Diskussionsfrågor: • Vad är det för kraft som får äpplet att falla nedåt från trädet? • Varför kretsar månen runt jorden? • I filmen tas de tre lagar upp som utgör mekanikens grunder, beskriv dessa. • Hur fungerar Newtons generella gravitationslag? • Förklara samspelet mellan gravitationen och centrifugalkraften. • Vilka olika uppfinningar och upptäckter gjorde Newton? • Ta reda på mer om Newton och hans upptäckter och presentera dem för gruppen. • Försök hitta på några egna uppfinningar! Rita, skriv, måla, konstruera sedan en modell på uppfinningen. Fundera även igenom vilka för- och nackdelar uppfinningen har. Gör sedan en presentation (i valfri form av t.ex. teckningar, utställning, hemsida eller liknande) för gruppen. Om Kunskapsmedia Kunskapsmedia AB är ett medieföretag som producerar och distribuerar utbildningsprogram på video/dvd/TV till bland annat AV/Mediacentraler, skolor, företag, förvaltningar och organisationer. Genom pedagogiska program kan man påverka attityder samt engagera och stimulera inlärning av ny kunskap. Har du tips på fi lmer vi borde köpa in eller producera? Kontakta oss på [email protected] ©Rättigheterna till studiematerialet ägs av Kunskapsmedia AB. Du har rätt att använda dig av studiematerialet i samband med visning av programmet. Källor: NE m.fl. MILSTOLPAR inom naturvetenskap och teknik – Isaac Newton och gravitationen Studiematerial Kunskapsmedia AB Fredhällsgatan 3, 112 54 Stockholm Tel: 08- 545 634 60, e-post: [email protected] www.kunskapsmedia.se 5 6 97mm 100 mm 100 mm MILSTOLPAR inom naturvetenskap och teknik – Isaac Newton och gravitationen Filmen förklarar Newtons generella gravitationslag och hur gravitationen och centrifugalkraften fungerar. Vi får även bekanta oss med de tre lagar Newton formulerade som än idag utgör mekanikens grunder. Redan före Isaac Newtons tid föll äpplena alltid nedåt från trädet. Ingen funderade särskilt mycket på varför – det var bara så. Men det funderade Isaac Newton över. Det fick engelsmannen att utveckla idén om gravitationen som en universell kraft. Den idén utgör grunden för ett av väldens mest betydande vetenskapliga arbeten: Naturvetenskapens matematiska principer. Utifrån månens omloppshastighet och jordens dragningskraft kunde Newton matematiskt bevisa att det är centrifugalkraft och gravitationskraft som håller kvar planeterna i sina banor. Så formulerade Newton sin generella gravitationslag. Utifrån två kroppars massor och avståndet mellan dem kan Newton beräkna deras dragningskraft, den så kallade gravitationskraften. Än idag räknas Isaac Newton till en av tidernas mest betydande vetenskapsmän. Syfte/inlärningsmål • att presentera Isaac Newton och hans upptäckter • att förklara hur Newtons generella gravitationslag fungerar • att visa hur gravitationen och centrifugalkraften fungerar • att ge inspiration till att diskutera vetenskap och dess betydelse för människans och samhällets utveckling Mål som eleverna bör ha uppnått efter genomgången grundskola, bl.a. • utveckla kunskap om den fysikaliska vetenskapens kunskapsbildande metoder, särskilt vad gäller formulering av hypoteser samt mätningar, observationer och experiment, ha kunskap om universums, jordens, livets och människans utveckling, känna till några episoder ur naturvetenskapens historia och därigenom ha inblick i olika sätt att förklara naturen. • • Mål som eleverna bör ha uppnått efter genomgången gymnasieskola, bl.a. • utveckla kunskap om centrala fysikaliska begrepp, storheter och grundläggande modeller, • tillägna sig kunskap om fysikens idéhistoriska utveckling och hur denna har påverkat människans världsbild och samhällets utveckling, ha vidgat sin förståelse av naturvetenskapens roll i samhällsutvecklingen, såväl i ett historiskt perspektiv som i ett framtidsperspektiv. • FILMFAKTA Ämne: Natur/teknik, fysik Från: 13 år (H,Gy) Produktion: © INTER/AKTION, Tyskland Svensk distribution: © Kunskapsmedia 2006 Filmnr: 1102KM Speltid: 15 min Svenskt tal 2 Fakta om gravitation Gravitation, den attraherande kraft (dragningskraften) som verkar mellan alla materiekroppar. På jorden märker man gravitationen genom tyngdkraften, den kraft med vilken jorden attraherar föremål vid sin yta. Allmänna råd inför visningen: •Gå igenom filmen för att lära dig filmens pedagogiska uppbyggnad och huvudbudskap. • Tänk igenom vad du ska be deltagarna fokusera på. • Hur ska du använda filmen? Som starter, som utgångspunkt för diskussion/grupparbete? • Hur ska du följa upp filmvisningen? • Introducera filmen genom en kort beskrivning av innehållet och tala om hur det berör deltagarna. • Tala om varför du valt just det här programmet. • Ange om deltagarna ska fokusera på något särskilt och om de ska föra anteckningar. • Informera om vad som ska hända efter filmens slut. • Koppla filmen till deltagarnas egen situation. 4 3 100 mm Intresset för gravitationen är av gammalt datum. Den första kvantitativa teorin med stöd av observationer formulerades av Isaac Newton 1687, som i sin “Principia” skrev att det är gravitationskraften som verkar på solen och planeterna och som beror på den kvantitet fast materia dessa innehåller. Vidare fortplantar sig kraften till stora avstånd och avtar alltid med den inversa kvadraten på avståndet. Formeln för gravitationskraften F mellan två massor m1 och m2 på avståndet r blir alltså F= G m1·m2/r2, där G är den allmänna gravitationskonstanten. Newton var inte helt tillfreds med sin teori, eftersom den förutsatte växelverkan på avstånd. Denna svårighet övervanns först då man införde begreppet gravitationsfält. Newtons teori tillämpades med stor framgång under 1700-talet och början av 1800-talet. Man kan särskilt nämna J.C. Adams och U.J.J. Leverriers förklaring 1846 av vissa oregelbundenheter i Uranus bana genom att förutsäga existensen av ytterligare en planet (Neptunus) som senare upptäcktes. 100 mm 97mm