Laboration

Länk till simuleringsövning, klicka här !

Laboration effekt

Laboration Effekt



Repetition av begreppet arbete

Mekanikens gyllene regel

Effekt är arbete delat på tid

Arbete  ( Nm ) / Tid ( s ) = Effekt ( Watt )  ( W )




Hur tar jag reda på arbetet som krävs upp till andra våning?

F= min tyngd ( 100 kg har tyngden 1000 N )

Sträckan= kortaste sträckan är rakt upp ( ca 3 meter )

Arbete är samma som kraft gånger sträcka vilket i mitt fall blir 3000 Nm.

Mekanikens gyllene regel säger att arbetet upp till andra våningen är lika stort oavsett vilken väg vi väljer. Springer vi den långa vägen så är arbetet samma som om vi kunde springa rakt upp den korta vägen.

Effekt är hur snabbt jag kan utföra arbetet. I mitt fall kanske jag kan springa upp till andra våningen på 5 sekunder.



Min effekt blir då 3000 Nm delat på 5 sekunder.

600 Nm/sekund är samma som 600 Watt.



Arbeta gruppvis och genomför mätningar och uträkningar. Det räcker om någon i gruppen springer.
Redovisa era svar i kommentarsfältet.

Mekanikens gyllene regel

Vårt uppdrag var att undersöka om mekanikens gyllene regel stämmer.

Mekanikens gyllene regel säger att samma arbete kan utföras på olika sätt. 

• En kort sträcka tillsammans med en stor kraft
• En lång sträcka med en liten kraft

F betyder force och är kraften som krävs att flytta på vagnen. Kraft mäts i enheten Newton och förkortas N.

Arbete är kraft multiplicerat med sträcka. Sträcka mäts i meter.

                                                                s x F = S x F

I vår laboration fick ni dra upp en lastad vagn ( 100 g ) till höjden 20 cm.

Ni valda olika sträckor upp till höjden.

Lika stort arbete behövs för att ta sig upp till höjden 20 cm.

Vi kan välja att utföra arbetet med kort sträck och stor kraft eller lång sträcka och liten kraft.

Vi beräknade arbetet för kort sträcka. Medelvärdet blev 0,42 Newtonmeter  ( 0,42 Nm )

Vi beräknade arbetet för lång sträcka. Medelvärdet blev 0,42 Newtonmeter ( 0,42 Nm )

Slutsats: Samma arbete ( 0,42 Nm ) kan utföras med kort sträcka och mer kraft eller lång sträcka och mindre kraft

Arbete

Mål:

• Kunna förklara vad man menar med begreppen arbete och effekt
• Känna till enheter inom energi, arbete och effekt
• Kunna förklara och med beräkningar visa på mekanikens gyllene regel

Arbete: Kraft och sträcka ska vara riktade åt samma håll. Multiplicera kraft med sträcka.

Är detta ett arbete?

• Jag bär min väska

• Jag lyfter min väska

Vem utför störst arbete?

Vi prövar med en laboration.

Ni ska undersöka om mekanikens gyllene regel stämmer.

Ni ska dra en vagn lastad med 100 gram upp till en höjd av 20 cm. ( Mät med linjal )

OBS ! vad är skillnaden mellan sträcka och höjd ?

Ni väljer olika sträckor och noterar vilken kraft som krävs för varje sträcka.

( Längden på sträckan upp till höjden )

Multiplicera Kraft ( Newton )  och sträcka ( meter ).

Exempel: Vi drar med en kraft på 5 Newton. Sträckan upp till höjden är 0,50 m

Arbetet blir då: 5 N  x   0,50 m = 2,50 Nm  ( Newtonmeter )

Skriv in era mätresultat på tavlan i den tabell som jag har förberett.

Hypotes : När vi drar vagnen en lång sträcka så behöver vi en ............ kraft  ( stor, liten )

             

               När vi drar vagnen en kort sträcka så behöver vi en .......... kraft ( stor, liten )

               Det krävs ............. ( mer, mindre, samma ) arbete om vi tar en lång sträcka 

               jämfört med en kort sträcka

Resultat:

Slutsats:

Generator

Energi introduktion

Centralt innehåll

• Olika Energiformer och energiomvandlingar
• Energiprincipen 
• Arbete och effekt
• Mekanikens gyllene regel
• Hävstång
• Energikvalitet och energikällor

Olika sorters energi

• Solenergi
• Kemisk energi
• Rörelseenergi
• Lägesenergi
• Elektrisk energi
• Ljudenergi
• Ljusenergi
• Elastisk energi
• Värmeenergi

Energi har olika enheter: Newtonmeter ( Nm ) , Joule ( J ) 

Olika exempel på vad energimängden 1 joule ( 1 J ) kan göra.

Källa: Wikipedia

• energin som krävs för att lyfta ett litet äpple (102 g) en meter rakt upp.
• energin som frigörs när samma äpple faller en meter tillbaka till marken.
• energin som frigörs som värme från en människa i vila varje sextiondedel av en sekund (1/60 s).
• rörelseenergin hos en människa som väger 50 kg och rör sig långsamt (0,2 m/s).
• rörelseenergin hos en tennisboll som rör sig med en hastighet av 23 km/h.^[2]

Energiomvandlingar

Energiprincipen: Energi kan inte förbrukas eller skapas, bara omvandlas till andra energiformer

 Några konkreta exempel.

• Studsboll har lägesenergi som omvandlas till rörelseenergi
• Ballong har elastisk energi som omvandlas till rörelseenergi
• Värmeljus har kemisk energi som omvandlas till ljus och värmeenergi

Övning i grupp: 

Memory med energiformer som ska paras ihop med en beskrivning. Spelas i grupper om 2-3.

Vi studerar hur en generator fungerar, klicka här

Uppgift: Parvis arbete. Rita och beskriv med egna ord hur en generator fungerar.Vilka energiomvandlingar sker i generatorn? Publicera svaret i kommentarsfältet. 

Vad är energi? Klicka på länken

Egen utvärdering

Vad kan jag om energi ?

Energiformer

1. Kan nämna några energiformer och beskriva dem på ett enkelt sätt
2. Kan nämna de flesta energiformerna och kan beskriva samband mellan flera av dem
3. Kan nämna energiformerna med säkerhet och med hjälp av fysikens språk och begrepp beskriva samband mellan dem

Generatorn

1. Kan göra en enkel skiss och beskriva några delar av den
2. Kan göra en utförliga skiss med förklarande text till flera delar samt beskriva några energiomvandlingar.
3. Kan göra en en utförlig skiss med utförliga förklaringar till alla delar samt beskriva de energiomvandlingar som sker.

Energi

Stödord: förmåga, arbete, skapas inte, omvandlas, låg kvalitet, kWh

1. Kan med hjälp av stödorden ge en enkel beskrivning av begreppet energi
2. Kan med hjälp av de flesta stödorden ge en utförlig beskrivning av begreppet energi
3. Kan använda alla stödorden och sätta in dem i ett sammanhang som visar på god förståelse av begreppet