Göm menyn

Teknik

Frågor och svar

Fråga:  Finns det någon definition på produktion av grön el eller förnyelsebar elproduktion?  Anders

Svar: Det är inte helt enkelt att svara på. I Sverige ger följande elcertifikat:

- Vindkraft
- Solenergi
- Vågenergi
- Geotermisk energi
- Torv i kraftvärmeverk
- Biobränslen (se nedan)
- Vattenkraft
       Småskalig
       Nya anläggningar
       Återupptagen drift i nedlagda anläggningar (med ombyggnation)
       Ökad produktionskapacitet


Med biobränsle avses material av biologiskt ursprung som används som bränsle. Följande är INTE biobränsle:
Fossila material eller torv
Osorterat avfall, oavsett innehåll
Föremål eller ämne som avses i punkt 2 men som har upphört att vara avfall efter en hantering som innebär återvinning.

Befintlig vattenkraft betecknas som förnybar el, men får inte elcertifikat. Att torv ger gröna elcertifikat är dock inte helt oproblematiskt. Inom EU klassas det inte som ett förnybart energislag. Inom EU  gäller följande som förnybar energi (tolkat av Energimyndigheten):

- Vindkraft
- Vattenkraft
- Vågkraft
- Solkraft
- Deponigas
- Gas från avloppsreningsverk

- Den biologiskt nedbrytbara delen av produkter, avfall och multnande produkter från jordbruket, skogsnäringen och andra industrier som kan associeras med ovan nämnda branscher

- Den biologiskt nedbrytbara delen av industriellt avfall och kommunalt avfall
- Geotermisk energi (t.ex. värmepumpar - värmeproduktionen (exklusive elbehovet) – med några begränsningar)

Magnus Karlsson, universitetlektor Energisystem

Fråga: Varför har diesel, bensin och etanol olika bränsleförbrukningar trots att de vid olika testtillfällen drivit identiska bilar?

Svar: Under förutsättning att körsätt, luftmotstånd, vikt etc är identiskt så beror bränsleförbrukningen främst på två faktorer: 1: Drivsystemets verkningsgrad, dvs hur många procent av energin i bränslet som tillgodogörs som mekanisk energi vid hjulen. 2: Energitätheten hos bränslet, mätt per volymsenhet (t.ex. MJ/l). Båda dessa faktorer talar till dieselns fördel, eftersom en diselmotor typiskt har över 40% verkningsgrad jämfört med en Otto-motor (dvs en sådan som sitter i våra bensin- och etanolbilar) som ligger ca 10 procentenheter lägre. Diesel har dessutom högre energitäthet, ca 39 MJ/l än både bensin (35 MJ/l)och etanol (22 MJ/l). Du får alltså ca 10% mer energi för din slant när du tankar diesel jämfört med samma volym bensin trots att dieseln oftast är lite billigare. Tankar du etanol får du endast ca 55% av energin hos samma mängd diesel eller ca drygt 60% av energin jämfört med samma mängd bensin vilket motiverar det mycket lägre etanolpriset. Dieselbilars låga förbrukning beror alltså mest på den bättre verkningsgraden hos motorn, medan skillnaden mellan etanol och bensin främst beror på skillnaden i energitäthet hos bränslet. Skälet till att en dieselmotor har bättre verkningsgrad beror på att förbränningstemperaturen är högre, eftersom det finns ett direkt termodynamiskt samband mellan verkningsgrad och temperatur hos s.k. värmemaskiner till vilka dessa motorer räknas.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Hur hög är luftfuktigheten i ett passagerarflygplans lastrum? ute temp ca -40 grader

Svar: Lastrummet i ett flygplan är en del av tryckkabinen och har oftast samma temperatur som inne i passagerarutrymmet, men kan även vara lägre. Den relativa luftfuktigheten i kabinen är låg, ca 10% och värdet i lastutrymmet blir då densamma om temperaturen är samma. Om temperaturen i lastrummet är lägre blir den relativa fuktigheten högre trots att det absoluta vatteninnehållet är samma (relativ luftfuktighet anger mängden vattenånga i förhållande till den maximala mängden som luften kan hålla vid en viss temperatur, och ökar därför när temperaturen sjunker eftersom kall luft ej kan innehålla så mycket vattenånga). Skälet till att luften inne i ett flygplan är så torr är att vatteninnehållet i atmosfären utanför är lågt på grund av den låga temperaturen. På webbplatsen Cactus 2000 finns en kalkylator där man kan beräkna hur luftfuktighet, angiven på olika sätt, varierar beroende av tryck och temperaturen.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Hur kan det bildas vätgas i kärnkraftverken (Japan)vilket har lett till explosioner? Vart kommer vätgasen ifrån?

Svar: Vätet kommer från en reaktion mellan vatten och grundämnet zirkonium som ingår i det material som omsluter kärnbränslet i härden. Vid hög temperatur bildas väte enligt formeln:

Zr+2H2O->ZrO2+2H2

Det kan ju tyckas märkligt att man väljer ett material som kan alstrar explosivt väte för detta ändamål. Skälet till att detta material används i de rör som omsluter kärnbränslet är att zirkonium har hög genomsläpplighet för neutroner, vilket är viktigt för denna tillämpning.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Varför används växelspänning/växelström istället för likspänning/likström i våra vägguttag?

Svar: Fördelen med växelström är att man lätt kan ändra spänningen i en transformator. Detta är mycket viktigt, eftersom det krävs hög spänning för att få låga förluster när elkraften distribueras över långa avstånd. I våra hem vill vi däremot ha relativt låg spänning både av säkerhetsskäl, och för att det är enklare att isolera ledare med lägre spänning. Att växelspänningen är lätt att transformera utnyttjas ju också i diverse elektronikapparater som internt kräver andra spänningar än nätspänningen. Skälet till att bara växelström fungerar i en transformator är att den till skillnad från likströmmen alstrar ett tidsvarierande magnetfält i transformatorns primärlindning (dvs. på ingångssidan) som i sin tur genom induktion alstrar en ström i transformatorns sekundärlindning (utgångssidan). Förhållandet mellan spänningen på transformatorns ut respektive ingång erhålls som förhållandet mellan antal lindningar på respektive sida.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Finns det möjlighet att få ut ström från en fulladdad kondensator utan att man tömmer helt genom en blixturladdning?

Svar: Blixturladdningen får du om du direkt kortsluter den laddade kondensatorn. Om du istället kopplar in ett motstånd mellan dess poler kommer strömmen att avta gradvis. Strömmens tidsvariation ges då av uttrycket I=(U/R)exp(-t/RC) där U är den ursprungliga spänningen över kondensatorn, C är kondensatorns kapacitans, R är motståndet, t är tiden och exp står för exponentialfunktionen.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Ett idealiserat fall: ett grovt rör med en propeller (+ generator) inuti. Jag blåser på något sätt i röret och propellern snurrar, tillståndet görs konstant. Samma mängd luft går in som ut. En del av energin går över till generatorn. Vad händer med luften efter propellern? Lufthastigheten minskar väl men samma luftmängd lämnar ju röret. Om inget händer med temperaturen måste väl trycket öka? Kan det vara så?

Svar: Man kan börja med att betrakta fallet med en vätska som passerar genom ett rör av konstant diameter där det sitter en turbin eller annan mekanism för att utvinna energi. Eftersom röret har samma diameter och vätskan är i det närmaste inkompressibel så kommer strömningshastigheten att vara densamma uppströms och nedströms om turbinen (samma volym måste ju gå in i röret som den som kommer ut under en given tid). Det kan alltså inte vara vattnets rörelseenergi som direkt tas till vara, eftersom den är samma på båda sidor om turbinen. Däremot är trycket högre på inloppssidan, vilket i ett vattenkraftverk beror på att röret kommer från en högre belägen vattenreservoar. Det höga trycket uppströms om turbinen kan betraktas som en form av lägesenergi som i turbinen omvandlas till rörelseenergi. (Även om volymförändringen av en vätska är liten när trycket höjs, så kommer vattenmolekylerna lite närmare varandra vilket leder till att energi lagras i bindningarna som beter sig som komprimerade fjädrar.) I det fall som du beskriver med en gas som passerar turbinen kommer även där trycket att vara högre uppströms om turbinen. Eftersom en gas expanderar när trycket sänks kommer dess hastighet att vara högre nedströms, så i detta fallet har alltså även en del av den energi som var associerad med övertrycket omvandlats till rörelseenergi.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Kan en operasångerska få ett glas att spricka bara med hjälp av sin röst?

Svar: Att ljud med hög nivå och med en frekvens som svarar mot glasets resonansfrekvens kan splittra ett glas är inte konstigt. Varje mekanisk konstruktion har en serie frekvenser som den naturligt svänger med, och om man påverkar konstruktionen med en kraft som varierar med motsvarande frekvens så tillförs successivt mer energi till den mekaniska svängningen hos konstruktionen vilket kan leda till kollaps. Ifall det är möjligt för en människa att sjunga med tillräckligt hög intensitet vid rätt frekvens för att spräcka ett glas har varit omtvistat, men "Mythbusters" på Discovery channel har testat denna myt och visat att det är möjligt. Svaret är alltså "Ja, det går".

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Hur fungerar en luftkonditionerare alltså en AC/DC? Vad är det för vätska som kyler luften och hur kan det bli varmt på andra? Och vad är det för motor som drivs där inne för det låter ju och vad gör den?

Svar: En luftkonditioneringsapparat är ett exempel på en värmepump, och liknar till sin funktion ett kylskåp. Det fina med en värmepump är att den kan flytta värme, som är en typ av energi, från ett kallare till ett varmare område genom att man tillför mekanisk energi. Om man använder den för att värma och önskar en värmeeffekt av 1 kW så går det dock åt väsentligt mindre effekt till motorn som driver anläggningen, typiskt 0,3 kW. Det är alltså mycket effektivare än att använda ett vanligt el-element, som ger precis lika mycket värme ut som den elektriska effekt man stoppar in.
Tekniskt består en värmepump av en kompressor, en burk där gasen får expandera fritt och två värmeväxlare. Efter att kompressorn har komprimerat kylmediet är det varmt och gasformigt, men efter att ha passerat en värmeväxlare avger det värme och övergår i flytande fas. Sedan får ämnet expandera varvid det kyls. Det passerar sedan den andra värmeväxlaren där kylmediet värms upp (och alltså tar värme från omgivningen) innan det åter komprimeras av kompressorn. I den ena värmeväxlaren avges alltså värme och i den andra upptas värme, dvs värme flyttas från ena sidan till den andra. Ljudet du hör både i en ac-anläggning och i ett kylskåp är den elektriskt drivna kompressorn.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Under vilka förhållanden kan det bildas gnistor och starta en eld genom rörelse mellan två saker av stål? Krävs det en stor yta, hög hastighet, stort tryck eller några andra speciella omständigheter? Kan gnistor, eller en eld, uppstå av två släta stålföremål som förs mot eller längs med varandra? Hur är det om det finns rost? Allting förutsatt att något brännbart material finns nära.

Svar: När två föremål slås mot varandra kommer deras rörelseenergi att omvandlas till värme, vilket i vissa fall kan leda till gnistor, dvs små brinnande fragment av materialet. Materialet skall vara hårt så att små partiklar slits loss, och vid deformeringen erhåller hög temperatur. Materialet, typiskt en metall, skall börja brinna, dvs oxideras vi temperaturen i fråga. Det är också en fördel om materialets specifika värme är låg så att en viss energimängd ger hög temperatur. Om två "släta" stålföremål gnids mot varandra får man alltid friktion eftersom de inte är släta på mikroskopisk nivå och det alltid kommer att ske irreversibla processer i kontaktytan som ger värme. Temperaturen kommer alltså att höjas och om värmen ej leds bort kommer materialet att börja glöda vilket kan leda till lokal smältning vilket händer när ett t.ex. ett lager skär. Om det finns ett rostlager borde det väl slitas bort i början av denna process.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Jag läste någonstans att volframtråden i glödlampor är spiraliserad för att minska värmeavledningen till gasen runt om. Hur fungerar detta?

Svar: Det stämmer bra att utformningen av glödtråden görs för att förhindra värmeavledning. I en glödlampa vill man ju ha så hög temperatur som möjligt, eftersom en högre temperatur gör att en större del av den tillförda energin blir till synligt ljus. Den elektriska effekt som lampan drar beror enbart på trådens motstånd eftersom P=V^2/R, där R är motstånd, V spänning och P effekt. Använder man en grov tråd måste den göras väldigt lång, vilket ger stor värmeavgivande yta och därför lägre temperatur. Använder man istället en tunn tråd så blir den kort med liten värmeförlust och hög temperatur, men blir den för tunn så brinner den av tidigt eftersom metall hela tiden förgasas vi den höga temperaturen. Genom att spiralisera tråden först en gång, och sedan linda den redan spirlaiserade tråden i en ny spiral åstadkommer man låg värmeförlust till den omgivande gasen utan att tråden behöver göras alltför tunn.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Varför är etanol och metanol mer miljövänliga än bensin? Båda innehåller ju kolatomer.

Svar: Skillnaden ligger i att etanolen och metanolen är bio-bränslen, dvs. de har framställts ur nyligen växande biomassa som tog upp samma mängd koldioxid ur atmosfären när de bildades som sedan släpps ut när dess kolatomer förenas med syre i bilmotorn. Detta kretslopp medför att förbränning av biobränsle inte ger något nettotillskott av koldioxid. Bensin däremot är ett fossilt bränsle, vilket även det ursprungligen kommer från biomassa, men dessa växter levde för många miljoner år sedan så här har vi inget kretslopp utan det kommer att handla om ett nettotillskott av koldioxid vilket inte är bra!

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Då en fusionsreaktor inte kan köras ett par minuter åt gången, är det då möjligt att lagra den energin som skapas för senare bruk?

Svar: Den mest realistiska vägen att alstra energi från en fusionsreaktor är att helt enkelt koka vatten med hjälp av den värme som alstras av de snabba neutroner som bildas och bromsas upp i reaktorns väggar. Vad gäller själva fusionsreaktionen så kan den tänkas ske på två sätt, antingen i ett plasma (joniserad gas) som hålls instängd med hjälp av magnetfält (magnetic confinement), eller genom att beskjuta små vätekulor med starka lasrar (inertial confinement). Av dessa tekniker svarar den magnetiska inneslutningen för största delen av dagens forskning. Med magnetisk inneslutning finns ingen direkt fysikalisk gräns för hur länge plasmat kan "brinna", även om de experiment som görs nu är i form av pulser. Den laserbaserade metoden är ju "pulsad" till sin natur så jag antar att man tänker sig tätt följande pulser i en energiproducerande reaktor. Man får komma ihåg att dagens experiment bedrivs för att studera processerna i sig, och att en kommersiell reaktor ligger långt fram i tiden, många decennier.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Hur räknar man ut belastningen i Watt vid löpning på löpband?

Svar: Om enbart löparen alstrar den effekt som går åt för att driva löpbandet är situationen enkel att analysera som ett mekaniskt problem. Löparen måste då vara förankrad på något sätt och driver sedan löpbandet under sig eller också så måste löpbandet luta. För att begränsa hastigheten måste löpbandet bromsas med en viss kraft, och tillförd effekt blir denna bromskraft gånger hastighet. Uttrycker du kraften i Newton och hastigheten i m/s så får man effekten i Watt (ett mera praktiskt sätt kan vara att mäta det vridmoment man måste bromsa ett hjul med för att hålla konstant hastighet och sedan få effekten som vridmoment gånger vinkelhastighet). Om du istället har en löpare som springer på ett horisontellt löpband som drivs runt av en motor med precis lagom fart för att löparen skall stå still relativt rummet så är situationen helt annorlunda. Om vi bortser från friktionsförluster går det inte åt någon effekt alls för att driva fram bandet med konstant hastighet, och eftersom löparen inte accelererar och inte höjer sin tyngdpunkt kommer varken kroppens rörelseenergi eller lägesenergi att ändras. Löparen överför alltså ingen energi vare sig till bandet eller till sig själv, så tröttheten beror enbart på friktionsförluster. Observera att om man betraktar det som ett rent mekaniskt problem så behövs ingen energitillförsel för att hålla en kropp i rörelse med konstant hastighet om man kan bortse från friktionsförlusterna. Det är enbart när kroppen accelererar respektive höjer sin tyngdpunkt som energi måste tillföras. Eftersom den praktiska effektåtgången för att springa på ett horisontellt löpband endast är av typ "friktionsförluster" behöver man alltså ett samband mellan löphastighet och energiåtgång i kroppen. Den enda skillnaden mellan verklig löpning och löpning på ett band är att man vid verklig löpning har ett luftmotstånd som dock är ganska lågt vid dessa hastigheter. Jag har sett uppgiften att vid joggning i 9 km/h förbränns 2400 kJ/timme vilket svarar mot ca 650 W (1 J=1Ws). I den bifogade länken finns tabeller som anger energiåtgången per minut för olika löphastigheter och kroppsvikter. Det man här kallar "calorie" är egentligen kCal= 4190 Ws. Du skall alltså multiplicera värdena med 4190 och dela med 60 för att omvandla till W. Läs mer på BrianMac Sports Coach.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Hur kommer det sig att ägg klarar så mycket mer tryck "uppifrån" än från sidorna?

Svar: Ett ägg visar sig var en sinnrik mekanisk konstruktion, som utnyttjar samma principer som arkitekter när de bygger valvbågar. Äggskalet kan, liksom sten, motstå mycket starka kompressionskrafter medan det är känsligt för dragspänningar. I en valvbåge kommer gravitationskraften att ge upphov till kompressionskrafter vilket gör den tålig. Den spetsiga sidan på ägget har just formen av en valvbåge, och är alltså mycket tålig mot tryck som är riktat från spetsen. På Wikipedia kan du läsa om valvbåge.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga:Jag undrar hur trafikljus egentligen funkar, varför de ibland slår om till grönt när man kommer cyklandes/åkandes, och om det skiljer sig mellan cykel och bil-trafiklysen? Är det någon sensor i marken eller är det intervallbaserat?

Svar: De allra flesta trafikljus i Sverige verkar vara kontrollerade av sensorer, även om det nog förekommer sådana som är rent intervallstyrda. De ligger sensorer i marken, normalt av induktiv typ, vilket innebär att de är känsliga för järnföremål. Hur känsliga de är beror på inställningen, men tekniskt skall metallen i en cykelram räcka för att detekteras. Gående måste dock tala om att de kommer genom att trycka på knappen!

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Jag har en fundering kring syrgasflöde. På sjukhus kopplar man ofta på syrgas till patienter och beroende på hur lång slangen är blir praxis att syrgasflödet ändras. Är det rätt att ändra på dessa grunder? 
Ex. om man bedömer att patienten ska ha 1l syrgas/min och har en 1,5m slang ställer man in flödet på 1l men om slangen är 4,5m ställer man in flödet på 2l med förklaringen att flödet minskar pga slangens längd, så patienten kommer ändå att erhålla 1l syrgas/min.

Är det verkligen så? Borde inte flödet vara konstant givet att slangen är tät?

Svar: När man räknar på gasflöden är det väsentligt att man vet exakt vad man menar med "flöde". Om man verkligen mäter i liter/min så kommer mängden gas angivet i t.ex. molekyler/min att variera med trycket eftersom en gas är kompressibel. Vid högre tryck innehåller ju en liter fler molekyler än vid lägre tryck. Nu kan man ta hänsyn till detta, och istället använda enheten mbarliter/min för sitt flöde vilket då svarar mot "verkligt flöde" dvs. molekyler/min om man multiplicerar med en lämplig konstant. Om din regulator korrekt angav flödet i mbarliter/min (eller motsvarande enhet) skulle ditt resonemang vara korrekt, dvs det skulle alltid komma ut den mängd gas som du ställt in, oberoende av slangens längd, givetvis förutsatt att slangen är tät och att man väntat tills man erhållit en jämviktsituation. Om din regulator istället angav flödet i enheten liter/min tycker jag effekten skulle bli den motsatta av vad du beskriver. En lång slang innebär en större tryckskillnad mellan dess ändar, och eftersom utloppet i ditt fall borde ligga vid atmosfärstryck så har en lång slang därför ett högre tryck vid regulatorn än en kort om vi antar samma "verkliga" flöde. För att kompensera för detta borde ett lägre värde (i liter/min) ställas in vid regulatorn när slangen är lång vilket är precis motsatsen av vad du anger! Detta får mig att misstänka att vad du ställer in med din regulator i verkligheten är tryck, fast den är kalibrerad i liter/min vid atmosfärstryck för en viss slanglängd. Om så är fallet kommer den verkliga mängden gas (molekyler/min) att minska med slangens längd, precis som du beskriver, vilket måste kompenseras för. Du kan nog utgå ifrån att man tänkt igenom detta när man gett instruktionerna, så ändra inga inställningar till dina patienter!!

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Jag undrar varför värmeavledningsrören på ett kylskåp sitter på baksidan. Värmeavledningen blir ju rätt ineffektiv när kylskåpet står mot väggen. Det bästa vore väl om rören satt på framsidan, eller att man drog rören utomhus, även om det kan bli lite "mekigt".

Svar: Du måste givetvis ha en viss luftcirkulation kring värmeavledningsrören, och tillverkarna anger ju också att det skall finnas luftspalter som sörjer för detta. Att ha rören på framsidan skulle väl göra värmeavledningen lite effektivare i den meningen att deras temperatur skulle varar lite lägre för ett visst värmeflöde, men jag tror inte skillnaden skulle vara stor vad gäller skåpets effektivitet eftersom detta är starkt prioriterat av tillverkarna (om det vore viktigt skulle man väl ha infört fläktarrangemang etc. för att öka cirkulationen bakom skåpet). En uppenbar fördel med att ha rören på framsidan är ju dock att man kan komma åt att rengöra dem, vilket tillverkarna brukar rekommendera att man gör en gång per år (hur många gör det?). Sen har vi den estetiska aspekten, hur många köksdesigners skulle gilla snirklande svarta metallrör längs väggar eller dörrar?

Att montera rören utomhus skulle dock vara tokigt i vårt klimat. Ett kylskåp är fysikaliskt en värmepump, dvs. den använder mekanisk energi (ursprungligen elektrisk) för att flytta värme från skåpets insida till dess utsida. Eftersom det hela tiden läcker in lite värme, måste värmepumpen hela tiden "flytta ut" värmeenergin för att upprätthålla temperaturskillnaden. Den tillförda elektriska energin kommer dock huset till godo i form av värme, vilket ju inte är oväsentligt i vårt klimat. Skulle man montera rören utanför huset skulle man bokstavligt tala elda för kråkorna. (I ett klimat där man istället använder luftkonditionering för att kyla huset skulle det däremot vara en bra ide).

Hälsningar

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Apropå skidåkning...Vad är skillnaden i att ange en backes lutning i procent eller grader? Hur översätter man tex 78 procents lutning till grader?

Svar: Det korrekta sättet att ange en lutning i procent är att ta den vertikala förflyttningen och dela den med den med den horisontella förflyttningen (dvs. inte med den sträcka man rör sig när man går längs det sluttande planet). Den kvot du erhåller multipliceras sedan med hundra för att uttrycka den i procent. En 45 graders lutning blir då 100 % vilket säkert en del tycker känns konstigt. Om du tänker dig den horisontella respektive den vertikala sträckan som sidor i en rätvinklig triangel skall man alltså dela den vertikala kateten med den horisontella kateten. Matematiskt är denna kvot tangenten av vinkeln mellan den horisontella kateten och hypotenusan. Genom att ta inversfunktionen kan du översätta kvoten till vinkel, i ditt fall blir då vinkeln arctan(0,78) =37,9 grader. Alternativet skulle vara att dela den vertikala kateten med hypotenusan varvid en 45 graders lutning skulle svar mot 70,7 % och en 90 graders lutning mot 100 %. I detta fall är kvoten sinus av vinkeln. Att detta ställer till huvudbry för fler än dig kan du se i länken nedan. Där kan du också läsa att den förstnämnda definitionen är den som vägverket anger, vilken jag också tycker verkar naturligast. I praktiken kan man nog räkna med att båda definitionerna finns blandade. Att folk grubblar över detta beror nog delvis på att för "normala" väglutningar så blir resultatet relativt lika, tan(30grader)=0,577 medan sin(30grader)=0,5 så lutningarna skulle då bli ca 58% respektive 50%, och för mindre vinklar blir skillnaden ännu mindre.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Kommer glödlampan att ersättas av en helt annan uppfinning i framtiden? Eller kommer den att vidareutvecklas i framtiden? funktioner, material m.m.

Svar: Glödlampan har nu varit med oss i mer än 100 år, men nu går det nog mot slutet av sin långa tjänstgöring, av flera skäl. Dels så är en glödlampa ganska ineffektiv, enbart ca 10% av den energi man tillför blir till ljus, resten blir till värme. Dels så har man under senare år kommit på andra konstruktioner som har mycket bättre verkningsgrad (dvs. ger mer ljus för en viss energimängd), som kompakta lysrör och lysdioder vilket är den senaste konkurrenten. På grund av problemen med atmosfärens uppvärmning orsakad av växthuseffekten som är kopplad till koldioxidutsläpp från bl.a. elkraftverk, så kommer energisparande lösningar att bli allt viktigare vilket kommer att påskynda övergången till andra lamptyper.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Fråga: Hur fungerar högtalaren?

Svar: Ljud består av tryckvariationer i luften vilka uppstår genom att luftmolekylerna rör sig lite fram och tillbaka från sina jämviktslägen. I en högtalare åstadkommer man normalt detta genom att en pappkon är kopplad till en elektromagnet så att den kan röra sig fram och tillbaks i takt med hur strömmen varierar i magneten. När pappkonen rör sig "puffar" den på de luftmolekyler som ligger närmast, och den störningen går sedan vidare som vågor i luften, på samma sätt som vattenvågor sprider sig om man plaskar i en damm. En skillnad är dock att vattenvågorna sprider sig enbart över en yta, medan ljudvågorna sprider sig i tre dimensioner, alltså åt alla håll ut från högtalarens framsida.

Ragnar Erlandsson, professor i fysik

Tidigare frågor och svar

 

 


Sidansvarig: monica.westman@liu.se
Senast uppdaterad: Tue Feb 12 16:36:23 CET 2013