J
d) Vilken är effekten?
Svar: Effekten = arbetet / tiden Effekten = 2400 J / 10 s = 240 W
11. Pelle vill ta sig upp till toppen av ett högt berg(se bilden). Pelle kan antingen ta sig
upp längs väg A eller längs väg B.
a) Vilken väg kräver mest energi?
Svar: Det krävs lika mycket energi att ta sig upp till toppen
oavsett vilken väg man väljer, eftersom man
startar lika långt ner från toppen oavsett om man A
tar väg A eller väg B.
b) Vilken väg kräver mest kraft?
Svar: Väg B kräver större kraft då den är kortare men brantare
12. I de fyra påståendena A-D nedan används ordet energi i olika sammanhang.
I vilka två påståenden använder man ordet energi på ett naturvetenskapligt sätt? Ringa
in dessa.
A. Efter att ha sovit och vilat ut är jag full av extra energi.
B. Energi kan inte förbrukas, enbart omvandlas.
C. Positiv energi hjälper dig att bli mera självsäker och beslutsam.
D. I ett batteri finns energi lagrad.
B
13. Hur långt från vridningspunkten ska Frances sätta sig för att gungbrädan ska vara i
jämvikt?
Svar: Vridmomentet ska vara lika stort på vardera sida om vridningspunkten för att
gungbrädan ska vara i jämvikt. Vridmomentet = tyngden ∙ sträckan.
Estelle väger 20 kg och hon har därför tyngden 200 N.
På den vänstra halvan är vridmomentet = 200 N ∙ 4,0 m = 800 Nm
Frances väger 40 kg och hon har därför tyngden 400 N.
Vridmomentet på den högra sidan måste vara 800 Nm om gungbrädan ska vara i
jämvikt 800 Nm = 400 N ∙ sträckan från vridningspunkten sträckan från
vridningspunkten = 800 Nm / 400 N = 2 m
