En mer generell fråga (kanske) kring magnetkraft
En magnet ligger på ett bord och håller fast en spik. Vilken energiomvandling sker när man drar bort spiken och lägger den ett stycke från magneten?
Spontant: så tänker man, magnetenergi blir till rörelse energi (så tänkte jag iaf.) men boken menar att kemisk energi (i muskler) -> magnetisktslägesenergi. Men om spiken kommer till så pass lång avstånd så att magneten inte längre har någon verkan på den. Kan man fortfarande kalla det för mag.läg.energi?
Det är bara lite ¨fashinerande¨ att de har bara en enda uppgift kring magneter och nämner absolut ingenting om det under hela avsnittet, vart lite förvånad.
Intressant fråga! En intressant fråga som lockar till ett långt svar.
Först en utvikning: När ett föremål faller i ett kraftfält så minskar lägesenergin hos föremålet. Så långt är alla med tror jag. En intressant (jobbig?) detalj kring lägesenergi är att det inte finns någon naturlig nollpunkt för skalan (nästan). Man talar oftast om relativ lägesenergi (mgh i ett tyngdkraftsfält där h är höjdskillnaden mellan 2 punkter, spänning i ett elektriskt fält där spänningen är skillnaden mellan den elektriska potentialen i 2 punkter, ...). Den enda väldefinierade punkt som man skulle kunna sätta som noll är en punkt oändligt långt borta från källan till fältet. Alltså en punkt där fältet är noll. Om då lägesenergin minskar när man närmar sig källan så minskar lägesenergin från noll, d.v.s. den blir alltid negativ om man väljer den "naturliga nollpunkten". Det är förmodligen därför som man sällan lägger nollan där i gymnasiefysik, eller att man undviker nollan genom att tala om skillnader istället. Men, det hjälper att besvara din sista fråga "Kan man fortfarande kalla det för mag.läg.energi?". Svaret är: Ja, det kan man: spiken har sin maximala lägesenergi där. Den är 0 om vi väljer att lägga nollan på det enda "naturliga stället".
Åter till själva frågan: Den handlar om energiomvandling. Du har helt rätt i att spiken måste röra sig d.v.s. få(/ha en liten stund) rörelseenergi men det är inte magnetisk energi som blir rörelseenergi, tvärtom. Den vinner magnetiskenergi (tack vare dina muskler, precis som det står i boken). Om den hade fallit i fältet mot magneten så hade det varit magnetisk lägesenergi som omvandlats till rörelse. Den hade alltså förlorat magnetisk lägesenergi (och vunnit rörelseenergi). Upgiften beskriver alltså det motsatta till att falla.
Som du kanske märker i mitt svar så gäller detta alla fält som man pratar om i gymnasiet. Det är kanske därför de inte har talat specifikt om magnetiska fält, men det kanske de borde. För alla fält gäller att om man måste tillföra energi (=anstränga sig) för att förändra ett tillstånd (=flytta på spiken) så har lägesenergin ökat (hos spiken).
Hoppas att du inte bara blir yr av det här!
Det är svårare att flytta bort spiken från magneten än det skulle vara om inte magneten hade funnits där, eller hur? Alltså måste man tillföra energi (i form av kemisk energi/muskelenergi) för att avlägsna spiken från magneten, på ungefär samma sätt som man behöver tillföra energi om man lyfter upp nånting tungt från golvet och lägger det på bordet.
