Kraftlektionen

Ett försök till sammanfattning av "kraftlektionen":
Storheten kraft är en vektor. Krafter ritas som pilar. Pilens längd görs proportionell mot kraftens storlek. Krafter mäts i newton (N). Vanlig beteckning för kraft är F.
Jorden drar till sig alla massor med en tyngdkraft (Tyngd är alltså en kraft!)
Tyngden varierar lite. Hos oss är tyngden i newton = masan i kg x 9,82 (F = mg).
9,82 kallas tyngdaccelerationen och brukar betecknas med g. Vi ska bestämma värdet på lab den 1 nov.

Krafter kan samverka. Krafter som har olika riktning sammansätts (adderas) med hjälp av kraftparallellogram. Jämför de tre snörkrafterna på lektionen.


En kraft kan också tänkas ersatt av två (eller flera) andra krafter. Det kallas att dela upp kraften i komposanter.

Om en resultersnde kraft (nettokraft) verkar på ett föremål, så accelererar föremålet enligt kraftlagen (kraftekvationen) F = ma.
Hur stor blir accelerationen om kraften 15 N verkar på massan 5,3 kg?

Mellan alla massor verkar gravitationskrafter. Förvissa dig om att du kan göra enkla beräkningar med hjälp av gravitationslagen. Se upp så att du slår in tiopotenserna rätt på dosan!

Vad säger tröghetslagen? Träna gärna på billigt porslin först :-)

Viktigt meddelande!

Vecka 44 är förmodligen ytterdörrarna låsta i "Röda huset", eftersom det är "lov" på Komvux. Jag kommer att öppna dörren mot Kungsgatan c:a 15 min före lektionerna/laborationerna, och sedan låses den strax efter lektionsstarten. Kom därför i tid!
Förmodligen är serveringen i Björkbacken stängd vecka 44, så om ni vill fika under pausen får det väl bli termosvarianten.

Rörelse

På lektionen den 23/10 studerade vi rörelse ur lite olika aspekter.
Ett bra sätt att åskådliggöra rörelser är att rita diagram. Det finns två grundläggande diagramtyper:
s-t-diagrammet visar vägen som funktion av tiden ( s=f(t) ).
I ett sådant diagram kan du naturligtvis direkt se "var föremålet befinner sig vid en viss tidpunkt", men du kan också avgöra hur fort föremålet rör sig. Grafens lutning (derivatan) betyder farten!
v-t-diagrammet visar hastigheten (farten) som funktion av tiden ( v=f(t) ).
I ett sådant diagram kan du naturligtvis direkt se "hur fort föremålet rör sig vid en viss tidpunkt", men du kan också avgöra vilken acceleration föremålet har. Grafens lutning (derivatan) betyder accelerationen!
Du kan också avgöra hur långt föremålet flyttat sig. Arean under grafen betyder den tillryggalagda sträckan!
Förvissa dig om att du förstod de diagram vi gjorde när vi studerade den gula Mercan och hur vi kunde avgöra golfbollens rörelse med s-t- och v-t-diagram.

Fundera också lite över hur mätningar görs! Varje mätning resulterar i ett mätresultat, men hur riktigt är det? Ibland måste man göra många mätningar och försöka bedöma vad som är ett vettigt resultat. Jämför med hur vi försökte bestämma ljudhastigheten. 390 m/s är väl inte så tokigt. Vi höll ju inte på så länge, och vi försökte inte förbättra försöksuppställningen. Hur stort blev det relativa felet i vår mätning? I tabellen står att ljudhastigheten är 340 m/s.

Lär dig att omvandla mellan m/s och km/h. Det brukar göras många onödiga fel på det :-(

Om laborationerna

Vi har fyra laborationstillfällen denna första skolperioden. Vi kommer då att lösa tre olika uppgifter.
Den 18 okt bestämmer vi densiteten för koppar med hjälp av ett m-V-diagram.
Den 1 nov bestämmer vi tyngdaccelerationen vid fritt fall.
Den 7 nov (onsdag!) undersöker vi hur momentlagen fungerar när vi drar ut spikar med en kofot.
Sista tillfället, den 8 nov, använder vi till att muntligt redovisa de tre laborationsuppgifterna.
Då får några av grupperna redogöra för hur de utfört en av laborationerna. Vilka grupper som får visa vad de går för bestäms den 8 nov. Likaså vilka laborationer som redovisningen gäller. Det betyder att alla måste vara väl insatta i hur samtliga tre laborationer utförts.
Ni behåller samma laborationsgrupper (om två eller i något fall tre studenter) vid alla tre laborationstillfällena.
Redovisningen sker gruppvis, och alla i gruppen bör vara aktiva under redovisningen. Tänk alltså igenom innan hur ni vill göra. Det är inget som hindrar att en av er specialiserar sig på att berätta hur ni gjorde, och den andre redovisar exempelvis beräkningar och slutsats.
Om ni har t.ex. ett diagram i datorn bör ni designa det så att det blir snyggt och tydligt, och ni kan sedan visa det med projektorn vid redovisningstillfället.
Vill ni visa någon figur kan ni göra på samma sätt. Men observera att det är rätt trevligt om någon ritar på tavlan samtidigt som ni berättar!
Det går naturligtvis också att visa (mobil)foton från experimenttillfället :-) via datorn.

Storheter och diagram

Efter tisdagens lektion bör du veta vad en storhet är, och hur den kan mätas och uttryckas med hjälp av mätetal och enhet. Det är viktigt att känna till SI-enheterna för de olika storheterna, och det är också viktigt att kunna omvandla mellan en del andra vanliga enheter och SI-enheter.
Vi bestämde densiteten för luft genom att bestämma massan för en viss volym luft och sedan dela massan med volymen.
Luftens massa var 0,35 g = 0,00035 kg
Volymen var 289 ml = 289 cm3 = 0,000289 m3
Vi beräknade densiteten till 1,21 kg/m3.
Det var inte så tokigt. I tabellen såg vi att luftens densitet normalt är 1,29 kg/m3.

På torsdag ska vi bestämma densiteten för koppar genom att mäta volym och massa för 5 - 6 kopparstycken. Vi gör sedan ett diagram där vi avsätter massan som funktion av volymen (matematiskt brukar vi skriva m = f(V) ) dvs. vi avsätter massan på y-aveln och volymen på x-axeln. (När jag visade Excel-diagrammet i tisdags råkade jag rita grafen V = f(m), och det kan man ju också göra, men då betyder lutningen inte densiteten! )

Ta gärna med datorn på torsdag, så kan du träna på diagramritning och diagramtolkning. Men det går även bra att rita för hand på papper, om du föredrar det.

FYSIKKURSEN

Hej!
Ja, då var det dags att komma igång med fysikkursen.

Till lektionerna (som är i "röda Viadidakt-huset" på Kungsgatan) tar ni med er lärobok (jag hänvisar till ergo Fysik A, men andra böcker kan också funka), en formel- och tabellsamling (de flesta för NT-programmen är användbara. Alla har sina för- och nackdelar! Ni får sedan ett särskilt formelblad att användas vid proven.) samt räknedosa.
Dator behöver ni bara ta med när så anges i planeringen, men den kan ju naturligtvis vara bra att ha, även om det inte står i planeringen!

Så här är starten tänkt:

Tisd. 16 okt. 9.30 sal F5 (2:a våningen, korridor F)
Introduktion till fysikkursen. Allmänt om mätetal, storheter och enheter. Vi försöker "väga luften". Introduktion till diagram. Ev. något om diagramkonstruktion i Excel.
Rekommenderad litteratur i ergo FYSIK A:
1:a uppl. sid. 6-16, 20-23, 63-64
2:a uppl. sid. 6-14, 16-23, 83-84
3:e uppl. sid. 6-17, 18-22, 24-27, 28-31.

Torsd. 18 okt. 12.50/14.40 Laboration i grupper. Sal F7.
Vi försöker bestämma densiteten för koppar. Ta med dator, om ni vill pröva på att göra diagram i Excel.

Tisd. 23 okt. 9.30 sal F5
Mera om mätningar. Vi försöker bestämma ljudhastigheten samt göra en accelerationsbestämning. Konstruktion och tolkning av diagram.
Rekommenderad litteratur i ergo FYSIK A:
1:a uppl. sid. 18-42
2:a uppl. sid. 24-35, 42-60.
3:e uppl. sid. 38-57.

Tisd. 30 okt. 9.30 sal F5
Gravitation, krafter och moment. Massa och tyngd. Beräkningar.
Vi koncentrerar oss på:
Vad är en kraft?
Hur kan krafter samverka?
Hur kan krafter delas upp i komposanter?
Vilket samband finns mellan kraft och acceleration?
Rekommenderad litteratur i ergo FYSIK A:
1:a uppl. Kapitel 3.
2:a uppl. Kapitel 4.
3:e uppl. Kapitel 4.


Torsd. 1 nov. Laboration: Bestämning av tyngdaccelerationen. Medtag gärna dator.

Tisd. 6 nov. 9.30 sal F5
Introduktion till begreppen arbete, energi, effekt och verkningsgrad.

Onsd. 7 nov. Laboration: Moment

Torsd. 8 nov. Muntlig redovisning av laborationerna.