Energi – den har mange forkledninger

• Energien i en vedkubbe kalles bioenergi.
• Energien i vedovnen sender ut i rommet, kalles strålingenergi, akkurat som energien i solstråler fra sola er strålingsenergi.
• Energi i mat: Kroppen vår får tilført energi gjennom maten.
• Energi i musker: Når vi løper, bruker vi energi som ligger lagret i musklene våre.
• Kjemisk energi: Noen stoffer inneholder mer energi enn andre. Sukker er et eksempel på et stoff som inneholder mye kjemisk energi. Både energien i planter, energien i mat og energien i muskler er kjemisk energi.
• Energi i lyd: Når man hører musikk, treffer lyden øret og får trommehinnen til å vibrere.
• Energi i en strikk: Trekker vi opp en lekefly, lagres det energi i strikken.
• Energi i en fjær: Troll i eske – energien lagres i fjæren til noen åpner lokket.

 

Stillingsenergi kan lagres

- De aller fleste bevegelser stopper raskt.

- Derfor er ikke bevegelsesenergi egnet til å lagre energi over særlig lang tid.

- Stillingsenergi en annerledes.

- Eks: En sammenpresset fjær kan ligge så lenge vi vil i en eske, uten å miste noe av energien sin.

- Stillingsenergi egner seg altså godt til å lagre energi over lang tid.

 

 

Energioverganger – fra det ene til det andre

Energi kjeden viser hvor energien har tatt veien.

• Energi kan overføres fra en form til en annen.
• Når du sykler, brukes energien i musklene dine til å få sykkelen til å bevege seg. Vi kan sette opp denne energiovergangen:
  Muskler → Sykkel
• energi i muskler – bevegelsesenergi
• I denne energiovergangen er det musklene dine som gir fra seg energi, og sykkelen som mottar..
• Vi sier at musklene er energikilde, og sykkelen er energimottaker.
• Vi kan føye på flere energi overganger:
  Muskler → Sykkel → Dynamo → Lyspære
• Energi i muskler – bevegelsesenergi – elektrisk energi – strålingsenergi¨
• I denne energikjeden mottar sykkelen energi fra musklene, men i neste omgang gir den fra seg energi til dynamoen.
• Energikjeden er altså en lang rekke med energimottakere som i neste omgang er energikilder.
• En slik energikjede forteller ikke hva som skjer med all energien.
• Du bruker for eksempel ikke all muskelenergien din til å få sykkelen til å bevege seg. Blant annet blir jo kroppen varm, og dessuten gjør du også mange andre bevegelser i løpet av en dag.
• Energikjeden viser altså bare hva som skjer med en del av energien.

 

Hvordan måler vi en kraft?

• Kraft måles i newton (N)
• Vi kan måle krefter med en fjærvekt. Fjærvekta kalles også kraftmåler.

Vi kaller det en kraft når noe dytter eller drar på en gjenstand. Kraft måles i newton (N)

 

 

Tyngde

• Gjenstander faller mot bakken fordi jorden trekker dem med en kraft som kalles tyngdekraften.

Masse	Tyngde
0,1 kg	1,0 N
0,2 kg	2,0 N
0,3 kg	3,0 N

 

• Som vi ser ut av tabellen en forholdet mellom massen og tyngden 1:10
• Vi kan måle tyngden på en gjenstand ved å henge den i en fjærvekt.

 

Hva er forskjellen på masse og tyngde?

• Tyngden til en gjenstan er den kraften gjenstanden trekkes mot bakken med. (på månen er tyngden kun 1/6 av hva den er på jorden)
• Tyngden til en gjenstand varierer altså etter hvor gjenstanden befinner seg.
• Massen til en gjenstand forteller derimot hvor mye stoff gjenstanden består av.
• Massen vil ikke forandre seg om vi tok den ut i verdensrommet eller på månen.
• Hvis det for eksempel var en matpakke med masse 1 kg og tyngde 10 N her på jorden, ville tyngden til matpakken i vektløs tilstand vøre 0 N, mens massen fremdeles ville være 1 kg.

Gjenstand	På jorda		På månen		I vektløs tilstand
Matpakke	1,0 kg	10 N	1,9 kg	1,7 N	1,0 kg	0 N
Fisk	10,0 kg	100 N	10,0 kg	17 N	10,0 kg	0 N
Person	75,0 kg	750 N	75,0 kg	125 N	75,0 kg	0N

Tyngden er en kraft som trekker en gjenstand mot bakken.

 

Tyngden til en gjenstand varierer, mens massen en den samme overalt.

 

 

Arbeid – når en kraft flytter noe

• Når du dytter en barnevogn, vet du at det er både tungt og slitsomt, og at du må bruke mye energi for å dytte barnevogna.
• I fysikken kalles denne måten å overføre energi på for et arbeid.
• Størrelsen på arbeidet er både avhengig av hvor hardt du dytter, og hvor langt du dytter barnevogna.
• Arbeid = kraft * arbeid
• W = F * s
• W = work, F = force, og s = stretch
• Hvis vi slår måleenhetene newton og meter, får vi newtonmeter (Nm)
• Dette er det samme som måleenheten joule (J), som vi bruker for energi.
• Arbeidet du gjorde, forteller jo hvor mye energi du overførte.
• Derfor bruker vi samme målenhet for arbeid og energi.

 

Hvor mye energi går med til å gjøre et arbeid?

- Vi kan bruke ut arbeidsformelen til å finne ut stor energi vi må bruke når vi gjør et arbeid.

- Vi kan finne ut hvor mye, for eksempel melk, vi trenger for å utføre et arbeid. Vi regner det på formelen:

Antall gram melk =	Energien som trengs
	Energi per gram

• Dette regnestykket viser hvor mye energi man trenger for å gjøre et visst arbeid.
• Når vi regner ut slik, må vi huske at kroppen tar omtrent 9/10 av all den energien vi tilfører for å holde kroppen i gang, og for å vedlikeholde den.
• Derfor må du egentlig gange det svaret du får med 10 for å finne ut den riktige mengden med energi som kroppen din trenger.

Aktivitet	Energiforebruk (kJ) på 10 min.
	Kvinne	Mann
Sitte	45	60
Gå sakte	110	145
Gå raskt	185	215
Sykle, svømme, danse	170 - 250	210 - 320
Hard fysisk aktivitet (terrengløp, fotball, håndball)	250 -	320 -

 

 

Ikke alt arbeid er arbeid

• Ordet arbeid blir ofte også brukt i andre sammenhenger enn i kun fysikk.
• Et eksempel på det er at man har en jobb, at man har et arbeid.
• En baker gjør et arbeid, han knar og elter for eksempel brøddeigen slik at den skal bli god og fast.
• Selv om vi holder på med noe som er aldri så slitsomt, behøver det ikke  å være et arbeid i den forstanden vi mener det i naturfag.
• Bare når det blir overført energi til en annen gjenstand ved hjelp av kraft, kaller vi det er arbeid i fysisk forstand.

 

Energiloven

• Hvis vi holder en ball i ro i hånden, har ballen stillingsenergi.
• Så lenge den er i ro, har den ikke noen bevegelsesenergi.
• Hvis vi slipper den, minker stillingsenergien til ballen gradvis.
• Men samtidig som stillingsenergien minker, øker farten til ballen.
• Den får altså større og større bevegelsesenergi.
• Ballen mister inne noe energi, men energiformen endres gradvis etter hvert som ballen faller!
• I selve spretten mot bakken blir ballen presset sammen, nesten som en fjær.
• Da er energien et øyeblikk lagret i form av stillingsenergi.
• Like etterpå får ballen igjen sin vanlige fasong, og har fart oppover.
• Forskere har gjort grundige forsøk på dette med ulike energioverganger.
• Alle slike undersøkelser har vist at energi ikke skapes eller blir borte, men bare skifter form hele tiden.
• Denne egenskapen uttrykkes i en av de viktigste lovene i hele naturvitenskapen:

Energiloven: Energi kan verken skapes eller forsvinne, bare overføres fra én energiform til en annen.

 

 

Energien blir ikke brukt opp – den blir vanskeligere å utnytte!

• Vi kan bare utnytte energien til noe nyttig når vi overfører dem fra ett sted til et annet, enten ved hjelp av arbeid eller varme.
• Fro hver gang vi utnytter energien, blir det litt vanskeligere å utnytte den neste gang.
• Når vi ikke lengre kan overføre energien, kan i heller ikke utnytte energien til noe nyttig.
• I praksis er jo da energien ”brukt opp” for oss, selv om det ville være mest korrekt å si at energien ”ikke lenger er tilgjengelig”

 

Energikilder – bare noen varer evig!

• Alle energikjeder begynner på sola. Den er den viktigste energikilden for mennesker, dyr og planter.
• I de fleste tilfeller bruker vi ikke solenergien direkte.
• Energien fra en stikkontakt kommer i fra sola.
• Vi kaller vannenergien for en energikilde, selv om det ville vørt riktigere å bruke ordet
• energibærer.

 

Fornybare energikilder

• Landet vårt et spesielt godt egent for å utnytte vannenergi, fordi vi har mye nedbør og store høydeforskjeller.
• Vannenergien er en fornybar energikilde.
• I Norge de siste årene har andre energikilder som bølgeenergi, vindenergi, solenergi og bioenergi blitt aktuelle.
• Det arbeides dessuten for at for eksempel med energi fra jordvarme, der man utnytter  at temperaturen stiger nedover i jordskorpa.

 

De største energikildene

• Her i Norge han vi god tilgang til energi fra elvene og fossene våre, og fra oljen og gassen som vi henter opp fra Nordsjøen.
• Andre steder i verden har ikke menneskene de samme mulighetene som oss nordmenn.
• Mange land har derfor tatt i bruk energikilder som er forurensede og kan være mer risikofylte enn våre energikilder.
• Omtrente halvparten av energien vi bruker i Norge kommer fra vannenergi og den andre halvparten fra olje og gass.
• Vi har ikke kjerneenergiverk i Norge.
• Mesteparten av energien som blir brukt i verden i dag, kommer fra olje, gass og kull.
• I verdensmålestokk er kull an av de viktigste energikildene.
• Kull er det fossile brennstoffet som forurenser mest.
• Vannenergi er også en stor energikilde på verdensmålestokk, men dekker en mye mindre del av energiforbruket enn den gjør her i landet.
• Kjerneenergi er også en viktig energikilde i verden i dag.
• Bioenergi i form av ved har alltid vært en viktig energikilde, og brukes fortsatt mye, spesielt i u-land.
• Vindenergi, bioenergi og solenergi er bare tatt i bruk i svært liten grad.

Ikke-fornybare energikilder er basert på lagerressurser som vil ta slutt.

 

Fornybare energikilder fornyes hele tiden. De fleste av disse energikildene får energien sin fra sola.