Kapittel 9

1. Kapittel 9 Kraft og bevegelse

2. Fart S V t • Den kjente trekanten: s=strekning/distanseSI-enhet: f.eks: m, km, mile v=fartSI-enhet: m/s, km/t, mph, knop t=tidSI-enhet: s, min, t, Når vi måler strekning og tid kan vi regne ut fart. Piler viser fartens retning og størrelse:

3. Oppgave 1 Fart • Familien Gustavsen skal til sørlandsparken og kjører fra Stavanger til Kristiansand. Antall km er ca 240. Tiden de har brukt er 3 timer og 20 minutter. • Hvor stor gjennomsnittsfart har bilen hatt? • På ett sted var det gode veier og godt føre. På 10 minutter kjørte de 15 km og holdt samme hastighet. Hva var momentanhastigheten? • Fartsgrensen var 90 km/t. Overholdt de fartsgrensen? • Utregning: gjør om timer og minutter til desimaltall: 20 min/60 min= 0,33t 3t+0,33t=3,33t v=s/t v= 240/3,33 v=

4. Akselerasjon Definisjon: Akselerasjon er forandring av fart per tid. Akselerasjon = sluttfart – startfart tid a= v-v₀ SI-enhet: m/s², km/(t*s) t Omregning av enheter fra km/t til m/s og omvendt: 1 km/t : 3,6 m/s = 0,278 m/s 1m/s * 3,6 km/t = 3,6 km/t

5. Egenskaper til krefter • Kraft er Skyv eller trekk • Det er ikke kraft i noe. • Det har alltid med to gjenstander å gjøre • Har alltid en retning • Tyngden, g (gravitasjonen) er en kraft fra jorden på en gjenstand • Det virker en kraft på noe fra noe annet • Magnetiske krefter, elektriske krefter og tyngdekraften virker over avstand

6. Kraft og akselerasjon • Newtons 1.lov: Dersom det ikke virker krefter på et legeme vil det fortsette i en rettlinjet bevegelse med konstant fart eller forbli i ro. Skal farten endre seg må det virke en kraft.

7. Mer om krefter • Newtons 2.lov Summen av kreftene er masse multiplisert med akselerasjon: F = m*a Tyngdekraften: G = m*g der g er tyngdeakselerasjonen og har en konstant verdi på 9,8 m/s² . Avrundet 10 m/s² SI enhet for dem begge er N (kg*m/s² = N) • Newtons 3.lov Kraft og motkraft virker på hvert sitt legeme. De to kreftene er like store og motsatt rettet

8. Kapittel 10 Energi

9. Energi og formler • Definisjoner: Energi= det som får noe til å skje En gjenstand har energi på grunn av sin stilling eller posisjon. Kalles: stillingsenergi /potensiell energi. E p = m*g*h En gjenstand har energi på grunn av sin bevegelse. Kalles bevegelses energi / kinetisk energi E k = ½ m*v² SI-enheter for disse to er Joule

10. Arbeid • Arbeid = kraft * strekning • W = F * s • Der W står for arbeid • F står for kraft • s står for strekning/vei • SI-enhet er J, joule

11. Regneeksempel • En ung mann trekker en rullekoffert etter seg på flyplassen. Han regner ut at han triller den 950 m totalt med en kraft på 200 N. • Hvor stort arbeid har han utført? • W=F*s • W=200N * 950 m = ? J

12. Effekt • Effekt = arbeid / tid • P = W / t • P står for effekt • W står for arbeid • t står for tid • SI-enhet er W,watt

13. Energiloven Energi kan ikke bli borte eller oppstå av ingenting, men kan gå fra en form til en annen.

14. Hva betyr det? • Summen av energi er alltid den samme • Energien er bevart • Summen av stillingsenergi og bevegelsesenergi kan være konstant • Energi blir aldri borte, men går over til andre former.

15. Nyttige energiord • Kjemisk energi = lagret i bindingene mellom atomer. Når disse kjemiske forbindelsene forbrenner, frigjøres energi. • Termisk energi = har med bevegelsen til partiklene å gjøre. Jo mer bevegelse desto høyere temperatur. • Elektrisk energi = Elektroner som flytter seg i ledninger bærer med seg elektrisk strøm. Elektroner er negativt ladde partikler. • Fjærenergi = (Elastisk energi) En form for stillingsenergi.

16. Flere nyttige energiord • Kjerneenergi = lagret atomenergi. Energien frigjøres når atomkjerner deles • Vindenergi = energi fra luft i bevegelse • Bølgeenergi = vannmasser i bevegelse gir energi

17. Energikjeder og energikilder • Energioverføring= energi føres fra ett ledd til neste ledd i en kjede • Energien er bevart i alle overføringene • Kjedene har ingen klar start eller slutt. • Energikjeder er ikke noe kretsløp. • Energikilde= der energien kommer fra i den delen av energikjeden vi studerer • Eksempel: • Vann – rotasjon i turbin – bevegelse i generator – elektrisk strøm.

18. Mer om energioverføring • Dersom energien går over til former vi ikke kan bruke til noe, har den fått lavere energikvalitet. • Det kalles virkningsgrad og måles i prosent. • Vi kan overføre energi på to måter: arbeid eller varme. • Og det skjer mellom system og omgivelser. • Varme = Energi som strømmer av seg selv fra et system med høy temperatur til omgivelser med lavere temperatur.

19. Kraft, fart og energi i trafikken • Sikkerhetsustyr (bl.a. bilbelte, Motorrom krølles lettere sammen og kollisjonspute) kan redusere akselerasjonen ved kollisjoner. • Sykkelhjelm reduserer kraften på hodet ved kollisjon/fall. • ABS bremser forhindrer at bilen glir og ikke kan styres • Bremselengden blir fire ganger så stor når farten dobles. E k = ½ m*v² Der Ek er bevegelsesenergi, m (1000 kg) er bilens masse og v ( 10 m/s = 36 km/h) er farten. Ek = ½ * 1000kg * 10m/s * 10 m/s = 50000 J Det er det samme som F*s = 50000J. F er 2000N. Regner ut at S= 50000J/2000N = 25 meter Øker farten til 20m/s = 72 km/h: Ek = ½ * 1000kg*20m/s*20m/s = 200000J Det er det samme som F*s = 200000J. Regner ut at s = 200000J/2000N = 100meter.