3. Kraft, energi, arbejde og effekt (kap. 6 -

Question 1

En krafts arbejde

Answer 1

En konst. kraft virker på legeme der undergår en lige linjet bevægelse vektor S.
Kraftens arbejde:
W__tot = F_res * S , (alle vec)
= F * S * cos(phi)

[ J ] = 1 N * m

Skalarprodukt: positiv/negativ, men har ingen retning i rummet

Question 2

Hvad er arbejdet for en kraft der virker vinkelret på bevægelse?

Fortegn for arbejde

Answer 2

W = 0

Question 3

Fortegn for arbejdet en kraft udøver med bevægelsesretningen af legemet

Fortegn for arbejde

Answer 3

W > 0

Der skal tilføres energi

Question 4

Fortegn for arbejdet en kraft udøver mod bevægelsesretningen af legemet

Answer 4

W < 0

Der frigives energi

Question 5

Kinetisk energi

Answer 5

Den kinetiske enrgi er lig med mængden af arbejdet nødvendig for at accelerere en partikel fra hvile til hastigheden v:
K = 1/2 * m * v^2 (bevægelses energi)

[ J ] = N * m

Ingen retning. Altid positiv eller 0

Question 6

Arbejdssætningen

Answer 6

W__tot = Delta K

Gælder både for konstant og variende kraft eller kurvet path

Question 7

Effekt

Answer 7

Arbejde over tid.

Øjeblikkelig effekt:
P = dW/dt = (F * dl)/dt = F * v (vec)

[ J/s ] = [ W ] (watt)

Question 8

Tyngdekraftens arbejde på legeme

Answer 8

U__grav = m * g * y

Nulpunkt kan vælges frit

Question 9

Potentiel energi for fjederkraft

Answer 9

Elastisk kraft: F_x = -kx
Arbejdet udført af denne kraft repræsenteres af en ændring i den elastiske potentielle energi for fjederen.
-(u2-u1)

U__el = 1/2 * K * x^2

Potentiel energi introduceres ifb. fjederkraft

Question 10

Hvad er konservative kræfter?

Answer 10

kræfter, hvor arbejdet udelukkende afhænger af bevægelsens start- og slutposition, og ikke af den mellemliggende vej.

ex Tyngdekraft og Fjederkraft

Question 11

Mekanisk energi

Answer 11

Hvis ingen andre kræfter end tyngdekraften og fjederkraft virker på en partikel gælder der at:
E = K + U

K1+u1 = K2+u2 = E

Question 12

Hvilke to ting medfører de konservative kræfter ifb. potentiel energi?

Answer 12

• Muliggør reversibel omdannelse ml. kinetisk og potentiel energi
• W kan udtrykkes som forskellen ml. værdierne af en skalar funktion som talværdierne i start og slutposition (= den potentielle energi): W = u__p1 - u__p2

Obs. kun for konservative kræfter

Question 13

Den generelle energisætning

Answer 13

E = K1 + u1 + W_a = K2 + u2 (konst.)

W_a: andre kræfters arbejde (går til varme osv.)

Question 14

Hvad er de ustabile og stabile ligevægtspunkter?

Energi diagrammer

Answer 14

Ustabile: maxima på (x,U)-graf
Stabile: minima på (x,U)-graf

Maxima og minima sammenfalder med punkter, hvor F_x = 0 på (x,F_x)-grafen