Laboration: Effekt

I dag gjorde vi en laboration om effekt. Men för att vara på den säkra sidan redde vi ut en del begrepp innan vi började.

......................Enhet
Kraft ............N

Sträcka ...... .m

Arbete ........ Nm...............Arbete = Kraft * Sträcka

Man kan utföra ett arbete låååångsamt eller snabbt. Om jag till exempel snabbt lyfter upp en sten på ett bord uträttar jag ett arbete och effekten är hög. Om jag lyfter upp samma sten på samma bord långsamt uträttar jag lika mycket arbete, men arbete utförs med låg effekt.

Effekten talar alltså om för oss hur snabbt ett arbete uträttas.

Det beräknas följaktligen så här: Effekt = Arbete/Tid

Hur blir det med enheten då? Ja om man tittar på formeln här ovanför förstår man att enheten blir Nm/s, men det skriver man inte. Enheten för effekt är Watt, W.

James Watt (1736-1819) var en skotte som förbättrade ångmaskinen. Hans förbättringar ledde till att verkningsgraden för ångmaskiner fyrfaldigades. Watt var dessutom en av de första när det gällde att skilja mellan arbete och effekt. För att hedra honom kallar man enheten för effekt Watt.

Nu till laborationen: Hur stor effekt kan du själv utveckla?

Materiel: Klocka, trappa, snöre, tumstock och miniräknare.

Först måste man mäta upp trappans höjd. Det orsakade en del huvudbry eftersom trappan är tvådelad med en liten avsats mellan. Dessutom är räcket av betong så det är svårt att veta var övervåningens golv börjar. De flesta grupperna använde snöret på olika sätt när de mätte höjden. En grupp insåg dock att alla trappsteg var lika höga, så de mätte hur högt ett trappsteg var och sedan gick de upp för trappan och räknade hur många trappsteg det fanns. Efter det är det bara att multiplicera höjden på ett trappsteg med antalet trappsteg.


Nedre delen av trappan
En gruppmedlemställde sig överst i trappan och tog tid på de andra i gruppen när de sprang uppför trappan. Resultatet fördes in i ett protokoll:


Så här ser hela protokollet ut:


Längst till vänster saknas en kolumn för gruppmedlemmarnas namn. Varje gruppmedlem fyllde i sin vikt i kg, sin tyngd i N, trappans höjd och sin tid. Sedan räknade de ut hur stort arbete de uträttat (Arbete = Kraft * Sträcka och i det här fallet blir det Tyngden * Höjden) och slutligen räknade de ut sin effekt (Arbetet/Tiden). Det var intressant att jämföra resultaten mellan olika personer.