Muntlig-praktisk – Krefter, arbeid og energi

Muntlig-praktisk i krefter, arbeid og energi for Fysikk 2: fagsamtale, forsøk og oppfølgingsspørsmål med svar.

Forsøk du kan bli bedt om å gjøre

Strekk en fjær med kjente lodd, plott kraft mot forlengelse og finn fjærstivheten fra stigningstallet. Regn deretter ut den lagrede energien som arealet under grafen. Poenget sensor ser etter er koblingen mellom areal under F–x-grafen og energi.

Hvorfor er fjærenergien ½kx² og ikke kx?

Svar: Kraften vokser lineært med forlengelsen, så arbeidet er arealet under en rett linje fra 0 til kx. Det arealet er en trekant med verdi ½·x·(kx) = ½kx². Bruker du F·x, regner du som om kraften var maksimal hele veien.

Hva er en konservativ kraft?

Svar: En kraft der arbeidet mellom to punkter er uavhengig av veien. Tyngdekraft og ideell fjærkraft er konservative, og da kan vi definere en potensiell energi. Glidningsfriksjon er ikke konservativ; mekanisk energi omdannes typisk til indre energi.

En kloss dras med konstant fart. Hva er nettoarbeidet?

Svar: Null, fordi den kinetiske energien ikke endrer seg. Det betyr ikke at ingen gjør arbeid: dragkraften gjør positivt arbeid og friksjonen like mye negativt i denne situasjonen. Mekanisk energi omdannes til indre energi.

Slik løfter du karakteren

Knytt arealet under F–x-grafen til arbeid hver gang du kan. Bruk begrepet konservativ kraft riktig, og si hvorfor glidningsfriksjon faller utenfor. Når du blir spurt om konstant fart, svar med energiregnskap: netto arbeid null, men krefter kan gjøre arbeid med motsatt fortegn.

Spørsmål du bør forberede

Hva skiller arbeid fra energi og fra effekt? Når gjør normalkraften null arbeid, og når kan en normalkraft faktisk gjøre arbeid? Hvordan leser du energi ut av en F–x-graf? Hva er en energidiagram-analyse av en berg-og-dal-bane? Og hvorfor kan vi ikke knytte en entydig potensiell energi til glidningsfriksjon?