ETT kraftfull avsnitt

Varför faller pennan mot marken? Tyngdkraft

Varför faller inte pennan mot marken nu då den ligger stilla på ett bord?

Varför faller inte pennan mot marken nu då den ligger stilla på ett bord? Normalkraft Tyngdkraft

Vad påverkar pennan under resans gång när jag skjuter iväg den över bordet?

Vad påverkar pennan under resans gång när jag skjuter iväg den över bordet? Normalkraft Niklas muskelkraft Friktionskraft Tyngdkraft

Vad påverkar pennan under resans gång, den här gången, när jag skjuter iväg pennan över bordskanten?

Vad påverkar pennan under resans gång, den här gången, när jag skjuter iväg pennan över bordskanten? Normalkraft Niklas muskelkraft Friktionskraft Luftmotstånd Tyngdkraft Tyngdkraft

Vad händer med gummibandet? Varför blir det så?

Vad händer med gummibandet? Varför blir det så? muskelkraft Med hjälp av kraften ändras föremålets form muskelkraft

Vilken del inom fysiken har vi studerat?

Kraft Krafter förekommer överallt och av många olika orsaker. Kraften är osynlig men vi ser vilka effekter den har.

Vad är kraft? Hur uppkommer (skapas) en kraft? Inom fysiken har ordet kraft en speciell betydelse: En kraft är något som kan: Skapa rörelse hos ett föremål Ändra en rörelseriktning hos ett föremål Bromsa ett föremåls rörelseriktning Ändra formen på ett föremåls form En kraft kan därmed skapas genom att: Sätta ett föremål i rörelse Ändra riktning på ett föremål Bromsa ett föremål Ändra ett föremåls form FILM FILM

Isaac Newton upptäckte tyngdkraften på 1660-talet när ett äpple föll ner i huvudet på honom.

Olika sorters krafter Gravitationskraft/dragningskraft Tyngdkraft som är jordens dragningskraft Friktionskraft Normalkraft/lyftkraft Muskelkraft

Vikt / Massa Massan är hur mycket material föremålet innehåller. Massans enheter är gr, hg, kg…..

Tyngd Tyngd är en kraft (jordens dragningskraft på föremålet) och mäts i enheten newton. Enheten för kraft är newton (N). 1 N är ungefär lika med jordens dragningskraft på en 100-gramsvikt.

Våg & dynamometer Tyngd Massa

Tröghet - vad är det? Det behövs en kraft för att ändra hastigheten. Trögheten gör att ett föremål som är stilla vill fortsätta att vara stilla och föremål som är i rörelse vill fortsätta att vara i rörelse. Med andra ord, viljan att behålla sitt tillstånd. Tröghet är ett motstånd mot att ändra hastigheten. Varje gång du åker bil och den tvärbromsar fortsätter du framåt på grund av trögheten. Förhoppningsvis har du bilbältet på dig… Ju större massa desto större tröghet. Jämför cykel, bil och långtradares bromssträcka.

Varför säkerhetsbälte? På grund av trögheten vill kroppen fortsätta i den hastigheten bilen har före inbromsningen. Därför behövs en motverkande kraft som stoppar rörelseriktningen på kroppen. Har du inte säkerhetsbälte som motverkande kraft kommer du flyga rakt ut genom rutan!!

Massa och tyngd på repris Niklas På jorden Vikt= 90 kg Tyngd= 900 N Mali på månen Vikt=90 kg Tyngd= 150 N

Hur mycket väger du i rymden? www.ungafakta.se/stjarnorplaneter/?sida=/stjarnorpla neter/himlakroppar/vikt.asp

Tyngdkraft: Tyngdkraften påverkar all materia (sånt som finns och väger något) på jorden. På så sätt hålls vi människor kvar här på jorden och svävar inte iväg. På samma sätt som ett föremål dras mot jorden dras även jorden mot föremålet.

Andra krafter: Muskler, motorer och magneter kan också skapa krafter Andra krafter: Muskler, motorer och magneter kan också skapa krafter. Friktionskraften är den kraft som håller emot då man släpar exempelvis en låda på marken.

Friktionskraft Vad är detta egentligen? http://www.youtube.com/watch?v=TkXAJHitPAY&fea ture=related

Friktion - En kraft som bromsar Friktion är en motkraft till kraften som skapar Rörelse. Friktionskraften påverkas av Ojämnheter mellan föremålet och underlaget Tyngdkraften. Ju större tyngd, desto större friktionskraft

Friktion på gott Friktion är till nytta (minskar halka, t.ex. mellan bildäck och vägbana) Ibland vill man minska friktionskraften

Friktion på ont Friktion kan vara ett hinder I maskiner och motorer försöker man minskar friktionen mellan de olika delarna. Man kan använda kullager Att använda olja som smörjmedel

Hur identifieras en kraft? För att visa att ett föremål är utsatt för en kraft ritar man en kraftpil. Ju större kraft desto längre pil. Man kan även skriva ut hur stor kraften är. Kraft anges i newton (N). Pilspetsen visar åt vilket hål kraften påverkar föremålet.

Vilken kraft påverkar på föremålet och åt vilket håll

Kraft och motkraft En kraft hålls alltid emot av en motkraft. Det finns ingen ensam kraft d v s för varje kraft som verkar på ett föremål finns en lika stor och motriktad kraft någonstans.

Kraft och motkraft Om jag trycker på ett häftstift mot en vägg med kraften 100 N så utövar häftstiftet en lika stor kraft på min tumme tillbaks. (det är den som gör ont)

Kraft och motkraft Var finns motkraften till tyngdkraften? Jorden påverkas av en lika stor kraft som du påverkas av den.

Kraft och motkraft Isbana; du knuffar din kompis och det verkar en lika stor motkraft tillbaka på dig. Simmar; du för vattnet tillbaka med en kraft, reaktionen blir att vattnet för dig framåt (motkraft) Vattenslang; Vattnet pressas ut med en kraft, det verkar en lika stor kraft tillbaka från vattnet på slangen. (Därför dansar slangen om du inte håller i den) Rekyl; Det kommer en motkraft från kulan på geväret. Därför knuffas du bakåt. Inte lika långt som kulan pga att kulan är mindre  massan har betydelse!!

Action and reaction. http://www.youtube.com/watch?v=cP0Bb3WXJ_k&fea ture=related

Tyngdpunkt

Hävstänger En hävstång är en stav, ett handtag eller liknande som är vridbar kring en punkt. Med en hävstång kan man öka eller minska kraften. Om kraften ökar, minskar rörelsen och tvärt om. Vid hävstänger är det oftast två krafter som är viktiga för funktionen.

Tvåarmade hävstänger Sax, balansvåg och gungbräde är exempel på tvåarmade hävstänger. Var är vridningspunkten?

Tvåarmad hävstång

En skottkärra, nötknäppare och pincett är exempel på enarmade hävstänger. Var är vridningspunkten?

Enarmad hävstång

Vridmoment Vridmoment eller kraftmoment är en krafts förmåga att vrida en kropp kring en punkt. Vridmoment t = F*r

Tryck Tryck är den kraft som fördelas på en viss yta. Man kan ange detta i flera olika enheter t.ex. bar, N/m2 och Pascal (Pa). 1 N/ m2 = 1 Pa. Blaise Pascal var en fransk matematiker och fysiker på 1600-talet som givit namn åt enheten för tryck. Liten area = stort tryck kan vara bra att veta så man ej går in med högklackat på furugolvet har utnyttjats då vi tillverkat redskap som t.ex. nålar, knivar, spikar osv. för att de ska fylla sin funktion. Stor area = litet tryck kan vara bra att veta om man ska ta sig fram i djup snö- snöskor eller skidor underlättar och fördelar trycket på en större yta. Bra att veta om du ska rädda någon ur en isvak. Ligg ner och fördela trycket på hela kroppens yta. Pascalfilm Sli

Tryck i vätskor Det tryck man upplever då man är i vattnet beror på vattnets tyngd man har ovanför sig. Ju djupare du kommer desto större vattenmassa har du ovanför dig = högre tryck. Det är högre tryck i havet en i sötvatten. I havet har vattnet högre densitet (väger mer / volymenhet) och skapar då ett högre tryck. Trycket är lika stort på hela kroppen. Viktigt för dykare att inte gå upp till ytan för snabbt. Man kan då drabbas av dykarsjuka p.g.a. för snabb tryck skillnad. Kan vara nödvändigt att då ligga i en tryckkammare där man sänker trycket successivt.

Tryck finns i alla vätskor Tryck i vätskor Tryck finns i alla vätskor Hur djupt kan man dyka – dykarsjuka – dekompression Vattentorn - kommunicerande kärl Tryck leds i vätskor – hydraulik Flyta eller sjunka – densitetet avgör Vattnets lyftkraft – båtar Blodtrycket

Liten area ger högt tryck Prova själv Stor area Lågt tryck Liten area Högt tryck

1000 liter 900 liter 800 liter 700 liter 600 liter 500 liter 400 liter Tryck finns i alla vätskor Trycket under en vattenyta orsakas av det vatten som finns ovanför. Ju djupare man kommer, desto större tryck blir det. 1000 liter 900 liter 800 liter 700 liter 600 liter 1 m 500 liter 400 liter 300 liter 200 liter 100 liter

1 m3 = 1000 liter 1 m 1 m 1 m Tryck finns i alla vätskor Trycket under en vattenyta orsakas av det vatten som finns ovanför. Ju djupare man kommer, desto större tryck blir det. 1 m 1 m3 = 1000 liter 1 m 1 m

1 m3 = 1000 liter 1 m3 = 1000 kg 1 m3 = 1 ton Vatten Tryck finns i alla vätskor Trycket under en vattenyta orsakas av det vatten som finns ovanför. Ju djupare man kommer, desto större tryck blir det. Vatten 1 m3 = 1000 liter 1 m3 = 1000 kg 1 m3 = 1 ton

1 m2 Tryck finns i alla vätskor Trycket under en vattenyta orsakas av det vatten som finns ovanför. Ju djupare man kommer, desto större tryck blir det. 1m = 1 ton 1000 kg Eller 10 000 N 10000 Pa Eller 10 kPa 10 m = 10 ton 100 000 N 100 kPa

Hur djupt kan man dyka – dykarsjuka – dekompression Den allra djupaste bemannade­ dykningen skedde 1960, då schweizaren Jacques Piccard och amerikanen Donald Walsh tog sig ner till drygt 10 900 meters djup i Challengerdjupet i en så kallad batyskaf (se Allt om Vetenskap 1-2005). För så kallad scuba-dykning är rekordet 318,25 meter, satt av sydafrikanen Nuno Gomes i juni i år.  När det gäller fridykning, alltså dykning med så mycket luft man kan få med sig i ett enda andetag, finns det en internationell organisation vid namn AIDA som stöds av många fridykare. Deras officiella rekord i klassen No Limits hålls av österrikaren Herbert Nitsch och lyder på 172 meter och är satt utanför Kroatien. Han var då under vattnet i 3 minuter och 45 sekunder. 

Hur djupt kan man dyka – dykarsjuka – dekompression Vad är det? Dykarsjuka är en sjukdom som kan drabba både människor och djur som har blivit satta under tryck och sedan går tillbaka till mindre tryck igen. T.ex. dykare och gruvarbetare. Den kan visa sig i form av milda symptom, såsom trötthet, kliande och "skinrash". Eller som mer seriösa symptom som t.ex. ovanlig svaghet, yrhet, smärta i leder, medvetslöshet och död. Varför händer det? När man trycksätter kroppen så bildas små bubblor i blodomloppet Är man dock under tryck för länge och inte har tillräcklig dekompression på vägen upp, eller om man har en för snabb uppstigningshastighet. Då hinner inte kroppen "vädra ur" dessa bubblor utan de blir istället större utav tryckminskningen (som dykare vet så blir en bubbla på 30 m fyra ggr så stor på ytan). Dessa bubblor samlas och bildar ännu större bubblor tillsammans. Detta leder till problem som kan vara livshotande.

Tryck finns i alla vätskor Trycket under en vattenyta orsakas av det vatten som finns ovanför. Ju djupare man kommer, desto större tryck blir det. Gravens maximala djup finns i Challengerdjupet och ligger 11 024 m under havsytan.  En kvadratmeters yta på botten trycks av 11 miljoner liter (kg) vatten ovanpå. Trycket är alltså: 110 000 000 Pa Man kan också säga att trycket är: 110 Mpa (megaPascal) FILM

Vad är densitet nu igen? Densitet handlar om hur tätt ett ämne är. Tänk dig att du har en vanlig tärning och att du kan öppna den med ett litet lock upptill. Tärningen är ihålig. En vanlig tärning är 1 cm3 stor. Det betyder att varje sida på tärningen är 1 cm lång. Om du exempelvis häller i vatten i tärningen och sedan väger den, då kommer du upptäcka att den väger 1g. Densiteten för vatten är alltså 1 g / cm3. Alltså är densitet: Vad väger en liten kubikcentimeter av ämnet.

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

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

Tydligen sjunker järn. Varför flyter järnbåtar då? Flyta eller sjunka – densiteten avgör Tydligen sjunker järn. Varför flyter järnbåtar då?

Arkimedes princip Har fått sitt namn efter den grekiska fysikern och matematikern Arkimedes. Arkimedes kom på varför vissa föremål flyter och varför vissa sjunker. Detta gjorde han i badet och lär ha utbrustit ”Heureka”! (jag har funnit det) Arkimedes princip = lyftkraften på ett föremål som är nedsänkt i en vätska, är lika stor som den undanträngda vätskans tyngd. Ex: om du lägger i en sten i en spann med vatten upp till kanten, kommer vatten motsvarande stenens vikt att rinna över kanten.

Vattentornet Idén med vattentorn har uppkommit genom kunskapen om kommunicerande kärl. Kommunicerande kärl = vattennivån vill utjämnas så nivån blir densamma i alla kärl. Genom denna effekt och att man placerar vattentornet högre än de hus vattnet skall till så skapas ett högt tryck som får vattnet att rinna i kranarna då vi skruvar på dem. Trycket bildas efter som vattnet vill hålla samma nivå överallt. Viktigt att vattentornet är högsta punkten!

Kommunicerande kärl

Vattentorn Vattentorn - kommunicerande kärl

Tryck leds i vätskor – hydraulik

Tryck i gaser Den gasblandning vi framförallt lägger tyngdvikten på är trycket i luft. Men principerna är de samma i de flesta gaser. Vi utsätts hela tiden för luftens tryck. Precis som trycket i vatten är det tyngden av den massa som befinner sig ovanför oss i atmosfären som utgör trycket på oss. Skillnaden är att i vattnet är det vattnets tyngd och i luften är det luftens tyngd. Ju högre upp i atmosfären du kommer, desto lägre blir trycket. T.ex. om du är uppe på en bergstopp kokar vattnet vid en lägre temperatur än 100 grader. Detta p.g.a. att trycket på vattenmolekylerna är mindre och då kan vattnet koka tidigare. Länk

Hur uppkommer trycket i en gas? Oftast gör man jämförelsen mellan trycket inuti någon form av behållare och det omgivande lufttrycket. T.ex. i olika däck så vill vi att det ska vara hårt och ”välpumpat”. Då skapar vi ett tryck som är större än det omgivande lufttrycket. Det är molekylerna vi pumpar in i däcket som trycker ut däcket p.g.a. deras rörelse. Desto fler molekyler desto större tryck. Om vi dessutom ökar temperaturen så rör sig molekylerna snabbare och trycket ökar ytterligare. Det är därför du kan uppleva att det är lite luft i däcket om det helt plötsligt blir kyligt en natt. Molekylerna i däcket rör sig långsammare  trycket minskar. Sammanfattningsvis: många molekyler i behållaren ger högt tryck, högre temperatur ger ett högre tryck.

Övertryck Övertryck kallas det om trycket i en behållare är högre en det omgivande lufttrycket. Exempel på behållare med övertryck är cykeldäck, ballonger, gastuber och sprayflaskor. Viktigt att tänka på med övertryck är att visa behållare inte tål för stort övertryck. Känsligt med t.ex. extrem värme hos gasflaskor eller sprayflaskor vilket gör att molekylerna rör sig fortare och då ökar trycket. Behållaren och gasen kan då explodera med väldig kraft. Länk

Undertryck Här är trycket i behållaren lägre än det omgivande lufttrycket. Behållaren drar eller knycklar ihop sig. Ett bra exempel där vi utnyttjat detta är såkallad vakuumförpackning. Då drar vi ut all luft och syre ur förpackningen. Detta för att t.ex. den mat vi har i behållaren inte skall förstöras utan istället få en längre hållbarhet. Syre krävs för att bakterier och övriga organismer skall kunna leva! Att sänka temperaturen kan också skapa ett undertryck. Länk

Exempel på hur kunskapen utnyttjats och påverkat vårt samhälle Vakuumförpackning  längre hållbarhet Sprayflaskor  mindre plats Flygplan Tryckskillnad mellan över och undersidan på vingen skapar lyftkraft. Transporter. Dock miljönegativt. Däck  säkerhet, transporter Vattentorn  billig transport Bromssystem  säkrare och lättare Dörrar  öppnas lätt och smidigt

Solsystemet I vårt solsystem ingår nio stora planeter. De roterar kring solen i ellipsformade banor.

Planeterna heter: Merkurius Venus Jorden (Tellus) Mars Jupiter Saturnus Uranus Neptunus (Pluto)

Solsystemet FILMEN SOLSYSTEMET 2 FILM

Planeterna ligger glest i rymden Planeterna ligger glest i rymden. Det ser man om vi förminskar solsystemet så att jorden blir ett klot med diametern 3 meter. 3 meter

I denna skala får halva solsystemet plats inom Sveriges gränser. Med solen vid sydkusten hamnar Pluto vid Treriksröset. Neptunus Uranus Saturnus Jupiter Mars Jorden (Tellus) Venus Merkurius Solen

Jorden roterar kring en tänkt axel som går genom Nord- och Sydpolen.

Jordaxeln lutar åt samma håll hela tiden Jordaxeln lutar åt samma håll hela tiden. Detta ger oss de fyra årstiderna. Hur det går till kan du se på filmen på nästa sida. Vår Sommar Vinter Höst

Årstiderna FILM Klicka här för att starta filmen

Jorden är den tredje planeten från solen räknat Jorden är den tredje planeten från solen räknat. Jorden är unik genom att här finns flytande vatten på ytan och en atmosfär med mycket syre.

Jordens inre I jordens inre är tempe-raturen flera tusen grader. I manteln är temperaturen lägre, men tillräcklig för att materian ska vara i ett slags halvflytande tillstånd. Jordskorpan är 10–50 km tjock. Atmosfär Jordskorpa Mantel (övre) Mantel (undre) Yttre kärna (flytande) Inre kärna (fast)

På ca 10 km höjd är luften så tunn att vi inte kan andas. På dessa höjder är det också kallt, neråt –50 grader.

Vår måne är en stelnad himlakropp som saknar atmosfär. Månen Vår måne är en stelnad himlakropp som saknar atmosfär.

Det tar 28 dagar för månen att gå ett varv kring jorden.

Under en månad ser vi månens olika faser. Halvmåne Nymåne Fullmåne Halvmåne

Nymånen är en tunn skära och vid fullmåne är månen ”rund som en ost”.

Solförmörkelse Månen skuggar ibland delar av jorden. Vi får total solförmörkelse på områden som ligger i kärnskugga. Delar som ligger i halvskugga får partiell solförmörkelse. Partiell solförmörkelse Halvskugga Solförmörkelse Total solförmörkelse Kärnskugga Månens bana

Jordens skugga kan också fall på månen. Då inträffar månförmörkelse. Månens bana Halvskugga Kärnskugga

Ebb och flod Månen påverkar jorden med sin dragningskraft. Vi märker det genom att havsvattnet på vissa områden på jorden har ebb och flod. Ebb Månen Flod Flod Ebb

Vid ebb ”försvinner” vattnet ut i havet.

Asteroidernas storlek varierar från 1 km till 1000 km tvärs över. I solsystemet finns också småplaneter, asteroider. De flesta finns i ett bälte mellan Mars och Jupiter (asteroidbältet). 1–1000 km

Stora asteroider har fått egna namn och några har till och med egna månar. Asteroiden Gaspra Asteroiden Ida och dess måne Dactyl

Kometer Kometer är himlakroppar som rör sig i banor som sträcker sig långt utanför solsystemet. En komet består av sten och is. När de kommer i närheten av solen förångas en del is. Detta syns som en svans på kometen. Kometen Kohoutek, fotograferad 1974.

Meteoroider, meteorer och meteoriter I rymden finns också meteoroider. Meteoroider, meteorer och meteoriter Meteorid

De flesta som når jorden brinner upp i atmosfären och kallas då meteorer.

Några brinner inte upp helt utan träffar jordytan som meteoriter.

År 1984 hittade vetenskapsmän en meteorit på Antarktis År 1984 hittade vetenskapsmän en meteorit på Antarktis. Den har kommit från planeten Mars.

Solen är ett glödande gasklot.

I solens kärna är temperaturen flera miljoner grader I solens kärna är temperaturen flera miljoner grader. Temperaturen sjunker vid ytan till ca 5000 grader. Kromosfär Fotosfär Kärna

Här kan du se hur stora dom är jämfört med Jorden. Från solytan slungas det ut enorma glödande gasmoln som kallas protuberanser.

Ett annat fenomen på solytan är solfläckarna Ett annat fenomen på solytan är solfläckarna. Vart 11:e år är antalet solfläckar maximalt.

Stjärnbilder Under bra förhållanden kan man med blotta ögat se cirka 5000 stjärnor på stjärnhimlen. Några som ser ut att ligga nära varandra har man sedan lång tid tillbaka fört samman till stjärnbilder.

Karlavagnen och Orion är ett par välkända stjärnbilder.

Sammanfattning Vårt solsystem består av solen, nio stora planeter och deras månar, samt ett stort antal småplaneter, asteroider. När vår måne kommer i vägen för solstrålarna uppstår solförmörkelse. Är solen helt skymd blir det total solför-mörkelse; är den delvis skymd är förmörkelsen partiell. I solsystemet ingår också de kometer som återkommer med jämna mellanrum samt meteoroider, av vilka några faller ner på jorden som meteoriter. Solen är en av stjärnorna i Universum. Stjärnor som ser ut att ligga nära varandra på stjärnhimlen förs samman till stjärnbilder./ Planeterna roterar kring sina egna axlar och rör sig i ellipsformade banor kring solen. Jordaxeln lutar, vilket ger upphov till våra fyra årstider.

Hoppas du lärt dig ny kunskap =)