Rörelse

Fysik Årskurs 7 – Rörelse och Kraft
Onsdag
Studiedag – Studera!
Rörelse och Kraft
Genomgång:
Kap 6.1: Rörelse
Centrala begrepp:
 Likformig rörelse
 Accelererad rörelse
 Retarderad rörelse
 Medelhastighet
Läs: Sid 168 - 171
Uppgifter: Sid 171: 1 – 9
Veckas 4
Veckas 3
Veckas 2
Måndag
Genomgång:
Kap 4.1: Massa, volym och densitet
Centrala begrepp:
 Massa
 Volym
 Densitet
Läs: Sid 100 - 102
Uppgifter: Sid 102: 1 – 12
Rörelse och kraft
Kunskapsskrivning
Kap 4.1 och 6.1 (frågor och begrepp)
Genomgång:
Kap 6.2: Krafter skapar rörelse
Centrala begrepp
 Gravitationskraft
 Dynamometer
 Motkraft
 Friktion
 Tyngdpunkt
 Lodlinje
 Stödyta
Läs: Sid 172 - 181
Gör uppgifter: Sid 181: 1 – 11
Laboration
Rörelse och kraft
Kunskapsskrivning
Kap 4.1, 6.1 – 6.2 (frågor och begrepp)
Repetition 4.1, 6.1 – 6.2
Laboration:
Veckas 5
Rörelse och kraft
Kunskapsskrivning
Kap 4.1, 6.1 – 6.2 (frågor och begrepp)
Genomgång:
Kap 6.3: Fritt fall och satellitbanor
Centrala begrepp
 Luftmotstånd
 Vakuum
 Fritt fall
 Kaströrelse
 Satellit
Läs: Sid 182 - 185
Gör uppgifter: Sid 185: 1 – 8
Rörelse och kraft
Kunskapsskrivning
Kap 4.1, 6.1 – 6.3 (frågor och begrepp)
Genomgång:
Kap 6.4: Tröghet och tvättmaskiner
Centrala begrepp
 Tröghet
 Centralrörelse
 Centripetalkraft
 Centrifugalkraft
Läs: Sid 186 - 189
Gör uppgifter: Sid 189: 1 – 8
Laboration
Rörelse och kraft
Kunskapsskrivning
Kap 4.1, 6.1 – 6.4 (frågor och begrepp)
Rörelse och kraft
Kunskapsskrivning
Kap 4.1, 6.1 – 6.4 + Finalen (frågor och
begrepp)
Veckas 6
Laboration
Q&A – Inför provet
Materialutdelning:
Facit uppgift 4.1, 6.1 – 6.4
Gör uppgifter: Finalen Sid 194 - 195: 1 - 10
Vecka 7
Rörelse och kraft
Tisdag den 10/2
Prov – Kapitel 6 Rörelse och kraft
E – C Prov
Vecka 8
Plats:Eventuellt A34/B17 TBD
Tid: 14:10-15:30
Rörelse och kraft
Måndag den 16/2
Prov – Kapitel 6 Rörelse och kraft
E – C – A Prov
Plats: Eventuellt A34/B17 TBD
Genomgång:
Kunskapskrav och bedömning
Grupparbete: Perspektiv
- Besvara frågor
Rörelse
Du ska kunna:



Identifiera flera olika slags krafter
Att det är en förändring av krafter som skapar rörelse
Hur våra ökade kunskaper om rörelse och krafter påverkat våra liv, till exempel inom
trafiksäkerhet, utskjutning av satelliter och tvättmaskiner.
Hur vi kan använda mätinstrument för att mäta sträcka, hastighet, tid och kraft samt vilka
samband som finns mellan dessa storheter
Att använda fysikaliska kunskaper om rörelse och kraft för att förklara vardagliga fenomen
kring till exempel balans, tröghet och fritt fall
Samtala och argumentera kring samhällsfrågor som rör kunskaper om rörelse och kraft



Centrala begrepp som ska förstås och användas i resonemang




Likformig rörelse, accelererad rörelse, retarderad rörelse, medelhastighet,
gravitationskraft, dynamometer, motkraft, friktion, tyngdpunkt, lodlinje, stödyta
luftmotstånd, vakuum, fritt fall, kaströrelse, satellit
tröghet, centralrörelse, centripetalkraft, centrifugalkraft
Viktiga samband och enheter
Medelhastighet=
𝑣=
𝑡=
𝑆[𝑚]
t[s]
𝑠[𝑚]
m
s
v[ ]
𝑆𝑡𝑟ä𝑐𝑘𝑎
Tid
enhet för svaret blir [m/s]
enhet för svaret blir [s]
m
𝑠 = v [ s ] x t[s] enhet för svaret blir [m]
Enheter
Sträcka S mäts i meter [m] eller kilometer[km]
Tid t i sekunder [s] eller timmar[h]
Hastighet v i meter per sekund [m/s] eller kilometer per timme [km/h].


k är ett prefix och betyder för kilo och betyder 1000 (prefix står alltid före enheter för att
göra dem större eller mindre efter behov t.ex. [mm] där det första m:et är ett prefix som
heter milli och betyder tusendel och det andra m:et är en enhet som kallas meter)
h står för timme och är en enhet
Det går 60 minuter på en timme och 60 sekunder på en minut.
Detta innebär att 1[h] = 60 x 60 [s] = 3600 [s]
För att omvandla mellan enheten km/h och m/s måste du därför göra följande:
100 km/h  m/s
OBS notera att hastigheten beskriver hur långt man färdas på 1 timme!
Först omvandlar du km till meter: 100 [km] (där k betyder 1000) motsvarar 100 000 [m]
(vi byter k mot 1000 dvs vi multiplicerar 100 med 1000.
Sedan omvandlar vi [h] som betyder timme till sekunder. 1x60 x 60 (en timme med 60 minuter där
varje minut innehåller 60 sekunder)= 3600 dvs 1 [h] = 3600 [s]
Vi får därmed: 𝑣 =
100 𝑘𝑚
1ℎ
=
100 𝑥 1000 [𝑚]
1𝑥60𝑥60[𝑠]
100 000
= 1 𝑥 3600 𝑚⁄𝑠 =
100
3,6
≈ 28 𝑚⁄𝑠
Som du ser så delar vi 100 km/h med 3.6 för att få hastigheten i [m/s]



När enheten blir mindre blir talet större.
När enheten blir större blir talet mindre.
Det är alltid samma hastighet.
Om du omvandlar från [m/s] till [km/h] multiplicerar du med 3.6. (samma procedur om ovan men
tvärt om dvs du omvandlar m -> km och s -> h)
Vi har 20 m/s och vill omvandla det till km/h. Då en km är 1000m måste vi dividera 20 med 1000 för
att kunna byta enhet från m till km. (enheten 1000gr större, alltså delar vi med 1000 för att inte
förändra hastigheten)
Vi rör oss med 20 m/s dvs 20 m på 1 sekund. Om vill ha en enhet som beskriver hur långt vi kommer
på en timme måste vi dela tiden med 60x60 (minuter x sekunder) eftersom hastigheten beskrivs över
ett tidsintervall som är 1/3600 del av vad en timme.
20
v= 1000
= {𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔𝑠𝑟𝑒𝑔𝑒𝑙𝑛 𝑔𝑒𝑟} =
1
3600
20 𝑥 3600
1𝑥1000
=
20 3600
𝑥 1000
1
=
20
𝑥
1
3,6 = {𝑑å
20
1
= 20} =
20 𝑥 3,6 = 72 𝑘𝑚/ℎ
Kraft
Beräknas såsom F= m x a dvs massa gånger acceleration
Tyngdkraft beräknas såsom F= m x g där g är den acceleration som fås p.g.a. dragningskraft. Alla
1
massor ger upphov till dragningskraft. Månens dragningskraft är 6av jordens vilket ger att gmåne=𝑔/6.
Viktiga samband
 Ingen rörelse kan uppstå utan en kraft!
Ingen rörelse kan avstanna utan en kraft!
 Varje kraft ger upphov till en motkraft!
 Varje objekt på jorden ger upphov till en tyngdkraft. Om objektet ligger still så måste det
finnas en exakt lika stor motkraft (storlek och motsatt riktning) Motkraften kallas ofta för
normalkraft FN då den verkar i normalens riktning (vinkelrät från ytan).
 Friktionskrafter uppstår när objekt glider mot varandra. Om friktionskraften är lika stor som
den kraft som drar/knuffar objektet så ligger objektet stilla. Luft ger upphov friktionskrafter
för objekt som rör sig genom luft.
 Alla objekt har en tyngdpunkt.
 Tyngdkraften verkar längs lodlinjen mot jordens centrum.

Längst bak finner du Newtons lagar hämtat från Wikipedia som du kan titta på ifall du är
intresserad
Rita in krafter i deras angreppspunkter, ge dem namn! Motkraften kallas ofta normalkraft FN då den
verkar i normalens riktning dvs rätvinkligt mot stödytan/underlaget.
Tyngdpunkt
Fmotkraft
Fdrag
Ffriktion
Ftyngd
Stödyta
Enheter
Kraft mäts i Newton [N]
𝒎
Acceleration i [𝒔𝟐]
F = m [kg] x g[m/s2] ger enhet [kg m / s2]
som också kan skrivas som [kg m s-2] vilket vi alltså normalt kallar Newton och skrivs som [N].
Massa
Massan beskriver hur mycket materia ett föremål består av. Eftersom all materia är uppbyggt av
atomer beror ett föremåls massa på hur många atomer det innehåller och hur mycket varje atom
väger.
Massa fås genom att multiplicera ett objekts densitet med dess volym. Densitet är därmed massa per
volymenhet. Massa är oberoende av gravitation (se densitet s101). Däremot så påverkar
gravitationen en massa så att det skapas en tyngdkraft.
Massan är alltså konstant men ger upphov till olika tyngdkraft beroende på gravitationens storlek.
Från F = m x g fås: m = g / F vilket innebär att om man vet gravitationen och dess resulterande
tyngdkraft kan man beräkna massan på ett objekt.
Bedömning i Fysik i slutet av årskurs 9
Betyg E
Betyg C
Betyg A
Eleven kan samtala om och
diskutera frågor som rör energi,
teknik, miljö och samhälle och
skiljer då fakta från värderingar
och formulerar ställningstaganden
med enkla motiveringar samt
beskriver några tänkbara
konsekvenser. I diskussionerna
ställer eleven frågor och framför
och bemöter åsikter och argument
på ett sätt som till viss del för
diskussionerna framåt. Eleven kan
söka naturvetenskaplig
information och använder då olika
källor och för enkla och till viss
del underbyggda resonemang om
informationens och källornas
trovärdighet och relevans. Eleven
kan använda informationen på ett
i huvudsak fungerande sätt i
diskussioner och för att skapa
enkla texter och andra
framställningar med viss
anpassning till syfte och
målgrupp.
Eleven kan samtala om och
diskutera frågor som rör energi,
teknik, miljö och samhälle och
skiljer då fakta från värderingar
och formulerar ställningstaganden
med utvecklade motivering­ ar
samt beskriver några tänkbara
konsekvenser. I diskussionerna
ställer eleven frågor och framför
och bemöter åsikter och argument
på ett sätt som för diskussionerna
framåt. Eleven kan söka
naturvetenskaplig information och
använder då olika källor och för
utvecklade och relativt väl
underbyggda resonemang om
informationens och källornas
trovärdighet och relevans. Eleven
kan använda informationen på ett
relativt väl fungerande sätt i
diskussioner och för att skapa
utvecklade texter och andra
framställningar med relativt god
anpassning till syfte och mål­
grupp.
Eleven kan samtala om och
diskutera frågor som rör energi,
teknik, miljö och samhälle och
skiljer då fakta från värderingar
och formulerar ställningstaganden
med välutvecklade motiveringar
samt beskriver några tänkbara
konsekvenser. I diskussionerna
ställer eleven frågor och framför
och bemöter åsikter och argument
på ett sätt som för diskussionerna
framåt och fördjupar eller breddar
dem. Eleven kan söka
naturvetenskaplig information och
använder då olika källor och för
välutvecklade och väl
underbyggda resonemang om
informationens och källornas
trovärdighet och relevans. Eleven
kan använda informationen på ett
väl fungerande sätt i diskussioner
och för att skapa välutvecklade
texter och andra fram­ ställningar
med god anpassning till syfte och
målgrupp.
Eleven kan genomföra
undersökningar utifrån givna
planeringar och även bidra till att
formulera enkla frågeställningar
och planeringar som det går att
arbeta systematiskt utifrån. I
undersökningarna använder
eleven utrustning på ett säkert och
i huvudsak fungerande sätt.
Eleven kan jämföra resultaten
med frågeställningarna och drar
då enkla slutsatser med viss
koppling till fysikaliska modeller
och teorier. Eleven för enkla
resonemang kring resultatens
rimlighet och bidrar till att ge
förslag på hur undersökningarna
kan förbätt ras. Dessutom gör
eleven enkla dokumentationer av
undersökningarna med tabeller,
diagram, bilder och skriftliga
rapporter.
Eleven kan genomföra
undersökningar utifrån givna
planeringar och även formulera
enkla frågeställningar och
planeringar som det efter någon
bearbetning går att arbeta
systematiskt utifrån. I
undersökningarna använder elev­
en utrustning på ett säkert och
ändamålsenligt sätt. Eleven kan
jämföra resultaten med
frågeställningarna och drar då
utvecklade slutsatser med relativt
god koppling till fysikaliska
modeller och teorier. Eleven för
utvecklade resonemang kring
resultatens rimlighet och ger
förslag på hur undersökningarna
kan förbättras. Dessutom gör
eleven utvecklade
dokumentationer av
undersökningarna med tabeller,
diagram, bilder och skriftliga
rapporter.
Eleven kan genomföra
undersökningar utifrån givna
planeringar och även formulera
enkla frågeställningar och
planeringar som det går att arbeta
systematiskt utifrån. I
undersökningarna använder
eleven utrustning på ett säkert,
ändamålsenligt och effektivt sätt.
Eleven kan jämföra resultaten
med frågeställningarna och drar
då välutvecklade slutsatser med
god koppling till fysikaliska
modeller och teorier. Eleven för
välutvecklade resonemang kring
resultatens rimlighet i relation till
möjliga felkällor och ger förslag
på hur undersökningarna kan
förbättras och visar på nya
tänkbara frågeställningar att
undersöka. Dessutom gör eleven
välutvecklade dokumentationer av
undersökningarna med tabeller,
diagram, bilder och skriftliga
rapporter.
Betyg E
Betyg C
Betyg A
Eleven har grundläggande
kunskaper om energi, materia,
universums uppbyggnad och
utveckling och andra fysikaliska
sammanhang och visar det genom
att ge exempel och beskriva dessa
med viss användning av fysikens
begrepp, modeller och teorier.
Eleven har goda kunskaper om
energi, materia, universums
uppbyggnad och utveckling och
andra fysikaliska sammanhang
och visar det genom att förklara
och visa på samband inom dessa
med relativt god användning av
fysikens begrepp, modeller och
teorier.
Eleven har mycket goda
kunskaper om energi, materia,
universums uppbyggnad och
utveckling och andra fysikaliska
samman­ hang och visar det
genom att för­ klara och visa på
samband inom dessa och något
generellt drag med god
användning av fysikens begrepp,
modeller och teorier.
Eleven kan föra enkla och till viss
del underbyggda resonemang där
företeelser i vardagslivet och
samhället kopplas ihop med
krafter, rörelser, hävarmar, ljus,
ljud och elektricitet och visar då
på enkelt identifierbara fysikaliska
samband. Eleven använder
fysikaliska modeller på ett i
huvudsak fungerande sätt för att
beskriva och ge exempel på
partiklar och strålning. Dessutom
för eleven enkla och till viss del
underbyggda resonemang kring
hur människa och teknik påverkar
miljön och visar på några åtgärder
som kan bidra till en hållbar
utveckling. Eleven kan ge
exempel på och beskriva några
centrala naturvetenskapliga
upptäckter och deras betydelse för
människors levnadsvillkor.
Eleven kan föra utvecklade och
relativt väl underbyggda
resonemang där företeelser i
vardagslivet och samhället
kopplas ihop med krafter, rörelser,
hävarmar, ljus, ljud och
elektricitet och visar då på
förhållandevis komplexa
fysikaliska samband. Eleven
använder fysikaliska modeller på
ett relativt väl fungerande sätt för
att förklara och visa på samband
kring partiklar och strålning.
Dessutom för eleven utvecklade
och relativt väl underbyggda
resonemang kring hur människans
användning av energi och
naturresurser påverkar miljön och
visar på fördelar och
begränsningar hos några åtgärder
som kan bidra till en hållbar
utveckling. Eleven kan förklara
och visa på samband mellan några
centrala naturvetenskapliga
upptäckter och deras betydelse för
människors levnadsvillkor.
Eleven kan föra välutvecklade och
väl underbyggda resonemang där
företeelser i vardagslivet och
samhället kopplas ihop med
krafter, rörelser, hävarmar, ljus,
ljud och elektricitet och visar då
på komplexa fysikaliska samband.
Eleven använder fysikaliska
modeller på ett väl fungerande sätt
för att förklara och generalisera
kring partiklar och strålning.
Dessutom för eleven
välutvecklade och väl
underbyggda resonemang kring
hur människa och teknik påverkar
miljön och visar ur olika
perspektiv på fördelar och
begränsningar hos några åtgärder
som kan bidra till en hållbar
utveckling. Eleven kan förklara
och generalisera kring några
centrala naturvetenskapliga
upptäckter och deras betydelse för
människors levnadsvillkor.
Newtons första lag
Även kallad tröghetslagen. Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter
in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare. En kropp förblir i vila eller i
likformig rörelse så länge vektorsumman av alla yttre krafter som verkar på kroppen är noll, eller
specialfallet då inga krafter alls verkar på kroppen.
Då resultantkraften är noll så är alltså även accelerationen noll och vice versa.
Newtons andra lag
Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua
vis illa imprimitur. Tidsderivatan av rörelsemängden har samma riktning och storlek som den
applicerade kraften som verkar på en kropp med konstant massa. Klädd i matematisk dräkt lyder
denna lag:
där
är rörelsemängden, m är kroppens tröga massa och
dess hastighet.
Eftersom kroppens massa här är konstant blir uttrycket ekvivalent med
där
är kraften som ger massan m accelerationen
.
Kraften är en resulterande kraft, det vill säga den är den vektoriella summan av alla krafter. Den
resulterande kraften är formväxlande till sin karaktär, den ändrar utseende beroende på den givna
fysikaliska situationen. Vi kan exempelvis tänka oss följande: en låda dras med en kraft åt höger,
samtidigt som en friktionskraft, riktad åt vänster, verkar på lådan. Den resulterande kraften är då lika
med dragkraften minus friktionskraften. Vi kan ändra på förutsättningarna något och antar att vi ger
lådan en knuff åt höger och att den rör sig åt höger för att sedan stanna. Den resulterande kraften,
under rörelsens gång, blir då endast lika med friktionskraften eftersom vi inte har en dragkraft längre.
Newtons tredje lag
Actioni contrariam semper et æqualem esse reactionem. Två kroppar påverkar alltid varandra med
lika stora men motriktade krafter. Om föremålet A utsätter föremålet B för en viss kraft kommer B
utsätta A för samma kraft men riktad åt motsatt håll. I ett slutet system kommer interna krafter tas
ut av dess reaktionskraft så att summan av alla interna krafter blir noll, dvs för att ett slutet system
ska accelerera måste det interagera med ett externt objekt. Newtons tredje lag framgår extra tydligt i
samband med exempelvis rekyl, eller enjetmotor(också kallad reaktionsmotor) som fungerar genom
att skjuta förbränningsgasen bakåt och därmed, med hjälp av reaktionskraften, accelerera framåt.
Obs Källa för Newtons lagar som beskrivna ovan är Wikipedia!