Energian säilyminen

- Energia [E] = J (joule) 

- Energian säilymislaki: Energia voi muuttaa muotoaan, mutta ei koskaan häviä  

  ^{(luonnonilmiö, ei johdettavissa teoreettisesti)} 

1) Säteilyenergia 

Sähkömagneettinen säteily siirtää energiaa 

2) Liike-energia 

Kappaleen liikkeeseen sitoutunut energia 

• m = kappaleen massa 
• v = kappaleen nopeus 

Esim. Uimahyppääjä ponnistaa noepuden 5 m/s ja hänen massansa on 60 kg. Vaadittava energia on E_k = ½mv² = 0,5 * 60kg * (5m/s)² = 750 J

3) Potentiaalienergia 

Kappaleen paikkaan sitoutunut energia 

• m = kappaleen massa 
• g = putoamiskiihtyvyys 
• h = etäisyys sovitusta nollatasosta 

  Esim. Nostat lattialle pudonneen kännykän (200g) 90 cm korkealle pöydälle. Vaadittava energia on E_p = mgh = 0,2kg * 9,81m/s² * 0,9m ≈ 2 J

- Esimerkkejä energiamuodoista, jotka voidaan esittää näiden kolmen avulla:

• Mekaaninen energia

• Mekaaninen energia on liike- ja potentiaalienergiaa 
• Gravitaatiokentässä E_k ja E_p säilyy eli E_k + E_p = vakio 

• Sisäenergia 

• Rakenneosasten liike- ja potentiaalienergiaa 
• Voidaan mitata vain sen muutoksia 

• Lämpöenergia

• liike-energiaa 

• Ydinenergia

• Säteilyenergiaa
• Liike- ja potentiaalienergiaa (E = mc²)

• Kemiallinen energia

• Liike- ja potentiaalienergiaa 
• Sidoksiin sitoutunutta energiaa (puu, akku) 

^{Kuva. Puuhun sitoutunut energia vapautuu. (M. Kaunisto)}

- Simulaatiota

• Energiamuodot: https://phet.colorado.edu/fi/simulation/legacy/energy-forms-and-changes 
• Skeittiramppi: https://phet.colorado.edu/fi/simulation/energy-skate-park-basics