33
EÐLIS- OG STJÖRNUFRÆÐI
vinna = kraftur∙vegalengd
W
=
F∙d
W
er táknið fyrir vinnu,
F
fyrir kraft og
d
fyrir vegalengd.
1.
Nefndu og útskýrðu að minnsta
kosti fjögur orkuform.
2.
Út á hvað gengur lögmálið um
varðveislu orkunnar?
3.
Hópverkefni: Hver var
heildarorkunotkun bekkjarins
í gær? Skráið alla þá orku sem
nemendur notuðu. Gætu þeir
takmarkað orkunotkun sína?
verkefni/UMRÆÐUR
Til þess að fjalla umþær orkubreytingar semkraftur veldur er í eðlisfræði notað
hugtakið
vinna
. Vinna er hugtak sem notað er í daglegu lífi en í eðlisfræði
hefur það allt aðra merkingu. Í eðlisfræði er framkvæmd vinna þegar hlutur
er færður um ákveðna vegalengd með tilteknum krafti. Ef krafturinn er í þá
stefnu sem hluturinn hreyfist má skilgreina vinnu á eftirfarandi hátt:
Eins og áður hefur komið fram er kraftur mældur í njútonum (N) í SI-
einingakerfinu og grunneiningin fyrir vegalengd er metri (m). Vinna er því
skilgreind sem einingin njúton margfölduð með vegalengdinni í metrum.
Einingunni Nm hefur síðan verið gefið nýtt heiti júl, J. Vinna er því mæld í
júlum ( J) eins og orka, enda eru þessi hugtök náskyld. Þegar við framkvæmum
vinnu á hlut þá breytum við orku hans.
Tökum dæmi. Ef kassi er 10 kg þá þarf 100 N kraft til að lyfta honum
upp um 1 m. Vinnan sem krafturinn framkvæmir er 100 N * 1 m = 100 Nm
= 100 J. Þyngdarstöðuorka kassans vex um 100 J en sá sem lyftir kassanum
hefur tapað 100 J og einhverri orku til viðbótar í varma vegna erfiðisins við að
lyfta honum. Hvað ætli þurfi mikla orku til að lyfta kassanum um 2 m?
