19. Paine aiheutuu aineen omasta painosta

• Paine ilmaisee voimaa tiettyä pinta-alan yksikköä kohden.
• Paine lasketaan siis voima jaettuna pinta-alalla, tunnuksilla kirjoitettuna p = F/A.
• Paineen yksikkö SI-järjestelmässä on Pa (pascal) eli N/m²
• Toinen käytetty yksikkö on bar (baari), joka on 100 000 Pa.
• Ilmakehän paine merenpinnan tasolla on noin 1 bar. Tämä johtuu yläpuolella olevan ilman massasta, jota on noin 10 000 kg neliömetriä kohden eli p = 100 000 N / 1 m² = 100 000 Pa.
• Mitä ylemmäs maanpinnalla mennään, sitä vähemmän ilmaa on yläpuolellamme ja sitä pienemmäksi ilmanpaine muuttuu.
• Miksi emme sitten murskaannu ilmamassan alle? Koska sisällämme on samansuuruinen paine kuin ulkopuolella (katso alla oleva video).

Mitä kuvan pullolle on tapahtunut? Korkin sulkemisen jälkeen kukaan ei ole koskenut siihen.

KATSO: Kuinka painavaa ilma on? (englanniksi)
​​

KATSO: Tölkkimurskaamo
​

TUTKI: Simulaatio kaasulaeista.

• Hydrostaattinen paine johtuu veden painosta. Hydrostaattinen paine lisääntyy jokaista kymmentä metriä kohden yhden baarin eli esimerkiksi Mariaanien haudassa, jonka syvyys on enimmillään noin 11 000 m, hydrostaattinen paine on 1100 baaria eli 1100-kertaisesti merenpinnan paine.

KATSO: Mikä on sukeltajantauti eli miten hydrostaattinen paine vaikuttaa kehoon? (englanniksi)
​


20. Energia on sidottua tai vapaata

• Energian tunnus on E
• Energian yksikkö on J (joule)
• Vanha energian yksikkö on kalori (cal), jota käytetään edelleen ruoka-aineiden energiapitoisuuksia ilmoitettaessa. (1 cal = 4,2 J)
• Sidottu energia on kappaleeseen varastoitunutta energiaa eli kemiallista energiaa (aineen rakenteeseen varastoitunutta energiaa, esim. ruoka) tai potentiaalienergiaa (esim. viritetty jousi tai maanpinnan tasolta nostettu kappale).
• Vapaata energiaa ovat liike-energia, lämpöenergia, valoenergia ja sähköenergia.
• Liike- eli kineettiseen energiaan E_k vaikuttavat kappaleen massa m ja nopeus v ja se voidaan laskea seuraavasti: E_k = 0,5mv².

TUTKI: Simulaatio energian muuttumisesta. Tehtävä simulaatioon liittyen Energiamuodot.pdf​
TUTKI: Simulaatio auton jarrutusmatkasta.

21. Työ muuntaa energiaa

• Fysiikassa työn tekemiseen tarvitaan voima ja voiman suuntaan tapahtuva liike (esimerkiksi ajattelu ei ole siis työtä).
• Työn suuruuteen vaikuttavat siis voima ja matka, jonka kappale liikkuu voiman suuntaan.
• Työn tunnus on W
• Työn yksikkö on sama kuin energian eli J (joule)
• Työ = voima x matka eli W = Fs (F= voima ja s = matka)
• Nostotyö = paino(voima) x nostokorkeus (matka) eli W = Gh (G=painovoima ja h=nostokorkeus)

22. Mekaaninen energia on liike- ja potentiaalienergian summa

TUTKI: Simulaatio mekaanisesta energiasta (skeittaaja).

KATSO: Potentiaalienergian muuttuminen liike-energiaksi Kelju K. Kojootin malliin. ​

KATSO: Heittoliike Angry Birdsien maailmassa

​

23. Teho ja hyötysuhde kertovat energian muuntumisesta


24. Yksinkertaiset koneet helpottavat työn tekemistä


​​
10 min video yksinkertaisista koneista opetus.tv