1. Kinetisk energi:
* Definition: Rörelsens energi. Ju snabbare ett flygplan rör sig, desto mer kinetisk energi har den.
* Formel: KE =1/2 * MV² (där m =massa, v =hastighet)
* ändringar: Kinetisk energi ökar under start och acceleration. Det minskar under landning och retardation.
2. Potentiell energi:
* Definition: Energi av position. Ju högre ett flygplan flyger, desto mer potentiell energi har den.
* Formel: Pe =mgh (där m =massa, g =acceleration på grund av tyngdkraften, h =höjd)
* ändringar: Potentiell energi ökar under uppstigningen och minskar under nedstigningen.
3. Intern energi:
* Definition: Energin förknippad med det inre tillståndet i flygplanet, inklusive temperaturen på motorn, bränslet och luften i flygplanet.
* ändringar: Intern energi ökar under motordrift, bränsleförbränning och friktion mellan rörliga delar. Det minskar på grund av kylning och energispridning.
4. Termisk energi:
* Definition: Energin förknippad med flygplanets temperatur och dess omgivningar.
* ändringar: Termisk energi byts ut med miljön. Flygplanet värms upp på grund av friktion och motordrift, och det svalnar på grund av luftmotstånd och värmeförlust till den omgivande luften.
5. Kemisk energi:
* Definition: Energin lagrad i bränslet.
* ändringar: Kemisk energi omvandlas till termisk energi och kinetisk energi under bränsleförbränning i motorerna.
Energiövervandlingar:
* Motordrift: Kemisk energi i bränslet omvandlas till termisk energi (värme) i motorn. Denna termiska energi används för att utöka gaser, vilket i sin tur driver motorn och producerar tryck, vilket ökar flygplanets kinetiska energi.
* start och uppstigning: Kinetisk energi ökar under start och potentiell energi ökar under uppstigningen.
* kryssningsflyg: Flygplanet upprätthåller en relativt konstant kinetisk och potentiell energi. Det mesta av den energi som produceras av motorn går till att övervinna luftmotstånd.
* nedstigning och landning: Potentiell energi minskar under nedstigningen och kinetisk energi minskar under landningen.
Viktiga faktorer:
* Luftmotstånd: Luftmotstånd motsätter sig rörelsen i flygplanet, vilket får det att förlora kinetisk energi. Denna energi sprids som värme.
* tyngdkraft: Tyngdkraften verkar på flygplanet och försöker ständigt dra ner det. Denna kraft måste motverkas av den uppåtgående lyft som genereras av vingarna.
* Motoreffektivitet: Effektiviteten hos motorerna bestämmer hur mycket av bränslets kemiska energi omvandlas till användbar kinetisk energi.
Sammanfattningsvis: Ett flygplanes energiförändringar är ett komplext samspel av kinetiska, potentiella, inre, termiska och kemiska energi. Motorn omvandlar kemisk energi till kinetisk energi för att driva flygplanet, och energi byts ständigt med miljön på grund av friktion, tyngdkraft och luftmotstånd.
