tisdag 23 september 2008
söndag 21 september 2008
Provdags
lördag 20 september 2008
Sista omgången
VG och MVG
- Arbete = Sträcka * Kraft
- Effekt = Arbete/Tid
- Lägesenergin motsvarar den energi som krävdes för att få upp ett föremål på en viss höjd. Lägesenergi= Tyngden (N) * Höjden (m) Enheten Nm brukar man använda när man pratar om arbete och när man pratar om energi använder man Joule, J. Exempel: En ekorre som väger 300 g har klättrat upp till en gren som sitter 3m över marken. Hur stor lägseenergi har ekorren? Ekorrens tyngd är 3N (Eftersom jorden drar med kraften 1N på 100g) Lägesenergin = tyngden * höjden = 3N * 3m = 9Nm = 9J
- Energiomvandlingarna vid fritt fall. Vi tar ekorren som exempel igen. Ekorrens lägesenergi är 9J när han sitter på grenen. Han ramlar ned och då omvandlas lägesenergin till rörelseenergi. När han faller minskar lägesenergin hela tiden. När han har fallit halva sträckan har han bara halva sin lägesenergi kvar, det vill säga 4,5 J. När han slår i marken har han ingen lägesenergi kvar. Om vi tittar på hur det är med rörelseenergin i stället blir det tvärt om. Innan ekorren har ramlat har han ingen rörelseenergi, men när han faller ökar hans rörelseenergi hela tiden eftersom hastigheten ökar hela tiden. Hans rörelseenergi är som allra störst ögonblicket innan han slår i marken, då är den 9J. Lägesenergin han hade uppe på grenen omvandlades till rörelseenergi. "Stötte han sitt lilla ben och den långa ludna svansen. Gick han hem till mamma på den gröna ängen, fick han meddetsamma krypa ner i sängen..." (Studs har vi inte hunnit prata ordentligt om så det kommer jag inte att fråga om)
- Det finns ett exempel här på bloggen under rubriken "Lägesenergi och rörelseenergi". Det handlar om en människa som är ute och cyklar i backar.
- Till exempel kilen, skruven eller hävstången. Läs på sidorna 209-210.
Ännu fler kortfattade kommentarer till målbeskrivningen
VG och MVG
- Om man kastar en boll från ett högt torn kommer hastigheten i horisontellt att vara konstant, hastigheten vertikalt ökar med 10m/s varje sekund. (så länge luftmotståndet inte gör sig gällande). Läs gärna sidorna 198-199.
- Hur kan två olika tunga föremål falla med samma acceleration? Jo, jorden drar mer på det tunga föremålet, men å andra sidan är det tunga föremålet svårare att sätta i rörelse eftersom det har större tröghet än det lätta förmålet. Därför blir det oavgjort i falltävligen. Jag rekommenderar läsning på sidan 196.
- Ju större massa desto större kraft krävs. Ju större kraft desto större acceleration. Ju större massa desto mindre acceleration. Och så vidare.
Centrifugering
Här måste man nästan ha en bra bild för att kunna förklara detta något så när vettigt. Jag hänvisar er därför till skrivboken och till ett kopierat papper som jag delade ut. Men ni kan ju det här, eller hur? Ni vet att föremålet som man snurrar runt flyger i väg i tangentens riktning när man släpper snöret. Tangenten är 90 grader mot snöret. Läs även i boken på sidan 194. - Galilei har jag skrivit om tidigare här på bloggen. Det är bara att bläddra ner, eller bläddra fram till sidan 195 i fysikboken.
- Hur ändras fallsträckan per sekund vid fritt fall? Ja, det skulle gå åt ganska många tecken till att förklara det utförligt här, men som tur är finns en bra tabell i boken på sidan 197. Där ser man att hastigheten är 0m/s från början (innan man släppt föremålet) och efter en sekund är hastigheten uppe i 10 m/s. Jaha, men hur långt hann förmålet falla under denna första sekund? Vi vet ju att sträckan = hastigheten * tiden och att tiden = 1s men hastigheten då? Den ökar ju från 0 till 10 m/s. Vilken hastighet ska man välja? Man får helt enkelt ta ett medelvärde, 5 m/s. Då blir det så här: sträckan = hastigheten * tiden = 5m/s * 1s = 5m. Föremålet faller alltså 5 meter under den första sekunden. Krångligt? Egentligen är det inte så svårt. Vi gör samma sak när vi tittar på den andra sekunden. När den andra sekunden börjar har föremålet hastigheten 10 m/s och när andra sekunden slutar har föremålet hastigheten 20 m/s. (eftersom hastigheten ökar med 10m/s varje sekund vid fritt fall). Vilken hastighet ska vi välja att räkna med under andra sekunden? Ja, vi tar ett medelvärde igen, 15m/s. Så sträckan = hastighet *tid =15m/s * 1= 15m. föremålet hinner alltså falla 15 meter under den andra sekunden. Nu har föremålet hållit på och fallit i två sekunder, hur långt har det fallit totalt? Ja 5m +15m = 20m. Capito? Oj nu råkade jag förklara det hela ganska utförligt ändå. Nåja, läs sidan 197 i alla fall.
Kortfattade kommentarer till målbeskrivningen
G
- Den här är för lätt. Ju snabbare man åker desto längre sträcka hinner man, och så vidare.
- Beräkning av sträcka, tid och hastighet. Titta på triangeln som jag skrivit om tidigare här på bloggen.
- Om man åker bil utan bälte och krockar kommer man att fortsätta framåt mot instrumentpanelen och vindrutan på grund av trögheten. Då går det illa. Med bälte på hindras man från att kastas framåt. Titta på sidan 191 i fysikboken, där finns fler exempel på situationer där trögheten spelar en viktig roll. Nästan överst på den sidan finns en bra mening; "Det är nämligen trögheten som gör det svårt att öka farten, att bromsa och att ändra rörelseriktning." Den kan du gärna stryka under och begrunda.
- När något faller ökar hastigheten hela tiden, närmare bestämt med 10 m/s, varje sekund. Att saker och ting faller nedåt beror på tyngdkraften. Luftmotståndet kan bromsa fallet.
Mekanisk energi
G
- Lägesenergi beror på att ett föremål är på en viss höjd. Energin motsvarar det arbete som behövs för att lyfta upp föremålet. Hur stor lägesenergi något har beror på hur tungt det är och hur högt upp det befinner sig. Exempel på situationer då lägesenergi är inblandad: En tavla som hänger på en spik på väggen har lägesenergi. Ett päron som hänger på en gren har lägesenergi. En bil som har kört upp för en stor backe har lägesenergi. Rörelseenergi beror på att något är i rörelse. Det kan tillexempel vara en bil som kör eller en hammare som är på väg mot en spik. Energin motsvarar det arbete som behövdes för att ge föremålet fart. Hur stor rörelseenergi något har beror på hastigheten och hur mycket det väger.
- Lutande plan när man ska lyfta något tungt kan man använda sig av lutande plan. då får man visserligen flytta föremålet längre, men å andra sidan behövs inte lika mycket kraft. Arbetet man utfört blir ändå det samma eftersom det är kraften * höjden. Texten här nedanför kommer från Wikipedia på nätet: Lutande plan användes till exempel när egyptierna skulle bygga pyramiderna då de istället för att lyfta upp stenblocken drog upp dem för sluttningar. En skruv använder sig också av ett lutande plan som är virat runt skruven. Det är mycket enklare att skruva än att spika, men när du skruvar måste du dra en lång väg för att skruven ska gå i till skillnad från när du spikar då du bara kan drämma några hårda slag. Du sparar kraft, men förlorar väg.
- Se första punkten under rubriken "Mekanisk energi"
fredag 19 september 2008
Lägesenergi och rörelseenergi
Energi kan ibland beskrivas som lagrat arbete.
Lägesenergi
Om man lägger upp en nyckelknippa på en hylla har man uträttat ett arbete. Om man låter nyckelknippan ligga kvar där har man lagrat de utförda arbetet i form av lägesenergi. Lägesenergin är lika stor som arbetet man utfört.
Exempel:
Nyckelknippans massa: 300 g
Nyckelknippasns tyngd: 3 N
Avstånd mellan golvet och hyllan: 2 m
Arbete = Kraft * Sträcka = 3N * 2m = 6Nm
Arbetet som krävs för att lägga upp nycklarna på hyllan är alltså 6 Nm. Lägesenergin som nyckarna har när de ligger på hyllan är lika stort som arbetet man utfört, det vill säga 6Nm, men när man pratar om energi använder man enheten J (Joule). 1Nm=1J
- Ju tyngre föremål, desto större lägesenergi.
- Ju högre höjd, desto större lägesenergi.
Om jag har två likadana pennor och lägger den ena på en stol och den andra på ett bord kommer pennan som ligger på bordet att ha högre lägesenergi eftersom den ligger högre upp. Det krävdes ett större arbete för att läga den uppe på bordet.Om jag lägger ett papper och en hammare på samma hylla kommer hammaren att få högre lägesenergi än pappret eftersom den är tyngre. Det krävdes ett större arbete för att lägga upp den på hyllan.
Rörelseenergi
Allt som rör sig har rörelseenergi.
- Ju större massa (kg) desto större rörelseenergi.
- Ju högre fart, desto större rörelseenergi
När man står uppe i ett högt torn och håller i en sten har stenen lägesenergi, men ingen rörelseenergi. När man släpper stenen och den börjar falla får den mer och mer rörelseenergi ju längre den faller. Det beror på att hastigheten ökar hela tiden. (tyngdaccelerationen) När stenen faller nedåt minskar lägesenergin hela tiden. När stenen slår i marken har den inte längre någon lägesenergi kvar.
Något att fundera på:
Använd orden arbete, lägesenergi och rörelseenergi för att förklara bilden nedan.
Fundera lite...
och lite mer..
och nu har du kanske ett lösningsförslag? Om inte kan du läsa här:
Personen utför ett arbete för att ta sig upp på högsta toppen. Personen har fått en lägesenergi som är lika stor som arbetet personen utfört. Personen rullar utför backen och lägesenergin övergår till rörelseenergi. Rörelseenergin är som störst i dalen och personen lyckas rulla över den mindre backen för att rörelseenergin är större än den lilla backens lägesenergi.
Vi räknade på läges-och rörelseenergi. Övningspapprena såg ut så här:
Vi hann inte klart med alla uppgifterna på lektionen, men du kan försöka göra klart dem hemma. Du har fått facit till dem.
onsdag 17 september 2008
Laboration: Effekt
......................Enhet
Kraft ............N
Sträcka ...... .m
Arbete ........ Nm...............Arbete = Kraft * Sträcka
Man kan utföra ett arbete låååångsamt eller snabbt. Om jag till exempel snabbt lyfter upp en sten på ett bord uträttar jag ett arbete och effekten är hög. Om jag lyfter upp samma sten på samma bord långsamt uträttar jag lika mycket arbete, men arbete utförs med låg effekt.
Effekten talar alltså om för oss hur snabbt ett arbete uträttas.
Det beräknas följaktligen så här: Effekt = Arbete/Tid
Hur blir det med enheten då? Ja om man tittar på formeln här ovanför förstår man att enheten blir Nm/s, men det skriver man inte. Enheten för effekt är Watt, W.
James Watt (1736-1819) var en skotte som förbättrade ångmaskinen. Hans förbättringar ledde till att verkningsgraden för ångmaskiner fyrfaldigades. Watt var dessutom en av de första när det gällde att skilja mellan arbete och effekt. För att hedra honom kallar man enheten för effekt Watt.
Nu till laborationen: Hur stor effekt kan du själv utveckla?
Materiel: Klocka, trappa, snöre, tumstock och miniräknare.
Först måste man mäta upp trappans höjd. Det orsakade en del huvudbry eftersom trappan är tvådelad med en liten avsats mellan. Dessutom är räcket av betong så det är svårt att veta var övervåningens golv börjar. De flesta grupperna använde snöret på olika sätt när de mätte höjden. En grupp insåg dock att alla trappsteg var lika höga, så de mätte hur högt ett trappsteg var och sedan gick de upp för trappan och räknade hur många trappsteg det fanns. Efter det är det bara att multiplicera höjden på ett trappsteg med antalet trappsteg.
Nedre delen av trappan
En gruppmedlemställde sig överst i trappan och tog tid på de andra i gruppen när de sprang uppför trappan. Resultatet fördes in i ett protokoll:
Så här ser hela protokollet ut:
Längst till vänster saknas en kolumn för gruppmedlemmarnas namn. Varje gruppmedlem fyllde i sin vikt i kg, sin tyngd i N, trappans höjd och sin tid. Sedan räknade de ut hur stort arbete de uträttat (Arbete = Kraft * Sträcka och i det här fallet blir det Tyngden * Höjden) och slutligen räknade de ut sin effekt (Arbetet/Tiden). Det var intressant att jämföra resultaten mellan olika personer.
tisdag 16 september 2008
Hjälp till provet!
Än så länge finns det inte så mycket där, men du kan hitta rekommenderade övningsuppgifter till provet, facit till övningsuppgifterna, lektionsuppgifter, målbeskrivning och studietekniktips där. Länken har jag lagt i spalten till höger -> under rubruken intressanta länkar.
fredag 12 september 2008
Arbete, Mekanikens gyllene regel och lite mer
Först lite gammalt
- Repetera och befästa kunskaperna om arbete.
och sedan lite nytt
- Mekaninkens gyllene reglel
- Lutande plan
- Hävstång
Eleverna gjorde stora planscher som handlade om punkterna här ovanför.
Anteckningarna i skrivboken kommer till användning.
Mekanikens gyllene regel: Det som vinns i kraft förloras i väg.
Exempel på arbete.
Exempel på något som inte är arbete.
Arbete = Kraft * Sträcka
Ytterligare ett exempel på vad som är arbete och vad som inte är det.
Just det, detta är verkligen inte arbete.
De som blev klara fick börja att läsa om effekt och räkna några uppgifter som handlade om det.
tisdag 9 september 2008
Arbete
Ett föremåls massa ändras inte, (om man inte karvar bort en bit eller gör något annat i den stilen) men ett föremåls tyngd kan göra det. Tyngden beror nämligen på vilken planet du befinner dig. Om du befinner dig på månen har du samma massa som på jorden, till exempel 54 kg. Din tyngd kommer däremot bara att vara 90 N eftersom månens dragningskraft bara är en sjättedel av jordens. 540/6 =9
Vi antecknade och ritade i skrivboken.
Prydliga anteckningar
Nu var de flesta redo att börja fundera på detta igen:
Ett arbete uträttas när en kraft övervinns och föremålet flyttas i kraftens riktning.
Jag visade några exempel på arbete med hjälp av min nyckelknippa och annan rekvisita.
Här nedanför ser vi två exempel på arbete.
En man lyfter en låda rakt upp. Han övervinner tyngdkraften. Han förflyttar lådan lodrätt och eftersom också tyngdkraften verkar lodrätt räknas detta som arbete.
- Se till att sträckan är angiven i meter. Om den inte är det, gör om den till meter.
- Välj rätt sträcka. Tänk på att kraften och sträckan måste ha samma riktning.
måndag 8 september 2008
Planering
- Det kommer att handla om arbete.
- Men det gör det väl alltid på lektioner?
- Ja, men i morgon ska det handla om fysikaliskt arbete.
Fritt fall och kaströrelse
Här står jag och håller i två likadana cylindrar, det som skiljer dem åt är att den ena är lätt och gjord av trä och den andra är tung och gjord av bly. Klassen fick fundera på vilken som skulle träffa golvet först om jag släppte dem från samma höjd. Flera olika förslag fördes fram.
Jag släppte dem - och de dunsade i golvet samtidigt.
Hur kan det komma sig?
Jo, tygdkraften på den tunga blycylindern är större än vad den är på träcylindern, men eftersom blycylindern är tyngre har den också större tröghet. Den är svårare att sätta i rörelse.
Motsvarande resonemang om träcylindern:Träcylindern är lättare därmed är tyngdkraften mindre på den än på den tunga blycylindern, men träcylindern har mindre tröghet och är däför lättare att sätta i rörelse.
Det är kanske inte så konstigt att båda cylindrarnas hastighet ökar på samma sätt.
Luftmotstånd
I exemplet här ovanför behöver vi inte fundera på luftmotståndet eftersom cylindrarna har samma form och storlek.Om vi däremot släpper ett slätt A4-papper och ett ihopknögglat A4-papper från exempelvis två meters höjd kommer givetvis det ihopknögglade pappret att nå marken först eftersom luftmotståndet blir mycket större på det släta pappret än på det ihopknögglade.
Kast
Om man lägger två mynt på ett bord och snabbt snärtar till dem en linjal så här:
kommer myntet närmast handen att få lägre hastighet än myntet som ligger längre bort.
Snärt! Sedan flyger mynten iväg och landar på golvet.
Vilket mynt når golvet först?
Myntet som var närmast handen landade närmare bordet än det andra myntet eftersom det fick lägre utgångshastighet.
Men båda mynten nådde golvet samtidigt!
Hur kan det komma sig?
Jo, det beror på att båda mynten har samma hastigtetsökning lodrätt(nedåt). Det spelar ingen roll att de har olika hastighet vågrätt (framåt), de faller ändå lika snabbt nedåt.
Jag hade kopierat upp en OH som handlade om detta och vi gick igenom den noga.
Här ser man en gubbe som släpper en sten rakt ned och kastar en annan sten rakt fram från en balkong. På bilden ser man hur stenens hastighet ökar varje sekund. Under den första sekunden ökar hastigheten från 0 m/s till 10 m/s, under den andra sekunden ökar hastigheten från 10 m/s till 20 m/s och så vidare.
Hastigheten ökar alltså med 10 m/s varje sekund.
De båda stenarna landar samtidigt eftersom deras hastighetsökning lodrätt(nedåt) är lika stor. Hastigheten vågrätt (rakt fram) spelar ingen roll för fallhastigheten.
När vi hade pratat klart om detta vände vi på bladet och där fanns det, som av en händelse, några övningsuppgifter om fritt fall och kaströrelse.
Det verkade som om övningarna inte var alltför knepiga och de som fick tid över arbetade med uppgift 19 på sidan 203 i fysikboken.
onsdag 3 september 2008
Intervju med Galileo Galilei
Kort om Galilei Galileo
- Galilei brukar kallas den moderna naturvetenskapens fader eftersom han drog sina slutsatser utifrån experiment.
- Galilei var bara 19 år när han upptäckte att pendelns svängningstid är oberoende av utslagets storlek.
- Galilei förbättrade kikaren och med hjälp av den upptäckte han bland annat Jupiters fyra största månar.
- Galilei studerade fritt fall och kom fram till att om man tog bort luftmotståndet skulle alla kroppar falla med samma hastighet.
Förhoppningsvis får jag tillåtelse att publicera några av intervjuerna här på bloggen.
tisdag 2 september 2008
Diagram, läxa, raketballong och centrifugalkraft
Jag delade ut ett papper med diagram som visar sträcka, tid och hastighet. Vi pratade lite om diagrammen och konstaterade bland annat att:
- när linjen i diagrammet är rak är hastigheten konstant (=likadan, oförändrad)
- om man vill veta hur hög hastigheten är kan gå in i diagrammet och se hur långt man hunnit på en timme. Om man hunnit 56 km på en timme är ju hastigheten 56 km/h
Sedan delade jag ut läxan. De som satsar på betygen VG eller MVG ska lämna in den valfri dag i vecka 37. Så här ser läxpappret ut:
Raketballongen
Jag tejpade fast en ballong på ett sugrör. Sedan trädde jag sugröret på en tråd och spände upp tråden tvärs över salen. När jag släppte ballongen for den i väg längs tråden.
Luften sprutar ut bakåt, men ballongen åker framåt. Hur kan det komma sig?
Vad vill jag visa med detta?
Jo, detta är en förenklad jetmotor. En jetmotor ger luften fart bakåt och farkosten förs framåt av motkraften. Här låter vi en ballong vara jetmotor. Vi antecknade lite om detta med krafter och maotkrafter i skrivboken, läs gärna det. Du kan även läsa på sidan 193 i fysikboken under rubriken "Krafter som ökar farten".
Centrifugalkraft
När man sitter i en slänggunga som snurrar runt känner du hur din kropp pressas utåt. Det är centrifugalkraften som du känner. Den beror på kroppens tröghet. Trögheten gör att din kropp vill fortsätta rakt fram, men på grund av att gungan sitter fast med en kedja ändrar din kropp riktning hela tiden. Du pressas utåt och upplever att en kraft trycker på dig.
Vi pratade om hur centrifugen i tvättmaskinen fungerar och om hur det kan kännas att bli centrifugerad. Jag hade gjort i ordning ett papper om centrifugalkraften:
Vi gick i genom det och lärde oss att om man har till exempel en sten i ett snöre och snurrar runt den över huvudet och sedan släpper den så kommer den att fortsätta i tangentens riktning. Det betyder att den far i väg rakt fram, 90 grader, mot snöret. Svårt att förklara med ord, men på pappret syns det. Titta på det i stället.
måndag 1 september 2008
Laboration: Pendeln och repetition
Uppgift: Ni ska undersöka om följande faktorer har betydelse för pendelns svängningstid:
a) Viktens massa
b) Utslagets storlek
c) Pendelns längd
Anteckna dina resultat. Ungefär samma instruktioner finns i fysikboken på sidan 200, uppgift 7.
Jag vet att instruktionerna är knapphändiga, men det är meningen att det ska vara så. Svårigheten ligger i att klura ut hur man ska gå till väga, hur man ska lägga upp sin undersökning.
Först visade jag hur man monterar ihop stativet och fäster pendeln i det.
Sedan var det fritt fram att börja undersöka.
Vid genomgången kunde vi konstatera att de flesta grupperna kommit fram till slutsatsen att det är pendelns längd som avgör svängningstiden. Det stämmer. Ju längre pendel, desto längre svängningstid.
Flera grupper hade dock trasslat till undersökningen genom att ändra flera faktorer i varje försök. Därför pratade vi om att man bara ska ändra en faktor åt gången och låta de andra vara oförändrade. Exempel:
När man undersöker om viktens massa har betydelse, så låter man pendelns längd och utslag vara oförändrade. Sedan gör man en liten tabell:
Massa (g) .....Tid (s)
5o................... 8
100 ............... 8
150 ............... 8
När man undersöker om pendelns längd har betydelse, så låter man massan och utslaget vara oförändrade. Även detta resultat visas i en liten tabell
Pendeln längd (cm)..... Tid (s)
14 ...................... 8
30 ...................................14
Ja, och så gör man på samma sätt när man ska kontrollera utslagets betydelse.
Utifån mätvärdena kan man sedan dra sin slutsats.
Vi pratade bland annat också om vad en tabell är och vad ett diagram är. Flera elever hade nämligen blandat i hop det.
På slutet hann vi med att prata mer om tröghet. Jag hade kopierat sidan 191 på en OH-plast och utifrån det diskuterade vi tröghet.