Kraft Arbete Energi

Den kraften som vi har mest erfarenhet med är tyngdkraften. Om du står med en väska i handen så drar tyngdkraften väskan neråt. För att den inte ramlar ner till golvet måste du sätta din kraft emot. Så länge du sätter emot din kraft, råder jämvikt mellan din kraft och tyngdkraften. Ju tyngre väskan är ju starkare är tyngdkraften: Kraften (F) är alltså proportionell mot massan (m). Proportionalitetskonstanten brukar betecknas med g:

Vi kan alltså skriva sambandet: F=m*g  (enheten för F är Newton [N])

Tyngdfaktorn g anger alltså tyngdkraftens storlek per massa och har värdet 9,8 N/kg. Värdet på g ändras beroende på var man är. På månen är den bara 1,6 N/kg, men den varierar också på jorden mellan 9,780 vid ekvatorn till 9,832 N/kg vid polerna.

Observera att kraften har både storlek och riktning och är därför en vektor.

Det finns flera krafter än tyngdkraften: Tryckkraften

När du lyfte väskan i exemplet ovan, så utförde du ett arbete. Ju högre du lyfte väskan ju mera arbete utförde du. Arbetsinsatsen ökar också med väskans massa och tyngdfaktorn. Sambandet leder till definitionen av Arbete (A):

A=m*g*h = F*h

där h är höjden (i meter) du lyfte väskan upp till. Enheten för A blir då Nm, eller Joule [J].

När du har utfört ditt lyft och bär väskan i din hand har du förändrat väskans energitillstånd. Väskan har fått lägesenergi. Med hjälp av denna lägesenergi kan den själv utföra ett arbete genom att t.ex. krossa din lilltå när du tappar tag i den.

För att du kunde utföra arbetet att lyfta väskan, behövde du energi. Energin kom ifrån dina muskler som i sin tur fick energin av maten som i sin tur... Summan av alla energiformer är alltid konstant (se termodynamiken). Men inte all energi kan överföras till nyttigt arbete. Det sker alltid energiförluster när energin överförs. Man talar om verkningsgrad (h):

h = nyttig energi / tillförd energi

”Energiförlusten” är oftast den värme/energi (som t ex. uppkommer genom friktion) som inte går att använda för att utföra nyttig arbete.

Tillbaka


Copyright
© 1999-2002 [Växten & Marken]. All rights reserved.
Information in this document is subject to change without notice.
Other products and companies referred to herein are trademarks or registered trademarks of their respective companies or mark holders.