Kraft, Energi - Blommensbergsskolan

Repetition
Kraft och Rörelse
Prov Ons v.20
Vad menas med begreppet kraft?
• Något som kan få ett föremål att
–
–
–
–
ändra formen
ändra rörelseriktningen
ändra farten
förflytta föremål
Olika sorters krafter
• Tyngdkraft/Gravitationskraft --------
jordens dragningskraft, verkar mellan massor
• Muskelkraft -------krafter man åstadkommer med människo- eller djurmuskler
• Elkraft ------------- kraft som åstadkoms med elektricitet
• Magnetkraft ----- krafter av en magnet
• Motorkraft ------- kraft av motor (t.ex. lastbilsmotor men det kan vara en
arbetsmaskinmotor)
• Elastiska krafter-----utgörs av vissa elastiska föremål så som gummisnodd, fjädrar,
fotbollar
• Friktionskrafter -----uppstår när två ytor gnids eller glider mot varandra
• Den starka kärnkraften (stark växelverkan)----håller ihop kärnpartiklarna (neutroner
och protoner)
• Den svaga kärnkraften ----styr en viss typ av radioaktivt sönderfall (atomfysik)
Är friktionen större i sand eller i snö?
Varför?
Anne-Lie Hellström, Christinaskolan, Piteå – www.lektion.se
FRIKTION PÅ GOTT OCH ONT
olika sätt att minska friktion
FRIKTION PÅ GOTT OCH ONT
olika sätt att minska friktion
FRIKTION PÅ GOTT OCH ONT
olika sätt att öka friktion
Vad menas med begreppet hastighet?
• Hur snabbt ett föremål förflyttar sig
• Hur kan vi räkna ut hastighet?
hastighet = sträcka / tiden
Vad menas med acceleration?
• Acceleration
= Hastighetsökning per tidsenhet
• Retardation
= hastighetssänkning per tidsenhet
En kraft kan ändra rörelsen hos ett föremål.
RÖRELSE
=
HASTIGHET + RIKTNING
Enheten för kraft heter newton
1N
En newton är lika med tyngden av 100 g.
KRAFTER OCH KRAFTPILAR
En kraft kännetecknas av tre egenskaper:
ANGREPPSPUNKT
RIKTNING
STORLEK
Sir Isaak Newton(1642 – 1727)
Tre rörelselagar:
1. Tröghetslagen
2. Accelerationslagen
3. Kraft – Motkraft
(Aktion – reaktionslagen)
Tröghetslagen
• Trögheten gör att det är svårare att ändra
hastighet och riktning hos föremålen
– tex bromsa eller starta
• Ju mer massa ett föremål har, desto trögare är
det
Ex. Åka bil
• Bromsa
• Starta
• Varför behöver vi ett bilbälte?
Ex. Centrifugalkraft
Trögheten gör att rörelsen fortsätter rakt fram
och människan i karusellen trycks utåt.
Lag 2: Sambandet mellan kraft och
massa
F = m*a
F = kraft (i N)
m = massa (i kg)
a = acceleration (hur snabbt en massa ändrar farten)
Ex. Bilens motorkraft
F=m*a
• Gammal bil,
– liten motorkraft
– Liten acceleration
F=m*a
• Ny bil
– Stor motorkraft
– Stor acceleration
F=m*a
Ex. Två personer sparkar samma boll
F=m*a
bollens massa är konstant, m
F=m*a
F=m*a
Jordens dragningskraft = tyngdkraft = gravitationskraft
Oavsätt var på jodklotet så
dras alla kroppar och
föremål mot jordens centrum.
Den kraften kalls för jordens
dragningskraft .
Den kalls även tyngdkraft eller
gravitationskraft.
Bra att veta om krafter
•Ett föremål på Jorden med massan 1kg
påverkas av gravitationskraften 9,82N/kg (Sverige)
•Sambandet skrivs så här : F=m∙g
- m står för föremålets massa (kg)
- g står för tyngdfaktorn g=9,82N/kg
värdet varierar med det geografiska läget
Massa och tyngd
Det är stor skillnad på begreppen massa och tyngd.
Min massa är 90 kg
och tyngd är 900 N
Min massa är
också 90 kg men
tyngden är bara
150 N
Ex. Fritt fall
• Vilken sten faller snabbare?
Båda stenen faller lika snabbt
Större sten
- Större massa, m
- Dras med mer Tyngdkraft (F=m*a)
- Har större Tröghet
Mindre sten
- Mindre massa, m
- Dras med mindre Tyngdkraft (F=m*a)
- Har mindre Tröghet
KRAFTER KAN SAMVERKA
ELLER MOTVERKA VARANDRA
Ex. Fritt fall
• Vem faller snabbare?
– Varför?
F (luftmotstånd)
F (tyngd)
Luftmotstånd är en bromsande kraft!
Ex. Kasta en boll
Hur ser en kast bana egentligen ut?
- Hastighet framåt (konstant)
- Hastighet nedåt (accelererande fritt fall)
F (muskel)
F (tyngd)
Krafter som motverkar varandra
ändrar bollens riktning.
Lag 3:
Varje kraft har en lika stor motkraft
VARJE KRAFT HAR EN MOTKRAFT
Vad är energi?
• Lagrat arbete
• Förmågan att utföra arbete
• Handlingsförmågan
• Energi kan vi inte se – vi kan se bara det energi
orsakar
Arbete (W)
Arbete = kraft * sträckan
W=F*s
Enheter: Nm (Newtonmeter)
1Nm = 1 J (joule)
lagrat arbete = Energi
Enheten för energi:
1J
Energi mäts i Joule
1 J = 1 Nm
Tyngdkraften: 1N = m*a = 100g * 10
1 J = energin som går åt att lyfta 100g 1 meter
Energiprincipen
Energi kan varken skapas eller förstöras.
Den kan bara omvandlas till olika former.
Energiformer
• Mekanisk energi
– Lägesenergi
– Rörelseenergi
– Elastisk energi
•
•
•
•
•
Elektrisk energi
Värmeenergi
Strålningsenergi
Kemisk energi
Kärnenergi
Mekanisk energi
Tre energiformer:
• Lägesenergi
• Rörelseenergi
• Elasticitetsenergi
Anne-Lie Hellström 
Läges- och rörelseenergi omvandlas
lätt till varandra
Fritt fall och studs
Värmeenergi
Värmeenergi = rörelse hos partiklar
• Flytande vatten har mindre energi
• Vattenånga har mer energi
Kemisk energi
Finns lagrad i olika ämnen, tex molekyler via
deras bindningar
Atom /Molekyl
Kemisk energi
Finns lagrad i olika ämnen, tex
• Ex. kolhydrater
• Ex. Mg som brinner (en kemisk reaktion, värme
och ljus frigörs)
Kemisk energi
• Lätt att lagra
– Fossila bränslen
– Mat/födoämnen
– Olja
– Biobränslen
Strålningsenergi
Strålningsenergi
– en vågrörelse av ljuspartiklar
Strålning med ökande energi
• Infraröd strålning
• Synligt ljus
• Ultraviolett strålning
• Röntgenstrålning
Kärnenergi
– frigörs då tunga atomer klyvs till lättare
Fission
Kärnenergi
- lättare atomer slåss samman till tyngre
Kärnenergi som omvandlas
till strålningsenergi
Elektrisk energi
• energi som kan frigöras då en elektrisk
spänning uppstår
– Lätt att transportera, svår att lagra
• Elenergi transporteras av
en ström av elektroner