Kraft og rettlinjet bevegelse Energi - itnett/FTD02H-N GitHub Wiki

A3 Fysikk Cheat Sheet

Kraft og rettlinjet bevegelse

Anvende Newtons lover (Newton's Laws of Motion)

Newtons første lov (Newton's First Law):

  • Et legeme forblir i ro eller i en rettlinjet bevegelse med konstant fart med mindre det påvirkes av en ytre kraft. $$\sum \mathbf{F} = 0 \implies \mathbf{v} = \text{konstant}$$

Newtons andre lov (Newton's Second Law):

  • Akselerasjonen til et legeme er proporsjonal med summen av kreftene som virker på legemet og omvendt proporsjonal med legemets masse. $$\sum \mathbf{F} = m \mathbf{a}$$

Newtons tredje lov (Newton's Third Law):

  • For hver kraft finnes en like stor, men motsatt rettet motkraft. $$\mathbf{F}{12} = -\mathbf{F}{21}$$

Regne med bevegelseslikninger (Equations of Motion)

Ved konstant fart (Constant Speed):

  • Bevegelse: $$s = vt$$
    • Hvor $$s$$ er forflytning (m), $$v$$ er fart (m/s), og $$t$$ er tid (s).

Ved konstant akselerasjon (Constant Acceleration):

  • Bevegelseslikninger: $$v = u + at$$ $$s = ut + \frac{1}{2}at^2$$ $$v^2 = u^2 + 2as$$
    • Hvor $$u$$ er startfarten (m/s), $$v$$ er sluttfarten (m/s), $$a$$ er akselerasjon (m/s²), $$s$$ er forflytning (m), og $$t$$ er tid (s).

Energi

Beregne arbeid, effekt og virkningsgrad

Arbeid (Work):

  • Arbeid utført av en kraft: $$W = Fd \cos \theta$$
    • Hvor $$W$$ er arbeid (Joule, J), $$F$$ er kraft (Newton, N), $$d$$ er forflytning (m), og $$\theta$$ er vinkelen mellom kraften og forflytningen.

Effekt (Power):

  • Effekt er arbeid per tid: $$P = \frac{W}{t}$$
    • Hvor $$P$$ er effekt (Watt, W), $$W$$ er arbeid (Joule, J), og $$t$$ er tid (s).

Virkningsgrad (Efficiency):

  • Forholdet mellom nyttig energi og tilført energi: $$\eta = \frac{E_{ut}}{E_{inn}} \times 100%$$
    • Hvor $$\eta$$ er virkningsgrad, $$E_{ut}$$ er nyttig energi (Joule, J), og $$E_{inn}$$ er tilført energi (Joule, J).

Beregne kinetisk og potensiell energi

Kinetisk energi (Kinetic Energy):

  • Bevegelsesenergi: $$E_k = \frac{1}{2}mv^2$$
    • Hvor $$E_k$$ er kinetisk energi (Joule, J), $$m$$ er masse (kg), og $$v$$ er fart (m/s).

Potensiell energi (Potential Energy):

  • Tyngdekraftens potensielle energi: $$E_p = mgh$$
    • Hvor $$E_p$$ er potensiell energi (Joule, J), $$m$$ er masse (kg), $$g$$ er tyngdeakselerasjon (9.81 m/s²), og $$h$$ er høyde (m).

Anvende energibevaring

Lov om energibevaring (Conservation of Energy):

  • Energi kan verken skapes eller ødelegges, kun omformes fra en form til en annen. $$E_{tot} = E_{k} + E_{p} = \text{konstant}$$

Termodynamikkens første lov (First Law of Thermodynamics)

Første lov (First Law):

  • Endringen i den indre energien til et system er lik varmen som tilføres systemet minus arbeidet som utføres av systemet. $$\Delta U = Q - W$$
    • Hvor $$\Delta U$$ er endring i indre energi (Joule, J), $$Q$$ er tilført varme (Joule, J), og $$W$$ er arbeid utført av systemet (Joule, J).

Denne cheatsheet dekker de grunnleggende prinsippene for kraft og rettlinjet bevegelse, inkludert Newtons lover, bevegelseslikninger, beregning av arbeid, effekt og virkningsgrad, kinetisk og potensiell energi, energibevaring, og termodynamikkens første lov. Bruk dette som en rask referanse når du arbeider med fysikkproblemer.