MATERIA Fysik

Vad menas med ett ämnes egenskaper? Egenskaper beskriver hur ett ämne uppför sig i olika situationer. Om det brinner, luktar eller vilken färg det har. Om det är fast, flytande eller en gas. Allt som är speciellt för just det ämnet.

Kan du skilja på socker och salt? Det är ganska lätt att ta fel på socker och salt – de har ju egenskaper som är lika t.ex. att de ser ju lika ut. Däremot smakar de helt olika. Färg och smak är exempel på egenskaper som vi använder för att beskriva ett ämne. En del egenskaper, som lukt, färg och smak kan vi upptäcka med våra sinnen. Andra behöver vi hjälp med.

Ämnens egenskaper Fast – Flytande eller gas Leder värme Leder ström Färg Lukt Vattenlösligt Hårt eller mjukt? Kokpunkt Smältpunkt Brännbart Lätt eller tungt

Ytspänning De starka krafter som håller ihop molekyler, är de krafter som gör att vattendroppar kan bildas eller att föremål kan flyta på vatten. Man säger att vatten (och andra vätskor) har ytspänning. Tvål, diskmedel och andra rengöringsmedel sänker vattnets ytspänning.

Kapillärverkan vatten kan fastna Gör att vätskor kan sugas in i ihåligheter och kanaler som kan finnas i ett ämne. Ställer man ner glasrör i olika tjocklekar i vatten kommer vattnet att stiga olika högt i rören (ju smalare rör, desto högre stiger vattnet). Det beror på kapillärverkan, d.v.s. den dragningskraft som vattnets och i detta fall glasets molekyler har på varandra.

Materia Runt omkring dig finns material som sten, järn, koppar, plast, gummi m.m. Oavsett vilket material föremålet är gjort av, säger man att det består av materia (kommer från latinet och betyder ämne). Allting som kan vägas består av materia. T.ex. vatten, ved, luft, djur, växter o.s.v. Värme och ljus är inte materia.

Enheter för volym 1 m 3 = 1000 dm 3 1 dm 3 = 1000 cm 3 1 cm 3 = 1000 mm 3 1 liter = 10 dl = 100 cl = 1000 ml 1 ml = 1 cm 3 1 liter = dm 3

Mätglas Om ett föremål har så oregelbunden form att man inte kan räkna ut volymen, kan man använda sig utav ett mätglas. Man fyller mätglaset med vatten och stoppar i föremålet. Skillnaden i vattenhöjden är då föremålets volym. Den nya volymen - den gamla volymen = föremålets volym

Bestämning av massa Du består helt och hållet av materia. Om du ställer dig på en våg och den visar 60 kg kommer du nog säga att din vikt är 60 kg. Om någon frågar hur stor massa du har, bör du också svara 60 kg. Inom fysiken används ordet massa istället för vikt när det talas om hur mycket något väger.

Bestämning av massa För att alla viktenheter skulle vara lika världen över bestämde man sig för att 1 liter vatten vid +4◦C skulle kallas 1 kilogram (kg). Man införde också större och mindre enheter. T.ex. Ton, gram och milligram.

Vanliga enheter för massa 1 ton = 1000 kg (kilo = tusen) 1 kg = 1000 g 1 hg = 100 g 1 g = 1000 mg (milli = tusendel) Dessa enheter ska ni kunna omvandla både fram och tillbaka! T.ex. hur många gram går det på 1 ton? Det går 1000 g på 1 kg. Det går 1000 kg på ett ton. Alltså 1000x 1000 = g på 1 ton

Densitet Hur kommer det sig att två kulor i olika material väger olika mycket? Det beror dels på hur mycket atomerna väger och dels på hur tätt packade atomerna är. Om vi jämför en järnkula med en träkula, så kommer järnkulan att väga mer. Varför? Jo, atomerna väger mer och är mer packade i järnkulan.

Densitet Man säger att järn har högre densitet än trä. Densiteten talar om hur många gram som 1 cm 3 (1 ml) väger. Densiteten för vatten är 1 g/cm 3. Det betyder att 1 cm 3 vatten har massan 1 g. För att lättare förstå vad densitet är, kan man också tänka att det betyder täthet.

Beräkning av densitet För att kunna beräkna ett ämnes densitet måste man veta hur mycket det väger och hur stor volym det har. Sedan delar man massan med volymen. Densiteten = Massan / Volymen En metallbit väger 33,9 g och har volymen 3 cm 3. Beräkna densiteten. Svaret finns på s.9.

Flyta eller sjunka – densiteten avgör 1 dm3 JÄRN 7,8 kg 1 dm3 TRÄ 0,5 kg 1 dm3 VATTEN 1 kg Föremål flyter om det har lägre densitet än vätskan.

Flyta eller sjunka – densiteten avgör Föremål flyter om det har lägre densitet än vätskan. 1 dm3 TRÄ 0,5 kg 1 dm3 JÄRN 7,8 kg Trä flyter Järn sjunker

Natt och dag Solen går upp och solen går ned????

Jorden roterar runt sin egen axel Solen går inte upp eller ned. Vi roterar eller snurrar in mot solen när det blir morgon. Vi roterar bort från solen när det blir kväll

Varför blir det dag och natt? Solen lyser alltid på jorden. Men det är bara den sida, som är vänd mot solen som får dag. Därför är det inte dag och natt samtidigt på hela jorden. Jorden snurrar runt sig själv. Ett jordvarv tar 24 timmar. Jorden snurrar runt solen också. Det tar ett år för jorden att snurra ett varv runt solen. Under det året har vi olika årstider, sommar, vår, höst.

Jordens rörelse Jorden roterar ett varv runt sin egen axel på ett dygn. En punkt på ekvatorn rör sig 4000 mil på 24 timmar. Det är en hastighet på ungefär 1670 km/h

Jorden och solen Jorden rör sig runt solen. Ett varv runt solen tar ca 365 dygn. Årstid är en av de fyra delar under ett år (vår, sommar, höst, vinter) som vi upplever då jorden går i sin bana runt solen. En årstid uppstår därför att axeln som jorden snurrar runt lutar lite. Jenny Malmjärn, Fisksätraskolan, Saltsjöbaden –

Varför blir det årstider? Årstider beror på att jordaxeln lutar. På sommaren lutar vi in mot solen och på vintern ….? Sommarsolstånd? Vintersolstånd? Vårdagjämning? Höstdagjämning?

Hos oss i Sverige är dagarna långa och nätterna korta eftersom norra halvklotet lutar mot solen. Hos oss i Sverige är dagarna korta och nätterna långa eftersom södra halvklotet lutar mot solen. SOMMAR VÅR HÖST VINTER

Jordens årstider

Månen Månen flyttar sig ett varv runt jorden på ungefär fyra veckor. Bunden rotation, alltid samma sida vänd mot jorden Månen reflekterar solens ljus

Månens faser

Patrik Ågren, Valstads skola, Tidaholm –

NYMÅNE. Patrik Ågren, Valstads skola, Tidaholm –

HALVMÅNE, FÖRSTA KVARTERET

FULLMÅNE

Månens faser

Månen och jorden ligger så nära varandra att jorden till en del påverkas av månens dragningskraft. Det märks framför allt på vattnet, Det som händer är att havet ibland drar sig tillbaka från stränderna, "ebb", innan månen släpper sitt grepp och vattnen rör sig tillbaka. Fenomenet kallas "tidvatten" och märks olika mycket på olika platser på jorden.

Ebb och flod Varför blir det ebb och flod? Månens gravitationskraft påverkar vattnet på jorden. Ebb och flod inträffar med ca 6 timmars mellanrum, varför?

Tidvatten En person vid punkt A kommer 6 timmar senare befinna sig vid punkt C En person vid punkt A kommer 12 timmar senare befinna sig vid B

Månen-vår sattelit. Satellit betyder följeslagare. Sputnik var den första satelliten som sköts upp 1957 Satelliter kan placeras så att de går runt jorden på 24 h, geostationära satelliter.

Vad är vår måne gjord av? Den är gjord av sten Stora gropar på ytan som kallas kratrar Stora släta områden på månen kallas hav (finns inget vatten där) Det finns inte heller luft, så ingen kan leva där

Solen och planeterna Stjärnor= Solar och planeter Solen= En stjärna, ungefär 1 miljon gånger så stor som jorden. Runt vår sol rör sig åtta stora planeter som snurrar på ett bestämt sätt olika långt från solen. Jorden ( Tellus) är en av dem planeterna. Solen+ de åtta planeterna kallas för vårt solsystem.

Våra planeter Är olika stora. Består mest av frusen gas, några av sten och järn. De lyser genom solens strålar, därför kan du se vissa planeter som prickar på stjärnhimlen.

Solen Solen är ett stort gasmoln, mest bestående av väte och helium. Solen bildades för fyra och en halv miljarder år, den har tillräckligt med väte för att lysa lika länge till, man kan säga att solen är en medelåders stjärna. Solen är så stor att över en miljon planeter av jordens storlek skulle rymmas. Varje sekund omvandlar solen ton väte till helium, vilket producerar värmen som vi känner och ljuset vi ser. Solen avger mer energi på en sekund än all energi som vi människor har förbrukat under vår tid på jorden. Ljuset från solen färdas med en hastighet av kilometer per sekund och når jorden på 8 minuter. Solfläckar-områden som inte är så varma, ”bara” ca 4000 grader.

Merkurius Merkurius är den planet som ligger närmast solen och är den minsta planeten. Den lilla planeten har döpts efter gudarnas budbärare i den romerska mytologin. Merkurius hade bevingade sandaler och flög fram på himlen med blixtens hastighet. Ända fram tills 1974 visste vi ganska lite om Merkurius. Då skickades rymdsonden Mariner 10 ut i en bana runt solen. Mellan 1974 och 1975 passerade Mariner 10 Merkurius tre gånger. Innan sonden slutade fungera skickade den flera digitala bilder till jorden, som avslöjade hur Merkurius yta såg ut. Det visade sig bland annat att Merkurius har en jättestor kärna av järn, som fyller tre fjärdedelar av planeten. Merkurius har ingen atmosfär, men det ligger ett tunt lager av helium och väte över planeten. Under dagen blir planeten mycket het, men under natten blir ytan fruktansvärt kall, eftersom det inte finns någon atmosfär som håller kvar värmen.

Venus Venus är den hetaste planeten. Venus är nästan lika stor som Jorden och är den planet som ligger närmast vår värld. Planeten kallas ofta Aftonstjärnan eller Morgonstjärnan, eftersom den syns bäst under gryning eller skymning. Venus har fått sitt namn efter kärleksgudinnan i romersk mytologi. Varifrån kommer då Venus starka ljus? Planeten är täckt av ett tjockt lager moln. Dessa moln fungerar som en sorts spegel och reflekterar solljuset. Det är också molnen som gör Venus så het. Gaserna samlar upp värmen från solen och riktar den ner mot planetens yta, och släpper sedan inte upp värmen igen. Molnen består mest av koldioxid, en av de gaser som bäst stänger inne värme. Den amerikanska rymdsonden Mariner 2 var den första som nådde en annan planet, nämligen Venus Venus verkar faktiskt ha haft hav en gång i tiden. Precis som på jorden finns det kontinenter, stora landområden som ligger högre än resten av marken. Ytan på en planet blir bara sådan om vatten har gröpt ur spår i jorden.

Tellus Jorden är unik i vårt solsystem för här finns liv. Här är perfekta förhållanden, rätt avstånd från solen, varken för kallt eller för varmt. Atmosfären innehåller mest syre, vilket kolbaserade livsformer behöver för att finnas. Allt liv på jorden består av kolatomer. Livsförhållandena på jorden beror också på samspelet mellan atmosfären (luften) och hydrosfären (vattnet). Avdunstningen av vatten från floder, sjöar och hav hjälper till att både kyla av och värma upp planeten. Jorden är också speciell på insidan. Jordskorpan flyter omkring på flera lager smält berg. Jordens kärna är fruktansvärt het, och aningen orolig, vi får vulkanutbrott, jordbävningar och liknande. De andra planeterna i solsystemet verkar ganska lugna i jämförelse. Kanske är det så att jorden är en av de yngre planeterna. De övriga himlakropparna kan en gång ha varit betydligt varmare inuti, men svalnat av efterhand.

Om man drar ett streck rakt igenom jordklotet från sydpolen till nordpolen får man fram en linje som kallas "jordaxeln". Jordaxeln lutar något vilket gör att olika delar av jorden värms upp olika mycket, då planeten snurrar. Det är det som gör att vi har årstider. Under den tid som jorden rundar solen hinner den snurra ungefär 365 gånger runt sin egen axel. Varje snurr blir ett dygn och alla snurren per solvarv blir alltså ett år. Allt det här snurrandet gör att natthimlen förändras under året. Stjärnbilder kommer och går beroende på vilken årstid det är. Denna regelbundenhet gör att människan sedan tidens gryning har kunnat beräkna tiden efter stjärnorna, och sedan skriva kalendrar.

Månen (Luna) Månen är lika gammal som jorden, men saknar atmosfär och vatten. Människan har sett och fantiserat om månen sedan urminnes tider. Man har funnit kalendrar från stensålderstid, i ben, där man utgått från hur månen ändrar utseende under en månad. Romarnas mångudinna hette Luna. Månen är täckt med kratrar efter meteoritnedslag Månen är den det enda andra objektet i solsystemet som har besökts av människan själv. Tolv astronauter gick på dess yta under sex månlandningar med Apollofarkoster (Apollo 11, 12, 14, 15, 16 och 17) mellan juli 1969 och december Deras fotavtryck kommer att bestå åtminstone i 10 miljoner år eftersom det inte finns något väder på månen såsom på jorden.

Det tar 27 dygn för månen att snurra ett varv runt jorden. Den roterar själv också ett varv runt sin egen axel på denna tid. De här bägge "snurrningarna" gör att månen alltid har samma sida vänd mot jorden. Under sin bana runt jorden blir månen belyst av solen på lite olika sätt. Det är därför den ibland är halv, ibland full och ibland bara en skära. De här förändringarna kallas "faser".

Månfärder 1957 skickade Sovjetunionen upp rymdsonden Sputnik 1 i en bana runt jorden. Det blev en kapplöpning mellan de två stormakterna USA och Sovjetunionen. Sovjet låg alltid ett litet steg före tills USA 1969 lyckades skicka en grupp män till månen. 16 juli 1969 sköts Apollo 11 upp i rymden och Niel Armstrong och Buzz Aldrin gick ut på månen den 20 juli.

Mars Långt in på 1900-talet trodde man att Mars var bebodd. Mars är döpt efter romarnas krigsgud. ”Den röda planeten” skenet är en spegling av färgen på Mars jordämnen. Här finns kratrar, öknar, berg och spår efter där vatten kan ha runnit. Mars har också det högsta berget i vårt solsystem, Olympus Mons, som är 24 km högt, tre gånger högre än Mount Everest. Vid polerna finns is, alltså vatten, och det är möjligt att det kan dölja sig mer vatten under markytan. Mars har en mycket tunn atmosfär, som människan aldrig skulle kunna andas i togs de första närbilderna på Mars.

Asterioder Asteroider är stora stenblock som svävar omkring i rymden. Den största asteroiden vi känner till, Ceres, är ungefär tusen kilometer i diameter. Mellan Mars och Jupiter finns ett utrymme i rymden där det ett stort bälte asteroider ligger i omloppsbana runt solen. Det skulle bli en total katastrof om Jorden träffades av en asteroid. Kraften vid en sådan smäll skulle inte bara krossa allt liv på ett område tio gånger större än själva asteroiden, vår planet skulle troligen knuffas ur sin bana runt solen. Klimatet skulle ändras och kanske utplåna allt liv. Vi har nog Jupiter att tacka för att vi inte träffats av någon asteroid, jätteplanetens dragningskraft sliter åt sig nästan allt som kommer in i vårt solsystem.

Jupiter Jupiter är solsystemets största planet. 63 månar, som är döpta efter olika personer i guden Zeus liv (mest kvinnor han älskat). Månarna Io, Europa, Ganymedes och Callisto upptäcktes 1610 av Gallileo Galilei. De kallas därför de "gallileiska månarna". De är de fyra största satelliterna som snurrar kring Jupiter. I den romerska mytologin var Jupiter gudarnas konung. Jupiter har ingen fast yta, utan består helt och hållet av gas, mest väte och helium. Man kan se en mängd färger och band som löper över Jupiters yta. Dessa består av andra ämnen som is, fosfor och kol. Medeltemperaturen i Jupiters gasmoln är -150 C°. Det kan tyckas vara väldigt kallt, men det borde vara kallare eftersom Jupiter ligger så långt ifrån solen. Det betyder att Jupiter värms upp inifrån, precis som jorden. Jupiters har väldigt stark dragningskraft, därför drar den till sig asteroider och meteoriter Det är därför Jupiter har så många månar. Rymdsonden Pioneer besökte13 Jupiter 1973.

Saturnus Saturnus är den näst största planeten i solsystemet, den är 800 gånger större än jorden. Saturnus var i den romerska mytologin pappa till Jupiter och herre över tiden och skörden. Saturnus har en stor dragningskraft, har flest månar i hela solsystemet och är berömd för sin stora ring. Innan man skickade rymdsonder till planeten kunde man i teleskopen se tre stora ringar. Foton från sonder har visat att dessa ringar i sin tur består av tusentals mindre. Det är ränder av is, sten och damm som cirkulerar runt Saturnus. Det var rymdsonden Pioneer 11 som blev först att besöka Saturnus. Den följdes 1980 och 1981 av Voyager 1 och 2.

Uranus Uranus var den första planeten som upptäcktes genom att man tittade på den i ett teleskop. Det var astronomen William Herschel ( ) som först beskrev den Uranus är döpt efter ett gudaväsen i grekisk och romersk mytologi. en sorts urgud som var far till titanerna, som i sin tur födde gudarna Rymdsonden Voyager 2 passerade Uranus 1986 Liksom Saturnus och Jupiter har Uranus en ring runt sig. Uranus planetaxel lutar så mycket att den faktiskt ligger på sidan. Det betyder att ringarna är lodräta. Hos Saturnus är de horisontella, eftersom den planeten ju är "rättvänd".

Neptunus Neptunus är den åttonde planeten räknat från solen. Den upptäcktes faktiskt inte genom att observeras i ett teleskop, utan genom smarta uträkningar. Flera astronomer hade märkt att planeten Uranus hade en konstig omloppsbana runt solen. Det verkade som om det fanns något annat som drog Uranus åt andra hållet. Det måste vara en annan planet, inget annat kunde vara starkt nog. Den franske astronomen Urban Leverrier ( ) ägnade flera månader åt att göra noggranna beräkningar av planeternas banor. Till slut trodde han sig kunna peka ut exakt var den okända planeten låg. Den 23 september 1846 lyckades de tyska astronomerna Johan Galle och Heinrich d´Arrest hitta planeten i ett teleskop. De hade gått efter Leverriers beräkningar och det visade sig att han lyckats pricka nästan rätt. Neptunus syns mycket dåligt i ett teleskop. Det dröjde ända tills 1989, då rymdsonden Voyager 2 passerade planeten, som vi äntligen fick veta något om Neptunus utseende. Bilderna från Voyager 2 visade en stor blå boll med vita molnslöjor.

Pluto 24 augusti 2006 bestämde Internationella astronomiska unionen att Pluto inte längre uppfyller kraven för att kunna kallas planet. Det blev till slut astronomen Clyde Tombaugh ( ) som 1930 upptäckte Pluto, genom en kombination av matematiska beräkningar av planetbanorna och ihärdigt tittande ut i rymden. Pluto har fått sitt namn efter den romerska guden av underjorden och dödsriket. Än så länge har inga rymdsonder besökt Pluto, men 19 januari 2006 skickade NASA iväg rymdsonden New Horizons mot Pluto. Den beräknas vara framme i juli 2015.