Facit till uppgifterna
Kraft och tyngdkraft
1. Jorden dras nog mot dig, men eftersom din massa är så liten i jämförelse med jordens enorma massa är det du som rör dig. Du har helt enkelt inte tillräcklig påverkan på jorden för att dra jorden till dig så att det märks, utan du dras till jorden.
2. Man mäter kraft i enheten Newton (N)
3. En bok på ett bord påverkas av en tyngdkraft G som är riktad nedåt (jorden drar i boken) och av en stödkraft som riktas uppåt. Stödkraften är lika stor som tyngdkraften.
Tyngdkrafter och stödytor
1. På jorden beräknas tyngden med formeln G = m*10. Sätt in din egen massa på m:s plats och multiplicera med 10 för tyngden. På månen multiplicerar man inte med 10, utan med 1,67. Då blir din tyngdkraft istället G = m*1,67.
2. Åtminstone flaska 4 och 5 kommer att trilla omkull. Beroende på var du tänkt dig att tyngdpunkten ligger i flaska 2 kan också den tolkas trilla omkull. Båda alternativen är korrekta bara du visat var din tyngdpunkt ligger.
Tryck
1. Ex. när man åker skidor, när man går på is eller när man stiger någon på tårna med klackskor.
2.
m = 1000 kg
A = 0,07 m^2
Tryck = tyngdkraften/arean = (1000 kg * 10) / (4 * 0,07 m^2) = 10 000 N/0,28 m^2 = 35714, 28... Pa
Svar: 35 714 Pa
3. Ett lägre lufttryck gör att det är svårare att andas. Luften strömmar inte lika bra in i lungorna och luften innehåller färre syremolekyler. Hjärtat ökar därför sin frekvens (din puls ökar) för att pumpa tillräckligt med syre till exempelvis hjärnan.
4. När man komprimerar en gas tvingar man in flere partiklar på en liten yta. När man ökar antalet partiklar i en behållare ökar trycket. Man skapar då ett övertryck i behållaren. Så vilar den tills du öppnar en ventil (ex. när du trycker på huvudet på en deodorantflaska) så strömmar överlopps molekyler ut av sig själva. De strävar efter att jämna ut sitt övertryck med omgivningens lägre tryck.
5. Var tionde meter man dyker ner ökar trycket med en atmosfär. På 400 meters djup har man alltså 40 atmosfärer som trycker på ubåten. Plus den ena atmosfär som man har ovanför vattenytan. Det totala trycket är alltså 41 atmosfärer.
6. Eftersom det inte finns några partiklar i vakuum har vi heller inget tryck. p = 0 Pa
7. Vattentorn fungerar som ett kommunicerande kärl. Vattennivån i husen kan inte stiga högre upp än vattennivån i vattentornet. Om man bygger sitt vattentorn på en kulle högre än alla andra hus i staden så säkerställer man att trycket räcker till för att även lägenheterna längst upp i det högsta huset ska få vatten.
Hastighet
1. acceleration = en förändring av hastigheten
2.
a) antagligen inte. I en by finns många orsaker att bromsa, ex. korsningar eller busshållplatser att stanna vid. Alltid när hastigheten ändras sker en acceleration/retardation och då är hastigheten inte konstant.
b) hastigheten = sträckan/tiden = 30 km/0,75 h = 40 km/h
3.
Orville: hastigheten = sträckan/tiden = 36,5 m/12 s = 3,041... m/s
Wilbur: hastigheten = sträckan/tiden = 53 m/11 s = 4,81...m/s
4.
a) Hastigheten är som störst mellan sekund 8 och 9, där är kurvan som allra brantast.
b) Hastigheten är 0, man rör sig ingenting fast tiden går.
c) De första fyra sekunderna rör sig kroppen likformigt, mellan sekund 4 och 8 minskar hastigheten till en lägre hastighet. Sekund 8 till 9 har hastigheten ökat igen och efter det står kroppen stilla.
Fritt fall
1. Accelerationen orsakas av jorden som drar i föremålet.
2. Tyngaccelerationen är ca 10 m/s^2 på jorden.
3. Kroppen uppnår en maxhastighet när luftmotståndet arbetar emot tyngaccelerationen. Detta är den högsta hastighet en bestämd kropp kan uppnå.
4. När skärmen veckas ut ökar kroppens area. När arean ökar, ökar luftmotståndet. Då minskar hastigheten eftersom hopparen får en ny, lägre, maxhastighet.
5. s = 190 m, t = 6 sekunder
hastigheten = accelerationen * tiden. Accelerationen är 10 m/s^2 på jordytan när någonting faller. Då kan vi räkna: v = 10 m/s^2 * 6 s = 60 m/s.
6.
a) Kulan faller snabbare. Detta ser man i tabellen eftersom en sfär har koefficient 0,47 för luftmotstånd, en mindre koefficient är kubens 1,05. Detta fungerar på samma sätt som friktionskoefficienterna, ju större koefficient, desto större motstånd utgör luften.
b) En strömlinjeformad kropp har ett extremt litet luftmotstånd (i tabellen koefficient 0,04) och därför bygger man flygplan i den formen. Med ett litet luftmotstånd gör man att flygningen kräver mindre bränsle.
Friktion och tröghet
1. Friktion är samlingsnamnet för alla former av kraft som motverkar rörelse.
2. Vilofriktion verkar på ett föremål i vila, för att hindra föremålet från att börja röra sig. Rörelsefriktion verkar på ett föremål som rör sig, och försöker hindra denna rörelse
3. Torr asfalt har en högre friktion. Våt asfalt har ett tunt lager vatten ovanpå sig, och vattnet har en mycket lägre friktion än asfalten i sig.
4. När två objekt glider mot varandra ligger ytorna tätt ihop. En grusväg är ojämn, den innehåller många gropar och upphöjningar som stör när ytorna ska glida mot varandra. Is har en jämn och fin yta, utan störningsmoment för glidningen. Då minskar också friktionen.
5. När hästen vägrar stannar den plötsligt. Ryttarens har dock tröghet, och fortsätter framåt.
6. Det tunna lagret is har minskat friktionen på uppfarten eftersom is har en mindre friktionskoefficient än asfalten på uppfarten. Det är alltså väldigt halt när du stiger ut. För att öka friktionen kan man försöka ändra ytan, till exempel genom att strö ut sand.
1. Jorden dras nog mot dig, men eftersom din massa är så liten i jämförelse med jordens enorma massa är det du som rör dig. Du har helt enkelt inte tillräcklig påverkan på jorden för att dra jorden till dig så att det märks, utan du dras till jorden.
2. Man mäter kraft i enheten Newton (N)
3. En bok på ett bord påverkas av en tyngdkraft G som är riktad nedåt (jorden drar i boken) och av en stödkraft som riktas uppåt. Stödkraften är lika stor som tyngdkraften.
Tyngdkrafter och stödytor
1. På jorden beräknas tyngden med formeln G = m*10. Sätt in din egen massa på m:s plats och multiplicera med 10 för tyngden. På månen multiplicerar man inte med 10, utan med 1,67. Då blir din tyngdkraft istället G = m*1,67.
2. Åtminstone flaska 4 och 5 kommer att trilla omkull. Beroende på var du tänkt dig att tyngdpunkten ligger i flaska 2 kan också den tolkas trilla omkull. Båda alternativen är korrekta bara du visat var din tyngdpunkt ligger.
Tryck
1. Ex. när man åker skidor, när man går på is eller när man stiger någon på tårna med klackskor.
2.
m = 1000 kg
A = 0,07 m^2
Tryck = tyngdkraften/arean = (1000 kg * 10) / (4 * 0,07 m^2) = 10 000 N/0,28 m^2 = 35714, 28... Pa
Svar: 35 714 Pa
3. Ett lägre lufttryck gör att det är svårare att andas. Luften strömmar inte lika bra in i lungorna och luften innehåller färre syremolekyler. Hjärtat ökar därför sin frekvens (din puls ökar) för att pumpa tillräckligt med syre till exempelvis hjärnan.
4. När man komprimerar en gas tvingar man in flere partiklar på en liten yta. När man ökar antalet partiklar i en behållare ökar trycket. Man skapar då ett övertryck i behållaren. Så vilar den tills du öppnar en ventil (ex. när du trycker på huvudet på en deodorantflaska) så strömmar överlopps molekyler ut av sig själva. De strävar efter att jämna ut sitt övertryck med omgivningens lägre tryck.
5. Var tionde meter man dyker ner ökar trycket med en atmosfär. På 400 meters djup har man alltså 40 atmosfärer som trycker på ubåten. Plus den ena atmosfär som man har ovanför vattenytan. Det totala trycket är alltså 41 atmosfärer.
6. Eftersom det inte finns några partiklar i vakuum har vi heller inget tryck. p = 0 Pa
7. Vattentorn fungerar som ett kommunicerande kärl. Vattennivån i husen kan inte stiga högre upp än vattennivån i vattentornet. Om man bygger sitt vattentorn på en kulle högre än alla andra hus i staden så säkerställer man att trycket räcker till för att även lägenheterna längst upp i det högsta huset ska få vatten.
Hastighet
1. acceleration = en förändring av hastigheten
2.
a) antagligen inte. I en by finns många orsaker att bromsa, ex. korsningar eller busshållplatser att stanna vid. Alltid när hastigheten ändras sker en acceleration/retardation och då är hastigheten inte konstant.
b) hastigheten = sträckan/tiden = 30 km/0,75 h = 40 km/h
3.
Orville: hastigheten = sträckan/tiden = 36,5 m/12 s = 3,041... m/s
Wilbur: hastigheten = sträckan/tiden = 53 m/11 s = 4,81...m/s
4.
a) Hastigheten är som störst mellan sekund 8 och 9, där är kurvan som allra brantast.
b) Hastigheten är 0, man rör sig ingenting fast tiden går.
c) De första fyra sekunderna rör sig kroppen likformigt, mellan sekund 4 och 8 minskar hastigheten till en lägre hastighet. Sekund 8 till 9 har hastigheten ökat igen och efter det står kroppen stilla.
Fritt fall
1. Accelerationen orsakas av jorden som drar i föremålet.
2. Tyngaccelerationen är ca 10 m/s^2 på jorden.
3. Kroppen uppnår en maxhastighet när luftmotståndet arbetar emot tyngaccelerationen. Detta är den högsta hastighet en bestämd kropp kan uppnå.
4. När skärmen veckas ut ökar kroppens area. När arean ökar, ökar luftmotståndet. Då minskar hastigheten eftersom hopparen får en ny, lägre, maxhastighet.
5. s = 190 m, t = 6 sekunder
hastigheten = accelerationen * tiden. Accelerationen är 10 m/s^2 på jordytan när någonting faller. Då kan vi räkna: v = 10 m/s^2 * 6 s = 60 m/s.
6.
a) Kulan faller snabbare. Detta ser man i tabellen eftersom en sfär har koefficient 0,47 för luftmotstånd, en mindre koefficient är kubens 1,05. Detta fungerar på samma sätt som friktionskoefficienterna, ju större koefficient, desto större motstånd utgör luften.
b) En strömlinjeformad kropp har ett extremt litet luftmotstånd (i tabellen koefficient 0,04) och därför bygger man flygplan i den formen. Med ett litet luftmotstånd gör man att flygningen kräver mindre bränsle.
Friktion och tröghet
1. Friktion är samlingsnamnet för alla former av kraft som motverkar rörelse.
2. Vilofriktion verkar på ett föremål i vila, för att hindra föremålet från att börja röra sig. Rörelsefriktion verkar på ett föremål som rör sig, och försöker hindra denna rörelse
3. Torr asfalt har en högre friktion. Våt asfalt har ett tunt lager vatten ovanpå sig, och vattnet har en mycket lägre friktion än asfalten i sig.
4. När två objekt glider mot varandra ligger ytorna tätt ihop. En grusväg är ojämn, den innehåller många gropar och upphöjningar som stör när ytorna ska glida mot varandra. Is har en jämn och fin yta, utan störningsmoment för glidningen. Då minskar också friktionen.
5. När hästen vägrar stannar den plötsligt. Ryttarens har dock tröghet, och fortsätter framåt.
6. Det tunna lagret is har minskat friktionen på uppfarten eftersom is har en mindre friktionskoefficient än asfalten på uppfarten. Det är alltså väldigt halt när du stiger ut. För att öka friktionen kan man försöka ändra ytan, till exempel genom att strö ut sand.
Kommentarer
Skicka en kommentar