TYÖ JA ENERGIA Voima tekee työtä siirtäessään kappaletta yleensä jotain voimaa vastaan. Esim. Kitkaa vastaan  siirtotyö Painovoimaa vastaan  nostotyö.

Esitys aiheesta: "TYÖ JA ENERGIA Voima tekee työtä siirtäessään kappaletta yleensä jotain voimaa vastaan. Esim. Kitkaa vastaan  siirtotyö Painovoimaa vastaan  nostotyö."— Esityksen transkriptio:

1 TYÖ JA ENERGIA Voima tekee työtä siirtäessään kappaletta yleensä jotain voimaa vastaan. Esim. Kitkaa vastaan  siirtotyö Painovoimaa vastaan  nostotyö Ei vastusvoimaa  kiihdytystyö Työ = voima x siirtymä W = FΔx kun voima ja siirtymä samansuuntaiset W =-F Δx kun voima ja siirtymä ovat erisuuntaiset

2 Nostotyö W = Gh = mgh Yksikkö [W] = [F][x] = 1N.1m = 1Nm = 1J (joule) Suoraviivaisessa liikkeessä siirtymä Δx = s eli matka. (x,F)-koordinaatistossa fysikaalinen pinta-ala kuvaa työtä.(ks.s.36 )

3 Energia on kyky tehdä työtä, se on siis varastoitunutta työtä.
Energia muuttuu muodosta toiseen voiman tehdessä työtä. Esim. liike-energia muuttuu lämpöenergiaksi kitkavoiman välityksellä tai… Kiveä nostettaessa lihaksissa kemiallinen energia muuttuu kiven potentiaalienergiaksi. Energian säilymislain mukaan energia voi muuttua muodosta toiseen, mutta sen kokonaismäärä säilyy.

4 MEKAANINEN ENERGIA Kappaleella on asema- eli potentiaalienergiaa, jos sillä on asemansa puolesta kyky tehdä työtä. Esim. ylös nostetut kappaleet ja jännitetyt jouset sisältävät potentiaalienergiaa. Painovoimakenttään liittyvä asemaenergia Ep= Gh = mgh missä m = massa (kg) h = korkeus valitusta nollatasosta metreinä g = putoamiskiihtyvyys 9,81 m/s2

5 Kappaletta nostettaessa nostotyö = potentiaalienergian muutos
[E] = [G] [h] = 1N.1m = 1Nm = 1J (joule)

6 Kappaleella on liike- eli kineettistä energiaa, jos se voi liikkeensä avulla tehdä työtä.
Esim. liikkuva vesi pyörittää turbiinia vesivoimalassa. Ek= ½ mv2 missä m = massa (kg) v = nopeus (m/s) Kappaletta siirtävä voima kasvattaa liike-energiaa, jos liikevastusvoimat ovat pienemmät kuin siirtävä voima.

7 SISÄENERGIA Kappaleen rakenneosasten lämpöliikkeen liike-energioiden ja potentiaalienergioiden (sähkömagneettinen vuorovaikutus) summaa sanotaan kappaleen sisäenergiaksi. Sisäenergian muutoksia voidaan mitata, mutta sen absoluuttista arvoa ei. Sisäenergian muutos voidaan havaita esim. lämpötilan muutoksena.