Arbete-Energi-Effekt Mekaniskt arbete Rörelseenergi-Lägesenergi Energiprincipen Mekanikens gyllene regel Effekt Verkningsgrad 2017-07-15 1 2017-07-15 2 2017-07-15 3 Mekaniskt arbete Man uträttar ett mekaniskt arbete när man använder en kraft för att förflytta ett föremål i kraftens riktning. Kraft mäts i Newton förkortas N Sträckan (vägen) mäts i meter förkortas m Arbete = kraft x väg W=FxS Arbetet får då enheten Newtonmeter förkortas Nm = Joule förkortas J 2017-07-15 4 2017-07-15 5 Energi är lagrat arbete Energi mäts därför också i enheterna Nm eller J 2017-07-15 6 Energiprincipen säger att energi inte kan skapas eller förstöras. 2017-07-15 7 2017-07-15 8 Exempel på energiformer Mekanisk energi (rörelseenergi, lägesenergi) Elektrisk energi Kärnenergi (kärnkraft) Strålningsenergi Kemisk energi (livsmedel, bränslen) 2017-07-15 Värmeenergi (Termiskenergi) 9 Mekanikens gyllene regel Det man vinner i kraft förlorar man i väg 2017-07-15 10 Lutande plan 2017-07-15 11 2017-07-15 12 Hävstången 2017-07-15 13 Blocket 2017-07-15 14 Skruven 2017-07-15 15 Effekt Hur mycket arbete som uträttas på en viss tid Effekt = Arbete/Tid Enhet: Watt (W) 1 W = 1Nm/s = 1Joule/s 2017-07-15 16 När du sprang i trappan förflyttade du dig 6 meter i höjdled. S=6m Om du väger 60kg använde du kraften 600N F=600N Arbetet du uträttade blir då W= 600N X 6m = 3600Nm eller Joule Om du sprang upp för trappan på tiden 6 sekunder t=6s Den effekt du utvecklar är då 3600J/6s = 600J/s eller 600W 2017-07-15 17 Verkningsgrad Utnyttjad energi / Tillförd energi 2017-07-15 18 Beräkning av verkningsgrad Till en motor tillför man energin 20000 J. Av detta omvandlas 3000 J till nyttig energi. a) Vad händer med resten av energin? b) Hur stor är motorns verkningsgrad? b) Verkningsgraden = 3000J / 20000J = 0,15 =15% 2017-07-15 19