Hvad er energi?
Energi beskriver evnen hos et objekt til at udføre arbejde. Arbejde er den overførsel af energi, der sker, når en ydre kraft bevæger en genstand.
Der findes to hovedtyper af energi. De er kinetisk energi og potentiel energi. Mekanisk energi er summen af den kinetiske og potentielle energi i et system.
Misforståelsesalarm
Energi er ikke en håndgribelig ting. Det kan gøre det svært for børn og voksne at forstå begrebet. Energi beskriver en genstands evne til at forårsage forandring eller udføre arbejde.
Kinetisk energi: Bevægelsens energi
En genstand i bevægelse har kinetisk energi. Jo hurtigere det bevæger sig, jo mere kinetisk energi har det. Lyd, varme og elektricitet er alle eksempler på kinetisk energi.
Lydenergi
Lydenergi bevæger sig gennem stoffer i langsgående bølger. Disse bølger skal bevæge sig gennem et medium som f.eks. luft eller vand. Lydbølger opstår, når en kraft får en genstand til at vibrere. For eksempel skaber en hånd, der slår på en tromme, lydbølger.
Thermisk energi
Thermisk energi er en anden måde at sige varme på. Den kommer fra bevægelsen af atomer og molekyler i stof. Jo hurtigere molekylerne bevæger sig, jo varmere bliver stoffet. Og jo varmere stoffet bliver, jo mere termisk energi har det. Tænk på kogende vand på komfuret. Efterhånden som vandet varmes op, bevæger dets molekyler sig hurtigere og hurtigere.
Elektrisk energi
Elektroner er små ladede partikler. Når de bevæger sig, producerer de elektrisk energi. Elektroner i bevægelse transporterer energi gennem en elektrisk leder. Alle apparater, som du skal sætte i væggen, kører på elektrisk energi.
Potentiel energi: Oplagret energi
Potentialeenergi er oplagret i en stationær genstand. Når genstanden bevæger sig, ændres dens energi fra potentiel til kinetisk energi. Disse genstande har alle potentiel energi:
- Vandet bag en dæmning
- En sten på toppen af en bakke
- Fyrværkeri, der er ved at blive affyret
Kemisk potentiel energi
Kemisk potentiel energi er lagret i molekylernes bindinger. Den bliver frigivet ved en kemisk reaktion. Kemisk potentiel energi producerer normalt termisk energi. For eksempel frigiver den naturgas, der forbrændes i en ovn, varme. På samme måde frigøres den energi, der er lagret i den mad, du spiser, gennem fordøjelsen.
Gravitationspotentiel energi
Et objekts højde og vægt giver det gravitationspotentiel energi. Jo højere og tungere genstanden er, jo mere gravitationspotentiel energi har den. Tænk på vand, der er ved at løbe over et vandfald. Jo højere vandfaldet er, jo mere potentiel tyngdeenergi har vandet.
Misforståelsesalarm
Du tror måske, at et objekt i hvile ikke har nogen energi. Et objekt i hvile har ingen kinetisk energi. Men afhængig af dets position vil det have en form for potentiel energi. Når du holder en sten over jorden, har den gravitationel potentiel energi. Og den banan, du spiste til morgenmad, har kemisk potentiel energi.
Mekanisk energi
Mekanisk energi er summen af energien i et mekanisk system. Den omfatter både kinetisk energi og potentiel energi. Genstande har altså mekanisk energi, når de er i bevægelse. Og de har den også, når de har potentialet til at bevæge sig. En bil, der bevæger sig ned ad motorvejen, har mekanisk energi. Og det har en bog, som du holder op i luften, også.
Jo hurtigere et objekt bevæger sig, jo mere energi lagrer det. Denne lagrede energi kan bruges til at påføre en kraft på et andet objekt. Den udfører med andre ord et arbejde på objektet. Tænk på en nedrivningskugle, der river en bygning ned. Den har potentiel energi, fordi den holdes oppe i luften. Når den svinger mod bygningen, bliver energien omdannet til kinetisk energi. Til sidst kommer kuglen i kontakt med en væg. Det er der, hvor kuglens kinetiske energi udøver en kraft på bygningen, som kan få den til at falde ned.
Misforståelse Alert
Energi kan hverken skabes eller ødelægges. Den kan kun ændres til forskellige former. For at demonstrere energiomdannelse kan du få børnene til at gnide deres hænder mod hinanden. Gnidningen er et eksempel på mekanisk energi. Og børnene kan mærke varmen, når den bliver omdannet til termisk energi.
Energi findes overalt og i alle dele af vores liv. Faktisk kan man ikke leve uden den! Hvordan ville du overleve uden varmeenergi fra solen eller kemisk energi fra den mad, du spiser?