Transport av människor och ting Teknik Direkt sid 145-169

I det här kapitlet får du lära dig om våra vanligaste transportmedel och deras Funktion Utseende Användbarhet Historia Hur de påverkar en hållbar utveckling för samhälle, människa och miljö

Transporter över hav och sjöar Båtens grundläggande funktioner: Kunna flyta Kunna styras Drivas framåt

Första båtarna Runt år 3000 f. Kr tillverkade Egyptierna i båtar av vass och djurhudar Några av de första flytande farkosterna var av omkullfallna träd För 10 000 år sedan började man holka ur trästockarna med eld eller stenyxor Gick att lasta mer och sitta bättre Luften i båten gör att den flyter bättre Trä är lättare än vatten, alltså det har lägre densitet

Densitet Ett mått på hur tätt det är med partiklar i ett ämne Trä har lägre densitet än vatten, därför kunde trästocksbåtarna flyta även innan de holkades ur Kan du få en tom stängd glasflaska att ligga kvar under vatten? Varför inte? Luft har lägre densitet än vatten, det ”är lättare”

Material i båtar Eftersom skeppet är ihåligt kan man använda tunga material – det får ändå lägre densitet än vattnet Sedan 1800-talet har man använt järn och stål i båtbyggen

Styra båten De första båtarna fick man ro och paddla Svängde genom att ta i mer på ena sidan Större båtar hade en styråra = styrbord Roder uppfanns i Kina för 2000 år sedan Stora fartyg idag har en styrmaskin som vrider rodret, en servo Första segelbåtarna byggdes för 5000 år sedan i Egypten

Segel Olika former på segel ger olika egenskaper Antal segel påverkar också båtens segelegenskaper Columbus hade tre master med både trekantiga och fyrkantiga segel På så sätt utnyttjades vinden mycket effektivt

Ångbåt 1807 i USA var den första ångbåten klar En ångmaskin satte fart på ett stort skovelhjul i aktern på båten Runt 1860 hade propellern utvecklats så den var mer effektiv än skovelhjulet Ångfartygen kunde ta mer last än segelfartygen och var inte beroende av väder och vind

Ångmaskin - ångturbin Ångturbin är en vidareutveckling av ångmotorn Vatten kokas till ånga, ångan strömmar ut genom ett skovelhjul som sitter på samma axel som en propeller https://www.youtube.com/watch?v=73txXT21aZU Detta var mer effektivt och lättare än ångmaskinen Används än i dag på fartyg s. 154 i boken

1900-talets fartyg 1920-tal Tankfartyg som transporterar olja 1940-tal Hangarfartyg där flygplan kan landa 1950-tal Atomdrivna ubåtar som kunde vara under vattnet i flera veckor samt bilfärjor 1960-tal Svävare och bärplansbåtar – helt nya typer av båtar för persontransporter Fritidsbåtar

Transporter på land Första hjulet i Mesopotamien (Irak) för 5000 år sedan Träskivor utvecklades till hjul med ekrar Fjädring gjorde att det gick att köra lättare på ojämna underlag På 1500-talet kom man på att även vagnkorgen kunde göras med fjädring Täckte även över vagnen, bra skydd

Transporter på land

Järnväg Första järnvägen var av trä på 1500-talet Användes i gruvorna i England Drogs av hästar, kvinnor och barn 1804 första ångloket 1825 första passagerarlinjen i England Sveriges första järnväg på mitten av 1800-talet Det var då vi fick samma tid i hela landet för att tågen skulle kunna hålla tidtabellen

Förbränningsmotorn satte fart på bilen 1850 första bilarna drevs med ånga Klumpigt med ångmaskiner i bilarna Bättre med motor där man kan elda direkt i cylindern 1862 byggdes en bil med förbränningsmotor i Belgien Bränslet var gasol gas som strömmade in i cylindern, där tändes den av en gnista så gasen exploderade, kolven pressades ut och drev bilen framåt Se Evas funkarprogram om hur en bil fungerar. Lite barnsligt med tydligt! http://sli.se/apps/sli/prodinfo.php?db=3&article=V4627

Förbränningsmotorn För att kunna använda bensin uppfann man förgasaren Bensin blandas med luft till en ”bensindimma” som antänds med en gnista 1886 Benz i Tyskland första bensindrivna bilen Det var en trehjuling som kunde köra 13 km/h 1890-tal Dieselmotorn uppfanns, fungerar som besinmotorn med utnyttjar bränslet bättre Dyr att tillverka och användes mest i stora fordon s. 155 i boken

Löpande band Bilen blev folklig 1910 Henry Ford standardiserade biltillverkningen så att vanligt folk skulle ha råd med bil Delarna i bilen var standardiserade och bilen tillverkades på löpande band Varje arbetar monterade sina delar, på så sätt blev tillverkningen mer effektiv och försäljningspriset kunde hållas nere 1908 lanserades T-Forden i USA, då fanns det ca 200 000 bilar i USA 20 år senare hade 27 miljoner exemplar sålts av bilmodellen Fundering: Hur ser bilkulturen i USA ut idag?

Tunnelbana och tåg 1863 i London invigdes första tunnelbanan Koleldade ånglok drev tågen i tunnlarna gav mycket utsläpp 1890 Eldrivna tåg med elektriska motorer Magnettåg Kraftigt magnetfält håller tåget svävande ovanför rälsen och drar det framåt Ingen friktion, kan köra i 450 km/h X2000 introducerades 1990 i Sverige och kör i 200 km/h

Framtidens bil Eldriven? Vätgasdriven? Dagens bilmotorer är i princip de samma som Ford utvecklade för 100 år sedan Elbil fanns redan på 1890-talet Hybridbil kan köras både med elmotor och förbränningsmotor

Bilen som tekniskt system Tekniskt system är en teknisk sak som ska utföra flera uppgifter och har flera olika delsystem, exempelvis en bil, och i bilen finns bland annat bromssystemet Varje delsystem består av flera apparater, exempelvis i bromssystemet så finns det bromspedal och bromsskivorna Varje apparat består av flera komponenter, exempelvis skruvar, muttrar och fjädrar Det finns specialister på olika delar, en samordnare ser till att helheten blir bra

Bilen som tekniskt system s. 173 i boken

Cyklar 1815 ”cykelns förfader” var en slags löpmaskin eller sparkhjuling som var byggd i trä. Den saknade trampor, kedja och bromsar 1860 Världens första cykelfabrik i Frankrike De cyklarna hade fjädring under sadeln och gummidäck på hjulen. Tramporna satt på framhjulet så man fick trampa väldigt snabbt Det löste man genom att göra ett väldigt stort framhjul och ett litet bakhjul, en höghjuling

Cyklar 1880 kom man på den lösning som dagens cyklar har Bygger på mekanikens gyllene regel: ”Det du förlorar i väg vinner man i kraft” Tramporna sitter på ett stort kugghjul som är placerat mellan hjulen och ett litet kugghjul sitter på bakhjulet och de är ihopkopplade med en kedja. När man trampar ett varv snurrar bakhjulet flera varv, man får en utväxling

Transporter i luften Leonardi Da Vinci gjorde redan på 1500-talet skisser till både en helikopter och fallskärm 1783 första varmluftsballongen, kan flyga eftersom varm luft är lättare än kall Vätgas är ännu lättare Luftskepp utrustades med köl, styrroder och propellermotor som gjorde att det inte var beroende av vindarnas riktning Användes fram till 1930 och användes för passagerartrafik över Atlanten Slutade brutalt med att vätgasen i ett luftskepp tog eld och 35 personer omkom.

Flyghistoria

Varför kan flygplan flyga? Först försökte man med flaxande vingar Vingar kan vara stilla om de har krökt ovansida, då vingens form skapar ett undertryck över vingen och vingen sugs uppåt (Forts. på nästa bild)

Varför kan flygplan flyga? Fartvinden pressas mot vingarna och en del luft går över vingen, en del luft går under vingen När vingens ovansida buktar ut får luften längre väg att gå där, vilket gör att den måste strömma snabbare. Då får den ett lägre tryck, vilket gör att vingen sugs uppåt samtidigt som det högre trycket på undersidan hjälper till att bära upp vingen. Fartvinden måste vara tillräckligt stor, därför måste planet ta fart på en startbana

Flygplanshistoria Bröderna Wright använde sig av en bensindriven förbränningsmotor 1903 lyckades de flyga i nästan en minut och kom 260 meter, två år senare flög de10 kilometer Planet var byggt av linneduk och trästavar 1909 lyckades man flyga över Engelska kanalen

Första världskrigets betydelse för flygplansutveckligen Under kriget blev flygplanen mångdubbelt fler och säkrare Lättare att styra och de kunde ta mer last Först användes de mest för spaning Sedan började de användas för att beskjuta markmål och fälla bomber och för att bekämpa andra stridsflygplan Detta gjorde att man utvecklade planen mycket på kort tid

Efter kriget Efter kriget byggdes många krigsflygplan om till passagerarplan och de användes även för att transportera post 1919 första flygningen över Atlanten 1940 byggde man plan av metall

Helikoptern På helikoptern är det rotorn som är vinge Vingarna kan få fartvind även när helikoptern står stilla eftersom propellern/rotorn fungerar som vingar När rotorn snurrar och rotorbladen vinklas ger luften den samma bärkraft som vingarna på ett flygplan Därför kan helikoptern starta utan att först ta fart och kan även stå stilla i luften Första helikoptern byggdes i slutet av 1930-talet

Jetmotorn Jet betyder stråle på engelska Bränsle brinner i jetmotorn och det bildas stora mängder heta gaser som strömmar bakåt Planet drivs då framåt, jämför med om du släpper ut luften ur en ballong Avgaserna sätter även fart på en turbin som driver en kompressor fram i motorn Kompressorn pumpar in luft till förbränningen i motorn (det kan inte brinna utan luft) I moderna jetmotorer sätter turbinen också fart på ett fläkthjul eller en propeller som ytterligare förstärker dragkraften

Resa i rymden Krävs mycket hög fart för att en farkost ska kunna ta sig ut i rymden och stanna där Satteliter som kretsar i en bana kring jorden rör sig 8 km/sekund För att en rymdsond ska kunna slita sig loss från jordens dragningskraft och ta sig ut i rymden krävs en hastighet på 11 km/sekund För att nå den hastigheten använder man raketer som drivs med flytande bränsle. Det har man för att kunna reglera bränsletillförsel och hastighet

Raketer och satelliter Runt 1930 experimenterades det med raketer med flytande bränsle Tyskarna utvecklade V2-raketer under andra världskriget V2-raketerna bar stora raketer som skickades som bomber mot fiendestäder Raketexperterna fortsatte sitt arbete även efter kriget, i USA och Sovjetunionen Man ville utveckla robotvapen (missiler) men intresserade sig även för rymden 1957 sände Sovjet upp den första satelliten Sputnik upp i rymden USA kämpade med att hålla jämna steg med Sovjet

Första månlandningen USA ville gärna ”vinna” över Sovjet 1969 lyckades de genom att Neil Armstrong landade på månen https://www.youtube.com/watch?v=RMINSD7MmT4

Raketer och rymdfärjor Det är dyrt med rymdfärder Rymdfärjor som kunde återanvändas utvecklades i USA. Den släpper ner sina använda raketer i fallskärmar och återvinner bränsletankarna. Sen landar rymdfärjan som ett flygplan och kan användas igen. En raket lyfter upp en farkost i rymden I en flerstegsraket bränns ett raketsteg upp i taget. När bränslet tagit slut släpps raketsteget loss och brinner upp i atmosfären

Raketer och rymdfärjor Astronauterna sitter i en kapsel högst upp i raketen

Satelliter och sonder För att färdas till andra planeter används sonder utan passagerare. De kan göras mindre och klarar andra miljöer än människan. Används för att studera himlakroppar. Satelliter kretsar i en bana kring jorden och andra himlakroppar och används för att studera jorden utifrån atmosfären och för att skicka signaler från en plats till en annan på jorden – GPS