Energi og musefeller

Arbeid er bevegelse som resulterer i at noe blir gjort. Vanligvis observerer vi energi bare når noe skjer. Vi kan klassifisere energi på flere måter. Vanligst er det å klassifisere energi i bevegelses- og stillingsenergi. Energi som lagres og holdes klar til bruk, kalles stillingsenergi. Når vi presser sammen eller strekker en stålfjær, lagres det energi i fjæra. Fjæra kan utføre arbeid med denne energien. Vi kan også overføre energi til en gummistrikk ved å strekke den. I utstrukket tilstand kan gummistrikken utføre et arbeid. Bevegelsesenergi er den energien en gjenstand i bevegelse har. Sparker du en fotball bortover gresset, får den bevegelsesenergi. En bil i bevegelse har bevegelsesenergi på grunn av farten.

Energibevaring

Bevegelsesenergi eller stillingsenergi følger loven om energibevaring. Denne loven forteller oss at energi verken kan oppstå eller gå til grunne, bare omdannes fra en form til en annen. Den totale energien er alltid den samme. Ved å spenne fjæra til musefellebilen lagrer du energi i fjæra. Den lagrede stillingsenergien vil gå over til bevegelsesenergi straks du slipper fjæra, og musefellebilen begynner å bevege seg. I et ”perfekt” univers ville musefellebilen rulle i det uendelige. Men i vårt univers har vi friksjon (heldigvis), og for å overkomme friksjonen må bilen utføre et arbeid. Friksjonen omdanner energi til varmeenergi, som stjeler energi fra bevegelsen og forårsaker at bilen til sist stanser opp. Målet ditt når du vil bygge en musefellebil som skal gå langt, er å lage en bil som mister energi så langsomt som mulig.

Friksjon og energi

I designet av en bil med musefellemotor er det to variabler som bestemmer den totale prestasjonen: friksjon og energi. Friksjon er det som bremser og stanser bilen, fjærenergi er det som får bilen til å bevege seg. Hvis bilen møter for mye friksjon, vil for mye av energien brukes raskt opp, og bilen vil verken gå særlig langt eller akselerere særlig fort. Se over hver eneste av bilens bevegelige komponenter og se til at hver del har så lite friksjon som mulig. Som en generell tommelfingerregel kan vi si at jo flere bevegelige komponenter bilen har, jo større blir friksjonen og energitapet. Jo mindre friksjonen er, jo lengre vil bilen gå. Saktegående biler får mindre luftmotstand og kan derfor gå lengre
enn raske biler.