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

Kraft

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 är hur kompakt ett föremål är. Massan anges i kilo (kg). Tyngden är dragningskraften mot jorden. 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

Räkna med ovanstående formel ut hur stor tyngdkraft just din massa har på jorden. För fler räkneexempel se huvudsidan för tryck och kraft.

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 graderar 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.

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

 

Formel:    P  = F / A

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

För räkneexempel se huvudsidan för tryck och kraft. 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 uppe av fötterna. 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) 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 plåtburk ökar lufttrycket i plåtburken. Man säger att det råder ett övertryck i plåtburken.

Undertryck
Om man istället pumpar ut luft ur en plåtburk råder 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 vakum i burken. Ute i rymden finns i 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 kloten. 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 en motkraft 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?

Uppdaterad 2007-02-07   //Lars Helge Swahn