Fysik

Naturvetenskap

Vetenskapen om materia, energi och krafter Fysik Vetenskapen om materia, energi och krafter Klassisk mekanik = Vetenskapen om hur en kropp rör sig när den utsätts för krafter. Elektromagnetism = Vetenskapen om de fenomen som uppstår på grund av elektriskt laddade partiklar. Relativitet = Vetenskapen om tid och rums föränderlighet. Termodynamik = Vetenskapen om värme och dess relation till andra energiformer. Kvantfysik = Vetenskapen om materia, energi och krafter på små avstånd.

Klassisk mekanik 1 Rörelselagar Newtons första rörelselag - En kropp förblir i vila eller i likformig rörelse (konstant hastighet i en riktning) så länge inga yttre krafter verkar på den.

Klassisk mekanik 2 Rörelselagar Newtons andra rörelselag - Accelerationen en kropp får av en kraft, har samma riktning som och är proportionell mot kraften, samt är omvänt proportionell mot kroppens massa (F = m ∙ a).

Klassisk mekanik 3 Rörelselagar Newtons tredje rörelselag - Två kroppar påverkar alltid varandra med lika stora och motriktade krafter.

Klassisk mekanik G Rörelselagar Newtons gravitationslag - Två kroppar dras till varandra med en kraft som är proportionell mot kropparnas massor och omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet mellan dem (F = Gm1m2/r2).

Klassisk mekanik Ljud Luft

Klassisk mekanik Ljud

Klassisk mekanik Ämnesdidaktik Undersöka rörelselagar Curling Rita ett curlingmål på golvet. Tävla i att rulla eller skjuta (beroende på om golvet är halt eller inte) föremål närmast mitten av boet. Vad avgör hur långt föremålet kommer? Vad händer om föremålet är tyngre? Hur styr man riktningen? Kasta prick Gå till en öppen plats. Rita ut ett curlingmål på marken. Tävla i att kasta ett föremål närmast mitten av boet. Vad avgör hur långt föremålet kommer? Vad händer om föremålet är tyngre? Hur styr man riktningen? Fritt fall Gå upp på en liten höjd. Släpp saker därifrån. Kan du få två saker att falla lika snabbt? Vad avgör hur snabbt något faller? Varför faller det? Gör en fallskärmsgubbe.

Klassisk mekanik Ämnesdidaktik Undersöka ljud Spela linjal Håll fast en linjal på bordet, men så att den sticker ut en bit utanför kanten likt en simhoppssvikt. Slå på linjalen. Försök få olika toner. Testa få olika ljud genom att lägga linjalen på olika material. Muggtelefon Trä en synål med en tålig oelastisk tråd genom botten av en plastmugg. Slå några knutar på tråden. Gör likadant med andra änden av tråden i en annan mugg. Håll tråden spänd och tala med varandra i muggtelefonen. Hur lång kan den bli? Kan man prata runt hörn? Kan man koppla ihop telefoner? Det går även att skapa ett ”telefonnät” med hjälp av rör. Testa gärna detta om du har tillgång till det.

Elektricitet - Laddade partiklar Elektromagnetism Elektricitet - Laddade partiklar + - + + - -

Elektricitet - Elektrisk ström Elektromagnetism Elektricitet - Elektrisk ström + + + - + - + + + + + + + - + - + - + + + + - + - + + + + + + +

Elektromagnetism Elektricitet - Atomen - +

Elektricitet - Gnugga ballong Elektromagnetism Elektricitet - Gnugga ballong

Elektricitet - Levande tejp Elektromagnetism Elektricitet - Levande tejp

Elektricitet - Tända lampan Elektromagnetism Elektricitet - Tända lampan

Magnetism - Permanenta magneter Elektromagnetism Magnetism - Permanenta magneter

Magnetism - Tillfälliga magneter Elektromagnetism Magnetism - Tillfälliga magneter

Magnetism - Hemmagjord kompass Elektromagnetism Magnetism - Hemmagjord kompass

Elektromagnetism Ämnesdidaktik Undersöka elektricitet Gnugga ballong Gnugga ballongen mot håret. Vad händer med håret? Vad händer med ballongen om du sätter den mot en vägg? Tejpa fast en sytråds ena ände på bordet. För ballongen över den andra änden. Vad händer? Släng pappersbitar på ballongen. Vad händer? Levande tejp Fäst två tejpbitar var för sig på något mjukt. Dra loss dem snabbt. För dem mot varandra. Vad händer? Tejpa den ena tejpbiten ovanpå den andra tejpbiten. Dra loss dem snabbt. För dem mot varandra. Vad händer? Tända lampan Försök att med hjälp av ett batteri och två kablar få en glödlampa att lysa. Var går strömmen? På vilka olika sätt kan man koppla så att lampan lyser?

Elektromagnetism Ämnesdidaktik Undersöka magnetism Permanenta magneter Lägg flera magneter på ett bord. Gärna med olika former och styrkor. Försök bygg något av dem. Försök flytta alla magneter till ena sidan bordet med hjälp av en av magneterna. Försök styr en magnet genom bordet med hjälp av en annan magnet. Tillfälliga magneter Ta fram en mugg full med småsaker. Stoppa ned en magnet i muggen. Vilka saker fastnade på magneten, det vill säga är magnetiska? Vad är dessa saker gjorda av? Hemmagjord kompass Dra en magnets ena ände längs med en synål 20 gånger, som att du kammar synålen. Lägg synålen på en korkbit som ligger och flyter i en vattenskål. Vänta ett tag. Vad händer? Varför?

Speciella relativitetsteorin

Allmänna relativitetsteorin

Termodynamik Värme

Termodynamik Värme utvidgar

Termodynamik Värme sprider sig

Termodynamik Ämnesdidaktik Undersöka hur värme utvidgar Två ballonger Blås upp två ballonger till samma storlek. Doppa den ena i kallt vatten och den andra i varmt vatten. Vad händer? PET-flaska med ballong Sätt en ballong över öppningen på en PET-flaska. Doppa PET-flaskans nedre halva i varmt vatten. Vad händer? Levande PET-flaska Stoppa en PET-flaska i frysen. Vad händer efter ett tag? Ta ut och värm den under kranen. Vad händer?

Termodynamik Ämnesdidaktik Undersöka hur värme sprider sig Teskedarna Ställ ner en massa saker i en mugg varmt vatten, men så att sakerna sticker upp ovanför muggen. Känn på sakerna. Vilken sak blir varmast? Vilken är kallast? Vem stjäl värmen? Ställ fram en mugg kallt vatten och en mugg varmt vatten. Mät temperaturen i dem. Vänta ett tag och mät sedan igen. Varför blir det kalla vattnet varmare? Var kommer värmen ifrån? Varför blir det varma vattnet kallare? Var tar värmen vägen?

Kvantfysik

Sammanfattning Fysik är vetenskapen om materia, energi och krafter. Elektroners rörelser ger i vårt vardagliga liv ofta upphov till statisk elektricitet och elektrisk ström . Inom fysik studeras de mest grundläggande naturlagarna. Övriga naturvetenskaper kan ses som en påbyggnad av fysik. Materia kan vara magnetisk. Magneter dras till varandra (med ena änden först). Fysik delas in i discipliner, inom vilka olika aspekter av naturen studeras. Relativitetsteorin förklarar hur rum och tid är föränderliga. Detta märks vid riktigt höga hastigheter. I naturen finns krafter, vilka kan få materia att röra sig i enlighet Newtons tre rörelselagar. Ju varmare materia är, ju mer rör sig de partiklar materian består av. Materia dras till varandra på grund av deras massor. Detta kallas gravitation. Detta gör att varm materia expanderar. Värme sprids genom att partiklar kolliderar med andra partiklar och överför rörelse, värme, till dem. Vågor är vanligt i naturen. Ljudvågor är förtätningar och förtunningar av luften, vilka vi kan höra. I naturen finns två typer av elektrisk laddning, positiv (+) och negativ (-). Kvantfysik förklarar hur naturen fungerar på väldigt små avstånd. Här är naturlagarna annorlunda än i resten av naturen. Protoner har positiv laddning och elektroner negativ laddning.

Ämneskunskap och ämnesdidaktik Fler tips Ämneskunskap och ämnesdidaktik www.sigtuna.se/skafferiet/tips