Transcript Träff 6 - Fysik

Fysik
Naturvetenskap
Fysik
Vetenskapen om materia, energi och krafter
Klassisk mekanik = Vetenskapen om hur en kropp rör sig när den utsätts
för krafter.
Elektromagnetism = Vetenskapen om de fenomen som uppstår på
grund av elektriskt laddade partiklar.
Relativitet = Vetenskapen om tid och rums föränderlighet.
Termodynamik = Vetenskapen om värme och dess relation till andra
energiformer.
Kvantfysik = Vetenskapen om materia, energi och krafter på små avstånd.
Klassisk mekanik
Rörelselagar
1
Newtons första rörelselag
- En kropp förblir i vila eller i likformig rörelse (konstant
hastighet i en riktning) så länge inga yttre krafter verkar
på den.
Klassisk mekanik
Rörelselagar
2
Newtons andra rörelselag
- Accelerationen en kropp får av en kraft, har samma
riktning som och är proportionell mot kraften, samt är
omvänt proportionell mot kroppens massa (F = m ∙ a).
Klassisk mekanik
Rörelselagar
3
Newtons tredje rörelselag
- Två kroppar påverkar alltid varandra med lika stora och
motriktade krafter.
Klassisk mekanik
Rörelselagar
G
Newtons gravitationslag
- Två kroppar dras till varandra med en kraft som är
proportionell mot kropparnas massor och omvänt
proportionell mot kvadraten på avståndet mellan dem
(F = Gm1m2/r2).
Klassisk mekanik
Ljud
Luft
Klassisk mekanik
Ljud
Klassisk mekanik
Ämnesdidaktik
Undersöka rörelselagar
• Curling
1. Rita ett curlingmål på golvet.
2. Tävla i att rulla eller skjuta (beroende på om golvet är halt eller inte)
föremål närmast mitten av boet. Vad avgör hur långt föremålet kommer?
Vad händer om föremålet är tyngre? Hur styr man riktningen?
• Kasta prick
1. Gå till en öppen plats. Rita ut ett curlingmål på marken.
2. Tävla i att kasta ett föremål närmast mitten av boet. Vad avgör hur långt
föremålet kommer? Vad händer om föremålet är tyngre? Hur styr man
riktningen?
• Fritt fall
1. Gå upp på en liten höjd. Släpp saker därifrån.
2. Kan du få två saker att falla lika snabbt? Vad avgör hur snabbt något faller?
Varför faller det? Gör en fallskärmsgubbe.
Klassisk mekanik
Ämnesdidaktik
Undersöka ljud
• Spela linjal
1. Håll fast en linjal på bordet, men så att den sticker ut en bit utanför kanten
likt en simhoppssvikt.
2. Slå på linjalen. Försök få olika toner. Testa få olika ljud genom att lägga
linjalen på olika material.
• Muggtelefon
1. Trä en synål med en tålig oelastisk tråd genom botten av en plastmugg. Slå
några knutar på tråden. Gör likadant med andra änden av tråden i en
annan mugg.
2. Håll tråden spänd och tala med varandra i muggtelefonen. Hur lång kan
den bli? Kan man prata runt hörn? Kan man koppla ihop telefoner?
 Det går även att skapa ett ”telefonnät” med hjälp av rör. Testa gärna detta
om du har tillgång till det.
Elektromagnetism
Elektricitet - Laddade partiklar
+
-
+
+
-
-
Elektromagnetism
Elektricitet - Elektrisk ström
-
-
-
-
+
++
++
+++ +
+ +
+ ++
+
+
+
+
++
+
+
+
++
Elektromagnetism
Elektricitet - Atomen
+
Elektromagnetism
Elektricitet - Gnugga ballong
Elektromagnetism
Elektricitet - Levande tejp
Elektromagnetism
Elektricitet - Tända lampan
Elektromagnetism
Magnetism - Permanenta magneter
Elektromagnetism
Magnetism - Tillfälliga magneter
Elektromagnetism
Magnetism - Hemmagjord kompass
Elektromagnetism
Ämnesdidaktik
Undersöka elektricitet
• Gnugga ballong
1. Gnugga ballongen mot håret.
2. Vad händer med håret?
3. Vad händer med ballongen om du sätter den mot en vägg?
4. Tejpa fast en sytråds ena ände på bordet. För ballongen över den andra
änden. Vad händer?
5. Släng pappersbitar på ballongen. Vad händer?
• Levande tejp
1. Fäst två tejpbitar var för sig på något mjukt. Dra loss dem snabbt. För dem
mot varandra. Vad händer?
2. Tejpa den ena tejpbiten ovanpå den andra tejpbiten. Dra loss dem snabbt.
För dem mot varandra. Vad händer?
• Tända lampan
1. Försök att med hjälp av ett batteri och två kablar få en glödlampa att lysa.
Var går strömmen? På vilka olika sätt kan man koppla så att lampan lyser?
Elektromagnetism
Ämnesdidaktik
Undersöka magnetism
• Permanenta magneter
1. Lägg flera magneter på ett bord. Gärna med olika former och styrkor.
2. Försök bygg något av dem.
3. Försök flytta alla magneter till ena sidan bordet med hjälp av en av
magneterna.
4. Försök styr en magnet genom bordet med hjälp av en annan magnet.
• Tillfälliga magneter
1. Ta fram en mugg full med småsaker. Stoppa ned en magnet i muggen.
2. Vilka saker fastnade på magneten, det vill säga är magnetiska? Vad är dessa
saker gjorda av?
• Hemmagjord kompass
1. Dra en magnets ena ände längs med en synål 20 gånger, som att du kammar
synålen.
2. Lägg synålen på en korkbit som ligger och flyter i en vattenskål. Vänta ett tag.
3. Vad händer? Varför?
Relativitetsteori
Speciella relativitetsteorin
Relativitetsteori
Allmänna relativitetsteorin
Termodynamik
Värme
Termodynamik
Värme utvidgar
Termodynamik
Värme sprider sig
Termodynamik
Ämnesdidaktik
Undersöka hur värme utvidgar
• Två ballonger
1. Blås upp två ballonger till samma storlek.
2. Doppa den ena i kallt vatten och den andra i varmt vatten. Vad händer?
• PET-flaska med ballong
1. Sätt en ballong över öppningen på en PET-flaska.
2. Doppa PET-flaskans nedre halva i varmt vatten. Vad händer?
• Levande PET-flaska
1. Stoppa en PET-flaska i frysen. Vad händer efter ett tag?
2. Ta ut och värm den under kranen. Vad händer?
Termodynamik
Ämnesdidaktik
Undersöka hur värme sprider sig
• Teskedarna
1. Ställ ner en massa saker i en mugg varmt vatten, men så att sakerna sticker
upp ovanför muggen.
2. Känn på sakerna. Vilken sak blir varmast? Vilken är kallast?
• Vem stjäl värmen?
1. Ställ fram en mugg kallt vatten och en mugg varmt vatten. Mät temperaturen i
dem.
2. Vänta ett tag och mät sedan igen. Varför blir det kalla vattnet varmare? Var
kommer värmen ifrån? Varför blir det varma vattnet kallare? Var tar värmen
vägen?
Kvantfysik
Sammanfattning
Fysik är vetenskapen om materia,
energi och krafter.
Inom fysik studeras de mest
grundläggande naturlagarna. Övriga
naturvetenskaper kan ses som en
påbyggnad av fysik.
Fysik delas in i discipliner, inom vilka
olika aspekter av naturen studeras.
Elektroners rörelser ger i vårt
vardagliga liv ofta upphov till statisk
elektricitet och elektrisk ström .
Materia kan vara magnetisk.
Magneter dras till varandra (med ena
änden först).
Relativitetsteorin förklarar hur rum
och tid är föränderliga. Detta märks
vid riktigt höga hastigheter.
I naturen finns krafter, vilka kan få
materia att röra sig i enlighet Newtons
tre rörelselagar.
Ju varmare materia är, ju mer rör sig
de partiklar materian består av.
Materia dras till varandra på grund av
deras massor. Detta kallas gravitation.
Detta gör att varm materia
expanderar.
Vågor är vanligt i naturen. Ljudvågor är
förtätningar och förtunningar av
luften, vilka vi kan höra.
Värme sprids genom att partiklar
kolliderar med andra partiklar och
överför rörelse, värme, till dem.
I naturen finns två typer av elektrisk
laddning, positiv (+) och negativ (-).
Kvantfysik förklarar hur naturen
fungerar på väldigt små avstånd. Här
är naturlagarna annorlunda än i resten
av naturen.
Protoner har positiv laddning och
elektroner negativ laddning.
Fler tips
Ämneskunskap och ämnesdidaktik
www.sigtuna.se/skafferiet/tips