0. Käsitteitä

2020-10-27T07:56:17+02:00

Energia on mukana kaikissa tapahtumissa. Kaikki energia ei kuitenkaan pysty aiheuttamaan muutoksia.

Energian tunnus on E ja yksikkö [E] = 1 J = 1 joule.

Työ on energian muuttamista toiseen muotoon.
[[$ W = \Delta E = E_{2} – E_{1} $]]
Kreikkalainen kirjain iso delta "Δ" tarkoittaa muutosta.

Mekaaninen työ tarkoittaa kappaleen siirtämistä. Työ tehdään liikettä vastustavia voimia, kuten kitkaa ja ilmanvastusta vastaan.
[[$ W = Fs $]],
missä F on siirtämiseen tarvittava voima ja s matka.
Voima F tarvitaan liikkeen muutosta vastustavien voimien voittamiseksi.

Nostotyö on työtä, joka tehdään painovoimaa vastaan.
[[$ W = Gh = mgh $]],
missä G on kappaleen paino ja h korkeus, jonne kappale nostetaan, m kappaleen massa ja g maan vetovoiman aiheuttama kiihtyvyys (n. 10 m/s²).

Työn yksikkö on sama kuin energian yksikkö:
[[$ [W] = 1 \, \mathrm{J} = 1 \, \mathrm{joule} = 1 \, \mathrm{Nm} $]]

Työtä voidaan kuvata energianmuutoskaaviolla. Esimerkiksi kun puut palavat nuotiossa, puuhun varastoitunut energia vapautuu valona ja lämpönä:
https://peda.net/id/59e6f492f05
Energia voi muuttua useisiin eri muotoihin, mutta energian kokonaismäärä säilyy.

Hyötysuhde on hyödyllisen energian osuus kulutetusta energiasta.

Teho tarkoittaa työn tekemisen nopeutta:
P = W : t
Tehon yksikkö saadaan jakamalla energian yksikkö ajalla:
[[$ [P] = [W] / [t] = 1 \,\mathrm{J/s} = 1 \,\mathrm{W} = 1 \,\mathrm{watti} $]]

III. Energia

Sisällys

Esitykset

Työt

PhET-Simulaatiot

Algodoo

0. Käsitteitä