③ Energi & arbeid ⚡
Energi er evnen til å utføre arbeid. Den kan ikke lages eller ødelegges – bare omdannes. Det kalles energibevaringsloven, og det er kanskje den viktigste loven i hele fysikken!
📐 Formler
| Størrelse | Formel | Beskrivelse | Enhet |
|---|---|---|---|
| Kinetisk energi | E_k = ½·m·v² | Bevegelsesenergi | J |
| Potensiell energi | E_p = m·g·h | Stillingsenergi (høyde h) | J |
| Arbeid | W = F·s·cos θ | θ = vinkel mellom F og bevegelse | J |
| Effekt | P = W / t | Energi brukt per tidsenhet | W |
| Energibevaring | E_k + E_p = konstant | Total mekanisk energi er bevart (uten friksjon) | J |
| Virkningsgrad | η = W_nyttig / W_tilført | Alltid mellom 0 og 1 (eller 0–100 %) | — |
💡 1 Joule = 1 N·m = 1 kg·m²/s². 1 kWh = 3 600 000 J = 3,6 MJ. 1 Watt = 1 J/s.
🃏 Vippekort
Kinetisk energi
Klikk for formel
Energi et objekt har på grunn av bevegelsen
E_k = ½mv²
Potensiell energi
Klikk for formel
Energi lagret i posisjon (høyde)
E_p = mgh
Arbeid
Klikk for definisjon
Energioverføring ved kraft langs bevegelse
W = F·s·cosθ
Effekt
Klikk for formel
Arbeid utført per sekund
P = W/t
Energibevaring
Klikk for innhold
Uten friksjon: E_k + E_p = konstant. Energi kan ikke forsvinne!
Virkningsgrad
Klikk for formel
Andel nyttig energi. Alltid under 100 % pga. varmetap.
η = W_nyttig / W_inn
Joule
Klikk for definisjon
SI-enhet for energi og arbeid
1 J = 1 N·m = 1 kg·m²/s²
Watt
Klikk for definisjon
SI-enhet for effekt (kraft)
1 W = 1 J/s
📝 Eksempel – trinn for trinn
En 2 kg ball rulles fra toppen av en 10 m høy bakke (fra ro). Hva er hastigheten nederst? (g = 10, ingen friksjon)
1
Energi øverst (alt potensiell):
E_p = m·g·h = 2·10·10 = 200 J, E_k = 0
2
Energi nederst (alt kinetisk, h = 0):
E_p = 0, E_k = 200 J (energi er bevart)
3
Løs for hastighet:
½·m·v² = 200 → v² = 400/2 = 200 → v = √200
v ≈ 14,1 m/s
EKSEMPEL 2
En motor løfter 500 kg gods 20 m på 40 s. Hva er effekten? (g = 10)
W = m·g·h = 500·10·20 = 100 000 J. P = W/t = 100 000/40 = 2500 W = 2,5 kW
🧮 Energikalkulator
Beregn kinetisk og potensiell energi
🎯 Quiz