1. Du ska kunna visa hur man ritar krafter. Rita bilder och förklara.
Krafter visar man genom att rita kraftpilar. Hur och var man ritar kraftpilarna beror
på vilken kraft det är. Kraftpilarna visar hur en kraft påverkar ett föremål. För att visa
vilken kraft det är man ritar har varje kraft en egen beteckning.
Tyngdkraft: Tyngdkraft är jordens dragningskraft på ett föremål.Tyngdkraften är det
som gör att ett föremålen faller neråt när man släpper den istället för att sväva
omkring. På månen tex så är det inte lika mycket dragningskraft som på jorden och
där svävar föremål om kring. Tyngdkraften påverkar hela föremålet och egentligen måste
man rita pilar från hela föremålet men man brukar bara rita en pil från tyngdpunkten för att
underlätta. Tyngdkraften är riktad mot jordens mittpunkt. Ju mer massa ett föremål har
desto större är tyngdkraften på föremålet.
Tyngdkraftens visar man med en pil som man ritar från föremålets tyngdpunkt i
dragningskraftens riktning, ner mot jordens mittpunkt. Hur stor kraften är visar man
på pilens längd. En längre pil symboliserar en större och starkare tyngdkraft.
Beteckningen för tyngdkraft är Ft. F är en förkortning av Force, som betyder kraft.
Och t är förkortning av tyngd.
Normalkraft: Normalkraft är tyngdkraftens motkraft. För att visa normalkraft måste
man använda sig av två stycken pilar. En av pilarna går från föremålets
tyngdpunkten ner mot jordens mitt. Den pilen står för tyngdkraften. Den andra pilen
är normalkraften som är tyngdkraftens motkraft och måste isåfall visas åt motsatta
håll. I detta fall är det uppåt. Man ritar den pilen från föremålets yta rakt upp. Desto
längre pilarna är ju starkare är kraften. Beteckningen för normal kraft är Fn. F är en
förkortning för Force och n för normalkraft.
Till exempel så har vi en låda som ligger på ett bord (se bild). Lådan kommer
påverkas av tyngdkraften, som visas med en pil från lådans tyngdpunkt ner mot
jordens mitt. Den pilen kommer att kallas för Ft. Men bordsskivan kommer komma i vägen
och lådans tyngd kommer tryckas mot bordsskivan. Normalkraften visar man med en pil
som går från bordskivan uppåt. Denna pil kommer att kallas för Fn. Om dessa två pilar är
lika stora tar det ut varandra och lådan ligger stilla på bordet. Dock om tyngdkraften är
större skulle man rita den pilen längre. Om den pilen är längre betyder det att den kraften
är starkare och bordet skulle inte orka bära upp lådan längre. Bordet skulle gå sönder och lådan skulle ramla till marken.
F: Denna kraft handlar om att flytta på ett föremål. Vad det är som flyttar föremålet
bestämmer vad kraften ska hetta då den inte har ett specifikt namn. Men även fast det är
olika saker som gör att föremålet förflyttas ritar man kraftpilarna likadant. Kraftpilen börjar
alltid där kraften påverkar föremålet och går åt det hållet kraften är riktat mot. Pilens längd
visar hur stor kraften är. Ju längre pil desto större kraft. Sedan skriver man en beteckning
vid pilen som är F (Force).
Till exempel på bilden där en person drar ett föremål med hjälp av sina muskler. Då heter
kraften muskelkraft. På bilden där bilen drar släpet kallas kraften motorkraft.
Friktionskraft: Friktionskraften påverkar hur ett föremål glider mot en yta. Om det är stor
friktion är det svårt för ett föremål att glida på ytan. Och tvärtom, om det är lite friktion är
det lätt för föremålet att glida på ytan. Hur stor friktion det är mellan två föremål beror på
vilka material de är gjorda av, föremålets tyngd och hur ojämna ytorna är. Friktion utstår
när man drar ett föremål över en yta till exempel släpar en låda över ett golv. När man drar
lådan över golvet tar ojämnheterna fast i varandra och då bromsas lådan. Ju tyngre lådan
är desto mer påverkas lådans och golvets ojämnheter varandra.
Friktionskraft betecknas med Ff. F för Force och f för friktion. Kraftpilen ritas längs med
ytan som föremålet glider på. Ju längre pilen är desto större är friktionskraften. Ju större
friktionskraft det är desto tyngre och svårare är det att flytta föremålet. Friktionskraften är
en motkraft till F (vad det kraften heter beror på vad det är som gör att den rör sig) och
därför ritas den åt motsatta håll. Så länge kraften som flyttar föremålet är större än
friktionskraften kommer föremålet att flyttas på sig. Men om friktionskraften är större
kommer inte föremålet att röra på sig.
2. Varje kraft som påverkar ett föremål har alltid en motkraft. Förklara och ge exempel.
Alla krafter som kan påverka ett föremål har en motkraft. Motkraften går alltid år motsatta
håll och en kraft kan inte existera utan ens motkraft.
Till exempel så är tyngdkraft och normalkraft varandras motkrafter. Tyngdkraften är riktad
neråt och normalkraften är riktad uppåt. Alltså är det riktade åt motsatta håll. Om man har
en låda på ett bord så kommer lådan ligga stilla om tyngdkraften och normalkraften är lika
stora. Men om tyngdkraften är större än normalkraften kommer inte bordet orka bära upp
lådan och gå sönder. Om det hade varit tvärtom, normalkraften är större än tyngdkraften
hade lådan svävat.
I en dragkamp handlar det om två krafter som drar åt motsatta håll. Båda krafterna är
muskelkraft. Den ena gruppen använder sin muskelkraft för att dra repet åt ena hållet. Den
andra gruppen drar åt andra hållet och blir en motkraft. Om båda lagen drar lika mycket,
det vill säga att båda krafterna är lika stor kommer inte föremålet (repet) att röra på sig.
Om ett lag skulle ta i mera och använda mera kraft skulle repet röra på sig åt deras håll.
Då blir den kraften större och man måste rita den pilen längre.
3. Förklara skillnaden mellan begreppen massa och tyngd. Ge några exempel på hur man kan mäta dessa.
Tyngd har med tyngdkraften att göra och är en slags kraft som påverkar föremål.
Tyngdens påverkande kraft bestäms av hur stor gravitationen är. Ett föremål
påverkas mer av tyngdkraften ju mer massa den har. Tyngd mäter man i
newton (N). 1 N motsvarar ungefär 100 g. För att mäta newton använder man en
dynanometer.
Massan är ett föremåls innehåll i materia. Till skillnad från tyngd påverkas inte
massan av gravitationskraften. Ett föremål kommer aldrig att ändra sin massa vart
man än är. Massa kommer vara detsamma på jorden, som på månen eller i rymden.
Massa mäts oftast i kilogram. För att mäta massa kan man använda olika slags
vågar till exempel balansvåg, badrumsvåg och brevvåg.
Ett föremål har alltid samma massa men tyngden varierar. Att tyngden varierar
beror på vart föremålet är. Om man till exempel håller i en stötkula så kommer den
alltid ha samma massa men uppfattas olika tung. På jorden kommer den uppfattas
tung för att gravitationen är stor och påverkar föremålet kraftigt. På månen däremot
kommer inte stötkulan uppfattas lika tung även om massan är detsamma. Månens
massa är betydligt mindre än jordens och därför finns det inte lika stark gravitationskraft
som kan påverka föremålet. Man brukar säga att månens massa är 1/6 av jordens massa.
4. Orsaker till att man vill öka eller minska friktion. Ge exempel och förklara.
Att öka eller minsta friktion resulterar i hur bra eller dåligt ett föremål glider på en yta.
Man har väldigt bra nytta av friktions i ens vardag.
Till exempel så gör en hög friktionen mellan golvet och skorna så att man inte halkar
omkull lika lätt. För att få hög friktion gör man sulorna ojämna. För att få ännu bättre fäste
på ens skor kan man köpa halkskydd i gummi. Halkskydden har små dubbar som gör att
ytan blir ojämn och friktionen ökar.
Ett annat exempel på när det är hög friktion är på vissa vägar.
På vintern är det oftast halt på vägarna och då vill man öka friktionen så att man har fäste
på vägen. Detta gör man genom att sanda eller grusa vägen så att marken blir mer ojämn.
Den ojämna marken leder till ökad friktion. Man brukar även ha olika däck på vintern och
på sommaren. På vinterdäcken, till skillnad från sommardäcken, finns små dubbar som
gör att däckens yta blir ojämnare och friktionen ökar.
Det blir inte bara friktion när två ytor glids mot varandra. Det kan även bli det i vatten och i
luften.När man bygger båtar så bygger man de strömlinjeformat med en slät och blank yta.
Det gör man för att det finns bromsande krafter i vattnet som ger hög friktion. Om båtarna
då är strömlinjeformade minskar friktionen och de ska glida fram snabbare. Naturen har
även anpassat sig efter de bromsande krafterna i vattnet. Delfiner är ett exempel, deras
kroppar är strömlinjeformade så att de lättare ska kunna röra sig i vattnet.
5. Förklara begreppet hävarm. Hur kan vi använda hävarmar i vardagliga situationer för att underlätta för oss? Ge exempel.
Hävarmen är en del på en hävstång. Hävarmen är mellan vridningspunkten på ett föremål
till där kraften verkar.
En hävstång använder man till att lyfta tunga saker tex en sten. Hävstången som man
lyfter stenen med kan man enkelt göra med ett järnspett eller en planka. Vridningspunkten
kan vara en mindre sten precis bredvid den stora. Det är bättre att ha ett lång avstånd
mellan kraften och vridningspunkten, alltså en lång hävarm. Till en lång hävarm behövs
det mindre kraft en vad det behövas till en kort hävarm. Det brukar kallas för den
mekanikens gyllene regel: ”Det man vinner i kraft förlorar man i väg”. Med det menas det
att man får mer kraft om man flyttar hävarmen en längre väg än om man flyttar hävarmen
en kort väg.
Det finns både enarmade och tvåarmade hävstänger. Om det är en enarmad eller
tvåarmad hävstång ser man på om det finns kraft på båda sidorna om vridningspunkten
eller inte. På enarmade hävstänger finns det hävarmar på en sida om vridningspunkten.
På tvåarmade hävstänger finns det till skillnad från enarmade hävstänger, hävarmar på
både sidorna av vridningspunkten.
Exempel på enarmade hävstänger:
- Nötknäppare
- Skottkära
- Skiftnyckel
Exempel på tvåarmade hävstänger:
- Balansvåg
- Gungbräda
- Sax
- Åror
Man använder sig av olika hävstänger nästan varje dag. Man använder hävstänger när
man lyfter saker med hjälp av ens armar. Armbågen är vridningspunkten och kraften
verkar på föremålet som man håller i. Om man till exempel bär en påsen så påverkas
påsen av tyngdkraften.
Saxen är en slags hävstång som man använder mycket. De flesta hushållen har en sax
hemma som används till olika ändamål varje dag.
6. Förklara begreppet tyngdpunkt.
Tyngdpunkt är en punkt där man tänker sig att föremålets massa är samlad på. Men
egentligen är inte all massa samlad då då det finns massa i hela föremålet.
Tyngdpunkten ska vara där det är lika mycket massa åt alla håll. Då det måste vara
lika mycket massa åt alla håll kan tyngdpunkten vara utanför ett föremål. Runda
föremål med ett hål i mitten som till exempel en ring eller en badring är föremål där
tyngdpunkten är utanför massan.
I en fotboll är massan runt om och inuti bollen är det endast luft. Då är
tyngdpunkten i bollens mitt. Och detsamma är det med en ring. Tyngdpunkten är i mitten
av ringen för där är det lika mycket massa åt alla håll.
I en penna till exempel är det lätt att hitta tyngdpunkten. Tyngdpunkten i pennan är där du
kan balansera den med ett finger så att det blir jämnvikt. I detta fall är tyngdpunkten i
mitten av pennan. Men om du skulle flytta fingret åt sidan kommer pennan att ramla. Detta
beror på att då är inte fingret på tyngdpunkten längre och det är inte jämnvikt i pennan.
7. Hur ska man tillverka ett föremål så att det står stadigt? Ge exempel och förklara.
Det finns två viktiga faktorer till att ett föremål kan stå stadigt och vara stabil.
Stödytan är en faktor som bidrar till stabilitet. Stödytan är ytan där ett föremål
nuddar marken. På föremål där inte hela föremålet nuddar marken tex stolar. På
stolar är stödytan mellan stolens ben. Bilar är ett annat exempel. Där är stödytan
mellan bilens däck. Stödytan bör vara så stor som möjligt om man vill ha ett stabilt
föremål. Det som avgör om ett föremål välter eller inte är vart lodlinjen finns. Om
föremålets tyngdpunkt och lodlinje är innanför stödytan välter inte föremålet. Ju
större stödyta ett föremål har ju mer stabil blir den, då tyngdpunkten har större
chans att hamna innanför stödytan. Ett exempel på ett föremål som man har
designat med en så stor stödyta som möjligt är stolar där deras ben är sneddade
och går utanför ytan man sitter på. På så sätt får stolarna en väldigt stor stödyta
och blir mer stabilare.
Den andra faktorn som påverkas stabiliteten är tyngdpunkten. Om ett föremål har
låg tyngdpunkt, alltså närmare till jordens mitt, blir den mer stabilare.
Racerbilar är ett bra exempel på ett föremål som är stabilt. Racerbilarna har en
låg tyngdpunkt och väldigt stor stödyta då däcken är utanför själva bilen.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar