1. Ge exempel på krafter och när de behövs
2. Identifiera olika krafters riktning och storlek.
3. Redogör för sambandet mellan massa och tyngd och för enheterna kilogram och newton
4. Redogör för månens och jordens dragningskraft
5. Vad är hävstång och när används den
6. Vad är dynamometer
7. Vad är tyngdpunkt
8. Vem var Isaac Newton
9. Redogör för sambandet mellan tryck, kraft och area. Vilka enheter finns för tryck
10. Varför använder man snöskor
11. Redogör för lufttryck, övertryck, undertryck och vakuum. Ge också exempel
12. Vad är en barometer
13. Vad händer med en instängd gas om man höjer temperaturen på den?
14. Uppgifter

Ge exempel på krafter och när de behövs

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. Friktionskraften är den kraft som håller emot då man släpar exempelvis en låda på marken.

Identifiera olika krafters riktning

Man anger kraft med pilar. Ju större kraft desto längre pil. Man kan även skriva ut hur stor kraften är. Kraft anges i newton (N). En kraft hålls alltid emot av en motkraft.


En kraft kan vara riktad i andra riktningar också. Här ersätts två krafter med en kraft på 70 N. De streckade linjerna är gjorda som hjälp då man ritar in den ersättande kraften.


Redogör för sambandet mellan massa och tyngd och för enheterna kilogram och newton

Massan hur mycket materia ett föremål består av. Massan anges i kilo (kg). Massans tyngd är dragningskraften mot jordens centrum. En viss massa har alltså en viss dragning mot jorden.


F = kraft eller tyngd (enhet anges i Newton (N))
m = massa (kg)
g = tyngdkraftskoefficient (m/s2) = 10 m/s² på jorden (Jupiter har ung. 25 m/s²)

Räkna med ovanstående formel ut hur stor tyngdkraft just din massa har på jorden.

Redogör för månens och jordens dragningskraft

Alla massor har dragningskrafter på varandra. Jorden påverkar exempelvis månen med en viss dragningskraft. Samma dragningskraft påverkar även månen jorden med. Det är alltid en kraft som håller emot, annars skulle ju månen slungas ut i rymden. Denna typ av kraft kallas gravitationskraft.


Vad är hävstång och när används den


Med hjälp av en hävstång kan man flytta stora stenar. En växellåda i en bil bygger också på hävstångseffekten. Små kugghjul drar större kugghjul vilket ger större kraft.

Vad är dynamometer

Med en dynamometer mäter man krafter.


Ju större kraft kroken dras ned, desto större kraft visas på den graderade skalan som finns på röret. Ta fram en dynamometer och testa vilka krafter som kan uppstå. En dynamometer är ofta även graderard i gram (en massa).

Vad är tyngdpunkt

Ett föremåls tyngdpunkt är den punkt där man kan säga att all dess massa är samlad. En järnkula har sin tyngdpunkt i mitten. Då man Balanserar en blyertspenna på fingret har man tyngpunkten alldeles ovanför fingret, fast i mitten av pennan. Nedan visas tyngdpunkter i två figurer. Lägg märke till att även om figur 1 är en cylinder så är dess tyngdpunkt mitt inne i volymen.


Figur 1                                      Figur 2
 
Om man välter en geometrisk figur vandrar tyngdkraften från tyngpunkten snart utanför stödytan. Då detta sker välter föremålet av sig själv. Ställ ett mjölkpaket på ett bord och börja luta det ända tills det välter av sig själv. Just då har tyngdpunkten hamnat utanför stödytan.

Vem var Isaac Newton


Isaac Newton levde i England från 1643-1727. Han studerade tyngdkraften och namngav enheten för kraft (Newton). Det sägs att Newton började undersöka tyngdlagarna då han såg ett äpple falla från ett träd.

 

Tryck

Redogör för sambandet mellan tryck, kraft och area. Vilka enheter finns för tryck


P = Tryck (enhet: Pa el. N/m²)
F = Kraft (N)
A = Area (m²)

Enheten för tryck är Pa (Pascal). Vidare anges tryck i "bar", "atmosfärers tryck" och i "millimeter kvicksilver". Tryck betyder alltså att en viss kraft fördelas på en viss area.

Varför använder man snöskor

En människas tyngd hålls emot av en kraft med samma storlek som verkar underifrån och upp mot fotsulorna. All tyngd fördelas på fötternas area. Om arean är större innebär det att trycket mot underlaget blir mindre. På så sätt sjunker en människa med snöskor inte ner så djupt i snön. Se formel ovan. Sätt in en större area i formeln och se vad som händer med trycket.


Redogör för lufttryck, övertryck, undertryck och vakuum. Ge också exempel

Lufttryck:
Luften (bl.a. kvävgas, syrgas, etc.) som finns ovan jord har en viss massa. Massan har en viss tyngd på jorden. Luftens sammanlagda tyngd över en kvadratmeter på jordytan gör att det bildas ett tryck här. Detta tryck kallas en atmosfärs tryck eller en bar. En atmosfärs tryck tynger lika mycket som en tio meter hög vattenpelare. Så här stor är en atmosfärs tryck omräknat i Pa?


En atmosfärs tryck eller en bar är enligt ovanstående beräkning 100000 Pa.

Övertryck
Om man pumpar in luft i en sluten plåtburk ökar lufttrycket i plåtburken. Trycket i burken är större än utanför. Man säger att det råder ett övertryck i plåtburken.

Undertryck
Om man istället suger ut luft ur en sluten plåtburk råder det ett lägre tryck inne i burken än utanför. Man säger att man har ett undertryck i burken.

Vakuum
Pumpar man ut all luft ur en plåtburk så att det inte finns någon luft kvar säger man att man har vakuum i burken. Ute i rymden finns ingen luft alls. Detta gör att vi har ett konstant vakuum i rymden.

De Magdeburgska halvkloten
Otto van Guericke (år 1654) gjorde en berömd uppvisning. Han tillverkade två halvklot i metall som precis passade in i varandra. Otto uppfann en luftpump så att han kunde pumpa ur luften ur det bildade klotet. Åtta hästar kopplades till ena halvklotet och åtta hästar till det andra. Därefter fick de försöka dra isär klotet. Den undertryck som bildats i klotet var så stort att klotet inte delade sig trots alla hästkrafter. Anledningen till att kloten inte delade sig var att lufttrycket utanför kloten var större än inne i klotet. Luften utanför klotet tryckte ihop klothalvorna med så stor kraft att de ej delades. På så sätt kan det visas att det lufttryck vi vistas i är ganska stort.


Vad är en barometer

En barometer mäter lufttryck.


Vad händer med en instängd gas om man höjer temperaturen på den?


Har vi istället haft en ballong som värms upp, skulle ballongens ökade innertryck leda till att ballongen skulle bli större. Tänk på att det alltid är ett mottryck som håller emot då ballongen blir större.

Uppgifter

1. Räkna ut hur stor tyngdkraft just din massa har på jorden?
2. Ställ ett mjölkpaket på ett bord och börja luta det ända tills det välter av sig själv. Gör på samma sätt då mjölkpaketet ligger ner. Hur skall du göra för att få fram tyngdpunkten?
3. Ta fram en dynamometer och testa vilka krafter som kan uppstå?
4. Ge exempel på var vi har övertryck respektive undertryck?
 

Kursen är sammanfattad av Admin

De naturvetenskapliga grundkurserna för högstadiet är skrivna av Lars Helge Swahn. Kurserna är utvecklade under 9 års tid och har använts för höstadiets åk 8 och 9. De är ämnade att ge snabbt eleven en övergripande bild om respektive arbetsområde. För LPO 94 täcker kurserna nivån G och ger även viss information för betyget VG.