Krafter och tryck Begrepp att kunna Tyngdkraft motkraft

Krafter och tryck

Begrepp att kunna: • • • Tyngdkraft, motkraft, lyftkraft, muskelkraft, massa, tyngd, newton (N), tyngdpunkt, Tryck, pascal (Pa), komprimera, kommunicerande kärl, Archimedes princip friktionskraft, gravitationskraft dynamometer, stödyta, lufttryck, övertryck

Kunskapskrav • • Veta vad som menas med tyngdkraft Veta vad som menas med en kraft Veta vilken enhet kraft mäts i Veta vad som menas med motkraft Känna till begreppen tyngdpunkt och stödyta Förstå vad som menas med tryck Veta vad lufttryck och vattentryck är Känna till Archimedes princip

Vad är en kraft? • En kraft drar i något eller skjuter på. • En kraft kan få något att röra sig, men också att stanna. Med hjälp av krafter kan man: • Ändra formen • Ändra rörelseriktningen • Ändra farten • Förflytta föremål

Kraft och motkraft Till varje kraft finns en motkraft. • Rymdraketen lyfter från marken när den varma gasen trycks nedåt och motkraften lyfter den uppåt. • När du trycker ut båten från bryggan så använder du dig av motkraften. • När du släpper iväg en ballong och luften trycks ut så är det motkraften som får den att åka framåt.

Kraftpilar

Krafter kan beskrivas med pilar

Gravitationen • Gravitationen, dragningskraften finns mellan alla föremål som har massa. • Hur stark kraften är mellan två saker beror på deras massa och avståndet mellan dem. • Stor massa och kort avstånd ger en stark gravitationskraft.

Tyngd och vikt Vikt är samma sak som massa. • Massa är ett mått på hur mycket materia ett föremål innehåller och det mäts i kg. Tyngd är ett mått på tyngdkraften som drar i föremålet. • Tyngdkraften mäts i N (Newton) med en dynamometer.

Lab Dynamometer och våg • Väg med våg och ta reda på tyngdkraften med dynamometer. • Gör en tabell och ta reda på vikt och tyngd för olika föremål. • Vilken slutsats kan du dra när du jämför vikt och tyngd? • Vad är det för skillnad mellan vikt och tyngd?

Tyngdkraften = massan · 10 Man kan räkna ut tyngdkraften genom att multiplicera massan kg med 10. Massa 100 g 0, 1 kg 5 kg 100 kg Tyngdkraft 1 N 10 N 50 N 1000 N

Tyngdpunkt och stödyta Tyngdpunkten ligger mitt i kroppen där all massa verkar finnas samlad. Det är den punkt som tyngdkraften drar i. Stödyta är basytan som ligger mellan de yttersta stödpunkterna, rakt under tyngdpunkten,

När välter ett föremål Tyngdpunkten måste vara ovanför stödytan för att föremålet ska stå stadigt. När tyngdpunkten hamnar utanför stödytan så välter föremålet.

När står asken stadigast? Du behöver: • en tändsticksask • Två linjaler • Prova att ställa asken på olika sätt på linjalen • Luta linjalen tills asken ramlar. Mät avståndet till bänken • Gör en tabell och redovisa dina resultat.

Vad ger stabilitet? • En stor stödyta ger bättre stabilitet • En låg tyngdpunkt ger också bättre stabilitet.

Lab Hur beror trycket av ytan? • Du behöver: lera, föremål med samma vikt olika yta • Rulla en kula av leran. • Låt föremålet vila mot leran. • När trycks leran ihop. • Kan du ge exempel på situationer i vardagslivet där ytans storlek • har betydelse för hållbarheten.

Tryck P = F / a Tryck = kraften arean Enheten för tryck mäts i newton/kvadratmeter. Enheten kallas för pascal och förkortas Pa. Tryck beskriver hur en kraft fördelar sig på arean.

Räkna med tryck • En person väger 60 kg. Hur stor blir kraften? • Hur stort blir trycket mot snön från en sko jämfört med en skida? • Arean på skon är 0, 03 kvm och skidan är 0, 15 kvm • Använd formeln P = F / a • alltså trycket = kraften / arean • Tryck mäts i pascal (N/kvm), kraften i N och arean i kvm

Hur kan minska trycket? Man kan fördela kraften på en större yta så blir trycket mindre. Hur kan man öka trycket? Genom att fördela kraften på en mindre yta så blir trycket större. Så fungerar en kniv.

Lufttryck Ovanför 1 kvadratmeter markyta finns det ca 10 000 kg luft. Eftersom trycket sprider sig åt alla håll i gaser så blir trycket lika stort i alla riktningar. Vi känner därför inte av det normala lufttrycket vid marken.

Lufttryck på hög höjd • När vi sitter i ett plan på 10 000 meters höjd så är lufttrycket mycket lägre. Det är bara en fjärdedel av trycket vid havsytan. • Inuti flygplanet finns det en tryckkabin som ser till att trycket är samma som nere vid marken. Vi skulle annars inte kunna andas.

Komprimerade gaser • Man kan pressa ihop gaser så att de tar mindre plats. Det blir då ett högre tryck, övertryck. • När man värmer en gas så utvidgar den sig och tar större plats. • Om gasen är instängd i en sprayburk så ökar trycket och burken kan explodera.

Vattentryck Vatten ger också ett tryck. Ju djupare du kommer ned i vattnet desto större blir trycket. När du dyker djupt så pressas trumhinnan inåt av trycket och det gör ofta ont. Genom att tryckutjämna kan man lätta på trycket. En ubåt klarar trycket ner till en djup på 400 meter.

Varför får vi lock för öronen? Vi får ett undertryck i mellanörat. Det betyder att det är ett högre tryck utanför örat än inuti örat.

Vattentorn Trycket sprider sig åt alla håll även i vätskor. I tornet finns en hög vattenpelare som trycker ned sin egen tyngd. På så sätt kan man få ut vattnet i vattenledningarna och upp i husen. Vattnet kan bara stiga så högt som vattenytan I tornet. Därför måste tornet vara högre än huset.

Kommunicerande kärl Vattentornet är ett exempel på kommunicerande kärl. Behållare som sitter ihop med varandra nära botten så når vattnet alltid lika högt upp i de olika behållarna.

Tryck på olika djup lab sid 122 Jämför utseendet på vattenstrålarna. Vilken slutsats drar du? Hur stort är vattentrycket vid ytan?

Upp och nervänt vattenglas lab sid 125 Hur förklarar du att vattnet stannar kvar i glaset? Vad händer om glaset bara fylls till hälften? Vilka slutsatser kan du dra av Försöket?

Arkimedes princip lab sid 125 Massa i luft Newton i luft Massa i vatten 50 gram 100 gram Hur stor är lyftkraften i de olika mätningarna? Förklara dina resultat med hjälp av Arkimedes princip. Newton i vatten Lyftkraft

Lyftkraft i vatten • Trycket i vattnet verkar åt alla håll, även uppåt därför lyfter föremålet. • Om lyftkraften är större än tyngdkraften så flyter föremålet. Arkimedes princip Lyftkraften som verkar på ett föremål i vatten är lika stor som tyngden hos vattnet som trycks undan.

Lyftkraft i luft • Flygplanet kan flyga pga vingens speciella form. Det beror på att luften får en längre väg att gå ovanför vingen. Luftpartiklarna sprider då ut sig på ett större område. Luften blir då tunnare ovanför vingen vilket gör att lufttrycket minskar. Lufttrycket blir då större underifrån och vingen lyfts uppåt.

Isaac Newton • Läs om Newton och berätta vem har var och varför han är känd.