Vad är energi?
Energi beskriver förmågan hos ett föremål att utföra arbete. Arbete är den överföring av energi som sker när en yttre kraft förflyttar ett föremål.
Det finns två huvudtyper av energi. De är kinetisk energi och potentiell energi. Mekanisk energi är summan av den kinetiska och potentiella energin i ett system.
Missuppfattning Alert
Energi är inte en påtaglig sak. Detta kan göra det svårt för barn och vuxna att förstå begreppet. Energi beskriver ett objekts förmåga att orsaka förändring eller utföra arbete.
Kinetisk energi: Rörelsens energi
Ett rörligt föremål har kinetisk energi. Ju snabbare det rör sig, desto mer kinetisk energi har det. Ljud, värme och elektricitet är alla exempel på kinetisk energi.
Ljudenergi
Ljudenergi rör sig genom ämnen i längsgående vågor. Dessa vågor måste färdas genom ett medium som luft eller vatten. Ljudvågor skapas när en kraft får ett föremål att vibrera. Till exempel skapar en hand som slår på en trumma ljudvågor.
Termisk energi
Termisk energi är ett annat sätt att säga värme. Den kommer från rörelsen av atomer och molekyler i materia. Ju snabbare molekylerna rör sig, desto varmare blir materien. Och ju varmare materien blir, desto mer värmeenergi har den. Tänk på kokande vatten på spisen. När vattnet värms upp rör sig molekylerna snabbare och snabbare.
Elektrisk energi
Elektroner är små laddade partiklar. När de rör sig producerar de elektrisk energi. Elektroner i rörelse transporterar energi genom en elektrisk ledare. Alla apparater som du måste koppla in i väggen drivs av elektrisk energi.
Potentialenergi: Lagrad energi
Potentialenergi lagras i ett stationärt föremål. När föremålet rör sig ändras dess energi från potentiell till kinetisk energi. Dessa objekt har alla potentiell energi:
- Vattnet bakom en damm
- En sten uppe på toppen av en kulle
- Fyrverkerier som är på väg att skjutas upp
Kemisk potentiell energi
Kemisk potentiell energi lagras i bindningarna i molekyler. Den frigörs genom en kemisk reaktion. Kemisk potentiell energi producerar vanligtvis värmeenergi. Exempelvis frigör naturgasen som förbränns i en ugn värme. På samma sätt frigörs den energi som finns lagrad i maten du äter genom matsmältningen.
Gravitationspotentiell energi
Ett föremåls höjd och vikt ger det gravitationspotentiell energi. Ju högre och tyngre föremålet är, desto mer gravitationspotentiell energi har det. Tänk på vatten som håller på att rinna över ett vattenfall. Ju högre vattenfallet är, desto mer gravitationspotentiell energi har vattnet.
Missuppfattning Alert
Du kan tänka dig att ett objekt som står stilla inte har någon energi. Ett objekt i vila har ingen kinetisk energi. Men beroende på dess position kommer det att ha en form av potentiell energi. När du håller en sten ovanför marken har den gravitationell potentiell energi. Och bananen du åt till frukost har kemisk potentiell energi.
Mekanisk energi
Mekanisk energi är summan av energin i ett mekaniskt system. Den omfattar både kinetisk energi och potentiell energi. Föremål har alltså mekanisk energi när de är i rörelse. Och de har den också när de har potential att röra sig. En bil som rör sig på motorvägen har mekanisk energi. Det har också en bok som du håller upp i luften.
Desto fortare ett föremål rör sig, desto mer energi lagrar det. Denna lagrade energi kan användas för att utöva en kraft på ett annat föremål. Den utför med andra ord ett arbete på objektet. Tänk på en rivningskula som river en byggnad. Den har potentiell energi eftersom den hålls upp i luften. När den svänger mot byggnaden omvandlas energin till kinetisk energi. Så småningom kommer kulan i kontakt med en vägg. Det är då som kulans kinetiska energi applicerar en kraft på byggnaden, vilket kan få den att falla ner.
Missuppfattning Alert
Energi kan inte skapas eller förstöras. Den kan bara ändras till olika former. För att demonstrera energiomvandling kan du få barnen att gnugga händerna mot varandra. Gnidandet är ett exempel på mekanisk energi. Och barnen kan känna värmen när den omvandlas till termisk energi.
Energi finns överallt och i varje del av våra liv. Faktum är att du inte kan leva utan den! Hur skulle du överleva utan värmeenergi från solen eller kemisk energi från maten du äter?