Kraft och rörelse Syfte: Undervisningen i ämnet fysik ska syfta till att Du utvecklar kunskaper om fysikaliska sammanhang och nyfikenhet på och intresse för att undersöka omvärlden. I arbetsområdet ”kraft och rörelse” lär Du dig hur kraft och rörelse hänger ihop. Dessa förmågor ska du träna: Genomföra systematiska undersökningar i fysik Använda fysikens begrepp, modeller och teorier för att beskriva och förklara fysikaliska samband i naturen och samhället Tidsplanering: 8C Må 19/1 (130 min) Ti 20/1 (230 min) On 21/1 (160 min) To 22/1 (180 min) Fr 23/1 (150 min) Ti 27/1 Vad gör vi idag? Planering, böcker, arbetshäfte Genomgång och laboration Genomgång och uppgifter i arbetshäfte Laboration Genomgång och uppgifter i arbetshäfte Laboration Genomgång och uppgifter i arbetshäfte Laboration Genomgång och uppgifter i arbetshäfte Laboration Test och utvärdering Repetition Färdig? Arbeta gärna med frågor i förväg, då blir det lättare att hänga med i genomgångar. Rapport Här ska du vara klar med alla frågor i arbetshäftet. (40 min) Fr 29/1 Teoretiskt prov ECA i sal C35 60 min) Litteratur och Internet: Fysik Spektrum s.168 – 171 s.172 - 182 s.183 – 186 s.192 Rörelse Krafter Tröghet Sammanfattning Arbetssätt: Uppgifter Genomgångar Filmer Laborationer 1 Kraft och rörelse Centralt innehåll: Krafter, rörelser och rörelseförändringar i vardagliga situationer och hur kunskaper om detta kan användas, till exempel i frågor om trafiksäkerhet. Historiska och nutida upptäckter inom fysikområdet och hur de har formats av och format världsbilder. Upptäckternas betydelse för teknik, miljö, samhälle och människors levnadsvillkor. Aktuella samhällsfrågor som rör fysik. Systematiska undersökningar. Formulering av enkla frågeställningar, planering, utförande och utvärdering. Dokumentation av undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter. Vad bedöms? Skriftligt prov Planering, genomförande och utvärdering av laborationer Användning av begrepp, modeller och teorier. Deltagande, motiveringar och resonemang Upptäckter som rör kraft och rörelse och dess betydelse för människans levnadsvillkor. Vad ska du kunna? Du förstår och förklarar för området centrala begrepp, samt kan ge exempel på några praktiska tillämpningar i vardagslivet: kraft, massa, tyngd, friktion, tyngdpunkt, stödyta, lodlinje, rörelse, acceleration, retardation, fritt fall, kaströrelse, tröghet, centralrörelse Du vet att krafter ritas som pilar i modeller, och kan ange vilken enhet kraft mäts i. Du kan förklara skillnaden mellan massa och tyngd. Du visar förståelse för hur föremåls tyngdpunkt och stödyta samverkar, och kan avgöra föremåls tyngdpunkter med hjälp av bland annat lodlinjer. Du kan ge exempel på olika slags rörelser, likformade och olikformade. Du kan med hjälp av formler beräkna hastigheten på föremål i rörelse. Du känner till hur föremål faller när de släpps från en höjd, och hur de då påverkas av omgivande medium. Du känner till hur vinkel, hastighet och gravitationskraft samverkar i en kaströrelse, samt kan ge exempel på olika kaströrelser. Du visar förståelse för vad som händer med lösa föremål i en kropp som bromsar. Du visar förståelse för att centralrörelsens kraft är riktad inåt mot rörelsens centrum, och hur det kan utnyttjas. Du arbetar naturvetenskapligt genom att genomföra laborationer och redovisar dessa med hjälp av rapporter. 2 Kraft och rörelse Kunskapskrav: E C A Eleven kan genomföra undersökningar utifrån givna planeringar och även bidra till att formulera enkla frågeställningar och planeringar som det går att arbeta systematiskt utifrån. Eleven kan genomföra undersökningar utifrån givna planeringar och även formulera enkla frågeställningar och planeringar som det efter någon bearbetning går att arbeta systematiskt utifrån. 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 och i huvudsak fungerande sätt. I undersökningarna använder eleven utrustning på ett säkert och ändamålsenligt sätt. Eleven kan jämföra resultaten med frågeställningarna och drar då enkla slutsatser med viss koppling till fysikaliska modeller och teorier. Eleven kan jämföra resultaten med frågeställningarna och drar då utvecklade slutsatser med relativt god koppling till fysikaliska modeller och teorier. Eleven för enkla resonemang kring resultatens rimlighet och bidrar till att ge förslag på hur undersökningarna kan förbättras. Dessutom gör eleven enkla dokumentationer av undersökningarna med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter. 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 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 kan ge exempel på och beskriva några centrala naturvetenskapliga upptäckter och deras betydelse för människors levnadsvillkor. 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 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 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 kan förklara och visa på samband mellan några centrala naturvetenskapliga upptäckter och deras betydelse för människors levnadsvillkor. 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. Eleven har mycket 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 och något generellt drag med god användning av fysikens begrepp, modeller och teorier. 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 kan förklara och generalisera kring några centrala naturvetenskapliga upptäckter och deras betydelse för människors levnadsvillkor. 3 Laboration Instruktion - dokumentering av undersökningar En laborationsrapport skriver du för att dokumentera ett utfört naturvetenskapligt försök. Du kan använda den för att beskriva det du ser, analysera och diskutera dina iakttagelser, och dra slutsatser utifrån resultaten. Rapporten ska vara så utförlig att du kan använda dig av den för att upprepa försöket. Laborationsrapporten ska vara innehållsrik men inte ordrik. Konsten att skriva rapport är att på ett begripligt sätt sammanfatta det väsentliga i ett utfört experiment. Bilder förenklar oftast texter och färger gör bilderna tydligare! Uppgift Uppgiften är att skapa en frågeställning som ska undersökas och dokumenteras. Undersökningen kan delas in i tre delar; planering, genomförande och utvärdering. Planering Frågeställning I planeringen startar du med att skriva den frågeställning som ska undersökas. Frågeställningen bör vara enkel, tydlig och smal så att resultat med lätthet kan tas fram och tolkas, gärna i form av en jämförelse mellan två alternativ. Exempel på en bred frågeställning: Var på kroppen är du mest känslig för beröring? Exempel på en smal frågeställning: Är du mest känslig för beröring på över- eller undersidan av handen? Hypotes Skriv ner vilka resultat du förväntar dig. Försök motivera varför du tror som du gör. Undersökningsmetod Skriv en instruktion hur undersökningen ska genomföras steg för steg. Instruktionen ska vara så utförlig och tydlig att någon annan kan följa den utan problem. Undersökningen ska kunna genomföras flera gånger (systematiskt), därför är mätvärden viktiga såsom mängder, sträckor, temperaturer. Referenser kan vara bra för att jämföra förändringar. Tänk ut och förbered hur du ska arbeta så effektivt som möjligt. Material Ange allt material som behövs för att genomföra undersökningen, gärna i en lista. Säkerhetsföreskrift Ange vilka risker du ser med undersökningen, samt beskriv hur du arbetar för att undvika dem. 4 Laboration Fortsättning… instruktion - dokumentering av undersökningar Genomförande Följ planeringen du arbetat fram, genom att praktiskt genomföra den. Ta hänsyn till samtliga säkerhetsföreskrifter, både risker du sett samt det läraren informerat om. Anteckna resultat. Utvärdering Resultat Redovisa resultatet från undersökningen, gärna i tabellform eller i diagram. Kommentera inte. Slutsats Jämför och svara på om din hypotes stämmer med ditt resultat. Tolka resultatet och resonera om det är rimligt. Försök dra en slutsats utifrån ditt resultat och frågeställning, gärna med fakta. Felkälla Ge förslag på vad som skulle kunna ge ett felaktigt resultat under genomförandet, såsom smutsigt glas eller fel använt material. Förbättring Ge minst ett förslag på en förbättring av din undersökning som kan ge ett mer tillförlitligt resultat. Förklara varför din förbättring skulle ge ett mer tillförlitligt resultat. Ny frågeställning Kan du komma på en ny frågeställning utifrån den här undersökningen? Dokumentera Rapport Skriv klart laborationsrapporten och lämna in för bedömning. 5 Kraft och rörelse Laboration – Förslag på frågeställningar Tyngd och massa Bevisa sambandet mellan tyngd och massa. Krafter När är friktionen störst? - På asfalt eller på gräsmatta? - På grus eller på snö/is? Har underlaget någon betydelse för friktionen? Har föremålets tyngd någon betydelse för föremålet? Vilken friktion är störst, glidfriktion eller rullfriktion? Tyngdpunkt Bevisa sambandet mellan tyngdpunkt och stödyta. Ta reda på Sveriges tyngdpunkt. Rörelse Bestäm hastigheten på olika föremål i rörelse. Hur lång tid tar det för dig att gå 100 meter? Vilken medelhastighet har du när du promenerar till skolan? Bevisa samband mellan hastighet, sträcka och tid. Tröghet Vad händer med ett fristående föremål som befinner sig på ett föremål som krockar? Påverkar säkerhetsbälte trögheten hos ett föremål på ett föremål i rörelse? Kan du dra undan ett papper under vattenfylld bägare utan att bägaren följer med pappret? Fritt fall Faller två föremål som har lika stor massa lika fort? Landar två föremål med lika stor volym samtidigt? Har massa och form någon betydelse i fritt fall? Centralrörelse Vilken riktning får ett föremål när centripetalkraften släpper? Vilket håll glider en person som sitter i en centralrörelse, inåt eller utåt från centrum? 6 Kraft och rörelse Öva begrepp Uppgift: Skriv begreppen som passar på de tomma raderna Tröghet Friktion 1 Newton Likformig Vakuum Centrifugalkraft Massa 140 Kilogram Retarderad Luftmotstånd Centralrörelse Dynamometer Tyngd Newton Olikformig Medelhastighet Accelererad Newton Centripetalkraft Friktion _______________________ är jordens kraft på 100g. _______________________ är kraften som pressar utåt ett föremål som rör sig runt en punkt. _______________________ är en rörelse där hastigheten minskar hela tiden. _______________________ uppkommer t.ex. mellan pulkan och isen/snön. 7 Kraft och rörelse _______________________ är tyngden på en astronaut på månen när han väger 84kg. _______________________ är rörelsen runt en punkt. _______________________ beror på jordens dragningskraft. _______________________ är en kraft som bromsar. _______________________ är ett mätinstrument som mäter kraften och är graderat i _______________. _______________________ är en rörelse med konstant hastighet i en och samma riktning. _______________________ är en rörelse med ojämnt hastighet. _______________________ är en rörelse där hastigheten ökar hela tiden. _______________________ är enheten för tyngden. _______________________ räknar vi genom att dividera sträckan med tiden. _______________________ är en friktionskraft som uppkommer då föremålet krockar med luftens molekyler. _______________________ är när det inte finns någon luft, t.ex. i ett kaffe paket. _______________________ är ett fenomen som gör att ett föremål vill behålla sin stillhet eller fortsätta sin rörelse i samma riktning. _______________________ är enheten för massan. _______________________ är kraften som håller ett föremål i en cirkelformade banan. _______________________ beror på hur mycket materia ett föremål består av. Idé hämtad från José Luis Godines, Häggviksskolan, Sollentuna – www.lektion.se 8