Kraft Arbete Energi Effekt Rörelse

1. Kraft Arbete Energi Effekt Rörelse

2. Tyngdpunkt Med tyngdpunkt menar man en punkt, där man kan tänka sig att hela föremålets massa är samlad.

3. Var hamnar tyngdpunkten?

4. Var hamnar tyngdpunkten?

5. Ett föremåls tyngdpunkt kan ligga utanför föremålet. Tex mitt i en ring.

6. Demo • Hur tar man reda på var tyngdpunkten ligger på en oregelbunden figur.

7. Stödyta • Den yta ett föremål vänder mot underlaget kallas stödyta. • Botten på ett juicepaket • Området mellan bordsbenen

8. Vilket föremål står stadigast?

9. Ett föremål står stadigare • Ju större stödyta föremålet har • Ju närmare stödytan tyngdpunkten ligger.

10. Var händer om tyngdpunkten hamnar utanför stödytan? x x x

11. Hamnar tyngdpunkten utanför stödytan välter föremålet.

12. Testa • Ställ dig med vänster eller höger sida mot en vägg och lyft det yttersta benet. • Vad händer? • Varför?

13. Diskutera • Varför åker alltid en sak du tappar ner mot marken och inte upp i luften? • Varför ramlar inte människorna som bor på andra sidan jorden av jorden.

14. Krafter Jordens dragningskraft påverkar alla föremål. Håller man en sten i handen känner man tyngden, tyngdkraften, släpper man stenen faller den mot jordens medelpunkt.

15. Krafter • Krafter ritas med pilar som börjar i tyngdpunkten • Pilen talar om kraftens x • Storlek, kort pil liten kraft, lång pil stor kraft • Riktning • Angreppspunkt, x, den punkt i vilken kraften verkar.

16. Olika krafter • 1. Dragningskraft • 2. Motkraft, underlagets kraft mot föremålet • 3. Dragkraft • 4. Friktionskraft. 2 3 4 1

17. Kloss som hänger i ett snöre. Linans kraft på klossen – LYFTKRAFT Klossens tyngd - tyngdkraft

18. Motkraft • Motkraft ger fordon fart • Raket: Förbränningsgaser kastas bakåt  raketen åker framåt • Båt: Propeller ger vattnet fart bakåt  båten åker framåt • Kanon: Kanonen hoppar bakåt av kulans motkraft

19. Skillnad mellan massa och tyngd Massa • Den mängd materia som ett föremål innehåller. • Mäts med en våg • Enhet: kg Tyngd • Den kraft vad med föremålet dras mot jordens medelpunkt. • Mäts med en dynamometer • Enhet: N, Newton

20. Laboration Massa och tyngd. • Med hjälp av olika vikter och en dynamometer ska du komma fram till förhållandet mellan massa och tyngd.

21. 1 N är ungefär lika med jordens dragningskraft på en 100grams vikt. Massa Tyngd 100g 1 N 300g 3 N 650g 6,5 N 1kg 10 N 30kg 300 N

22. Massa och tyngd på jorden och månenPå månen väger man lika mycket, dvs massan ändras inte, men tyngden är bara 1/6 av den på jorden pga månens massa är mindre och då blir dragningskraften mindre. Jorden Månen Om du väger 60kg så är din tyngd 100 N på månen 1 N = 600g 10 N = 6kg 100 N = 60kg • Om du väger 60kg, alltså din massa är 60kg så är din tyngd 600 N på jorden. • 1 N = 100g • 10 N = 1000g = 1kg • 100 N = 10kg

23. Problemlösning • Vi skickar upp en tyngdlyftare till månen. Hur mycket skulle han kunna lyfta där om han klarar 150kg på jorden? • Din badrumsvåg mäter egentligen kraften men man har gjort om mätskalan till massa. Hur ska du förändra din badrumsvåg om du vill använda den på månen? • Fungerar en balansvåg lika bra på månen som på jorden?

24. Lösning uppgift1 • Massan 150kg på jorden = tyngd på 1500N • Tyngden på månen är 1/6 av den på jorden • På månen klarar du av att lyfta ett föremål som väger 6 gånger mer. • 150 · 6 = 900kg

25. Lösning uppgift 2 • På jorden • 10N = 1kg • 20N = 2kg • 30N = 3kg • På månen • 10N = 6kg • 20N = 12kg • 30N = 18kg

26. Lösning uppgift 3 • Ja. Den påverkas av samma dragningskraft.

27. Krafter kan samverka och motverka Samverkande krafter • Ett tåg som har två lok. Krafterna är riktade åt samma håll och då läggs krafterna ihop. • Om första loket dra med kraften 2000N och det andra loket med 2000N så blir den totala kraften 2000N + 2000N = 4000N

28. Samverkande krafter

29. Motverkande krafter • Vid dragkamp är krafterna riktade år olika håll. Två krafter som verkar åt olika håll, då kommer föremålet att röra sig åt det håll vilken kraften är störst och med en kraft som beräknas • Stor kraft – Liten kraft. • Om ena laget dra med 600N och det andra med 500N så kommer det laget som dra med 600N att vinna för deras kraft är 100N större.

30. Motverkande krafter

31. Den totala kraften • Vilken blir den totala kraften? Åt vilket håll är den riktad?

32. Den totala kraften

33. Friktion • Kraft mellan två föremål som glider mot varandra. • Friktionens storlek beror på • Ytan på föremålen, skrovlig yta  stor friktion • Massan på föremålet som rör sig, stor massa  stor friktion

34. Friktionslaboration • Dra en låda med olika massa mot olika underlag.

35. Diskussion • När är det bra med hög respektive låg friktion? • Vad händer med friktionen när du åker skridskor?

36. Arbete • Fysikaliskt arbete uträttas endast då en kraft övervinns och att föremålet förflyttas i motkraftens riktning. • När uträttas ett fysikaliskt arbete? • Lyfta ett föremål • Hålla ett föremål stilla • Gå runt med ett föremål • Försöka lyfta en vikt som väger 500kg • Putta på ett föremål eller hasa det efter dig.

37. Facit. När uträttas ett fysikaliskt arbete? • Ja. Tyngdkraften övervinns, du orkar lyfta föremålet uppåt. Föremålet förflyttas i motkraftens riktning som är motsatta hållet mot tyngdkraften. • Nej. Sker ingen förflyttning, alltså uträttas inget arbete. • Nej. Föremålet förflyttas men inte i kraftens riktning

38. Nej. Ingen kraft övervinns eftersom du inte orkar lyfta föremålet. Ingen förflyttning sker. • Ja. Friktionskraften övervinns och föremålet förflyttas i motkraftens riktning.

39. När uträttas det största fysikaliska arbetet. • Lyfta en vikt till • Knäna • Axlarna • Lyfta en vikt som • Som väger 5kg • Som väger 1kg • Lyfta en vikt till ett bord • Vikten befinner sig på golvet intill bordet • Vikten befinner sig på golvet 2m från bordet

40. När uträttas det största fysikaliska arbetet? 4. Hasa en låda som väger • 1kg • 3kg 5. Hasa en låda • En kort sträcka • En lång sträcka

41. Facit. När uträttas det största fysikaliska arbetet? • Ju längre sträcka i motkraftens riktning desto större arbete. • Ju tyngre ett föremål väger desto större kraft behövs för att övervinna tyngdkraften, desto större blir arbetet. • Lika stort, tyngdkraften är nedåt. För att övervinna den behövs en kraft uppåt. Det är lika högt.

42. Ju mer föremålet väger, desto större blir friktionskraften, desto större kraft behövs övervinnas, desto större blir arbetet. • Ju längre sträcka ett föremål förflyttas i kraftens riktning desto större blir arbetet.

43. Arbetes storlek • Arbetet blir större desto större kraft som behövs för att flytta på föremålet och ju längre sträcka föremålet förflyttas (i kraftens riktning) • Kan beräknas Arbete = kraften · vägen Nm = N · m Newtonmeter = Newton · meter 1 Nm = 1 J (Joule)

44. Exempel 1 • Hur stort arbete uträttar du när du lyfter en låda som väger 3kg 2m rakt upp.

45. Uträkning exempel 2 • Räkna ut kraften 3kg · 10 = 30 N • Räkna ut arbetet Arbete = kraft · väg Arbete = 30 · 2 = 60Nm = 60J

46. Exempel 2 • Hur stort arbete uträttar du när du går runt med en sten som väger 10kg?

47. Svar exempel 2 • Du uträttar inget arbete. Föremålet förflyttas men inte i kraftens riktning.

48. Spara kraft • Om du inte orka lyfta upp din cykel på lastbilen, hur kan du göra då?

49. Lutande plan • Du kan använda dig av en planka och rulla upp cykeln. De uträttar lika stort arbete. Tyngdkraften är lika stor och även sträckan i tyngdkraftens riktning, dvs höjden.Personen som använder sig av en planka behöver inte använda samma muskelkraft för att dra upp vagnen eftersom sträckan är längre. Den andra personen dra en kortare sträcka och måste därför använda större muskelkraft.

50. Mekanikens gyllene regel: Det man vinner i kraft förlorar man i väg. Går upp för en trappa eller klättra upp på en stege. • Då blir arbetet lika stort för personens tyngdkraft är lika stor i trappan som på stegen. Sträckan i motkraftens riktning är lika lång dvs höjden är lika hög. • Trappa: Använda en mindre muskelkraft men behöver går en längre väg. • Stege: Använda en större muskelkraft men behöver gå en kortare väg