Tenta - begrepp

Question 1

Fast

Answer 1

Fast
Svar: Atomerna rör sig mindre, vilket leder till mindre värme. Stelning kallas fasövergången mellan flytande till fast. Den aggregationsform som har mest lagrad energi. Oftast mindre volym och högre densitet (OBS! Vatten är ett undantag!).

Världsbild: Hav och sjöar mm, inte bottenfruset.
Teknisk innovation: Smide, snickeri, omformning av fast material i det stora hela för att fylla ett behov. Ishallar, bandy mm
Levnadsvillkor: Vi är medvetna om olika materias fryspunkter och kan därmed förutse problem som ex; ha vatten i bensintanken. Vi hade inte kunnat ha liv på jorden.
Mysteriet: Varför iskristaller är sexkantiga? Vattens kristaller är sexkantiga på grund av den polaritet som uppstår på grund av vattenmolekylens struktur (Mussepigghuvud) och de starka vätebindningarna som bildas mellan vattenmolekylerna när vattnet fryser till is (dipol-bidningarna övergår alltså till vätebidningar).

Question 2

Flytande

Answer 2

Flytande
Svar: Vätskeform av ämnet. Atomerna har högre rörelseenergi än i fast form. Smältning kallas fasövergången mellan fast och flytande. När det sker en fysikalisk förändring från flytande form till gasform så sker det via avdunstning eller kokning. Detta sker när molekylerna börjar röra på sig mer. Oftast högre volym och mindre densitet än i fast form (OBS! Vatten är ett undantag!).

Världsbild: Växtlighet, lägger sig under is tex då densiteten är högre.
Teknisk innovation: Vattenkraftverk, vattentorn, vattenhjulet, vattenspridare, drivmedel, mat mm
Levnadsvillkor: Väsentligt för att vi ska kunna leva, flytande vatten. Bränsle kan ta oss fram på kortare tid.
Mysteriet: Varför blir imma på badrumsspegeln? Det är när vattenångan kondenserar och blir till flytande form, då den träffar den kalla spegeln.

Question 3

Gas

Answer 3

Gas
Svar: Gasform kallas det när atomerna eller molekylerna i ett ämne har hög rörelseenergi (högre än flytande form), de intermolekylära bindningarna har släppts från varandra. När ett ämne är i gasform far atomer och molekyler runt och tar mycket större plats (volym) än när ämnet är i flytande eller fast form. Oftast högst volym och minst densitet än i fast och flytande form (OBS! Vatten är ett undantag!). När det sker en fysikalisk förändring från gasform till flytande form kallas det för kondensering och när det sker från flytande till gasform kallas det avdunstning .

Världsbild: Atmosfären, växthuseffekten.

Teknisk innovation: Raffinaderier, sodastream, steamer
Levnadsvillkor: Gas som drivmedel, ozonproblematik, vi har något att andas, andas ut.

Mysteriet: Varför kommer bubblor i ett glas med vatten?/ Varför sprutar läsken när du har skakat den? Vatten i kranen är under stor tryck, därför finns det vanlig luft som pressats in i vattnet. När vatten står framme “försvinner” luften från vattnet, eftersom lufttrycket i glaset är lägre än i vattenledningarna, och bubblorna bildas i glaset.
/ När du skakar en läsk frigörs kolsyran. Kolsyran blir då en gas med mycket större volym än då den bara fanns lös i läsken. Den nya gasen du får i burken gör att trycket blir större inuti burken än utanför. När du sedan öppnar burken strömmar gas ut och tar med sig vätska som sprutar ut, eftersom naturen vill utjämna tryckskillnaden.

Question 4

Temperatur

Answer 4

Temperatur
Svar: Hur fort partiklarna rör sig mot temperaturmätare. En liter/gram. Ett mått på atomernas/molekylers rörelse. Ju fortare en atom/molekyl rör på sig, desto högre varmare har det.

Temperatur är ett mått på hur varmt eller kallt något är, men mer specifikt och när vi tar på oss fysikglasögonen, representerar temperaturen den genomsnittliga kinetiska energin av atomer/molekyler hos ett ämne. När dessa partiklar rör sig snabbare (det vill säga när ett objekt är varmt), har de högre kinetisk energi, och således en högre temperatur.

Världsbild: Kunskap att olika temperaturer i materia ger olika aggregationsformer. Vi behöver en viss temperatur för att kunna leva.

Teknisk innovation: Kylskåp, element, termometer, spis, ugn, frys

Levnadsvillkor: Hur man lever i olika delar av världen; vad man kan odla på vilka platser, kunskap om mat och man kan lagra mat längre.

Mysteriet: Varför har vi olika väderomslag? Bland annat pga temperaturskillnader.

Question 5

Kondensering

Answer 5

Kondensering
Svar: Kallas det som sker när ett ämne övergår från gasform till flytande form.

Världsbild: Vi har regn, dagg och imma.

Teknisk innovation: Destillering; sprittillverkning.

Levnadsvillkor: Vi måste köra långsamt vid dimma. Svårt att hänga tvätt ute om det är fuktigt.

Mysteriet: Varför blir det dagg i gräsmattan på morgonen? Varm luft tar upp mer vatten än vad kall luft gör. När det blir kallare ute så kommer “överskottet” av vattenångan som finns i luften kondenseras till flytande form och formar dagg i gräsmattan.

Question 6

Avdunstning

Answer 6

Avdunstning
Svar: Kallas det som sker när ett ämne övergår från flytande form till gasform.

Världsbild: I varma länder har vi mer torka, eftersom vattnet avdunstar snabbare vid högre värme.

Teknisk innovation: Torkskåp, torktumlare, kärnkraftverk, hårtork.

Levnadsvillkor: Hade allt vatten avdunstat hade vi inte kunnat leva.

Mysteriet: Varför svettas vi när det är varmt ute? Högre temperatur gör att avdunstningen av en vätska påskyndas. När du blir varm kommer därför vätska i kroppen avdunsta från kroppen snabbare än ”vanligt”, vilket uppfattas som svett. Svettningen är kroppens sätt att utjämna temperaturen och när svettet avdunstar från kroppen så upplever vi det som kyla, eftersom molekylerna ”snor” värme från kroppen.

Question 7

Kokpunkt

Answer 7

Kokpunkt
Svar: Den temperatur då ett ämne börjar fasövergången från flytande form till gasform. Kokpunkten för ett ämne är den temperatur då vätskan kokar. Fysikaliskt sett säger man att kokpunkten är den temperatur då en vätskas ångtryck är lika stor som omgivningens tryck.

Världsbild: Kokpunkten förändras vid olika lufttryck och olika ämnen har olika kokpunkter.

Teknisk innovation: Vattenkokare, kaffekokare och tryckkokare.

Levnadsvillkor: För att vi ska ha liv kunna finnas på jorden krävs det att syre, kväve (luftgaserna) har en låg kokpunkt.

Mysteriet: Varför tar det längre tid för saltat vatten att koka än osaltat vatten att koka? Olika ämnen har olika kokpunkter och saltets kokpunkt är högre än “vanligt” vatten.

Question 8

Fryspunkt

Answer 8

Fryspunkt
Svar: Den temperatur vid vilken ett ämne övergår från flytande form till fast form. (kan även vara från gasform)

Världsbild: Fryspunkten förändras vid olika lufttryck.

Teknisk innovation: Frys, skridskobana etc.

Levnadsvillkor: Vi kan ha drivmedel i bilar utan att det fryser pga. låg fryspunkt.

Mysteriet: Varför fryser inte en flaska sprit i frysen, medan en flaska vatten fryser? Olika ämnen har olika fryspunkter. Alkohol har ett lägre fryspunkt än vatten.

Question 9

Absoluta nollpunkten

Answer 9

Absoluta nollpunkten
Svar: Absoluta nollpunkten är den teoretiskt lägsta temperaturen som går att uppnå. Vid denna temperatur når entropin i ett system sitt minimum. Partiklar vid denna temperatur har ingen rörelse och alla ämnen vi känner till är i fast form. Denna temperatur är -273,15 C (0 kelvin)

Världsbild: Allt är stilla på grund av att all materia är i fast form.

Teknisk innovation: Temperatur, termometer, kelvin

Levnadsvillkor: Det är den vi utgår ifrån när vi mäter temperatur och rörelse på ämnen.

Mysteriet: Varför kan det inte bli kallare än den absoluta nollpunkten? / Hur kallt kan det bli?
I praktiken kan det inte bli så kallt som -273,15 grader så att universum kan inte ens uppnå den absoluta nollpunkten. Däremot har forskare försökt att uppnå den genom olika tester. Detta eftersom många forskare tycker det är intressant då materien beter sig på ett väldigt speciellt sätt och exempelvis blir supraflytande, det vill säga flyter utan motstånd, eller supraledande, det vill säga att elektrisk ström kan överföras utan förlust.

Question 10

Kretsloppen och energiflödena

Answer 10

Kretsloppen och energiflödena
Svar: Energi driver kretslopp (vattnets kretslopp)- Kan lagras in och lagras ut i olika kretslopp (omvandling i en kemisk process; fotosyntesen).
Energi binds och flödar genom kretslopp.

“Energi driver kretslopp”
“Energi binds och flödar genom kretslopp”

Världsbild: Energi driver kretslopp, det är inte i omlopp hela tiden utan kan lagras, den kan omvandlas till andra energiformer, energin kommer aldrig förstöras eller försvinna.

Teknisk innovation: Vi odlar för att få mat, skogsbruk, batterier

Levnadsvillkor: Vi tar tillvara på all energi. Ingen energi är endast lagrad. Vi tar tillvara på den lagrade energin i ex; träd och växter mm.

Mysteriet: Varför lyser glödlampan i mikrovågsugn? Energiomvandling från mikrovågor för att värma upp gas i glödlampan. När gas värms upp exiterar och deexiterar elektroner.

Question 11

Energiformerna

Answer 11

Energiformerna:
(Mekanisk energi = läges och rörelseenergi)

Lägesenergi: Potentiell energi; hur långt ett objekt är från jordens yta, desto längre ifrån desto högre lägesenergi. OSB så länge man är innanför atmosfären! Massan spelar också roll.

Rörelseenergi: objekt i rörelse. Massan spelar roll! Desto större massa desto mer rörelseenergi!
Ljusenergi: Energi som ger oss ljus. Det finns naturligt och vi kan skapa egen.

Värmeenergi: Energi som ger värme i antingen vår kropp, eld eller element. Kan komma som biprodukt eller spill från gamla glödlampor. (värme = atomer/molekyler i rörelse).

Kemisk energi: bindningar i molekyler bryts för att utvinna energin (mat/ bränsle). Lagrad energi.

Elektrisk energi: Elektronerna som rör sig i våra sladdar och kan driva apparater. Från minus till plus.

Strålnings-och kärnenergi: Kärnenergi sker i solens kärna när atomerna skapar en fusion. När man delar en uranatom skapar man kärnenergi

Världsbild: Energiformer är olika typer av energi som finns runt omkring oss, som solenergi, elenergi och matens energi. Vår världsbild påverkas av hur vi använder och förstår dessa energiformer. Till exempel, om vi vet att solen ger oss energi som vi kan använda för att få el och värme, kan det påverka hur vi ser på solen och hur vi använder den energin.

Teknisk innovation: När vi hittar på nya sätt att använda solenergi för att göra el eller när vi uppfinner bättre batterier för att lagra energi, är det teknisk innovation med energiformer. Detta kan leda till att vi får mer effektiva och miljövänliga sätt att använda energi på. Exempelvis solceller och batterier.

Levnadsvillkor: Till exempel, om vi har tillgång till elenergi och solenergi, kan vi ha bättre belysning, värme och möjligheter att använda olika apparater och teknik. Matens energi ger oss också den kraft vi behöver för att röra på oss, tänka och leva våra liv. Genom att använda energiformer på ett smart sätt kan vi förbättra våra levnadsvillkor och göra livet enklare och bekvämare för oss alla.

Mysteriet: Var kommer vattenkraftverkets energi ifrån? Vattenkraftverk utnyttjar vattnets rörelseenergi.

Question 12

Energiprincipen

Answer 12

Energiprincipen (termodynamikens första lag + termodynamikens andra lag)
”Inget försvinner”- energier

Svar: (Termodynamikens första lag) Fysikalisk lag som säger att energi inte kan förintas eller nyskapas utan bara omvandlas från en energiform till en annan.

Termodynamikens andra lag - entropi. All energi kommer vilja sprida sig.

Världsbild: Energi det är inte i omlopp hela tiden utan kan lagras, den kan omvandlas till andra energiformer, energin kommer aldrig förstöras eller försvinna.

Teknisk innovation: Vi odlar för att få mat och skogsbruk. Kan vara svår att säga, eftersom det inte finns evighetsmaskiner.

Levnadsvillkor: Vi tar tillvara på all energi. Ingen energi är endast lagrad. Vi tar tillvara på den lagrade energin i ex; träd och växter mm.

Mysteriet: Varför finns det inga evighetsmaskiner? Vi kan inte skapa evighetsmaskiner för att:
Energilag: Ingen energi kan skapas från ingenting och kan inte försvinna helt. För någonting ska hända vi måste tillsätta energin.

Question 13

Ljudvågor

Answer 13

Ljudvågor
Svar: Ljudvågor är vibrationer som skapas i ett medium. Ljudvågor kan ses som en energibärande störning som medför elastiska svängningar omkring vilolägen för partiklarna i mediet. Det finns i huvudsak två typer av vågor, longitudinella och transversella vågor.

Vibrationerna skapar ljudvågor (longitudinell våg) som fortplantas genom luften (eller något annat medium). Avståndet mellan två toppar eller två dalar på en ljudvåg kallas våglängd. Olika våglängder ger olika typer av ljud.

Världsbild: Partiklar gör att vi kan transportera ljud, i rymden är det vakuum alltså kan inte ljud transporteras.

Teknisk innovation: Högtalare, språk, mikrofoner, hörapparater.

Levnadsvillkor: Kommunikation; vi kan kommunicera med varandra.

Mysteriet: Varför kan inte ljud färdas i vakuum? I rymden är luften väldigt tunn, det är i princip vakuum där. Ljudvågorna har därför ingen möjlighet att spridas eftersom det inte finns någon luft (inget medium) för vågorna att röra sig i. Ljudvågor rör ju sig genom att trycka ihop och glesa ut luftens partiklar som en vågrörelse. Ljud är alltså vibrationer som fortplantas genom att partiklar knuffar på varandra. Så för att ljud ska kunna färdas måste det finnas partiklar. Det är därför det inte finns något ljud i vakuum!

Question 14

Ljudspektrum

Answer 14

Ljudspektrum
Svar: Ljudspektrum kan vi se som en skala med olika frekvenser. Olika organismer kan uppleva olika frekvenser av ljud. Frekvensen är antalet svängningar per sekund. Enheten för frekvens är Hertz (Hz). De hörbara frekvenserna för oss människor är 20-20.000 Hz. Desto äldre vi blir desto svårare blir det att uppfatta de högre frekvenserna. Vissa organismer kan uppfatta högre frekvenser än 20 000 Hz bl.a. hundar och fladdermöss. Dessa ljud kallas ultraljud. Denna typ av ljud används bl.a. inom sjukvården för undersökningar vid graviditet samt krossning av njursten. Lägre frekvenser än 20 Hz kallas infraljud. Dessa är dova ljud som vi trots att vi inte kan höra dem kan bli påverkade av genom trötthet och huvudvärk. Infraljud kan höras av bl.a. valar, elefanter och spindlar.

Världsbild: De ljud som inte är hörbara för oss människor kommer ändå påverka oss så vi blir trötta och får huvudvärk.

Teknisk innovation: Ultraljud (ekolod), hörapparat för hörselnedsatta, mikrofon.

Levnadsvillkor: Eftersom vi talar i den frekvens som vi gör så kan vi höra varandra; därför kan vi kommunicera med varandra.

Mysteriet: Hur fungerar ett ekolod?
Om man vill mäta avståndet till botten på en sjö så kan man använda ett ekolod. Ett ekolod skickar då ut ljudvågor, i detta fall ultraljud som har en så hög frekvens att människor inte kan höra det. Man mäter då tiden det tar för ljudvågorna att studsa mot bottnen och komma tillbaka till båten. Eftersom man vet hur fort ljud rör sig i vatten så kan man alltså bestämma avståndet. (Ljud utbreder sig ungefär 5 ggr snabbare i vatten än i luft)

Question 15

Eko

Answer 15

Eko
Svar: Eko uppstår när ljud reflekteras mot en hård och plan yta. I ett normalstort rum uppstår inget eko eftersom ljudet reflekteras och sprids i olika riktningar samt försvagas flera gånger mot ljudabsorberande ytor som möbler och vägg- och takmaterial. Detta system använder sig vissa djur av för att bestämma avstånd. Detta har vi människor tagit efter och använder ekolod (ultraljud) för att se vart fisken står osv.

Världsbild: Har vi ett kalt inrett rum kommer det vara mer eko eftersom tyger, möbler etc. absorberar ljudenergi som förhindrar ekot att studsa tillbaka till örat.

Teknisk innovation: Ljuddämpning, isolering, ekolod, ultraljud (Ekolod är ett verktyg för båtar att mäta avståndet mellan botten och båten. Genom ett verktyg på båten som skickar ut ljudvågor som studsar tillbaka från botten. Tiden för vågorna att ta sig upp får då avgöra djupet.)

Levnadsvillkor: Ultraljudet hjälper oss att exempelvis hitta avvikningar etc. på foster, det hjälper oss att navigera över havet när sikten sviker.

Mysteriet: Varför ekar det i ett rum som är omöblerat? Möblerna (speciellt tyger) absorberar ljudet, medan ljudet i ett omöblerat rum “studsar” på väggarna och då upplever vi det som eko.

Question 16

Arbete

Answer 16

Arbete
Svar: Arbete = kraften x sträckan (arbete är kraften gånger sträckan)

Kraft multiplicerat med sträcka. Det vi gör för att kunna omsätta energi från en form till en annan. Alltså är ett arbete något vi utför när vi tillför kraft och i samband med det förflyttar något en sträcka. t.ex. lyfter upp något på bänken och därmed ökar objektets lägesenergi. Man övervinner en kraft (bortsett från luftmotstånd). Ex ryggsäcken, sker ett arbete när du sätter på den, men när du väl har den på så är den i lägesenergi.

Världsbild: Arbete sker när du övervinner en kraft (bortsett från luftmotstånd). Exempelvis så är tyngdkraften olika på olika platser i världen. Vid ekvatorn kommer alltså arbetet vara mindre eftersom gravitationskonstanten är mindre. Det är inte heller samma arbete på olika planeter då tyngdkraften skiljer sig.

Teknisk innovation: Lyftkran, hiss, rulltrappa, ramp, rullväskor

Levnadsvillkor: Vi behöver inte uträtta arbeten längre utan vi bygger maskiner som gör arbetet åt oss. Detta underlättar vid ex; husbyggen.

Mysteriet: Varför är det lättare att köra en rullstol upp för en handikappramp istället för att lyfta den rakt upp? Arbetet är kraften gånger sträckan. Kraften fördelas på en längre sträcka när du använder rampen, och därmed behövs inte lika stor kraft som om du skulle lyfta den rakt upp.

Question 17

Vridmoment

Answer 17

Vridmoment
Svar: En krafts förmåga att vrida en kropp kring en punkt. Kraften som skapar rotation eller vridning i ett föremål. Kan underlätta och påverka ett arbete. Arbete som sker i en cirkulär bana. Vridmoment = kraft * hävarmen

Världsbild: Genom vridmoment kan vi förenkla arbeten med hjälp av vridmomentet principer som förenklar ett arbete med en viss sträcka. Det du vinner kraft förlorar du i sträcka.

Teknisk innovation: Skiftnyckel, skruvmejsel, gungbräda, spett, skottkärra.

Levnadsvillkor: Vi behöver inte uträtta arbeten längre utan vi bygger maskiner som gör arbetet åt oss.

Mysteriet: Hur kan olika tunga personer gunga på en gungbräda?
Det kan de beroende på var de sitter på hävarmen. Den person som väger mer
behöver ha en kortare sträcka från vridningspunkten än den lättare personen. Detta för att vridmomentet = kraft (tyngd på person) * hävarmen (meter)
Så den som väger mer har en kortare sträcka till vridningspunkten än den som väger mindre.

Question 18

Hävstång

Answer 18

Hävstång
Svar: Ett verktyg som används för att öka kraften eller ändra riktningen på en kraft. Exempelvis ett järnspett för att flytta en stor tung sten.
Hävarmsprincipen: Lång hävarm leder till att det behövs en mindre kraft och kort hävarm leder till att det behövs en större kraft.

En av “de mäktiga fem”. Ett icke böjligt föremål tillsammans med en vridningspunkt används för att minska den kraft du behöver använda för att lyfta ett tungt föremål. Lyder under Mekanikens gyllene regel: “ Det du vinner i kraft förlorar du i sträcka”.

Världsbild: Genom vridmoment kan vi förenkla arbeten med hjälp av vridmomentet principer som förenklar ett arbete med en viss sträcka. Det du vinner kraft förlorar du i sträcka.

Teknisk innovation: Skiftnyckel, skruvmejsel, gungbräda, spett, skottkärra.

Levnadsvillkor: Vi behöver inte uträtta arbeten längre utan vi bygger maskiner som gör arbetet åt oss.

Mysteriet: Hur kan vi flytta tunga stenar med hjälp av ett järnspett men som vi egentligen inte kan flytta med vår egen kraft? Lång hävarm kräver mindre kraft.

Question 19

Hävarm

Answer 19

Hävarm
Svar: Så mycket av en hävstång som används. Ett verktyg som används för att öka kraften eller ändra riktningen på en kraft. Exempelvis är en stor skiftnyckel enklare att skruva ut en mutter än en liten skiftnyckel. Avståndet från vridpunkten till där kraften appliceras.

Hävstången är hela föremålet medan hävarmen är den del som utgår från vridmomentet. Avståndet mellan vridpunkten och den punkt där kraften verkar i en hävstång.

Enarmad = pincett, nötknäppare eller skottkärra
Tvåarmad = sax, balansvåg eller gungbräda

Världsbild: Genom vridmoment kan vi förenkla arbeten med hjälp av vridmomentet principer som förenklar ett arbete med en viss sträcka. Det du vinner kraft förlorar du i sträcka.

Teknisk innovation: Skiftnyckel, skruvmejsel, gungbräda, spett, skottkärra.

Levnadsvillkor: Vi behöver inte uträtta arbeten längre utan vi bygger maskiner som gör arbetet åt oss.

Mysteriet: Varför är det lättare att använda en stor skruvmejsel istället för en liten för att skruva i en skruv? Lång hävarm leder till att det behövs en mindre kraft och kort hävarm leder till att det behövs en större kraft.

Question 20

Tyngkraft (mellan jorden och det som är på jorden)

Answer 20

Tyngdkraft (mellan jorden och det som är på jorden)
Svar: Jordens dragningskraft som drar oss mot jordens mitt. Storleken är avgörande för dragningskraften (storleken på planeten, men också massan på föremålet). Större objekt ger större tyngdkraft. Enligt Newtons gravitationslag attraherar alla massor i universum varandra med den så kallade gravitationskraften. Med tyngdkraft menas i detta sammanhang (vektor-)summan av gravitationskraften och den centripetalkraft som orsakas av att jorden roterar.

Världsbild: Tyngdkraften är alltså mellan planeten och det som är på planeten. Tyngdkraft är alltså inte mellan människor eller mellan planeter. Där pratar man istället endast om dragningskraft/gravitation.

Teknisk innovation: Katapult, vattenkraftverk, vattentorn, bungyjump

Levnadsvillkor: Utan tyngdkraft hade allt flugit iväg vilket hade gjort det omöjligt för oss att leva på jorden.

Mysteriet:Varför kan man bli tyngdlös men inte viktlös? Man kan vara tyngdlös om man inte känner av gravitationen som drar oss neråt, medan viktlös betyder att man inte har någon vikt (ingen massa), men allt har en massa.

Question 21

Massa vs tyngd

Answer 21

Massa vs Tyngd
Svar: Vikt och massa är synonymer men tyngd är kopplat till tyngdkraften. På månen kommer du ha samma vikt/massa men tyngden kommer att vara annorlunda. Vikt/massa är hur mycket materia något innehåller och hur många kg det väger. Tyngd är hur stor tyngdkraft något har.

Massa: Hur mycket materia ett föremål innehåller. Anges i vikt: g, hg, kg. Massan är alltid konstant och ändras inte om man t.ex. är på månen.
Tyngd: Hur mycket ett föremål påverkas av (jordens) dragningskraft. Mäts i Newton (N). Tyngden är inte konstant och ändras om man befinner sig på en annan planet med en annan styrka på sin dragningskraft.

Världsbild: Massan är konstant → den kommer aldrig ändras oavsett olika förutsättningar. Ett objekts tyngd kan däremot ändras om gravitationskonstanten är olika.

Teknisk innovation: Nasas bassänger, rehabiliterings bassänger, våg

Levnadsvillkor: Våra vågar är inställda utifrån gravitationskonstanten.

Mysteriet: Varför kan man bli tyngdlös men inte viktlös? Man kan vara tyngdlös om man inte känner av gravitationen som drar oss neråt, medan viktlös betyder att man inte har någon vikt (ingen massa), men allt har en massa.

Question 22

Gravitation - dragningskraft (mellan föremål)

Answer 22

Gravitation- Dragningskraft (mellan föremål)
Svar: Jordklotet är en väldigt stor kropp med stor massa som har en stor dragningskraft som drar objekt mot sig. Det är detta vi upplever som jordens gravitation och att vi kan stå på marken, att saker faller mot jordens skorpa osv.
Allt som har massa har också en dragningskraft även vi människor men vår är alldeles för svag för att känna av.

Världsbild: Gravitation kan vara synonymt med tyngdkraft, vi kan alltså tala om att två objekt som har en massa också har en dragningskraft och därmed dras mot ett objekt.

Teknisk innovation: Satelliter och rymdstationer i omloppsbana runt jorden.

Levnadsvillkor: Tidvatten. Ebb och flod påverkas av solens och månens dragningskraft.

Mysteriet: Varför trillar inte satelliter ner på jorden? Det handlar om att de rör sig i rätt hastighet (inte för sakta och inte för snabbt).

Question 23

Normalkraft

Answer 23

Normalkraft
Svar: Den kraft som är motsatt tyngdkraften. När fåtöljen står på golvet påverkas den av tyngdkraften och normalkraft. Hade normalkraften inte funnits hade fåtöljen åkt genom golvet. En lika stor motriktad kraft. Vinkelrät mot normalen mot ytan som man utgår ifrån.

Världsbild: Detta är ett begrepp som har ändrat vår världsbild genom att vi förstår att det är den kraften som gör att vi faktiskt kan stå på jorden och inte falla mot dess mitt.

Teknisk innovation: Objekt vi kan sitta på, lägga saker på (bord, golv och stolar) etc.

Levnadsvillkor: Att vi kan bygga saker på varandra gör att vi kan bygga i princip allt. hus, bilar etc.

Mysteriet: Varför kan vi ställa ett glas på bordet utan att det trillar till marken? Den kraft som är motsatt tyngdkraften. Hade normalkraften inte funnits hade glaset åkt genom golvet.

Question 24

Friktion

Answer 24

Friktion
Svar: En kraft som motverkar den relativa rörelsen mellan två ytor som är i kontakt med varandra.
Friktionen kan både motverka och underlätta på många plan, annars skulle allt röra sig i raka banor och aldrig stanna.

En motkraft till kraft som skapar rörelse. Friktionen påverkas av:- Ojämnheter mellan föremålet och underlaget- Tyngdkraften: större tyngd → större friktion- material; ex gummi/gummi eller is/metall.

Världsbild: Det finns ingen evighetsmaskin på jorden, vilket ofta beror på friktion. Friktionen gör att vi kan stoppa rörelse på jorden. Det sker olika fort och på olika sätt beroende på material och funktioner. Vissa material har en låg friktion vilket gör att det glider enklare medan andra material har en högre friktion mellan sig och fastnar därmed enklare.

Teknisk innovation: Däcket, bromsskivor, valla, skridskor, kardborreband, tejp.

Levnadsvillkor: Utan friktionen hade vi inte kunnat tagit oss framåt på vägen, vi hade bara halkat runt.

Mysteriet: Varför saltar man vägar? Kort sagt för att få tillbaka hög friktion mellan däck och asfalt då vi sänker fryspunkten med salt.

Question 25

Luftmotstånd

Answer 25

Luftmotstånd
Svar: Luftmotstånd är en kraft som beror på det mekaniska motstånd som strömmande luft orsakar.

En typ av friktion. Luften består av molekyler som tar upp plats och därmed är “i vägen” för ett föremål som ska röra sig framåt. Föremålet som färdas fram måste skjuta undan luftens molekyler för att få plats. Detta bortputtande av molekyler tar lite av rörelseenergin och ett objekt saktas alltså ner av luftens motstånd.

Världsbild: Det har blivit tydligt att luft är något.

Teknisk innovation: Fläkt, fallskärm, vingar på F1 bilar, segel, paraglider.

Levnadsvillkor: Luftmotståndet gör det möjligt för oss att resa med flygplan som har underlättat resor till andra länder. Vindkraftverk.

Mysteriet: Varför överlever en myra om den faller från ett flygplan men inte en elefant? Myran påverkas lika mycket av tyngdkraften som luftmotståndet, vilket gör att den singlar ned. Elefanten påverkas mer av tyngdkraften än luftmotståndet och därför trillar den ner hårdare och snabbare i marken.

Question 26

Elastisk

Answer 26

Elastisk
Svar: Elasticitet är ett materials benägenhet att deformeras på så sätt att den deformerande energin omvandlas till potentiell energi. Ett elastiskt material återgår på så sätt till viloläget, och energin omvandlas tillbaka till rörelseenergi.

Ett ämnes möjlighet att tänjas ut och sedan återgå till sin ursprungsform. I uttänjningen som objektet kan lagra energi som sedan frisläpps vid återgången till originalform.

Världsbild: Utnyttja elasticitet för att kunna forma om objekt som sedan återgår till sin ursprungsform och sedan kan återanvändas om igen.

Teknisk innovation: gummisnodd, slangbella, resår, bandage, tempurmadrass, studsmatta

Levnadsvillkor: Det hjälpte oss att jaga bättre, vi kunde skapa bättre madrasser som hjälper oss med stöd när vi sover.

Mysteriet: Varför började man jaga med pilbåge? För att man använde det som en katapult, man utnyttjade pilbågens elasticitet för att skapa potentiell energi för att sedan få rörelseenergi.

Question 27

Tröghetslagen - Newtons första lag

Answer 27

Tröghetslagen- Newtons första lag
Svar: Alla föremål förblir i ett tillstånd av vila eller rörelse om de inte påverkas av en kraft.

Det behövs en kraft för att ändra hastigheten.- Trögheten gör att ett föremål som är stilla vill fortsätta att vara stilla och föremål som är i rörelse vill fortsätta vara i rörelse. Med andra ord, viljan att hålla sitt tillstånd.- Tröghet är ett motstånd mot att ändra hastigheten.- Varje gång du åker bil och den tvärbromsar fortsätter du framåt på grund av trögheten. Kroppen kommer vilja fortsätta i den hastighet som bilen hade innan inbromsningen. Bilbältet blir som en motverkande kraft som stoppar rörelseriktningen på kroppen.- Ju större massa desto större tröghet. Jämför cykel, bil och långtradares bromssträcka.
Det kommer alltid att stanna på jorden pga att vi alltid har friktion om inte på marken så påverkar luften (luften är materia). I rymden är det vakuum och därför kommer ett objekt inte att stanna om det inte påverkas av en annan kraft.

Världsbild: På jorden kommer något aldrig fortsätta i en evighet eftersom vi alltid kommer ha en kraft som påverkar objektet.

Teknisk innovation: Säkerhetsbälte, krockkudde, bakåtvända barnbilstolar

Levnadsvillkor: På grund av denna kunskap har vi möjlighet att öka säkerheten i bland annat trafiken.

Mysteriet: Varför finns inga evighetsmaskiner? Det finns alltid någon kraft som kommer att påverka objektet.

Question 28

Kraftlagen - Newtons andra lag

Answer 28

Kraftlagen - Newtons andra lag
Svar: Ett föremåls kraft är lika med massa gånger acceleration. Så beroende på dess massa och acceleration så får du föremålets kraft. F=m*a
Kraft ger upphov till acceleration
Desto större massa desto större kraft för att få samma acceleration.
Desto större kraft desto större acceleration vid samma massa.

Världsbild: Tungt objekt → mycket kraft, lätt objekt → lite kraft. Kraftlagen är alltså proportionell. Dock kommer objektets form påverka hur mycket kraft som behövs för att sätta den i rörelse. Friktionen kommer också att spela roll eftersom vi lever på jorden. Detta kan också skilja sig beroende på var du bor i förhållande till ekvatorn.

Teknisk innovation: Motorer

Levnadsvillkor: Tunga fordon behöver starkare motorer. Ex i en sportbil har du ett lätt fordon och en kraftfull motor. Därför är startsträckan kort innan du kommer upp i snabb hastighet. Du får ha tjockare koppel på större hundar och mindre koppel på mindre hundar.

Mysteriet: Varför blir bromssträckan så stor vid höga hastigheter? Dubbel fart = fyrdubbel bromssträcka. Föremålet behöver bli av med all sin rörelseenergi.

Question 29

Kraft & motkraft - Newtons tredje lag

Answer 29

Kraft och motkraft- Newtons tredje lag
Svar: Lagen om kraft och motkraft. När ett föremål utövar en kraft på ett annat så påverkar det andra föremålet det första med en lika stor motkraft. Ex. När du trycker handen mot en vägg trycker väggen tillbaka med samma kraft.

Kraft har alltid en riktning.

En kraft hålls alltid emot av en motkraft. Det finns ingen ensam kraft, dvs om föremålet A påverkar föremålet B med en kraft så påverkar B föremålet A med en lika stor kraft med den är motriktad. Krafterna verkar utefter samma linje.
Om jag trycker mot en vägg med muskelkraft kommer väggen “trycka tillbaka” med en lika stor normalkraft.
Om jag trycket mot ett föremål som har mindre massa än mig kommer kraften tillbaka vara lika stor men objektet med mindre massa kommer röra sig bakåt eftersom den/det väger mindre.

Världsbild: Motkraften gör att vi inte faller genom fasta material. Allt vi trycker på, trycker också på oss.

Teknisk innovation: Träningsmaskiner, hjul på stolar.

Levnadsvillkor: Eftersom vi har en motkraft kan vi sitta på en stol utan att ramla igenom, vi kan luta oss mot en busskur utan att trilla igenom.

Mysteriet: Vad händer med en ballong när du släpper ut luften ur den? Ballongen kommer att åka framåt när luften åker bakåt. Det pga att i varje möte mellan två objekt verkar lika stor, men motriktade krafter (Newtons tredje lag).

Question 30

Centrifugalkraft

Answer 30

Centrifugalkraft
Svar: I vardagligt språk pratar vi om centrifugalkraft då det känns som att man trycks utåt som i exempelvis en karusell. Trögheten. Enbart när det snurrar!!!

Centrifugalkraft: (“fiktiv” / upplevd kraft) handlar om tröghet hos en kropp i en cirkulär bana. Alltså när kroppen vill fortsätta i en bana men hålls inne i banan av centriPETalkraften.Se bild (röda) är den upplevda centrifugalkraften som ger oss känslan av tyngdlöshet i vändningen av gungans svängning.

Världsbild: Ett objekt som sätts i rörelse kommer naturligt vilja rakt fram och pga. centripetalkraften kan vi nu ha objekt i cirkulär rörelse i en bestämd omloppsbana. Med hjälp av jordens dragningskraft kan vi exempelvis ha satelliter i omloppsbana runt jorden.

Teknisk innovation: Karusell, tvättmaskin, torktumlare, salladsslunga

Levnadsvillkor: Detta har gjort att vi har möjlighet att ha digitala kartor och gps (satelliter). Det har också bidragit till att vi kan gå på nöjespark och roa oss samt tvätta på ett smidigare vis.

Mysteriet: Trycks du inåt eller utåt i en karusell? Inåt pga centripetalkraften, men vi upplever det som att vi trycks utåt vilket vi brukar benämna som centrifugalkraft.

Question 31

Centripetalkraft

Answer 31

Centripetalkraft
Svar: Allt som snurrar påverkas av en kraft rakt in mot den punkt (gravitation) som det rör sig runt. Den kraft som håller kvar ett objekt i en cirkulär bana (väggarna i tvättmaskinen). T.ex i en gunga (kedjorna) eller i tvättmaskinens trumma när den centrifugerar tvätten.
Detta begrepp är alltså enbart väsentligt när vi talar om saker och ting som snurrar.

Världsbild:Ett objekt som sätts i rörelse kommer naturligt vilja rakt fram och pga. centripetalkraften kan vi nu ha objekt i cirkulär rörelse i en bestämd omloppsbana. Med hjälp av jordens dragningskraft kan vi exempelvis ha satelliter i omloppsbana runt jorden.

Teknisk innovation:Karusell, tvättmaskin, torktumlare, salladsslunga.

Levnadsvillkor:Detta har gjort att vi har möjlighet att ha digitala kartor och gps (satelliter). Det har också bidragit till att vi kan gå på nöjespark och roa oss samt tvätta på ett smidigare vis.

Mysteriet:Trycks du inåt eller utåt i en karusell? Inåt pga centripetalkraften, men vi upplever det som att vi trycks utåt vilket vi brukar benämna som centrifugalkraft.

Question 32

Fart vs hastighet

Answer 32

Fart vs Hastighet
Svar: Både fart och hastighet har förflyttning över tid men hastigheten har även riktning (sträcka över tid).

Fart: fart är hur lång sträcka något färdas på en viss tid. I fart tar man inte hänsyn till en riktning
Hastighet: Hur lång sträcka något färdas under en viss tid och i en viss riktning eller mot ett visst mål. I hastighet tar man hänsyn till riktningen (vi har tagit oss *km på en timme). Fågelvägen mellan A och B.

Världsbild: Hastighet och fart kan användas, när de inte är synonymer, på ett felaktigt sätt då man tror att det är samma sak.

Teknisk innovation: Hastighetsbegränsning, farthållare, hastighetsmätare

Levnadsvillkor: Det finns hastighetsbegränsning att rätta sig efter för säkerhetens skull.

Mysteriet: Visar hastighetsmätaren i bilen hastigheten eller farten? Den visar farten, eftersom den inte visar vilken riktning du kör i.

Question 33

Tryck

Answer 33

Tryck
Svar: Tryck innebär att någonting (med en vikt) påverkar ett annat föremål med en kraft. Kraft per areaenhet. Ex bar = ca 1kg (0,981)/cm2 (kraft/yta)

Världsbild: Vi lever med tryck runt om oss konstant utan att vi tänker på det.

Teknisk innovation: Tryckutjämnare, tryckmätare, skosulor (belastningsyta), tryckkokare, cykelpump

Levnadsvillkor: Med ett ändrat tryck på jorden så hade våra förutsättningar för liv ändrats (ex. kokpunkter på ämnen). Olika objekt klarar olika tryck (is, broar, hus).

Mysteriet: Varför håller isen bättre när du ligger ner? Kort sagt belastar du en större yta med samma vikt när du ligger ner. Stödytan blir större och isen klarar då mer än om du står upp och belastar en liten yta. Står du upp blir det ett större tryck mot isen.

Question 34

Övertryck

Answer 34

Övertryck
Svar: (Sluten behållare). Partiklarna i ett föremål har inte tillräckligt med yta att breda ut sig på. Vilket resulterar i att de antingen tänjer ut föremålet eller får det att sprängas.Vi använder detta till vår fördel i t.ex. ballonger och bomber/sprängmedel. (OBS! Så länge du är innanför atmosfären).

Världsbild: Att ett högt övertryck, och när det ska utjämnas, är skadligt och dödligt (bomber).

Teknisk innovation: Ballonger, cykelpump, hjul, bomber, däck, vattentorn och hydrofor (vi får vattnet till oss).

Levnadsvillkor: Ökad färdkomfort i fordon som har hjul fyllda med luft. Vatten kommer till oss istället för att vi får hämta i brunnen.

Mysteriet: Varför smäller bildäck? I bildäck är luften komprimerad och att bildäcck smäller beror främst på övertryck i däcken. Det är alltså “för mycket luft” i däcken. När detta tryck blir för stort så smäller däcket på grund av att det blir en rejäl förtätning av partiklar i luften precis där däcket var innan det exploderade. Förtätningen sprids därefter ut som en ljudvåg och vi hör en smäll.

Question 35

Undertryck

Answer 35

Undertryck
Svar: (Sluten behållare). Det finns mindre mängd partiklar per areaenhet i ett föremål än det som omgiver föremålet. Detta gör att det “vill” sugas in mer t.ex. luft. Vi använder detta till vår fördel i t.ex. konservering och sugkoppar eller implosioner. (OBS! Så länge du är innanför atmosfären)

Världsbild: Trycket ändrar egenskaperna hos ämnen, med kokpunkt, fryspunkt mm. Det handlar endast om slutna system.

Teknisk innovation: Konservering, sugkopp, sugklocka.

Levnadsvillkor: Öka hållbarheten på mat.

Mysteriet: Hur funkar en sugkopp?
Om man trycker dit sugkoppen (kan man använda vatten för att täta), så trycks luften bort. När man då drar i den rakt ut så sitter den fast. Det beror på att volymen ökar när man drar sugkoppen rakt ut, men eftersom det är tätt vid kanterna kommer ingen ny gas in mellan sugkoppen och väggytan. Det leder till att gasen i sugkoppen blir tunnare och att trycket där inne blir mindre. Lufttrycket utanför är dock lika stort så det trycker fast sugkoppen mer än luften inifrån trycker tillbaka, vilket gör att vi upplever det som att sugkoppen sugs fast, då det blir en motståndskraft.

Question 36

Tryck i gaser

Answer 36

Tryck i gaser
Svar: Hos en gas är trycket den kraft som gasmolekylerna utsätter en (tänkt) behållare för genom att krocka med den, dividerad med arean av behållarens väggar. När en behållare rymmer en gas med lägre tryck än atmosfärens tryck så uppstår ett undertryck. Om en behållare rymmer en volym med högre tryck än atmosfärens tryck så uppstår ett övertryck. Verkar i alla riktningar samtidigt. Luftens partiklar träffar oss från alla riktningar på samma gång.

Världsbild: Att vi lever konstant omgivna av gaser med olika tryck. Att vi har olika gastryck beroende på höjd över jordens yta.

Teknisk innovation: Gastuber, luftballong, sodastreamer. Pneumatik (bussar).

Levnadsvillkor: Naturlig doping (träna på högre höjd).

Mysteriet: Varför är frysen så svår att öppna två gånger i följd? När man öppnar frysen så strömmar kall luft ur i rummet och varm luft in i frysen. När man sedan stänger frysen har temperaturen i frysen ökat med någon grad, eftersom varma gaspartiklar har kommit in. När man stänger dörren så kyler frysen ner gasen. Trycket inne i frysen minskar då, eftersom partiklarna rör sig långsammare och rör sig långsammare. Den luft som sakta läcker in genom den otäta dörren hinner inte jämna ut trycket tillräckligt snabbt och därför är frysen svår att öppna två gånger i följd. Trycket på utsidan av frysen är alltså högre än trycket på insidan, övertryck utanpå frysen och undertryck i frysen.

Question 37

Tryck i vatten

Answer 37

Tryck i vatten
Svar: Vattentryck är alltså kraften som vatten utövar på en annan kropp per ytenhet. Ett samlingsnamn för tryck som utövas av vätskor är det hydrostatiska trycket. Trycket under vattnet ökar med djupet. Ju djupare under vattnet man kommer, desto mer vatten finns ovanför en och desto större blir alltså trycket.

Vätsketryck på en punkt i stillastående vätska känns från alla håll. Högre tryck i vattnet pga högre densitet än gas.

Världsbild: Trycket ökar ju djupare vi kommer i vattennivån, trycket är olika beroende på vätskans densitet. Det är högre tryck i saltvatten än sötvatten.

Teknisk innovation: Vattentorn, ubåt. Utifrån kunskap kring tryck i vattnet och hur det ökar vid större djup så kan vi utforma dykutrustning för att undersöka havet. Detta har bidragit till större kunskap om jordens havsliv.

Levnadsvillkor: Kunna utforska vår omvärld i vatten för att lära oss mer. Föra vatten till våra hem istället för att hämta i vår brunn.

Mysteriet: Varför imploderade ubåten som skulle undersöka Titanic? Trycket i vattnet utanför ubåten blev för stor och tryckte på ubåtens alla sidor som inte kunde trycka tillbaka lika starkt och därför imploderade den.

Question 38

Densitet

Answer 38

Densitet
Svar: Det är ämnes täthet. Massa/volym.
Hur stor vikt något har per volymenhet.

Densitet är ett mått på ett ämnes täthet dvs, hur mycket något väger per volymenhet. Detta beror på hur mycket atomerna väger i ämnet.ex; Vatten: 1kg/liter
Vattnets densitet är som högst +4 grader. Vattnets vikt kommer alltså påverkas pga. temperaturen. Ex; när det är varmare rör sig atomerna mer och då kommer det vara en lägre densitet. När vattnet blir tungt kommer det sjunka till botten tillsammans med syre (2ggr/år omrörning i vattnet → vår/höst). Detta gör att organismerna på botten får syre och överlever. Is har lägre densitet än flytande vatten pga. att molekylerna tar mycket plats. Isen blir som ett isoleringslock.

Världsbild: Att saker kan flyta tack vare att deras densitet är lägre än vatten.

Teknisk innovation: Flythjälp: livräddningsboj, flottar, flöten.

Levnadsvillkor: Djur kan leva på nordpolen, eftersom is har lägre densitet än flytande vatten.

Mysteriet: Varför flyter man så bra i döda havet? Vattnets densitet är ungefär samma som våra kroppar (1 kg/liter), men saltvatten har större densitet. Döda havets salthalt är jättehög, 1 liter saltvatten väger mer än 1 kg, därför har saltvatten större lyftkraft än 1 kg/liter.

Question 39

Arkimedes princip

Answer 39

Arkimedes princip
Svar: Vattnets lyftkraft är lika stor som tyngden av den undanträngda vätskan.

En kropps förmåga att kunna bära sig själv i en vätska. Det här förhållandet som kallas Arkimedes princip, innebär att en kropp som sänks ned i en vätska påverkas av en lyftkraft som är lika stor som den undanträngda vätskans tyngd.
Om föremålet tränger undan vatten som väger mer än föremålets egen massa, kommer det att flyta. Det omvända gäller om föremålet tränger undan vatten som väger mindre än föremålets massa, då kommer det att sjunka.

Naturen vill utjämna skillnaden, vattnet vill återgå till sin ursprungsform och då pressar det på föremålet (flytkraften).

Beror också på om båten transporteras i saltvatten eller i sötvatten (saltvatten har större lyftkraft än sötvatten).

Världsbild: Vi kan ta reda på svårmätta objekts massa/volym.
Teknisk innovation: Få båtar av metall att flyta

Levnadsvillkor: Människan kan färdas och transportera sig och varor över vatten som annars var en avskiljare.

Mysteriet: Varför flyter tunga trädstammar, men inte lätta stenar? Detta beror på kroppens densitet. I detta fall vatten har högre densitet än trädstam, men sten har högre densitet än vatten. Sten är tyngre än trä om man jämför samma volym av sten och trä.

Question 40

Ytspänning

Answer 40

Ytspänning
Svar: En hinna som bildas på vattnet.

Finns mer eller mindre hos alla vätskor. Den är väldigt stark hos vatten. Upplevs som en seg hinna. Den uppkommer genom starka krafter (vätebindningar) som finns mellan vattenmolekylerna. Nere i vattnets fördelar sig denna kraft i alla riktningar. I ytan finns inga vattenmolekyler uppåt, därför blir spänningen starkare just där då kraften fördelar sig åt sidorna och nedåt. (Eftersom vattnet inte vill binda med luften, så binder de starkare med varandra). Ytspänning kan upplevas då man får magplask eller vid ett rågat glas med vatten etc. Ex; vi kan hälla i mer vatten i glaset än vad glaset rymmer pga. ytspänningen.

Handlar alltså om de starka bindningarna mellan vattenmolekylerna (vätebindningarna).

Världsbild: Det finns ytspänning i andra vätskor än vatten, men att de är svaga

Teknisk innovation: Diskmedel, såpa, tvål för att minska ytspänningen.

Levnadsvillkor: Liv på vattenytan

Mysteriet: Hur kan knappnålar flyta på vatten? Anledningen till att ex. vattendroppar inte spricker och går sönder är att det vid vattnets yta bildas en slags hinna som håller ihop vattnet. Detta kallas ytspänning. Denna ytspänning finns även på vattenytan i en sjö eller i ett vattenglas. Denna ytan är dock inte särskilt stark men nog stark för att bära upp en lätt insekt eller en knappnål om man placerar den försiktigt på vattenytan.

Question 41

Ljus

Answer 41

Ljus (”Uppretade atomer”)
Svar: En elektromagnetiskt vågrörelse.
Rött ljus = längst våglängd
Blått ljus = kortast våglängd
Vitt ljus (solljus) = Blandning av alla färger

Man kan ladda upp en atom med energi genom att belysa den eller värma upp den. Atomen lagrar energin genom att skicka ut elektroner längre ut bland skalen. Då får de högre energi. Man säger att elektronen exciteras.
När man slutar tillföra energi vill de göra sig av med överskottsenergin och hoppar in mot atomkärnan. Den energin de då släpper ifrån sig sänds ut från atomen i form av elektromagnetisk strålning. Vilket vi kan se som ljus (ibland!). (Gammastrålning, Röntgen, mikrovågor, synligt ljus, radiovågor etc.)
Beroende på hur långt de hoppar in avges olika mängder energi. Vilket ger olika våglängder hos ljuset. Vilket vi i vår tur ser som olika färgat ljus.

Världsbild: Att ljus är energi, vi kan skapa det själva genom att reta upp atomer

Teknisk innovation: Lampor av olika typer, skärmar av olika typer.

Levnadsvillkor: Vi kan förlänga våra ljusa timmar. Vi kan se och skapa ljus i ett mörkt rum.

Mysteriet: Vart tar ljuset vägen när man släcker? Det absorberas av väggarna.

Question 42

Ljusspektrum

Answer 42

Ljusspektrum
Svar: Inom fysiken är ett spektrum en uppdelning av elektromagnetisk strålning eller annan typ av vågrörelse i olika våglängder eller frekvenser. Övergångarna mellan olika färger är gradvisa men traditionellt brukar man dela upp spektrum i sju färger: rött, orange, gult, grönt, blått, indigo och violett.

När en ljusstråle går genom ett prisma (ett stycke glas med flata sidor) delas den upp i flera färger. Vitt ljus ger färgerna violett, blått, grönt, gult och rött. Detta kulörta band kallas ljusets spektrum. Ljuset innehåller alltså dessa färger.

Synligt ljus är en slags strålning, elektromagnetisk strålning. Men det enda som skiljer det från annan sådan strålning är de våglängder det har. Utanför det synliga spektrum finns röntgenstrålning och ultraviolett ljus, som har kortare våglängder än ljusets, och infrarött ljus, värmestrålning och radiovågor, som har längre våglängder än ljusets.

Världsbild: Vitt ljus innehåller alla kulörer, svart innehåller inga kulörer. Att UV-ljus är skadligt.

Teknisk innovation: Blanda olika kulörer utefter vad vi vill se, röntgen, fiberoptik. Solkräm och UV-kläder.

Levnadsvillkor: Kolla insidan av vår kropp, kommunikation av färger, vi skyddar oss mot solen.

Mysteriet: Vad avgör vilken färg ljus har?
Våglängden på ljuset bestämmer vilken färg ljuset har. Rött ljus har lång våglängd medan blått ljus har kort våglängd. Grönt ligger mitt emellan rött och blått.

Question 43

Ljusets reflektion, spegling & absorption

Answer 43

Ljusets reflektion, spegling och absorption
Svar: Ljus reflekteras när det möter en yta, alla typer av vågor kan reflekteras när det infaller mot en yta. Speglande metallyta och glasskikt, ljusstråle faller in mot ytan och studsar ut igen med samma vinkel som den kom in. Reflektionslagen innebär att infallsvinkeln är lika med reflektionsvinkeln. När man tänder en lampa används elektrisk energi och när man släcker den absorberas ljuset av väggarna.

Spegling: Totalreflektion, “allt” ljus som träffar spegeln studsar ifrån den igen. Perfekta speglar finns ej så liiiiite av ljusenergin kommer att försvinna som värme.

Reflektion: Den del av ljuset som inte absorberas och som kan nå vårt öga. De kulörer vi ser är kontrastfärger till det ljus som absorberas.

Absorption: ex; Svart färg absorberar bäst ljus och gör om till värme (IR-strålning). Den del av det synliga ljuset som tas upp av det objekt det träffar. Ser vi en grön vägg så har väggen absorberat alla andra färger.

Världsbild: De färger vi ser är enbart reflektioner av en kontrastfärg.

Teknisk innovation: Kontrastvätska i röntgen, spegel, fiber, glasögon för färgblinda, färgkodning.

Levnadsvillkor: Genom färg kan vi signalera fara, skydd, riktning. (sortering).

Mysteriet: Hur fungerar en spegel?
I en vanlig spegel reflekteras ljuset både i glasytan och i spegelmetallen. Ljusstrålen som kommer in reflekteras så att infallsvinkeln (vinkeln den kommer in med) är lika med reflektionsvinkeln (vinkeln den går ut med). Detta kallas reflektionslagen .
Däremot tror vår hjärna och våra ögon att ljuset har rört sig rakt fram men i själva verket har det svängt vid spegelytan.

Question 44

Statisk elektricitet

Answer 44

Statisk elektricitet
Svar: Statisk elektricitet är en obalans mellan positiva och negativa elektriska laddningar inom eller på ytan av ett material, det handlar om laddningsskillnader. Obalansen kvarstår tills laddningarna omfördelas genom elektriska strömmar eller urladdningar. Ex. stötar, sätta ballong mot vägg.

Ämnen som är dåliga ledare får ett överskott eller underskott av elektroner. - Laddningar av olika sort attraherar varandra (dras till) - Laddningar av samma sort repellerar varandra (stöter bort). - Det finns ämnen som elektroner inte alls kan röra sig i; porslin, gummi och de flesta plaster (isolerande ämnen). Gnider man ett föremål av ett sådant ämne kan elektroner gnidas loss och “fastna” på föremålet. Det blir laddat. Det kan då dra till sig andra föremål av isolerande ämnen. Det kallas för statisk elektricitet (stillastående elektricitet).

Världsbild: Att isolatorer kan skapa ett elektrostatiskt fält.

Teknisk innovation: Dammtrasor och moppar som funkar tack vare statisk elektricitet. Jodare och åskledare.

Levnadsvillkor: Vi kan skapa och skydda oss mot statisk elektricitet och dess effekter (exempelvis åska).

Mysteriet: Varför fastnar en ballong på väggen om man gnuggade den mot ett tyg? Detta beror på statisk elektricitet, dvs laddningsöverskott eller underskott som ger upphov till elektriska krafter. Ballongen får ett överskott av elektroner när den gnuggas mot ett tyg så elektronerna “hoppar över” från tyget till ballongen. Väggen är gjord av en isolator vilket inte ger upphov till en stöt utan istället utnyttjas molekylernas dipoler. Molekylerna “vänder på sig” och lägger sig med sin positiva sida mot ballongens negativa sida.

Question 45

Åska

Answer 45

Åska
Svar: Åska uppträder oftast i kraftiga Cumulonimbus (bymoln) det är olika luftströmmar (kalla varma, torra, fuktiga) som gnids mot varandra när den varma luften stiger upp och då skrapar loss elektroner likt hur den statiska elektriciteten fungerar. Efterhand som molnet växer till sker en separation av elektriska laddningar så att den nedre delen av molnet blir mest negativ laddad och den övre blir positivt laddad.
När spänningsskillnaden blir tillräckligt stor mellan mark och moln sker en urladdning. Urladdningen sker också inom molnet mellan delar med olika laddning och mellan olika moln. Blixten är utjämningen av statisk elektricitet i luften, ljuset kommer pga. excitation. En blixt tar alltid den kortaste vägen, man skulle kunna säga att den letar sig fram ned mot marken; därför viker den av åt olika håll (där det är minst motstånd) eller dras extra lätt mot föremål som sticker upp mot himlen och utgör en spets som blir en kortare väg (t.ex. träd på öppna ytor, kyrktorn, master) detta kallas spetsverkan.

Olika luftlager gnids mot varandra. Elektriska laddningsskillnader uppstår. Naturen vill utjämna skillnaden och då uppstår blixtar.

Världsbild: Att åska är en form av statisk elektricitet.

Teknisk innovation: Åskledare, Faradays bur.

Levnadsvillkor: Man ska inte bada eller vara ute på öppna fält när det åskar och blixtrar ute.

Mysteriet: Varför blixtrar det? Det uppstår laddningsskilnader mellan olika luftlager som har gnids mot varandra. När det blir tillräckligt stora skillnader sker en utjämning (elektronerna hoppar - blixt)

Question 46

Sluten krets

Answer 46

Sluten krets
Svar: Sluten krets inom elektrotekniken är en elektronisk krets som det flödar ström igenom. Den är alltså inte bruten någonstans. Det flödar elektroner från batteriets minuspol till pluspol utan brytningar.

För att det ska kunna röra sig ström i kretsen måste den vara sluten då det behöver finnas två poler för att elektronerna ska röra sig i kretsen: en att vandra från och en att vandra till. Det går från minus till plus.

Världsbild: I den slutna kretsen är talspråket att strömmen går från plus till minus men så är inte fallet. Utan strömmen går alltid från minus till plus. Det är alltså elektronerna som vandrar.

Teknisk innovation: Strömbrytare, batterier, ficklampa, julgransbelysning.

Levnadsvillkor: Vi kan styra när vi vill att strömmen ska flöda eller att den ska vara avstängd, vilket sparar energi.

Mysteriet: Hur fungerar ett batteri? Ett batteri omvandlar kemisk energi till elektrisk energi genom kemiska reaktioner mellan poler och elektrolyt. Elektroner flödar genom en krets från den negativa till den positiva polen, skapar en elektrisk ström tills reaktionen avtar och batteriet töms.

Question 47

Spänning

Answer 47

Spänning
Svar: Spänningen är ett mått på hur många elektroner som “Vandrar” i strömkretsen. Skillnaden mellan + och - pol. Enheten för spänning är volt, V. Ju större spänning desto större “chans” att elektronerna rör på sig från ena polen till den andra.

Ett mått på hur många elektroner som “vandrar” i strömkretsen. Enheten för spänning är volt: V. Det är ex; batteriets spänning som driver strömmen, alltså potentialen från batteriet.”Hur mycket som trycker på”

Världsbild: Spänning i sig är inte farlig.

Teknisk innovation: Batteri, voltmätare, högspänningsledare

Levnadsvillkor: Vi kan ha högspänningsledningar runt omkring oss utan att det är farligt. Underlättar vid transport av elektricitet.

Mysteriet: Hur fungerar ett batteri? Inuti batteriet finns det upplagrad elektrisk energi. Batteriet består dessutom av två poler, plus och minus. När man kopplar batteriet till en lampa kan man tappa ur denna lagrade energi genom att låta elektroner flyta från batteriets minuspol till batteriets pluspol via lampan. Man säger att det flyter en elektrisk ström i kretsen. Kretsen måste dock vara sluten för att detta ska fungera, det vill säga lampan måste vara ansluten till både pluspol och minuspol på batteriet så att strömmen kan flyta genom lampan från den ena polen till den andra.

Question 48

Ström

Answer 48

Ström
Svar: Elektrisk ström är ett flöde av elektriska laddningar. Strömmens storlek definieras som laddningsmängd per tidsenhet. Den elektriska laddningen i form av partiklar är vanligtvis elektroner men kan även vara joner i en elektrolyt. Det finns växelström, det som finns i våra uttag. Det är ett skifte mellan puls och minuspol, vilket gör att vi kan få ut mer av det. Likström, det går i samma riktning hela tiden, exempelvis i en ficklampa.

Ett mått på hur många elektroner som passerat ett speciellt ställe på en sekund. Enheten för ström är ampere; A.

Världsbild: Mäter hur mycket som passerar (elektroner) per sekund. Det finns olika typer av ström, växelström och likström.

Teknisk innovation: Säkringar i olika styrka, amperemätare.

Levnadsvillkor: Eftersom vi kan mäta hur mycket ström som passerar kan vi skapa säkrare ledningar. Det går också styra strömtillförseln med hjälp av motstånd/resistans.

Mysteriet: Hur fungerar ett batteri? Inuti batteriet finns det upplagrad elektrisk energi. Batteriet består dessutom av två poler, plus och minus. När man kopplar batteriet till en lampa kan man tappa ur denna lagrade energi genom att låta elektroner flyta från batteriets minuspol till batteriets pluspol via lampan. Man säger att det flyter en elektrisk ström i kretsen. Kretsen måste dock vara sluten för att detta ska fungera, det vill säga lampan måste vara ansluten till både pluspol och minuspol på batteriet så att strömmen kan flyta genom lampan från den ena polen till den andra.

Question 49

Ledare

Answer 49

Ledare
Svar: Material som leder elektriskt ström bra. De har oftast stor tillgång på elektroner som kan förflytta sig i materialet (elektronerna är inte jätte hårt bundna till kärnan). T.ex. metaller.

Ämnen som leder ström. Metaller är ett exempel på ett ämne som är bra på detta. Desto ädlare metaller desto bättre på att leda ström.

Världsbild: Ädlare metaller leder ström bättre men vi använder oss av koppartråd eftersom det är billigare och mer tillgängligt.

Teknisk innovation: Koppartråd i elledningar, plåtar i ugnen.
Levnadsvillkor: Bidrar till att vi kan ha ström i våra hus.

Mysteriet: Varför kan man få en stöt om man rör ett element? För att elementet är en ledare, om det istället hade varit en isolator hade elementets partiklar istället vänt sig för att attrahera eller repellera.

Question 50

Ledningsförmåga

Answer 50

Ledningsförmåga
Svar: Ett mått på hur väl ett material kan transportera elektrisk laddning. Hur bra eller dåligt ett material leder ström.

Världsbild: Att vissa ämnen leder ström bra och andra dåligt.

Teknisk innovation: Gummiförklädda koppartrådar, koppartrådar i elledningar.

Levnadsvillkor: Kunskapen om materials ledningsförmåga har gett oss möjlighet att skapa säkrare ledningar. Detta gör att vi kan ha ström i våra hus genom att ha gummi runt våra koppartrådar.

Mysteriet: Varför har man koppartråd i elledningar? För att koppar leder ström bra men är även billigt.

Question 51

Isolator

Answer 51

Isolator
Svar: Material som inte är bra på att leda elektrisk ström. De brukar även ha dålig värmeledningsförmåga. I isolermaterial är elektronerna hårt knutna till kärnan, vilket medför att elektronerna inte kan flöda fritt genom materialet. Material som är en bra isolator är ex; plast, gummi, porslin

Världsbild: Att vissa ämnen leder ström bra och andra dåligt.

Teknisk innovation: Gummiförklädda koppartrådar, larmknappen är av plast, porslinsisolatorer på gamla elledningar och stängselstolpar.

Levnadsvillkor: Kunskapen om material ledningsförmåga har gett oss möjlighet att skapa säkrare ledningar. Detta gör att vi kan ha ström i våra hus genom att ha gummi runt våra koppartrådar.

Mysteriet: Varför är dunjackor så luftiga? Dunjackor innehåller mycket luft, vilket är en bra isolator, så värmen från vår kropp sprids inte ut så bra.

Question 52

Kortslutning

Answer 52

Kortslutning
Svar: Felaktighet i apparaten så strömmen leds förbi den del av kretsen som den skulle driva.

Elektricitet tar vägen med minst motstånd mellan minuspol och pluspol. Om en elektrisk apparat eller en sladd har blivit skadad, är det en stor risk för att det blir kortslutning (elektriciteten tar en genväg) och apparaten eller sladden börjar då brinna

Världsbild: Strömmen tar den enklaste vägen från minuspol till pluspol.

Teknisk innovation: säkringar, motstånd

Levnadsvillkor: Att strömmen kan gå förbi den del den är ämnad att driva och kan utgöra en säkerhetsrisk.

Mysteriet: Varför har vi säkringar?
Genom att koppla in en säkring i tex en apparat så undviker vi att väldigt stor ström passerar genom elledningarna där man kan skada sig och få ström genom sig om apparaten nu får en kortslutning. Uppstår en kortslutning så går säkringen sönder och då bryts strömmen.

Question 53

Magnet

Answer 53

Magnet
En magnet är ett objekt som skapar ett magnetiskt fält vilket ger upphov till en dragande kraft till vissa material. I en permanent magnet pekar alltid domänerna åt samma håll. I en ferromagnet så kan man manipulera domänerna så att de ibland är magnetiska och ibland inte.

Delar vi en stavmagnet på mitten skapas nya syd- och nordpoler.

Alla magneter har en nord och syd ände/pol. Lika ändar stöter ifrån varandra (repellerar). Olika ändar dras till varandra (attraherar).

Världsbild: Att jordens nordpol är magnetiska sydpolen och vice versa.

Teknisk innovation: Permanentmagneter, dynamolampan, elektromagneter, magtrain, kompass.

Levnadsvillkor: Vi kan navigera runt jorden. Även fåglar kan använda sig av jordens naturliga magnetfält för att hitta rätt.

Mysteriet: Vad händer då vi sågar itu en magnet? En magnet består av en nordpol (den röda delen) och en sydpol (den vita delen). Skulle du såga itu en magnet skulle du enbart få två mindre magneter, men de har fortfarande varsin nordpol och sydpol. Oavsett hur många gånger du delar en magnet blir utfallet detsamma, nya magneter med egna nord- och sydpoler.

Question 54

Kompass

Answer 54

Kompass
Svar: En kompass är ett instrument som används för att bestämma rörelseriktning. Ett av de vanligaste användningsområdena är för navigeringsinstrument. Jordens inre magnetiska fält är syd upp och nord ner. Kompassen är då skapad för att “hitta” syd-nord dragning. Kompassen kommer alltså visa nord men egentligen går vi mot jordens inre syd.

Med en kompass kan du navigera i olika riktningar. Jordklotet är en väldigt stor magnet. Jordens magnetiska sydände ligger nära nordpolen. Om en magnet får svänga fritt ställer den alltid in sig i nordsydlig riktning. Det är jordens magnetfält som påverkar magneten. Rent fysikaliskt är den magnetiska pol som finns nära nordpolen en magnetisk sydpol, eftersom en magnetisk nordpol dras mot den.

Världsbild: Kan störas av metallerna i bergen.

Teknisk innovation: kompass, gps, orientering

Levnadsvillkor: Vi kan navigera oss runt jorden för nytta och nöje.

Mysteriet: Hur funkar en kompass? En kompass fungerar genom att en magnetisk nål reagerar på jordens magnetfält och pekar i riktning mot den magnetiska nordpolen, vilket hjälper användaren att navigera och bestämma riktningar.