1. Kan du ge något exempel då vi i praktiska livet a) minskar arean för att få ett stort tryck. Om vi vill hugga ved eller skära upp en limpskiva. b) ökar arean för att få ett litet tryck. När vi åker skidor. 2. Hur stor tyngd har: En glasskål med massan 800 g? 8N En sten med massan 3 kg? 30 N En järnkula som väger 40 g? 0,4 N 3. Varför är det farligare att var på svag is om du åker skridskor jämfört med om du går? Efter som att trycket mot isen ökar om vi åker skridskor jämfört med om vi går med vanliga skor är det större risk att isen brister när vi åker skridskor. 4. Hur högt blir trycket om kraften är 100N och arean är 10cm2? tryck= kraft area tryck= 100 =10 N / cm2 10 1N/cm2 = 10 000 Pa 10N/cm2 = 10 · 10 000 =100 000 Pa 5. En trälåda som väger 200 kg står på en lastkaj. Bottenarean är 4 m2. Hur stort är trycket på lastkajen? Svara i Pa. 200 kg innebär en kraft på 2000N Trycket blir då= 2000 =500N/ m 2 4 En m² = 10 000 cm2 (100cm · 100cm) Trycket per cm2 blir då= 500 =0,05 N / cm2 ^ 10000 0,05N/cm2 = 0,05 · 10 000 = 500 Pa 6. Pelle har tyngden 500 N. Bottenarean på hans skor är sammanlagt 500 cm2. Använd formeln för att svara på frågorna. a) Hur mycket väger Pelle? Pelle väger 50 kg p= F kraften = A arean b) Hur stort blir trycket om Pelle står på golvet? Trycker blir då 500 N =1N /cm2 =10 000 Pa 2 500 cm c) Hur stort blir trycket om Pelle står på ett ben? Arean blir då hälften så stor, alltså blir trycket dubbelt så stort. Med andra ord blir trycket 20 000Pa om Pelle står på ett ben. Vilka tal saknas? 3N =0,03 N /cm2 0,03 · 10 000 = 300 Pa a) 3N/dm2 = 2 100 cm b) 1N/cm2 = 10 000 Pa c) 400 Pa = d) 4,5 kPa = 400 =0,04 N /cm2 10 000 4500 =0,45 N /cm 2 10 000 10. Ett föremål väger 45 g och har volymen 10 cm3. a) Hur stor tyngd har föremålet? Föremålets tyngd är 0,45N (1N = 100g) b) Föremålet sänks ner i vatten helt och hållet. Hur mycket vatten tränger det undan? Föremålet tränger undan 10cm3 vatten. c) Hur stor massa har det vatten som trängts undan? Vattnets massa är 10g eftersom att en cm 3 vatten väger 1g. d) Hur stor tyngd har det vatten som trängts undan? Det undanträngda vattnets tyngd är då 0,1N. e) Hur stor blir lyftkraften på föremålet? Då blir lyftkraften lika stor som tyngden hus det undanträngda vattnet = 0,1 N. f) Antag att du håller föremålet i en dynamometer när föremålet är nedsänkt i vatten. Vad visar dynamometern? Dynamometern kommer att visa 0,35 N när föremålet är nedsänkt i vattnet och 0,45 N när det inte är det. 11. Om du dyker ner till tio meters djup, var kommer då trycket att vara som störst, på ryggen eller på magen? Trycket blir det samma på ryggen som på magen. 12. Varför är det mycket lättare att lyfta en sten i vatten än i luft? Stenen blir lika mycket lättare som tyngden hos den mängd vatten den tränger undan. 13. Ge en förklaring till varför du flyter bättre i saltvatten än i sötvatten. Saltvatten har en större densitet än sötvatten, därför blir lyftkraften större hos saltvatten och då flyter du lättare där. 14. Hur fungerar ett kommunicerande kärl? Vätskenivån ställer sig i samma nivå i alla inkopplade delar. 15. Tänk dig att du befinner dig vid foten till ett 80 meter högt berg och samtidigt håller en barometer i handen. Denna dag är lufttrycket vid foten av berget 1000 hPa. Ju högre upp på berget du kommer desto lägre blir lufttrycket. Det sjunker med 1hPa var åttonde meter. a) Vad gör du med en barometer? Mäter tryck. b) Hur högt är lufttrycket på bergets topp denna dag? För var 8:e meter sjunker trycket med 10Pa. På 80 meter går det 80/8 = 10 åttametersdelar. Då sjunker trycket totalt 10 · 10 Pa = 100 Pa. 1000 hPa = 100 000 Pa. Trycket på bergets topp blir då: 100 000 Pa – 100 Pa = 99 900 Pa. c) Hur högt är det lufttrycket denna dag på ett berg som är 1600 meter? 1600 / 8 = 200. 200 · 10 Pa = 2000 Pa Trycket på bergets topp blir då 100 000 – 2000 = 98 000 Pa. d) Om du i stället skulle besöka döda havet som ligger 400 meter under havets nivå, hur högt skulle lufttrycket då vara denna dag? 400 / 8 = 50 Då sjunker trycket totalt: 50 · 10 Pa = 500 Pa. Trycket vid döda havet denna dag blir då 100 000 + 500 = 100 500 Pa = 1 005 hPa 16. Hur förändras lufttrycket om du klättrar upp på toppen av Mount Everest? Förklara varför. Lufttrycket kommer att sjunka mycket när du är uppe på en så hög höjd. På Mount Everest topp kokar vatten redan vid 70 grader C, därför är det en besvärlig procedur att koka ägg där. 17. Vad menas med att komprimera en gas? Vad händer med trycket i behållaren? Bildas det ett över- eller ett undertryck i behållaren? Du sammanpressar den så att trycket ökar. Trycker vi ihop en gas tillräckligt mycket blir den i flytande form, titta på en tändare eller en genomskinlig gastub till utegrillen. 18. Om en elledning hängs upp under sommaren får den inte spännas för hårt. Varför inte? Om den spänns för hårt finns det risk att den går av när det blir kallt ute på grund av att den blir kortare när det blir kallare ute. 19. Förklara varför är det lättare att öppna en glasburk om du först spolar locket med hett vatten? Metallen i locket expanderar mer än glaset och då släpper locket lättare från burken. 20. Varför bottenfryser inte en sjö på vintern? Fyragradigt vatten är tyngst, därför kommer det att sjunka ner på botten. Tack vare detta bottenfryser inte en sjö. 21. Studera de olika temperaturskalorna och fundera över vilka för- och nackdelar det finns med dem. 22. Varför tillverkas det kastruller med kopparbotten? Koppar är en god värmeledare. Därför är det smart att ha den i botten på grytan för då förs värmen lättare över till det vi vill koka. 23. Hur bör du vara klädd en solig vårdag om du inte vill bli varm? Varför? Ljuts. Ljusa färger reflekterar en större del av energin i solljuset. 24. Ge några praktiska exempel på hur vi utnyttjar kunskapen om att luft är en dålig värmeledare. I en termos. När vi isolerar hus. I kläder. 25. En dam i högklackade skor dansar runt på ett golv. Damen väger 60 kg. Hur stort blir trycket mot golvet om hon låter hela tyngden vila på en klack med arean 2 cm 2? Hennes tryck mot golvet blir då: 1N/cm2 = 10 000 Pa. tryck= kraft 600 = =300 N /cm2=300 ·10 000=3000 000 Pa=3000 kPa area 2 26. Hur stor blir kraften mot ett underlag om arean är 10m2 och trycket 4,5 kPa? Kraften = trycket · arean 1m2 = 10 000 cm2 10 m² = 100 000 cm2 4,5 kPa = 0,45 N cm2 0,45 N · 100 000 = 45 000 N Svar: Kraften mot underlaget blir då 45 000 N eller 45 kN. 27. Isberg flyter på vatten men större delen finns under vattenytan. Ta reda på hur stor del det är. Ungefär 90% av isberget är under vattenytan. 28. Ett föremål hänger i en dynamometer. Den visar 1,2 N. När föremålet sänks ner i ett mätglas med vatten så stiger vattenytan från 60 ml till 90 ml. Beräkna föremålets densitet samt hur stor lyftkraften är hos vattnet. Föremålets volym är 30 ml eller 30 cm3. Det undanträngda vattnet väger 30g. Det undanträngda vattnets lyftkraft blir då 0,3 N. Föremålets vikt = 1,2N → Vilket innebär att föremålet har en massa på 120 g. Föremålets densitet blir då 120 g =4 g /cm3 3 30 cm 29. Koppar har densiteten 9,0g/cm3. Hur mycket väger då 10cm3 koppar? Det väger då 9,0 · 10 = 90 g. 30. En träbit har volymen 100 cm3. Klossen väger 90 g. Vilken densitet har det trä som klossen består av? Densiteten räknar vi ut genom att dela massan med volymen: massan volymen 90 g =0,9 g /cm3 3 100 cm Svar: Densiteten hos träbiten blir då 0,9 g/cm3 31. Hur stor massa har 25 cm3 silver? (Ta reda på densiteten hos silver.) Silvers densitet är 10,5 g. Då väger 25 cm3: 25 · 10,5g = 262,5 g 32. Hur fungerar en cykelpump? En cykelpump fungerar så att när du trycker ner handtaget pressas luften i den samman. Då stiger trycket i pumpen. Om trycket i pumpen blir större än trycket inne i cykelslangen kommer luften att tryckas in i den. 33. Hur mycket längre blir en 2 m lång järnstång om den upphettas med 10º? Ledning: Järn utvidgas med 0,012 millimeter per grad och meter när det värms upp. Den utvidgas då med 2 · 0,012 · 10 = 0,24 millimeter. Svar: Den blir 0,24 millimeter längre. 34. Hur är en termos konstruerad för att hålla innehållet varmt eller kallt? Den har ett isolerande skikt av bland annat luft. 35. Stina placerade ett tomt mätglas på en våg. Vågen visade 95,0 g. Sedan hällde hon koltetraklorid i i mätglaset. Vikten ökade då till 250 g. Densiteten för klortetraklorid är 1,6 g/cm3. Hur många milliliter klortetraklorid hällde Stina i glaset? Först räknar vi ut hur mycket ämnet väger: Totala vikten – vikten för mätglaset = 250g – 95g = 155 g Då väger klortetrakloriden 155 g. För att räkna ut volymen för klortetrakloriden tar vi massan 155 = =96,875 ml≈97 ml densiteten 1,6 36. Räkna ut vikten hos en guldtacka som är 240 mm lång, 140 mm bred och 80 mm hög. (Ta reda på densiteten hos guld.) Vi vill först veta volymen hos guldtackan: längden · bredden · höjden = 240 · 140 · 80 = 2 688 000 mm3 = 2 688 cm3 Guld har en densitet på 19,3 g/cm3. Då väger guldtackan 19,3 · 2688=51878,4 g≈52 000 g=52 kg 37. Ölandsbron är 6 km lång och tillverkad av betong. Hur mycket längre är bron en varm sommardag när temperaturen är 30ºC jämfört med en vinterdag när temperaturen är -20ºC? Betong har samma längdutvidgning som järn. 0,012 millimeter per grad och meter. Temperaturskillnaden mellan den varma och den kalla dagen är 50 grader. Bron är 6 000 meter lång. Då blir bron 6 000 · 0,012 · 50 = 3 600 mm = 3,6 meter längre den varma sommardagen jämfört med den kalla vinterdagen.