9788203407918

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

NATURFAG 9

pl ar

Tone Fredsvik Gregers Elin Kalleson Silje Hesenget Rosness Stine Skarshaug

Bokmål

Innhold

Stoffer og energi 7 En elektrisk verden 170 Strøm, spenning og resistans 171 Elektriske kretser 180 Elektrisk energi i hverdagen 186 Sammendrag og begreper 191 Oppgaver 192 Aktiviteter 196

in

gs

ek se m

Stoffer og energi 2 Kjemi – stoffer og reaksjoner 36 Kjemiske stoffer og reaksjoner 37 Egenskaper til kjemiske forbindelser 41 Syrer og baser – kjemi på kjøkkenet 48 Kjemiske reaksjonslikninger 52 Sammendrag og begreper 56 Oppgaver 57 Aktiviteter 63

Jorda 6 Naturressurser 144 Fornybare og ikke-fornybare naturressurser 145 Bærekraftig bruk av naturressursene 152 Sammendrag og begreper 162 Oppgaver 163 Aktiviteter 168

pl ar

Det levende 1 Evolusjon 4 Alt liv er i slekt 5 Evolusjonsteorien blir til 10 Drivkraften i evolusjon – naturlig utvalg 16 Observasjoner og funn som støtter evolusjonsteorien 20 Sammendrag og begreper 28 Oppgaver 29 Aktiviteter 34

Vu

rd

er

3 Energi og krefter holder verden i gang 70 Krefter overfører og omdanner energi 71 Arbeid 80 Sammendrag og begreper 86 Oppgaver 87 Aktiviteter 91 Kropp og helse 4 Nerve- og hormonsystemet 94 Kroppens kommunikasjonssystemer 95 Nervesystemet 98 Hormonsystemet 106 Sammendrag og begreper 113 Oppgaver 114 Aktiviteter 118 5 Kjønn og identitet – hvem er jeg? 122 Identitet 123 Hva påvirker identitet? 132 Gode kilder 137 Sammendrag og begreper 138 Oppgaver 139 Aktiviteter 142

8 Informasjonsteknologi og elektronikk 200 Informasjonsteknologi 201 Elektronikk i informasjonsbehandling 207 Sammendrag og begreper 217 Oppgaver 218 Aktiviteter 222 Kropp og helse 9 Påvirkning av kroppens signalsystemer 226 Stoffer som påvirker signalsystemene 227 Sammendrag og begreper 240 Oppgaver 241 Aktiviteter 244 Begreper 246 Stikkord 251 Labvettregler 254 Periodesystemet 255

Om Solaris 810 Solaris 8–10 er delt inn i fire temaer: Det levende Stoffer og energi Kropp og helse Jorda Denne inndelingen går igjen på alle tre trinn.

I alle kapitlene finner du: Når du har jobbet med dette kapitlet, skal du kunne – beskrive nervesystemet og forklare hvordan nervesignaler overføres fra en celle til den neste

Læringsmålene forteller hva du skal kunne når du har jobbet med kapitlet.

gs

– beskrive funksjonen til noen hormoner og hvor de dannes

ek se m

pl ar

Når du jobber med temaene i Solaris 8–10, er målet at du skal lære om naturen og menneskets plass i den, naturfenomener og hvordan alt henger sammen. Du skal også lære om teknologi og programmering. For å nå målene, skal du blant annet bruke naturvitenskapelige arbeidsmåter.

...

er

in

Før du leser Tenk igjennom hva som skjer i kroppen til sprinteren rett før startskuddet. Hvilke sanser er i bruk? Hvordan gjør kroppen seg klar til å løpe?

Vu

rd

Tenk etter Hva tror du er hensikten med å ta med miljøavtrykk når FN vurderer hvor godt et land er å bo i?

Før du leser er en oppgave eller aktivitet som setter i gang noen tankeprosesser knyttet til temaet.

Tenk etter… får deg til å tenke videre, eller knytte det du kan fra før opp mot det nye fagstoffet.

Reflekter På hvilken måte er klinkekulemodellen en god måte å beskrive det som skjer i en elektrisk krets? Ser du noen svakheter ved modellen?

I så fall hvilke?

Oppgaver og aktiviteter underveis får deg til å stoppe opp og jobbe med det du akkurat har lest.

Den viktige søvnen Når vi lærer noe nytt, endres synapsene i hjernen. Søvn er viktig for at disse endringene skal vedvare, slik at vi husker det vi lærer, lenge.

Tekst på grønn bakgrunn er tilleggsinformasjon eller utdyping av noe som står i teksten.

Hva leste du nå?

1 Hva forteller en kjemisk formel?

2 Hvordan kan vi se om en reaksjonslikning er balansert?

820340xxxx_Solaris9_s94_121.indd 109 3 Hva betyr det at massen bevares i en kjemisk reaksjon?

Hva leste du nå? hjelper deg med å se om du har fått med deg det viktigste.

28/04/2021 09:56

820340xxxx_Solaris9_s170_199.indd 177

28/04/2021 09:55

Etter hvert kapittel er det flere oppgaver og forslag til aktiviteter. Disse kan du gjøre i klasserommet, ute eller på naturfagrommet. Målet med oppgavene og aktivitetene er at når du jobber med dem, skal du se sammenhenger, samtidig som du må bruke og vise at du forstår viktige begreper. Du får også øvd deg på å bruke fagspråket både muntlig og skriftlig.

ris9_s144_169.indd 158 820340xxxx_Solaris9_s94_121.indd 95

820340xxxx_Solaris9_s36_69.indd 55

820340xxxx_Solaris9_s94_121.indd 95

28/04/2021 09:54

28/04/2021 09:53

28/04/2021 09:57

28/04/2021 09:53

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

1

EVOLUSJON

Vu

Alle arter som lever i dag, har utviklet seg fra andre arter som levde tidligere – og går vi langt nok bakover i tid, har alle organismer et felles opphav.

Studiet av hvordan alt liv på jorda er i slekt, og hvilke mekanismer som gjør at alt liv har vært – og fortsatt er – i endring, kalles evolusjonsbiologi.

Evolusjonsbiologi bygger på Charles Darwins teori fra 1859 om livets utvikling, evolusjonsteorien. Denne teorien legger fremdeles grunnlaget for å forstå både slektskap mellom arter og det store antallet arter på jorda – det biologiske mangfoldet.

Når du har jobber med dette kapitlet, skal du kunne – forklare hvordan vi kan vite at alt liv på jorda er i slekt og i endring – beskrive hvordan Darwin og Wallace kom fram til evolusjonsteorien – forklare hvordan naturlig utvalg gjør arter tilpasset det miljøet de lever i – gjøre rede for hvordan ulike observasjoner og funn styrker evolusjonsteorien – og gi noen eksempler

pl ar

Før du leser Hva er kjennetegn på liv?

ek se m

Alt liv er i slekt

Vu

rd

er

in

gs

Livet på jorda er fantastisk variert – fra ørsmå bakterier som kun lever noen få minutter, til gigantiske hvaler som lever i mer enn hundre år.

Det enorme mangfoldet av liv på jorda har likevel flere grunnleggende likheter. Alle organismer er bygd opp av en eller flere celler, og de har arvestoff (DNA) som bringer egenskapene deres videre fra generasjon til generasjon. De mange fellestrekkene for alt liv på jorda tyder på at alle arter er i slekt og har utviklet seg fra et felles utgangspunkt.

At alt liv er i slekt, ble foreslått av Charles Darwin på midten av 1800-tallet. Han tegnet en modell for å vise hvordan arter er i slekt og at de har en felles stamform.

6

DET LEVENDE

Vi skal se nærmere på denne utviklingen av livet på jorda som vi kaller evolusjon, og den naturvitenskapelige teorien som forklarer hvordan utviklingen skjer. Men først skal vi ta et blikk 3,5 milliarder år bakover i jordas historie.

De første organismene

pl ar

De aller første organismene på jorda var encellede organismer uten cellekjerne. De levde i havet for omtrent 3,5 milliarder år siden og dominerte på jorda i nesten 2 milliarder år før det utviklet seg encellede organismer der arvestoffet var beskyttet i en cellekjerne.

4,5

me ne Ba k Ok ter syg ier en me inn d ho foto lde sy t i nte atm se De før osf ste ær en ce lle øk ne er me Ce dc sop ller ell pc me ek ell d c jer er, el ne 90 l d e 0 yre kje De m ce rne før illio lle u ste ne r o tvi fle r år g p kle 50 r : lan r s ce De 0 m l tec eg l e i før llio de ell til s n org er 40 te la er å a nis Ins 0 m ndl r: m e ek illi en ter on vend e eo og er å rga dy r: rm nis ed me fire ne lem me r

Jor

da

bli r

De før ste e

til

nc ell ed

eo

rga

nis

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

Å være en encellet organisme kan ha noen fordeler, noe bakteriene og encellede dyr og alger er bevis på. Men flere celler som samarbeider, gir også mange fordeler. I en flercellet organisme kunne celler utvikle seg til å utføre ulike oppgaver i organismen, som bevegelse, sansing, fordøyelse og formering, og disse cellene dannet vev og organer.

I havet ble det med tiden utallige flercellede livsformer i alle størrelser og fasonger, og noen organismer beveget seg etter hvert opp på land. På land varierte miljøet veldig. For eksempel var det store forskjeller i temperatur og fuktighet fra sted til sted, og artene som utviklet seg på land, tilpasset seg de ulike forholdene.

4

3,5

3

2,5

2

1,5

1

0,5

0

150

Millioner år

50

3 Me00 0 nn 00 å esk r: et

“Id

De før s 100

a”

te p

te p De før s

Tidslinjen viser når ulike livsformer dukker opp.

Tallene viser antall år bakover i tid og er basert på fossilfunn.

rim

att ed

ate

yre

ne

ne

Milliarder år

0

I dag

1 EVOLUSJON

pl ar

Utvikling av plante- og dyreceller Noen av de første, encellede organismene på jorda utviklet evnen til å drive fotosyntese. Dermed kunne de utnytte energien i sollyset til å produsere glukose slik at de fikk energi til livsprosessene. Disse organismene klarte seg bra og formerte seg raskt, og siden det blir dannet oksygen i fotosyntesen, ble det etter hvert store mengder oksygen i atmosfæren. Noen organismer tålte ikke den høye konsentrasjonen av oksygen og døde ut, mens andre klarte å utnytte oksygenet til å bryte ned energirik glukose og frigjøre energi – de hadde en form for celleånding.

ek se m

De første encellede organismene som hadde celleånding, hadde ikke cellekjerne. Noen av disse cellene invaderte celler med cellekjerne og var opphavet til strukturer som vi i dag kjenner som mitokondrier. Slik startet utviklingen av dyrecellene.

gs

Noen celler med mitokondrier inngikk etter hvert et samarbeid med encellede organismer som hadde fotosyntese. Disse utviklet seg så til det vi i dag kjenner som kloroplaster. Dermed kunne cellene både skaffe seg næring gjennom fotosyntesen og utnytte denne næringen i celleåndingen. Slik startet utviklingen av planteceller.

Plantecelle

er

in

Bakterie med fotosyntese

Vu

rd

Bakterie med celleånding

De første bakteriene

Celle med cellekjerne

Dyrecelle

Utviklingen av dyre- og planteceller i havet

Slektstre – en modell Utviklingen fra de første encellede organismene til dagens enorme mangfold av ulike arter har tatt milliarder av år, og både utdødde og nålevende arter er en del av livets historie. Den store variasjonen i arter på jorda er det vi kaller biologisk mangfold. Menneskene er kun én av mange millioner unike arter som lever på jorda i dag.

7

8

DET LEVENDE

For å få en oversikt over de mange ulike artene som har levd og lever i dag, og hvordan de er i slekt, trenger vi en modell. Den vanligste modellen likner et tre med stammer og greiner og kalles derfor et slektstre. Ytterst på tuppene av greinene befinner dagens liv seg.

Beveger vi oss innover på greinene beveger vi oss bakover i tid. Når vi møter på en forgreining, viser dette at det har blitt dannet en ny art.

Greiner nær hverandre er nærmere i slekt enn greiner langt fra hverandre. Stammen på treet viser at alle arter har en felles stamform.

Felles stamform for A og B

Felles stamform for A, B og C

ek se m

Artsdannelse

Art A Art B

Artsdannelse

Art C

Bakover i tid

gs

Dette enkle slektstreet viser at artene A, B og C har utviklet seg fra en felles stamform. Artene A og B har utviklet seg videre fra en felles stamform og er nærmere i slekt med hverandre enn med art C.

pl ar

Det er flere måter å framstille et slektstre på. Noen ser ut som virkelige trær, mens andre blir mer skjematisk framstilt. Sammenlikn dette slektstreet med modellen Darwin tegnet. Ser du noen likheter?

in

Primatene – menneskets slektninger

Vu

rd

er

Det moderne mennesket utviklet seg i Afrika for rundt 300 000 år siden og er en relativt ung art på jorda. Slektstreet nedenfor viser at vi mennesker tilhører primatene – en gruppe pattedyr som blant annet omfatter alle arter av aper.

Forskere har funnet ut at bare noen få prosent av menneskets DNA er forskjellig fra DNA-et til vår nærmeste slektning sjimpansen. Slektstreet viser dette ved at greinene sitter nær hverandre, og for 6–7 millioner år siden delte vi en felles stamform med sjimpansene.

Mennesket Sjimpanse Dvergsjimpanse

Slektstreet til noen av dagens primater. Den første forgreiningen vi møter når vi beveger oss innover vår egen grein, er en felles stamform som vi deler med de to sjimpanseartene.

Gorilla Orangutang

Felles stamform

Gibboner

6–7 millioner år bakover i tid

1 EVOLUSJON

Finn svar – slektstre Se på slektstreet til noen av dagens primater og finn ut hvilke som er mest i slekt med hverandre. Hvem er mennesket mest og minst i slekt med?

pl ar

Primatene har en rekke likhetstrekk. Øynene peker framover og gir et godt dybdesyn, de har to armer og to bein istedenfor fire bein som de fleste andre pattedyr, og de har hender og føtter istedenfor poter og negler istedenfor klør. I tillegg har alle primater mulighet til å gripe tak i trær og redskaper med hender og føtter. Men selv om mennesket har gripehender, har vi ikke evnen til å gripe med føttene på samme måte som de andre primatene, som lever store deler av livet i trærne.

gs

ek se m

I dag er det kun én menneskeart som lever på jorda – Homo sapiens.

Andre arter – for eksempel Homo neanderthalensis – neandertalerne – døde ut for omtrent 30 000 år siden. Forskere antar at Homo sapiens utkonkurrerte neandertalerne, blant annet ved å utvikle redskaper, språk og et avansert sosialt liv.

Vu

rd

er

in

Navn på arter Alle arter har et todelt latinsk navn – det første for slekt, det andre for art. Det var Carl von Linné (1707–1778) som lagde systemet, og vi bruker det også i dag til å navngi nye arter som blir kjent. Linné ga det moderne mennesket navnet Homo sapiens som betyr «det vise mennesket».

De latinske navnene til bringebær (Rubus idaeus) og bjørnebær (Rubus fruticosus) viser at de tilhører samme slekt.

Homo sapiens og Homo neanderthalensis levde side om side i mer enn 150 000 år, og nylig fant forskere ut at dagens mennesker har arvestoff, DNA, som stammer fra neandertalerne.

Det betyr at sapiens og neanderthalensis kunne få barn sammen.

9

10

DET LEVENDE

Alt liv har altså et felles opphav. Men hvordan kan vi vite det? Hvordan er det mulig å finne svar på spørsmål om livets opprinnelse og utviklingen av det store biologiske mangfoldet når det har foregått over milliarder av år? Dette skal det handle om nå.

pl ar

Hva leste du nå?

1 Når oppsto de første organismene på jorda?

2 Hva er en primat?

3 Hva mener vi med biologisk mangfold?

4 Hva er et slektstre?

Evolusjonsteorien blir til

ek se m

Livet på jorda har altså utviklet seg fra enkle encellede organismer til flercellede, komplekse organismer som løvetann, havørn, torsk og oss mennesker. Det har riktignok tatt 3,5 milliarder år, men hvordan og hvorfor skjer denne langsomme, gradvise utviklingen? Og hvordan kan den ha ført til det enorme artsmangfoldet på jorda?

rd

er

in

gs

Endringer i artenes egenskaper og utvikling av nye arter over tid kaller vi evolusjon. Fagfeltet som i dag studerer evolusjon, blir kalt evolusjonsbiologi og omfatter studier av hvordan arter er i slekt og mekanismene bak livets utvikling. Evolusjonsbiologi bygger på en nesten 200 år gammel teori, nemlig evolusjonsteorien.

Vu

Det er spesielt den britiske naturforskeren Charles Darwin som har fått æren av å ha kommet fram til teorien om evolusjon. Darwins arbeid om livets utvikling var revolusjonerende på hans tid, og han presenterte sin teori i 1859 i boka «Artenes opprinnelse». Vi skal se nærmere på hvilke observasjoner Darwin gjorde, men det var særlig én annen naturforsker før Darwin som hadde liknende teorier, nemlig Jean-Baptiste Lamarck.

Jean-Baptiste Lamarck – kan det vi lærer, gå i arv?

I 1809 publiserte Lamarck sin teori om livets utvikling. Han antok at de egenskapene en organisme har tillært seg i løpet av livet, kan overføres til neste generasjon. Teorien hans kan forklares med et eksempel.

Jean-Baptiste Lamarck (1744–1829)

1 EVOLUSJON

ek se m

rd

er

in

gs

I dag vet vi at Lamarck hadde både litt rett og litt feil. Han hadde rett i at arter kan tilpasse seg et endret miljø, og dette kan føre til at det utvikles nye arter over tid. Men det er ikke riktig at egenskaper man har utviklet i løpet av livet, kan overføres til avkommet.

Charles Darwin – observasjonens mester

Vu

Flere av Darwins hypoteser tok utgangspunkt i Lamarcks ideer.

Darwin kom likevel fram til at det måtte være andre mekanismer som var årsaken til at arter endrer seg – og nye oppstår – enn at egenskaper som man har tillært seg, går i arv.

Charles Darwin ble født i England i 1809, og som barn likte han å være ute i naturen og samle på alt han fant. Han bestemte seg først for å bli lege, men fant ut at han ikke var så glad i å se blod, og studerte teologi isteden. Like etter studiene ble han invitert med på en ekspedisjon med skipet HMS Beagle.

Charles Darwin (1809–1882). Som barn likte Darwin seg aller best sammen med planter og dyr i naturen. Her er han 31 år.

...

Tenk etter Det sies at nordmenn er født med ski på beina.

Hva tror du ligger i det?

Hvordan stemmer dette med Lamarcks teori?

Forklar.

pl ar

Ifølge Lamarcks teori hadde sjiraffene i utgangspunktet kort hals.

Men sjiraffen måtte strekke halsen for å få tak i løvet høyt oppe i trærne, og slik ble halsen gradvis lengre. Evnen til å få litt lengre hals gikk i arv til neste generasjon, og når dette gjentok seg generasjon etter generasjon, endte sjiraffen opp med kjempelang hals. Lamarck mente altså at tillærte egenskaper gikk i arv til neste generasjon.

11

12

DET LEVENDE

in

gs

ek se m

pl ar

Evolusjonsteorien tok form under Darwins ekspedisjon med HMS Beagle.

rd

er

En ekspedisjon verden rundt HMS Beagle satte av gårde rett før nyttår i 1831, og det skulle gå nesten fem år før Darwin var tilbake i England.

Vu

Darwin var ivrig etter å samle inn arter av sjødyr, insekter og fugler som han beskrev nøye. Han observerte også hvordan landskapet og leveforholdene varierte i de ulike landene og stedene han besøkte, og

Kart som viser Darwins reise med HMS Beagle

1 EVOLUSJON

13

hvordan plante- og dyrelivet endret seg etter forholdene fra kyst til skog og fjell.

pl ar

Flere steder fant han fossiler, kjempestore beinrester og hodeskaller fra dyr som ikke lenger eksisterte. Det fikk ham til å stille spørsmål ved hva som hadde forårsaket at noen arter døde ut. At artene hadde endret seg, tydet på en utvikling. Dette satte datidens rådende forestilling om at alt liv var skapt av en gud, på prøve. Darwin reflekterte over hvordan de utdødde artene kunne være i slekt med nålevende arter, og det førte til en hypotese om at livet stadig er i endring, og at ingen livsformer er som de alltid har vært.

ek se m

Evolusjonsteorien tar form Darwin bearbeidet dataene sine da han kom hjem fra ekspedisjonen med HMS Beagle, og brukte mange år på å gruppere og systematisere alle tekstene han hadde skrevet og alt han hadde tatt med seg av planter, dyr og fossiler.

er

in

gs

Sentralt i Darwins arbeid var kunnskapen om at avl på husdyr og matplanter kunne føre til arter med endrede egenskaper. Gjennom målrettet avl, såkalt kunstig utvalg, kan vi velge de individene som har de egenskapene vi ønsker – som høyere melkeproduksjon hos kyr eller planter som tåler tørke bedre – og avle videre på disse individene. Egenskapene går i arv og videreføres til neste generasjon.

Vu

rd

Darwin mente at når vi mennesker kunne avle på bestemte egenskaper hos både dyr og planter, måtte naturen kunne gjøre det samme. Etter hvert begynte han å danne seg et bilde av hvordan livet på jorda kan ha utviklet seg.

Alle hunder stammer fra ulven, men gjennom målrettet avl på bestemte egenskaper har vi i dag omtrent 400 hunderaser med ulikt utseende og ulike egenskaper.

DET LEVENDE

pl ar

Darwin hadde observert at det var variasjon i egenskaper blant individene i en populasjon, og at disse egenskapene ble overført fra foreldre til avkom – de var arvelige. Individer med egenskaper som gjør dem gode til å konkurrere om de begrensede ressursene, vil ha en fordel og dermed større sannsynlighet for å overleve og få avkom.

Avkommene vil arve de gunstige egenskapene til foreldrene og dermed være godt rustet i kampen om de knappe ressursene, og selv kunne bli foreldre.

ek se m

Individ, art og populasjon Et individ er én enkelt organisme.

To individer tilhører samme art dersom de kan pare seg med hverandre og få avkom som igjen kan få avkom. En populasjon er en samling individer av samme art innenfor et begrenset geografisk område.

Han forsto følgende: For at et individ skal kunne overleve et sted, må det ha tilstrekkelig tilgang på ressurser som vann, mat og gjemmesteder. Siden det ofte ikke er nok ressurser til alle individene i en populasjon, vil det bli konkurranse om ressursene. De individene som kan utnytte ressursene best, vil overleve og få avkom. Men hva bestemmer hvem som vinner fram i konkurransen om de knappe ressursene?

er

in

gs

Darwin innså at det er en utvelgelse i naturen av de individene som best klarer å utnytte tilgjengelige ressurser, altså de som har de egenskapene som er best tilpasset miljøet. Dette blir kalt utvelgelse ved naturlig utvalg. En kontinuerlig utvelgelse av de best tilpassede individene fører til en utvikling av arten – evolusjon. Dersom slik utvelgelse får foregå over mange nok generasjoner, vil endringene i artens egenskaper kunne bli så store at den har blitt en ny art.

rd

Darwin forsto at det sterke presset på en art om å tilpasse seg til omgivelsene, er den viktigste mekanismen som driver evolusjonen – altså livets utvikling.

Vu

14

Et brev til Darwin En annen engelsk naturforsker, Alfred Russel Wallace, var i likhet med Darwin veldig opptatt av å forstå hvordan livet utvikler seg. Også Wallace var ute på ekspedisjon og drev feltarbeid. Han var særlig opptatt av hvordan plante- og dyrelivet endret seg over store geografiske områder, og forsto at arter måtte utvikle seg ved en utvelgelse av de organismene som til enhver tid var best tilpasset – altså ved naturlig utvalg.

Wallace kjente til Darwins ekspedisjon med HMS Beagle, og i 1858 sendte han et brev til Darwin der han beskrev sin teori om evolusjon ved naturlig utvalg. Det fikk fart på Darwin som nå hadde brukt mer enn 20 år på å samle bevis for sin teori. Og i 1859 fikk Darwin endelig publisert alle sine ideer i det vi i dag anser som et av naturvitenskapens viktigste verk – nemlig boka «Artenes opprinnelse».

1 EVOLUSJON

15

ek se m

pl ar

Alfred Russel Wallace (1823–1913) skrev brev til Darwin og foreslo evolusjon ved naturlig utvalg.

gs

Darwin er den av de to som har fått aller mest oppmerksomhet og ære for evolusjonsteorien. Årsaken til det er det enorme datamaterialet og grundige arbeidet han hadde lagt ned i forhold til Wallace. Darwin og Wallace regnes i dag likevel som de to forskerne som foreslo evolusjon ved naturlig utvalg.

Vu

rd

er

in

Arbeidene til Darwin og Wallace viste altså at arter kan utvikle seg over tid, og at de har et felles opphav. Dette utfordret den gamle tankegangen om at artene var skapt av en guddommelig kraft, og førte til heftig debatt. Siden den gang har vi fått mye ny kunnskap som støtter og utfyller evolusjonsteorien, og den regnes nå som en av de viktigste naturvitenskapelige teoriene vi har. Darwins evolusjonsteori danner i dag grunnlaget for evolusjonsbiologi som fagfelt.

...

Tenk etter Charles Darwin sa: «Det er ikke de sterkeste eller de mest intelligente som vil overleve, men de som er best i stand til å takle forandringer.»

Hva tror du han mente med dette?

Hva leste du nå?

1 Hva er evolusjonsbiologi?

2 Hvilket bidrag hadde Lamarck til evolusjonsteorien?

3 Hva er kunstig utvalg?

4 Hvorfor er det en fordel å være god til å konkurrere om tilgjengelige ressurser?

5 Hva var årsaken til at Darwin plutselig fikk hastverk med å publisere «Artenes opprinnelse»?

«Origin of the species» – «Artenes opprinnelse» – kom i seks ulike utgaver.

DET LEVENDE

Drivkraften i evolusjon – naturlig utvalg

pl ar

Evolusjon handler om at alle arter på jorda har utviklet seg fra andre arter som har levd tidligere, og at alle arter fortsatt er i utvikling. Den viktigste mekanismen som gjør at arter tilpasser seg endringer i levemiljøet sitt, er naturlig utvalg – det vil si en utvelgelse av de individene som til enhver tid er best tilpasset omgivelsene.

er

in

gs

Naturlig utvalg forutsetter at individene i en populasjon er litt ulike, slik at noen er bedre tilpasset leveforholdene enn andre. Disse individene vil ha fordeler i konkurransen med andre som ikke har de sammen egenskapene, og dermed større sjanse for å overleve og få avkom. Når dette gjentas i generasjoner, kan det føre til at typiske egenskaper for en art endrer seg. Noen ganger endrer arten seg uten at det blir en ny art, men gitt nok tid kan egenskapene forandre seg så mye fra de opprinnelige at det blir en ny art.

rd

Når en art endrer seg uten at det blir en ny art, kaller vi det mikroevolusjon.

Når en art endrer seg så mye at det blir en ny art, kaller vi det makroevolusjon.

ek se m

Individer i en populasjon med marihøner vil variere både i farge og prikkemønster. Dersom egenskapene er arvelige og de har betydning for marihønenes evne til å overleve og få avkom, vil naturlig utvalg påvirke utviklingen av marihønene.

Leveforholdene i et område påvirkes av både de biotiske faktorene, som tilgang på mat eller evnen til å gjemme seg eller kamuflere seg, og de abiotiske faktorene, som lys, vann og temperatur.

Vu

16

Bjørkemålerne i England Et klassisk eksempel på naturlig utvalg er fra England på 1800-tallet.

Sommerfuglarten bjørkemåler finnes i flere nyanser fra helt lys til helt mørk. Fargen på vingene er arvelig, som betyr at avkom mest sannsynlig har samme farge på vingene som det foreldrene har. De lyse bjørkemålerne var godt gjemt på de lyse delene av bjørkestammene, mens de mørke kamuflerte seg mot de mørke partiene på stammene.

Utover 1800-tallet vokste Englands kullindustri, og forurensningen i byene økte. Bjørkestammene ble etter hvert mørke av kullstøv. Dette førte til at de mørke bjørkemålerne klarte seg bedre enn de lyse, fordi de var bedre kamuflert. De lyse bjørkemålerne ble lettere oppdaget av fugler som jaktet på dem, slik at færre lyse overlevde. Rundt 1900 var

1 EVOLUSJON

17

ek se m

pl ar

Blant bjørkemålerne er det stor variasjon – noen er lyse, og andre er mørkere, og de kan kamuflere seg på ulike steder på bjørkestammen.

gs

det nesten ingen hvite bjørkemålere igjen. Tilpasning til miljøforandringene førte ikke til utvikling av en ny sommerfuglart, men bare til endring i fargen. Det ble mindre variasjon.

...

Vu

rd

er

in

Tenk etter På 1900-tallet ble industrien i England mindre forurensende, og bjørkestammene fikk etter hvert tilbake sitt naturlige utseende med hvite og mørke partier. Hva tror du hendte med de få hvite bjørkemålerne som var igjen?

Skilpaddene på Galápagos Galápagos er en vulkansk øygruppe i Stillehavet nesten 1000 km vest for Ecuador. Navnet stammer fra det spanske ordet galápago som betyr skilpadde. Alle øyene har ulike arter av elefantskilpadde, som blant annet kjennetegnes ved ulike ryggskjold.

Hvordan skilpaddene en gang kom til øyene, er usikkert, men en hypotese er at individer av en bestemt skilpaddeart ble drevet mot øygruppen fra Sør-Amerika med Perustrømmen.

Perustrømmen går langs vestkysten av Sør-Amerika og er et eget økosystem.

18

DET LEVENDE

er

in

gs

ek se m

pl ar

Skilpadder med kort hals og lav bue på ryggskjoldet lever på øya Santa Cruz, mens skilpadder med lang hals og høy bue på ryggskjoldet lever på øya Pinta. Totalt er det 11–12 ulike elefantskilpaddearter på de sju Galápagosøyene.

Siden klima og leveforhold var forskjellig på de ulike øyene, utviklet skilpaddene ulike tilpasninger. På øyer med mye gress og andre planter på bakken utviklet artene kort nakke og korte bein og et klokkeformet ryggskjold. Disse tilpasningene gir god beskyttelse mens individene spiser maten på bakken. På øyer med tørrere klima er det mindre gress og planter på bakken, men mer trær og busker som gjør at maten er høyere opp. Skilpaddene på disse øyene har utviklet lengre nakke, lengre bein og et sadelformet ryggskjold for å kunne strekke seg opp mot maten. De ulike artene av skilpadder vi finner på Galápagos i dag, er et resultat av naturlig utvalg over tusenvis av generasjoner.

rd

«Darwins finker» på Galápagos

Vu

På Galápagos finnes det en guppe på 14 fuglearter som kalles «Darwins finker», som alle har ulik fasong på nebbet. Darwin samlet inn flere av artene, men det var den engelske fugleforskeren John Gould (1804–1881) som faktisk forsto at fuglene tilhørte ulike arter ved å studere nebbet deres.

Fuglene som Darwin studerte på Galápagos, er blitt kalt «Darwins finker», men er egentlig spurvefugler.

1 EVOLUSJON

19

Små nebb er tilpasset små frø, mens store og kraftige nebb er tilpasset store og harde frø. Siden det vokser planter med ulik type frø på de forskjellige øyene, har de ulike fugleartene over tid tilpasset seg miljøet på de ulike øyene og utviklet seg til unike arter. «Darwins finker» er blitt ett av de met kjente eksemplene på at evolusjon skjer ved naturlig utvalg.

ek se m

pl ar

Evolusjon trenger ikke ta lang tid. Et amerikansk ektepar, Peter og Rosemary Grant, studerte «Darwins finker» fra 1973 til 2013. De ulike fugleartene levde av ulike typer frø, men etter tørkeperioder kunne det bli alvorlig mangel på visse typer frø. Ekteparet observerte fugler med nebb som etter bare ett år hadde blitt bedre tilpasset de frøtypene som var tilgjengelige. Med dette viste de at evolusjon kan skje i ekspressfart og ikke nødvendigvis ta millioner av år slik vi ofte tenker når vi snakker om evolusjon.

Vu

in

rd

er

Forslag til hvordan fuglene på figuren får i seg mat: – spiser frø – river i stykker byttet – hakker i bark – klipper over gress og andre planter – spidder fisk – spiser konglefrø – spiser insekter – søker etter mat i jord og mudder

gs

Diskuter Studer nebbet på de åtte fugleartene på figuren, og diskuter forslagene til hvordan de ulike artene får i seg mat, med en medelev. Kople forslagene med hver sin fugleart. Tror du noen av artene kan spise den samme maten? Begrunn svaret.

Sanger

Korsnebb

Hakkespett

Spurv

And

Hegre

Snipe

Rovfugl

Hva leste du nå?

1 Hva menes med naturlig utvalg?

2 Nevn et eksempel der naturlig utvalg har ført til dannelsen av nye arter.

3 Nevn et eksempel der naturlig utvalg har ført til tilpasning av en art.

4 Nevn et eksempel på at evolusjon kan skje i ekspressfart.

20

DET LEVENDE

Observasjoner og funn som støtter evolusjonsteorien Evolusjon handler om at alt liv på jorda er i endring og i slekt. På sin tid var Darwins evolusjonsteori kontroversiell, men i dag finnes det mange observasjoner og funn som støtter teorien. De siste 160 årene har forskning på evolusjon riktignok både utviklet og justert Darwins teori. Vi skal se litt på hva slags vitenskapelige observasjoner og funn som evolusjonsbiologene støtter seg til.

Fossiler

Vi vet ikke eksakt hvor mange arter som lever på jorda i dag. Det som er sikkert, er at dette bare er en liten andel av alle de artene som har eksistert siden livets opprinnelse.

Vu

rd

er

in

gs

Forskere leter etter fossiler i Gran Dolina – et stort arkeologisk område i Spania.

ek se m

pl ar

Fossiler er rester etter tidligere livsformer på jorda. Om livet ikke var i endring, ville fossiler vært like de artene som finnes på jorda i dag, men det er de ikke. Fossiler beviser at livet på jorda var veldig annerledes i tidligere tider enn de artene som eksisterer nå.

1 EVOLUSJON

...

Tenk etter Det har vært flere masseutryddelser opp gjennom historien på grunn av endringer i miljøet på jorda. Hva tror du er årsakene til at mange arter forsvinner i dag?

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Det er funnet fossiler av omtrent 300 000 utdødde arter. Ut fra disse har forskere dannet seg et bilde av hvordan livet på jorda så ut for millioner av år siden, og hvordan det har endret seg fram til i dag.

Noen eksempler er dinosaurer som levde 233–66 millioner år før vår tid, og mammuten som døde ut ved slutten av siste istid, og som er i slekt med dagens elefanter. Sabeltanntiger og irsk kjempehjort forsvant også for omtrent 10 000 år siden da mange av de store planteeterne døde ut.

21

Datering av fossiler Fossiler er rester av planter eller dyr som har blitt bevart i avsetningsbergarter. Fossilene er derfor like gamle som bergartene de ligger begravd i. De yngste bergartene ligger øverst og de eldste nederst. Slik kan vi finne ut hvilke fossiler som er eldst og yngst i forhold til hverandre.

Det er også mulig i en del tilfeller å bestemme den absolutte alderen på en bergart og dermed på fossilet. En metode er å måle forholdet mellom mengden av noen spesielle uran- og blyatomer i mineralkorn. Dette forholdet endrer seg med tiden, og når man vet hvor fort det skjer, kan forskerne finne ut hvor lenge det er siden mineralet ble dannet.

Fossiler forteller oss at det livet vi observerer på jorda i dag, ikke er sånn livet alltid har sett ut. Dette tyder på at det har foregått en evolusjon.

Elefanten er en nær slektning av den utdødde mammuten.

DET LEVENDE

Overgangsformer Da Darwin ga ut «Artenes opprinnelse», var det funnet langt færre fossiler enn det vi kjenner til i dag. Rekka av fossiler er fortsatt ufullstendig, men i dag har vi mange flere fossiler som er bindeledd, eller overgangsformer, mellom tidligere utdødde arter og dagens arter.

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Archaeopteryx uttales arkeopteryks.

Dagens fugler stammer fra dinosaurene. Det vet vi fordi det på 1860-tallet ble funnet et fossil av et nesten komplett skjelett av noe som liknet både en dinosaur og en fugl. Dyret fikk navnet Archaeopteryx og er en overgangsform mellom dinosaurer og fugler. Funnet av fossilet styrket Darwins teori om at livet er i utvikling. I dag er det funnet flere fossiler av Archaeopteryx som anses å være verdens mest kjente utdødde dyr.

Vu

22

Basert på fossilet av Archaeopteryx til venstre har forskere kommet fram til at denne overgangsformen mellom dinosaur og fugl kan ha sett ut som modellen til høyre.

1 EVOLUSJON

23

er

in

gs

ek se m

pl ar

Fossiler kan fortelle oss mye om livet på jorda i tidligere tider. Ida var rundt sju år, og hun hadde fremdeles melketenner. Den venstre armen hennes var brukket. Forskerne tror at Ida druknet.

Slekts- og artsnavnet til Ida er Darwinius masillae.

Vu

rd

Et annet eksempel er det verdensberømte fossilet Ida – et 47 millioner år gammelt fossil av et apeliknende dyr. Forskere mener hun kan være en overgangsform til flere av dagens aper. Dersom det stemmer, kan det fortelle oss mye om hvordan våre forfedre levde for millioner av år siden.

Rester etter våre forfedre Mennesket har en rekke trekk som langt tilbake i tid hadde en funksjon, men som ikke har det lenger. Halebeinet er et eksempel. Det har i dag ikke funksjon som hale, men er et tegn på at vi har utviklet oss fra dyr som hadde hale. I dag er halebeinet isteden et festepunkt for muskler rundt endetarmen. Visdomstennene som var nyttige for våre planteetende forfedre, er et annet eksempel. Disse er i dag bare til trøbbel for mange og må ofte trekkes. Blåhvalene har lunger og rester etter bakbein fra sine forfedre som levde på land.

Men hvorfor har mennesket fremdeles ekstra tenner og rester etter hale, og hvorfor har blåhvalen lunger når den lever hele sitt liv i vann?

DET LEVENDE

For hvalen kan det jo virke krevende at den må opp til overflaten for å trekke pusten mange ganger om dagen, når fisk har løst et liv i vann med gjeller. Men det å utvikle gjeller når utgangspunktet er lunger, er svært vanskelig, og så lenge hvalen har klart å overleve og få avkom, har dette vært en god nok løsning i de 50 millioner årene hvalen har eksistert. Så lenge restene etter forfedrene ikke har noen betydning for overlevelse og evne til å få avkom, så er det altså heller ikke noe press på å fjerne dem. Dette viser at evolusjonen ikke er perfekt, men akkurat god nok til å sikre artenes evne til å overleve og få avkom.

Fosterutvikling

pl ar

Allerede på 1830-tallet observerte naturforskere at alle dyr med ryggrad likner hverandre tidlig i fosterlivet. Da har både frosk, fisk og mennesket hale og anlegg til gjeller. Hos både frosk og mennesket tilbakedannes disse trekkene, mens de utvikles videre hos fisk.

Gjellespalter

Gjellespalter

gs

Tidlig i fosterutviklingen

ek se m

Fosterutvikling hos ulike arter.

Hale Anlegg til forlemmer

Gjeller

Midtveis i fosterutviklingen

rd

er

in

Hale

Vu

24

Anlegg til baklemmer

Mot slutten av fosterutviklingen

Fisk

Salamander

Skilpadde

Kylling

Menneske

Reflekter Figuren viser fosterutvikling hos ulike arter. Reflekter over likhetene mellom artene. Hva forteller dette deg?

1 EVOLUSJON

25

Vi likner hverandre

Gepard

Hval

Flaggermus

ek se m

Menneske

pl ar

Sammenlikner vi skjelettstrukturen hos mennesker og andre dyr, finner vi likheter. Armen din består av tre knokler – én i overarmen og to i underarmen – det samme gjelder for forbeina til katten, finnene til hvalen og vingene til flaggermusa. Selv om bruken er helt forskjellig, er oppbygningen ganske lik og vitner om at vi har utviklet oss fra en felles stamform.

gs

Humerus

Vu

Biogeografi

rd

er

in

Radius Ulna

Vitenskapen om utbredelsen av ulike planter og dyr på jorda kalles biogeografi og er knyttet til jordas platebevegelser. Da kontinentene for omkring 200 millioner år siden lå samlet i superkontinentet Pangea, hadde mange arter mulighet til å spre seg over store områder.

Da Pangea sprakk opp, var ikke lenger landjorda en del av et superkontinent. Artene som befant seg på de nye, isolerte delene av landjorda, utviklet seg over tid til å bli forskjellig fra hverandre.

Når vi studerer et kart over fordelingen av dyr og planter på jorda, finner vi at ulike grupper av arter dominerer på hver sine kontinenter og landmasser. I Australia, som er et av de mest isolerte kontinentene, finner vi for eksempel mange unike arter som pungdyr og koala.

Elefantskilpaddene på Galápagos er et annet eksempel på arter som kun finnes ett sted. Noen arter finnes på flere kontinenter, for eksempel ulv, reinsdyr, moskus, elg og hjort, som vi finner både i NordAmerika og de nordlige områdene av Europa og Asia. Dette skyldes at

De tre knoklene i armen kalles humerus, radius og ulna og finnes i flere ulike dyrearter – inkludert mennesket.

26

DET LEVENDE

kontinentene har vært forbundet, ikke bare under Pangea, men også da store ismasser dannet forbindelse mellom kontinenter – som under siste istid.

ek se m

pl ar

Det kan også være store forskjeller i plante- og dyrelivet innenfor et kontinent, for eksempel på det eurasiske kontinentet der både Europa og Asia ligger. Det er både fordi klimaet varierer fra kaldt til varmt og fra tørt til fuktig, og fordi geografiske barrierer som de høye Himalayafjellene og den tørre Gobiørkenen hindrer arter i å spre seg. Dermed utvikler artene seg innenfor avgrensede områder, der de er tilpasset de lokale forholdene slik evolusjonsteorien tilsier.

Vu

rd

er

in

gs

Koalaene finnes kun i Australia. De er i dag utrydningstruet fordi skogen de lever i, hogges eller brennes for å få landområder til jordbruk eller byutvikling.

Finn svar Se på kartet og lokaliser følgende arter: pingviner, elefanter, krokodiller og spekkhoggere.

Hvor finner du dem, og hvilke tilpasninger har disse dyra til sine leveområder?

Noen dyr finnes kun på ett kontinent eller i ett område.

Hvorfor er det slik, tror du?

1 EVOLUSJON

27

Hva leste du nå?

1 Forklar hvordan fossiler kan si noe om utdødde arter.

2 Hvordan kan rester fra våre forfedre si noe om hvem vi stammer fra?

3 Hvordan kan skjelettstruktur si noe om hvem vi stammer fra?

4 Hvordan kan biogeografi si noe om hvor ulike arter har utviklet seg?

ek se m

pl ar

Evolusjonsbiologien i dag Darwins evolusjonsteori og evolusjonsbiologi som fagfelt hjelper oss med å forklare det enorme biologiske mangfoldet på jorda og hvordan alt liv er i slekt. Selv om andre før Darwin hadde tanker om at livet på jorda endret seg over tid, var det Darwin som først forsto den viktigste mekanismen for hvordan arter endrer seg, nemlig gjennom naturlig utvalg.

gs

De senere årene har forskerne fått flere nye metoder og teknikker for å undersøke slektskap mellom arter. Blant annet kan de i dag studere og analysere DNA. Ved å se etter likheter og forskjeller i artenes DNA kan forskerne finne ut hvordan arter er i slekt med hverandre på en helt annen måte enn det som var mulig bare for noen tiår siden.

Vu

rd

er

in

Dette har ført til ny kunnskap om allerede kjente arter som har fått nye navn eller blitt flyttet til nye eller andre slekter. Kartlegging av arters DNA har også ført til oppdagelsen av nye arter. Faktisk har DNAanalysene gjort det mulig å lage en enda mer detaljert utgave av livets tre. Likevel regner forskerne med at kanskje bare 30 prosent av alle artene på jorda er kjent.

Et stort internasjonalt forskningsprosjekt har som mål å kartlegge DNA-et til alle nålevende arter av planter, dyr, sopp og alger – altså alle organismer som er bygd opp av celler med cellekjerne. Målet med prosjektet er å få kjennskap til og kunnskap om alle jordas arter. Kunnskap om arter som er i ferd med å dø ut, er viktig for å kunne ta vare på økosystemene og det biologiske mangfoldet på jorda.

Et slektstre som viser det store biologiske mangfoldet på jorda i dag. Metazoa er dyrerikt og Archaeplastida er planteriket.

DET LEVENDE

SAMMENDRAG Evolusjon handler om at alle arter har utviklet seg fra arter som har levd tidligere, og at livet alltid har vært, og fremdeles er, i endring. Kunnskap om evolusjon hjelper oss med å forstå det enorme biologiske mangfoldet av arter som lever på jorda i dag. Fagfeltet som studerer evolusjon, kalles evolusjonsbiologi og bygger på Charles Darwins teori om livets utvikling –evolusjonsteorien. I boka «Artenes opprinnelse» fra 1859 foreslo Darwin naturlig utvalg som en mekanisme for hvordan evolusjon foregår.

ek se m

pl ar

Naturlig utvalg ansees i dag som den aller viktigste mekanismen for evolusjon og forutsetter at individene i en populasjon er litt ulike. Noen individer er bedre tilpasset leveforholdene enn andre og vil ha fordeler i konkurranse med andre.

Disse har større sjanse for å overleve og få avkom. Når dette gjentas i generasjoner, kan det føre til at typiske egenskaper for en art endrer seg. Noen ganger er endringene små uten at det dannes nye arter. Andre ganger er endringene større, og nye arter utvikles. De nye artene er i slekt.

in

gs

En rekke observasjoner og funn har styrket og utviklet Darwins teori. Fossiler gir oss kunnskap både om forhistoriske arter og om overgangsformer.

Menneskets halebein forteller oss at vi stammer fra dyr med hale. At dyr med ryggrad likner hverandre tidlig i fosterlivet, og at mange dyr har liknende skjelettstruktur, forteller oss også at vi har et felles opphav.

rd

er

Gjennom millioner av år har kontinentene på jorda vært på vandring. Livet på jorda har endret og tilpasset seg de ulike leveområdene i vann og på land, og tilpasninger nettopp gjennom naturlig utvalg og evolusjon gir opphav til det enorme biologiske mangfoldet på jorda.

Vu

28

BEGREPER art avl biogeografi biologisk mangfold evolusjon

evolusjonsbiologi evolusjonsteorien individ kunstig utvalg naturlig utvalg

populasjon primat slektstre

1 EVOLUSJON

OPPGAVER Alt liv er i slekt 1 Finn svar – liv a Hva menes med at alt liv er i slekt? b Nevn minst to grunnleggende fellestrekk ved alle levede organismer.

ek se m

3 Finn ut mer – de første landdyra Bruk internett og søk på «de første landdyra». a Når oppsto de første dyra på land? b Hva slags dyr var dette?

pl ar

2 Finn ut mer – de første landplantene Bruk internett og søk på «de første landplantene». a Når oppsto de første plantene på land? b Hva slags planter var dette?

gs

4 Påstander Hvilke påstander er riktige, og hvilke er feil? Der du mener påstanden er feil, må du begrunne hvorfor. Skriv den så om slik at det blir en riktig påstand.

in

Påstand

er

Det er både likheter og forskjeller mellom et menneske og en Tyrannosaurus Rex.

Vu

rd

De fleste arter som lever i dag, levde også da livet på jorda oppsto.

Mange arter har dødd ut i løpet av livets historie på jorda.

Inntil nylig skjedde utryddelse av arter svært sjelden.

Vi finner DNA i alle levende organismer.

I et slektstre vil alle nålevende arter befinne seg ytterst på greinene.

Riktig

Feil

29

DET LEVENDE

5 Finn svar – slektstre a Forklar hva et slektstre er, og hvordan vi bruker det til å forske på slektskap mellom arter. b Hva er en stamform?

Art A Art B Art C Art D Art E Art F

pl ar

Art G

Art H

7

6

ek se m

Art I

5 4 3 2 Millioner år bakover i tid

1

Nåtid

gs

c Bruk slektstreet til å avgjøre om påstandene nedenfor er riktig eller feil:

in

Påstand

er

Art A er mer i slekt med art B og C enn med art D.

rd

Alle artene har en felles stamform som levde for mer enn 7 millioner år siden.

Vu

30

Art G er mer i slekt med art E og F enn med art H og I. Artene D–I har en felles stamform som levde for 4–5 millioner år siden.

I dette slektstreet har det oppstått nye arter åtte ganger de siste 7 millioner år.

I dette slektstreet skjedde de siste artsdannelsene for omtrent 3 millioner år siden.

Art E og art G har ulike stamformer som levde for 3 til 4 millioner år siden.

Art E og art G har en felles stamform som levde for 4 til 5 millioner år siden.

Stamformene som ledet til utviklingen av art B og art H, skilte lag for omtrent 6 millioner år siden.

Riktig

Feil

1 EVOLUSJON

Evolusjonsteorien blir til 6 Finn svar – Lamarck a Skriv en kort tekst der du forklarer hvordan Jean-Baptiste Lamarck mente at egenskaper gikk i arv. Tips: Se på figuren med sjiraffer i teksten om Lamarck. b Hvorfor sier vi at Lamarck hadde litt rett og litt feil?

7 Finn svar – fossiler På hvilken måte kunne fossiler fortelle Darwin at livet er i endring?

pl ar

8 Finn svar – kunstig utvalg a Hva menes med kunstig utvalg? Nevn noen eksempler. b På hvilken måte kunne kunstig utvalg sette Darwin på sporet av at arter i naturen kan tilpasse seg omgivelsene?

ek se m

9 Finn svar – Darwin Darwin forsto at tilgang på ressurser som mat og vann var avgjørende for at et individ skulle kunne overleve og få avkom. a Hva er det som bestemmer hvem som vinner fram i konkurransen om ressursene? b Forklar hvordan dette kunne gi Darwin ideen om naturlig utvalg.

er

in

gs

10 Finn svar – Wallace a Forklar hvordan Alfred Russel Wallace bidro til evolusjonsteorien. b Hvorfor er det likevel Darwin som har fått det meste av æren for utviklingen av evolusjonsteorien?

rd

Drivkraften i evolusjon – naturlig utvalg

Vu

11 Påstander a Avgjør om påstandene om naturlig utvalg er riktig eller feil. b Velg deretter en påstand som du mener er feil, og forklar hvorfor den er feil.

Påstand Ved naturlig utvalg er det individet som forsøker å tilpasse seg endringer i miljøet.

Naturlig utvalg sørger for at individene får det de trenger.

Naturlig utvalg tar utgangspunkt i variasjon blant individer, og de individene som er best tilpasset, vil ha størst sjanse for å overleve og få avkom.

Naturlig utvalg kan føre både til tilpasninger hos en art og utvikling av nye arter.

Naturlig utvalg fører kun til utvikling av nye arter.

Riktig

Feil

31

DET LEVENDE

pl ar

12 Finn svar – «Darwins finker» Hva var årsaken til at populasjoner med ulik nebbstruktur utviklet seg til unike arter på de ulike Galápagosøyene? Velg riktig svar og forklar hvorfor det er riktig. a Alle finker er så å si identiske, og det er ikke så mange ulike arter som man tror. b Ulik mat er tilgjengelig på ulike øyer, og derfor utviklet finkene på hver øy gradvis det nebbet de trengte i løpet av sin levetid. c Finkene var i utgangspunktet litt forskjellige, og de med egenskaper som passet best til å få i seg den tilgjengelige maten på øya der de levde, fikk flest avkom. d Finkene utviklet ulike nebbtyper i løpet av sin levetid fordi de trengte dem for å få tak i den maten de hadde tilgjengelig.

er

in

gs

ek se m

13 Finn svar – firfisler på Kanariøyene På Kanariøyene finnes det flere firfislearter. Hva vil skje i en populasjon hvis mattilgangen blir begrenset på grunn av tørke? Velg riktig svar og forklar hvorfor det er riktig. a Firfislene samarbeider for å finne mat og deler det de finner. b Firfislene kjemper om maten, og de sterkeste firfislene dreper de svakere. c Firfislene har litt ulike egenskaper slik at noen individer kan spise andre mattyper. d Det oppstår variasjon i firfislenes egenskaper slik at noen blir bedre til å kjempe om matressursene.

rd

14 Diskuter – klimaendringer Naturen rundt oss endrer seg. Klimaendringene fører til økte temperaturer og surere hav. I noen områder fører klimaendringene til mer nedbør og flom, mens det i andre områder blir mer tørke. a Hvordan kan naturlig utvalg og evolusjon bidra til at arter kan tilpasse seg klimaendringene? b Er det sannsynlig at evolusjon kan bidra til at arter tilpasser seg klimaendringene? Begrunn svaret ditt.

Vu

32

15 Finn ut mer – tilpasninger a Hva mener vi med at en art er tilpasset et miljø? b Isbjørn og brunbjørn har ulike tilpasninger. Forklar hvilken av de to artene som er best tilpasset et liv i Arktis, og hvorfor. Ta med abiotiske og biotiske faktorer i forklaringen din. c Hvilke tilpasninger finnes hos brunbjørnen for at den skal kunne overleve vinteren med mye snø? d Forklar hvordan tilpasningene hos brunbjørnen er et resultat av naturlig utvalg.

1 EVOLUSJON

Observasjoner og funn som støtter evolusjonsteorien 16 Finn svar – observasjoner a Hvilke observasjoner og funn har vi i dag som støtter evolusjonsteorien? b Hva bruker forskerne i dag når de skal kartlegge nye arter?

17 Finn ut mer – fossiler Glyptodont og kjempedovendyr er to utdødde dyrearter. Finn ut hvordan forskere mener at de så ut.

Begge artene er stamformer til arter som lever i dag. Hvilke? Finn ut mer om de to nålevende artene og hvilke tilpasninger de har.

ek se m

19 Finn ut mer – rester fra forfedre Hvorfor får vi gåsehud når vi fryser?

pl ar

18 Finn ut mer – Ida Ida er et fossil av et apeliknende dyr som tilhører primatene og levde for 47 millioner år siden. Bruk internett til å finne ut mer om hvordan Ida levde.

Vu

rd

er

in

gs

20 Diskuter – evolusjon av mennesket Vil mennesket kunne utvikle seg videre til nye menneskearter?

Hvorfor / hvorfor ikke?

33

DET LEVENDE

AKTIVITETER 1 Tilpasninger i nærmiljøet I denne aktiviteten skal dere utforske tilpasninger hos arter dere finner i nærmiljøet. Velg gjerne ulike lokaliteter – for eksempel steder som er enten skyggefulle, solrike, fuktige eller tørre.

ek se m

pl ar

Framgangsmåte 1 Gå sammen i grupper på 2–3 elever.

2 Finn en lokalitet dere vil utforske.

3 Hvilke abiotiske og biotiske faktorer er mest framtredende i området dere har valgt?

4 Se dere rundt og observer planter og dyr i området.

5 Skriv ned det dere observerer, ta bilder med mobilen eller ta med materiale tilbake til klasserommet.

gs

Spørsmål til resultat og drøfting – Hvilke tilpasninger har artene dere fant, til den lokaliteten dere utforsket?

– Sammenlikn resultatene deres med de andre gruppene i klassen.

– Var det noen likheter eller forskjeller mellom de ulike lokalitetene som ble valgt?

– Gi en forklaring på observasjonene deres.

in

2 Kunstig seleksjon og avl

rd

er

I denne aktiviteten skal dere utforske hvilke egenskaper dere må velge og avle videre på dersom dere har planten Brassica oleracea og ønsker en av disse grønnsakene: brokkoli, kålrabi, hodekål, rosenkål, grønnkål.

Framgangsmåte 1 Gå sammen i grupper på 2–3 elever.

2 Velg en av grønnsakene ovenfor.

3 Bruk internett og andre kilder for å lære mer om Brassica oleracea og hvilke egenskaper dere trenger å avle på for å komme fram til deres grønnsak.

Vu

34

Spørsmål til resultat og drøfting – Hvilke egenskaper må dere avle på?

– Hvor lang tid tror dere må til for å utvikle deres grønnsak fra Brassica oleracea?

– Er det mulig å avle på andre egenskaper og få en helt ny grønnskap?

I så fall hvordan?

– Presenter funnene deres muntlig for resten av klassen. Sammenlikn det dere finner, med det de andre gruppene fant.

1 EVOLUSJON

3 Lag en plakat om tilpasninger I denne aktiviteten skal dere utforske tilpasninger hos ulike arter og framstille resultatene på en plakat.

Du trenger – Internett – Penn og papir

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Framgangsmåte 1 Gå sammen i grupper på 3–4 elever.

2 Velg minst tre arter fra denne lista: steinkobbe, soldogg, pinnsvin, linerle, dompap, saguaro kaktus, gran, hare, fjærerur, fjellrev, hvitveis, blomsterbie og dauvnesle.

3 Lag en plakat om de tre artene dere har valgt. a Beskriv artene – og finn gjerne bilder av dem. b Skriv ned hvilke tilpasninger hver av artene har til sitt levested. c Har noen av artene spesielle tilpasninger til årstider?

4 Heng opp plakaten i klasserommet.

35

2

KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Kjemiske stoffer og reaksjoner inngår i det meste som skjer, fra forelskelse til klimaendringer. Hvert sekund skjer det milliarder av kjemiske reaksjoner i deg og rundt deg. Vi kan få kjemiske reaksjoner til å skje i laboratoriet og slik lage stoffer med egenskaper vi ønsker, som medisiner, kunstgjødsel eller materialer til elektronikk i biler og mobiltelefoner.

Når du har jobbet med dette kapitlet, skal du kunne – utforske noen kjemiske reaksjoner og vurdere sikkerhetstiltak knyttet til forsøkene – bruke periodesystemet til å forklare noen typiske egenskaper for metaller, molekylforbindelser og salter – forklare hva massebevaring i kjemiske reaksjoner betyr, og kunne avgjøre om en reaksjonslikning er balansert

ek se m

Kjemiske stoffer og reaksjoner

pl ar

Før du leser Hva husker du om atomer og periodesystemet? Skriv ned begreper du husker. Sammenlikn gjerne med de andre i klassen – kommer dere på noe mer sammen?

rd

er

in

gs

Om du baker boller på kjøkkenet eller forsker på framtidens medisiner i et laboratorium, jobber du med kjemiske reaksjoner. Likevel er de to situasjonene forskjellige, for mens ingrediensene på kjøkkenet gjerne er kjente og trygge matvarer, kan noen av stoffene i laboratoriet være ukjente og kanskje til og med farlige. En kjemiker må derfor ha kunnskap om ulike stoffer og hvordan de reagerer for å kunne håndtere dem på en trygg måte – både for sin egen sikkerhet og av hensyn til miljøet.

Observere, beskrive og forklare

Vu

I kjemi gjør vi forsøk for å studere egenskapene til kjemiske stoffer og hva som skjer når de reagerer med hverandre. Kjennetegn på at det skjer en kjemisk reaksjon, kan være at det blir dannet gassbobler, fargen på stoffene forandres, det lukter eller temperaturen endres.

Vi bruker sansene og måleinstrumenter til å observere det som skjer, og det kan være smart å dokumentere observasjonene fordi det kan gi nyttig informasjon om reaksjonen.

STOFFER OG ENERGI

For å forklare hva som skjer med atomene og molekylene i reaksjonen, bruker vi atommodeller og kunnskap om grunnstoffenes egenskaper. Vi kan for eksempel bruke skallmodellen til å vise at når to hydrogenmolekyler kolliderer med et oksygenmolekyl, blir bindingene mellom atomene brutt. I stedet oppstår det nye bindinger mellom oksygenatomer og hydrogenatomer som dermed danner vannmolekyler.

pl ar

Skallmodellen Skallmodellen viser atomet som en positivt ladd kjerne omgitt av negativt ladde elektroner som befinner seg i ulike energinivåer rundt kjernen, kalt elektronskall. Det innerste skallet har plass til to elektroner, det neste åtte.

Hvis vi tenner på en blanding av hydrogen- og oksygengass, kan vi observere flammer, varme og et lite smell. Etter reaksjonen ser vi kanskje små vanndråper. Det har altså skjedd en kjemisk reaksjon der stoffene hydrogen og oksygen har reagert, og det er blitt dannet vann.

+

in

H

gs

Skallmodell

ek se m

Kalottmodell

er rd

+

H

H

O

H

O

O

H

Vu

38

O

H

H

H

Kulepinnemodell

+ Symboler

2H2

+

O2

2H2O

Vi kan bruke ulike modeller til å vise reaksjonen der hydrogen reagerer med oksygen og danner vann. Vi velger modeller ut fra hva vi ønsker å forklare eller vise. Alle modellene viser hvilke atomer stoffene før og etter reaksjonen består av, men bare kulepinnemodellen og skallmodellen viser noe om hvordan atomene er bundet sammen i molekylene.

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

Når vi skal beskrive hva som skjer i en kjemisk reaksjon, bruker vi vanligvis reaksjonslikninger. Reaksjonen mellom hydrogen og oksygen skriver vi slik:

39

Kjemi er vitenskapen om stoffer – hva slags egenskaper de har, hvordan de reagerer, og hvordan de kan lages i laboratoriet eller i naturen.

2H2 + O2 → 2H2O og vi leser «to hydrogenmolekyler reagerer med ett oksygenmolekyl, og det blir dannet to vannmolekyler».

Kunstige og naturlige stoffer

ek se m

pl ar

På laben kaller vi stoffene vi bruker, for kjemikalier. Flere av disse er stoffer vi kjenner fra kjøkkenet eller naturen. For eksempel finnes sitronsyre naturlig i sitroner, men kan også lages kunstig og blant annet tilsettes matvarer for å få syrlig smak. Sitronsyre i en sitron er akkurat det samme kjemiske stoffet som sitronsyre laget i et laboratorium.

Vu

rd

er

in

gs

En fordel ved å framstille stoffer kunstig er at det ofte blir billigere, og stoffene blir også renere enn om vi utvinner dem fra naturen. I tillegg er det enklere å framstille store mengder i laboratoriet. Noen stoffer finnes ikke i naturen og kan bare framstilles kunstig, for eksempel flere legemidler, plastprodukter og de fleste rene metaller.

Ofte er det kjemiske navnet på et stoff forskjellig fra det navnet vi bruker i hverdagen. Det kjemiske navnet skal beskrive stoffet slik at andre kjemikere skjønner hva det består av, og hvordan det er oppbygd.

Det kjemiske navnet «2-hydroksypropan-1,2,3trikarboksylsyre» beskriver den kjemiske oppbygningen til sitronsyre. Sitronsyre blir tilsatt i en del matvarer og kalles da ofte E330.

Finn ut Søk på matportalen.no på nett, og finn ut hvilke stoffer som skjuler seg bak betegnelsene E140 og E 210. Finn ut mer om disse stoffene og hvor de kan finnes i naturen.

Finn også ut hva bokstaven «E» i E-stoffene står for.

...

Tenk etter Hvorfor tror du noen synes at 2-hydroksypropan-1,2,3trikarboksylsyre eller E330 høres farligere ut enn sitronsyre?

STOFFER OG ENERGI

Livsviktige og livsfarlige stoffer!

Mange stoffer er vi helt avhengige av, slik som vann og ulike karbohydrater, proteiner og fett. Noen stoffer som vi trenger i små mengder, kan være farlige i store mengder. For eksempel er dagsbehovet av bordsalt omtrent 1,5 g, så du kan fint spise en skål med potetgull, men får du i deg 150 g salt på en gang, vil du bli alvorlig syk og kanskje dø.

Det er ofte mengden av et stoff som avgjør om det er farlig eller ikke.

Enkelte stoffer er skadelige å få i seg, selv i svært små mengder – vi sier at slike stoffer er giftige.

...

ek se m

pl ar

Tenk etter Du kan faktisk dø av å drikke for mye vann. Kan du tenke deg hvorfor?

Og hvor mye vann tror du at du kan drikke før det begynner å bli farlig mye?

rd

er

in

gs

I et laboratorium skal alle stoffer være merket med faresymboler som viser tydelig hvordan de kan være en risiko for oss eller miljøet. Det kan se skummelt ut, men det er en klar beskjed om at disse stoffene må du behandle på en forsvarlig måte. Det er viktig å følge labvettreglene og ha god kjemikunnskap! Labvettreglene finner du bakerst i boka.

Vu

40

Tren begreper Tegn av alle faresymbolene på figuren. Finn ut hva de ulike symbolene betyr, og skriv en forklarende setning til hvert av dem.

Hva leste du nå?

1 Nevn noen eksempler på hva vi kan observere når det skjer en kjemisk reaksjon.

2 Oksygen kan reagere med hydrogen og danne vann. Skriv reaksjonslikningen for denne reaksjonen.

3 Hva er forskjellen på et kunstig stoff og et naturlig stoff?

4 Hva menes med at et stoff er giftig?

41

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

Egenskaper til kjemiske forbindelser En kjemisk forbindelse består av to eller flere grunnstoffer. I naturen finnes det mindre enn hundre ulike grunnstoffer, men fordi disse kan kombineres på nesten uendelig mange måter, finnes det mange millioner ulike kjemiske forbindelser. Så hvordan kan vi vite noe om egenskapene til alle disse? Det er ikke alltid så lett, men fordi egenskapene til en kjemisk forbindelse er bestemt av hvilke grunnstoffer den består av, og hvordan de er satt sammen, kan vi ofte forutsi noe.

Periodesystemet 1

2

3

4

5

Forklaring

5

6

7

Atomnummer

9

10

11

12

17

Helium

7

8

9

10

Halvmetall

B

C

N

O

F

Ne

Bor

Karbon

Nitrogen

Oksygen

Fluor

Neon

Ikke-metall

13

14

15

16

17

18

Al

Si

P

S

Cl

Ar

Aluminium

Silisium

Fosfor

Svovel

Klor

Argon

31

32

33

34

35

36

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Sink

Gallium

Germanium

Arsen

Selen

Brom

Krypton

47

48

49

50

51

52

53

54

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Sølv

Kadmium

Indium

Tinn

Antimon

Tellur

Jod

Xenon

79

80

81

82

83

84

85

86

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Platina

Gull

Kvikksølv

Thallium

Bly

Vismut

Polonium

Astat

Radon

110

111

112

113

114

115

116

117

118

Ds

Rg

Cn

Nh

Fl

Mc

Lv

Ts

Og

Nihonium

Flerovium

Moscovium

Livermorium

Tennessine

Oganesson

Beryllium

11

12

Na

Mg

Natrium

Magnesium

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Kalium

Kalsium

Scandium

Titan

Vanadium

Krom

Mangan

Jern

Kobolt

Nikkel

Kobber

39

40

41

42

43

44

45

46

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Yttrium

Zirkonium

Niob

Molybden

Technetium

Ruthenium

Rhodium

Palladium

57-71

72

73

74

75

76

77

78

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Hafnium

Tantal

Wolfram

Rhenium

Osmium

Iridium

104

105

106

107

108

109

Mt

Atomsymbol

18

6

Litium

in

37

38

Rb

Sr

Rubidium

Strontium

55

56

Cs

Ba

Cesium

Barium

87

88

Fr

Ra

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Francium

Radium

Rutherfordium

Dubnium

Seaborgium

Bohrium

Hassium

89-103

16

5

Be

Navn

15

Metall

Li

Ca

14

2

4

Kalsium

13

He

rd

4

20

8

3

Vu

3

7

1

H Hydrogen

2

6

gs

1

1

er

Periode

Gruppe

ek se m

pl ar

I periodesystemet er grunnstoffene gruppert etter liknende egenskaper, og det skilles for eksempel mellom metaller og ikke-metaller.

En kjemisk forbindelse som er en blanding av metaller, har metallegenskaper, mens kombinasjoner av metaller og ikke-metaller ofte er salter. De fleste forbindelser av ikke-metaller er molekylforbindelser.

Meitnerium Darmstadtium Røntgenium Copernicium

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Lantan

Cerium

Praseodym

Neodym

Promethium

Samarium

Europium

Gadolinium

Terbium

Dysprosium

Holmium

Erbium

Thulium

Ytterbium

Lutetium

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

Cf

Es

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Actinium

Thorium

Protactinium

Uran

Neptunium

Plutonium

Americium

Curium

Berkelium

Californium Einsteinium

Fm

Md

No

Lr

Fermium

Mendelevium

Nobelium

Lawrencium

42

STOFFER OG ENERGI

Oversikt over noen begreper vi bruker om stoffer i kjemi.

Legg merke til at en kjemisk forbindelse er et rent stoff selv om den består av flere atomtyper.

Stoff (materie) noe som har masse

Blanding består av to eller flere stoffer blandet sammen (eksempler: melk, sand, luft)

Rent stoff

Kjemisk forbindelse består av to eller flere atomtyper bundet sammen (eksempler: karbondioksid, vann, bordsalt)

ek se m

pl ar

Grunnstoff består av én atomtype (eksempler: oksygengass, karbon, aluminium)

Metaller

er

in

gs

I konkurranser deles det ofte ut medaljer i gull, sølv og bronse. Mens gull og sølv er rene grunnstoffer, er bronse en blanding av grunnstoffene kobber og tinn. Slike blandinger av metalliske grunnstoffer kalles legeringer. Metallene utgjør hoveddelen av grunnstoffene, og vi finner dem til venstre og i midten av periodesystemet.

Vu

rd

Metallers egenskaper Metaller har mange bruksområder. Det skyldes metallenes egenskaper. De fleste metaller er faste, harde stoffer, men kan formes til nesten hva som helst. Alle metaller leder lett varme og elektrisitet.

Messing er en legering av kobber og sink. Rent kobber er for mykt for musikkinstrumenter, men når litt sink blandes inn, endres egenskapene. Messing er et sterkt og formbart materiale.

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

43

Metallenes egenskaper skyldes måten atomene er organisert på.

Metallatomene er pakket tett sammen, og deler på ytterelektronene som kan bevege seg nokså fritt – som en felles «sjø» av elektroner.

Kraft Metallioner

ek se m

«Elektronsjø»

pl ar

Den felles «elektronsjøen» gjør at atomene er sterkt bundet til hverandre, slik at metallene er faste stoffer. At elektronene kan bevege seg så fritt mellom atomene, gjør at metaller leder godt varme og elektrisitet. Metaller er skinnende fordi «elektronsjøen» gjør at lyset reflekteres.

gs

I metaller holdes atomene sammen av ytterelektronene som danner en felles «sjø» av elektroner. Når metaller blir utsatt for en kraft, kan de bøyes eller formes på nye måter fordi atomene kan gli over hverandre mens de fremdeles blir holdt sammen av de felles elektronene.

Vu

rd

er

in

Edle og uedle metaller Når et metall reagerer med et annet stoff, går ytterelektroner fra metallet over til det andre stoffet. Men noen metaller, som sølv, gull og platina, holder sterkere på elektronene sine enn andre metaller og reagerer derfor ikke så lett. Vi kaller disse metallene for edle metaller.

De kan finnes som rene grunnstoffer i naturen, men er relativt sjeldne. Fordi de ikke reagerer så lett med andre stoffer, holder de seg blanke og fine og har derfor vært brukt som smykker og mynter til alle tider.

For å teste om et metall er edelt eller uedelt, kan vi legge en liten bit av metallet i en saltsyreløsning. Hvis det er et edelt metall, vil ingenting skje, men hvis metallet er uedelt, vil det reagere med syra i en kjemisk reaksjon. Da bobler det opp hydrogengass, og metallet går i oppløsning.

Alkalimetallene, i gruppe én i periodesystemet, er uedle metaller.

De holder så svakt på sitt ene ytterelektron at de til og med reagerer med rent vann. Dersom for eksempel natrium kommer i kontakt med vann, skjer det en heftig reaksjon. Hydrogengass bobler opp og blander seg med oksygen i lufta, samtidig som varmen fra reaksjonen blir så sterk at gassene kan antennes, og vi får en eksplosjon.

Natrium reagerer voldsomt og øyeblikkelig med vann.

STOFFER OG ENERGI

rd

er

in

De fleste uedle metaller reagerer med vann og oksygen på en mye mindre dramatisk måte enn natrium. Du har kanskje sett jern som har rustet, eller kobber som har irret? Dette er reaksjoner som gjerne tar dager, måneder eller år.

Halvmetaller Mellom metallene og ikke-metallene i periodesystemet finner vi halvmetallene. Disse er faste stoffer som likner litt på metallene, men som også kan oppføre seg forskjellig fra dem og derfor har fått en egen markering i periodesystemet. Halvmetallet silisium er det nest vanligste grunnstoffet i jordskorpa. Silisium har mange bruksområder og er viktig i elektronikk og solceller. I kombinasjon med oksygen kan silisium danne glass. Ser du ut gjennom vinduet, kikker du altså gjennom silisium- og oksygenatomer.

Vu

Kjemiske reaksjoner som fører til rust og irr, er langsomme.

gs

ek se m

pl ar

44

Ikke-metaller Øverst og til høyre i periodesystemet finner vi ikke-metallene. De fleste av disse grunnstoffene er gasser ved romtemperatur, som oksygen, nitrogen, fluor og alle edelgassene. Noen ikke-metaller er faste, som karbon, svovel og fosfor. Disse er gjerne matte, sprø og lite formbare, og de leder dårlig varme og elektrisitet.

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

rd

er

in

gs

ek se m

Fordi molekyler finnes i ulike størrelser, fasonger og sammensetninger, har de også svært forskjellige egenskaper. For eksempel er små og lette molekyler, som hydrogenmolekylet, gasser ved romtemperatur, mens større molekyler, som glukose, gjerne danner faste stoffer.

pl ar

Molekylforbindelser Ikke-metalliske grunnstoffer kan kombineres til en mengde ulike kjemiske forbindelser – de fleste er molekyler. I slike molekylforbindelser opptrer ikke ytterelektronene i en felles sjø som hos metallene. Derimot kan atomene dele på elektroner slik at de får fullt ytterskall. På den måten blir atomene holdt sammen i molekyler – fra ganske små molekyler som karbondioksid, til det større klorofyllmolekylet som er nødvendig i fotosyntesen, og de virkelig store DNA-molekylene som utgjør arvestoffet.

Vu

Blyanter og diamantsmykker Stoffene grafitt og diamant består begge av grunnstoffet karbon, men har helt forskjellige egenskaper fordi karbonatomene er bundet sammen på helt ulike måter. Diamant er verdens hardeste stoff fordi alle karbonatomene er bundet sterkt sammen i et nærmest uendelig stort nettverk. I grafitt er karbonatomene bundet sammen i tynne flak. Men selv om hvert enkelt flak er solid, er flakene så svakt bundet sammen at de lett kan rives fra hverandre og bli til skrift på papir.

Eksempler på molekylforbindelser: klorofyll og karbondioksid.

45

46

STOFFER OG ENERGI

Kombinasjoner av metaller og ikke-metaller Salter er kjemiske forbindelser som består av metaller og ikke-metaller.

For eksempel består saltet vi har i maten, av grunnstoffene natrium og klor, NaCl, der natrium er et metall og klor et ikke-metall. Natriumklorid er bare ett av mange salter, og de fleste salter kan ikke spises.

ek se m

pl ar

Mange salter finnes som mineraler i jordskorpa.

Himalayasalt består i all hovedsak av natriumklorid (NaCl), mens flusspat er kalsiumfluorid (CaF2).

11+

Vu

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

11+

-

-

-

-

-

-

-

17+

-

-

Nøytralt natriumatom

Positivt ladd natriumion

Tar opp et elektron

-

-

-

-

-

-

-

-

Naytralt kloratom

-

-

-

-

-

Mister et elektron

17+

-

-

-

-

rd

er

in

gs

Salter er ioneforbindelser I saltet natriumklorid har natriumatomet mistet sitt ytterelektron til kloratomet, som dermed får fylt opp det ytterste elektronskallet sitt.

Natriumatomet får en positiv ladning fordi det nå har flere positive protoner i kjernen enn det har negative elektroner rundt. Kloratomet har fått ett ekstra elektron og er derfor omgitt av flere negative elektroner enn det er positive protoner i kjernen. Det har dermed negativ ladning.

-

-

-

Negativt ladd kloridion

Ladningen til et ion forteller hvor mange elektroner atomet har mistet eller tatt opp. Et atom med flere protoner enn elektroner har positiv ladning og kalles et positivt ion. Og motsatt, om atomet har flere elektroner enn protoner, har det negativ ladning og kalles et negativt ion. Positive og negative ioner tiltrekker hverandre og kan gå sammen og danne ioneforbindelser.

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

Vi kaller atomer og molekyler som har elektrisk ladning, for ioner.

Tiltrekningen mellom de positivt ladde og negativt ladde ionene gjør at de blir holdt sammen i en gitterstruktur som strekker seg ut i alle retninger. Bindingene mellom ionene i saltkrystaller er svært sterke, så salter er faste stoffer som krever mye varme for å smelte.

Vannmolekyler

ek se m

Natriumklorid

pl ar

Selv om ionene i salter er sterkt bundet til hverandre, løser mange salter seg ganske lett i vann. Det er fordi vannmolekylene har en positiv og en negativ pol som gjør at de trekker på både de positive og negative ionene i saltet, som dermed går i oppløsning. Dersom vannet damper vekk, blir det for få vannmolekyler til å holde de positive og de negative ionene fra hverandre – ionene finner sammen igjen, og det felles ut saltkrystaller.

Na+

rd

er

in

gs

Cl

Vu

Salter løser seg i vann ved at vannmolekylene trekker på ionene i gitteret, legger seg rundt dem og holder dem i vannet. De ladde ionene gjør at saltvann leder strøm.

Hva leste du nå?

1 Nevn noen typiske egenskaper for metaller.

2 Hvordan kan du bruke periodesystemet for å vurdere om et stoff er en molekylforbindelse?

3 Nevn noen eksempler på stoffer av ikke-metaller.

4 Hva slags forbindelser får vi om vi kombinerer metaller og ikke-metaller?

47

48

STOFFER OG ENERGI

ek se m

pl ar

Syrer og baser – kjemi på kjøkkenet

in

gs

Kjøkkenet er et sted vi kan få erfaring med mange kjemiske stoffer og reaksjoner. Men hvorfor smaker sitron surt, hva gjør kullsyreholdige drikker skadelige for tennene, og hvordan virker egentlig vaskemidler? For å kunne forklare hva som skjer, må vi vite noe om de ulike stoffene og hvordan de reagerer.

er

Syrer er sure

rd

Vu

Hvorfor smaker sitron så surt?

Mye av det vi spiser og drikker, inneholder syrer. Det kan være for å få syrlig smak eller lengre holdbarhet. Du har kanskje lagt merke til at yoghurt har lengre holdbarhet enn melk? Det er blant annet fordi melkesukker er blitt omdannet til melkesyre i yoghurten, og det sure miljøet gjør at skadelige bakterier ikke trives. Vi tåler vanligvis syrer i maten godt. Likevel advarer tannlegen mot å drikke brus fordi kullsyra i brusen kan etse på tannemaljen og skade tennene.

Hvor etsende en syre er, kommer an på hvilken syre det er og konsentrasjonen av den. Konsentrasjonen er et mål på hvor mye syre det er i forhold til vann. Jo mer syre per liter vann, jo høyere konsentrasjon. En syre blandet med vann kaller vi en sur løsning. Tar vi i mer vann, sier vi at vi fortynner den sure løsningen. Syrer som brukes i matlaging, som fortynnet eddiksyre og sitronsyre, er ikke veldig etsende. Men på laben kan det være syrer som er farlige å få i seg og på seg. Derfor bruker vi alltid briller når vi håndterer syrer på laben, og vi dekker oss til med labfrakk og i noen tilfeller hansker.

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

49

Men hva er egentlig en syre? En syre et stoff som kan gi fra seg et hydrogenion (H+). Et hydrogenion er et hydrogenatom som har mistet elektronet sitt og derfor har en positiv ladning. Jo sterkere syra er, jo lettere gir den fra seg H+. Syrer smaker surt fordi sanseceller på tunga registrerer H+ og sender signal til hjernen slik at vi oppfatter at det smaker surt. Men husk at du aldri skal smake på noe på laben!

Saltsyre, HCl

Saltsyre reagerer med vann

ek se m

+

pl ar

+

Vann, H₂O

Baser er glatte

rd

er

in

gs

Når vi tilsetter litt syre i vann, sier vi at vi løser syra i vann, og at det blir en sur løsning. Det som skjer, er at syra gir fra seg H+-ioner til vannmolekylene. Figuren viser hvordan et H+-ion fra saltsyre (HCl) overføres til et vannmolekyl. Vannmolekylet får da et ekstra hydrogenatom og en positiv ladning.

Vu

I kjemien er ikke det motsatte av surt søtt, men basisk. En base er definert som et stoff som kan ta opp ett eller flere hydrogenioner (H+), altså motsatt av syrer som kan gi fra seg ett eller flere hydrogenioner.

En base blandet i vann gir det vi kaller en basisk løsning. Om du søler basisk løsning på huden, vil det kjennes glatt og såpeaktig. Det er fordi basen reagerer med fettstoffer i huden og det dannes såpeaktige stoffer.

Baser reagerer med fett og kan løse det opp, og derfor er det ofte baser i sterke vaskemidler som maskinoppvaskmiddel. Akkurat som syrer kan baser være etsende. Den samme egenskapen som gjør at de løser opp fett i oppvasken, gjør at de kan skade huden og, ikke minst, øynene. På laben beskytter vi oss mot baser på samme måte som mot syrer, med briller, labfrakk og noen ganger hansker.

Salmiakk og klorin er basiske vaskemidler. NB! Bland aldri disse, for da dannes det giftig klorholdig gass.

50

STOFFER OG ENERGI

pH – et mål på surhet Kullsyreholdig brus kan altså skade tennene, men hva med iste eller eplejuice? For å finne ut hvor sur en væske eller løsning er, måler vi pH. pH-skalaen går fra 0 til 14. I sure løsninger er pH-verdien lavere enn 7. I iste og eplejuice er pH typisk mellom 3 og 4, så dette er sure drikker. I en løsning som verken er sur eller basisk, som rent vann, er pH 7, og den kalles nøytral. Dersom pH i løsningen er over 7, er løsningen basisk, og jo mer basisk den er, jo høyere er pH. Når vi måler pH, er det egentlig mengden H+-ioner i løsningen vi måler.

Jo flere H+-ioner, jo lavere pH-verdi.

Melk

Appelsinjuice

Grønnsåpe MaskinSalmiakk oppvask- Kaustisk soda middel

Egg

2

3

4 5 Svakt sur

6

7 Nøytral

8

9 10 11 Svakt basisk

12

13 14 Sterkt basisk

gs

0 1 Sterkt sur

ek se m

Sitron

pl ar

Brus

rd

er

in

Tomatjuice der pH er 4, er ti ganger så sur som kaffe der pH er 5, og hundre ganger så sur som melk der pH er 6.

For hver enhet du beveger deg nedover på pH-skalaen, er det du måler, ti ganger surere.

Vu

Reflekter På figuren er en del vanlige stoffer plassert på pH-skalaen etter pH-verdi. Hvordan stemmer plasseringen av disse med din erfaring av sure stoffer? Var det noen overraskelser?

Planter kan avsløre pH i jorda Grantrær, blåbær og lyng trives i sur jord, mens vi ofte finner blåveis i nøytral til svakt basisk jord. Hageplanten hortensia skifter faktisk farge etter pH – står planten i sur jord, blir blomstene blå, mens i jord med høyere pH får blomstene rosa farge. Planter som på denne måten kan gi en indikasjon på miljøforhold i økosystemet, kaller vi indikatorplanter.

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

Noen stoffer skifter farge når de reagerer med H+-ioner, og kan derfor brukes til å bestemme pH i løsninger. Slike stoffer kaller vi pH-indikatorer fordi de indikerer om en løsning er sur eller basisk, og i noen tilfeller hvor sur eller basisk løsningen er.

En vanlig indikator er BTB (bromtymolblått) som er gul i sur løsning, grønn i nøytral løsning og blå i basisk løsning. Flere plantefarger kan også fungere som indikatorer, for eksempel fargestoffer fra blåbær og rødkål.

in

gs

ek se m

pl ar

BTB i sur, nøytral og basisk løsning.

Nøytralt

Fenolftalein

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

rd

BTB

1

Basisk

Vu

0

er

Surt pH

BTB og fenolftalein er eksempler på indikatorer som har bestemte farger ved ulike pH-verdier. Det finnes også universalindikatorpapir (pH-strips) hvor flere indikatorstoffer er kombinert. Etter en rask dypp i løsningen vi vil undersøke, kan vi sammenlikne fargene på indikatorpapiret med en skala på esken og bestemme pH-verdien.

Hva leste du nå?

1 Hva er en syre? Og hva en base?

2 Nevn noen eksempler på matvarer som inneholder syrer.

3 Hva brukes pH-skalaen til?

4 Hva er en pH-indikator?

14

51

52

STOFFER OG ENERGI

Kjemiske reaksjonslikninger

ek se m

pl ar

Vi kan sammenlikne atomer med legoklosser: De kan settes sammen, tas fra hverandre og settes sammen igjen i nye kombinasjoner.

Klossene forsvinner ikke, og det oppstår ikke plutselig nye av seg selv.

Slik er det også med atomer – vi har de samme atomene før og etter en kjemisk reaksjon. Den kjemiske formelen for et stoff forteller hvilke atomer stoffet består av. En kjemisk reaksjonslikning beskriver hvilke stoffer som reagerer og hvilke nye forbindelser som dannes.

er

in

gs

Kjenner du igjen reaksjonslikningen på bildet?

Stoffer kan beskrives med en kjemisk formel

Vu

rd

Den kjemiske formelen for et stoff er satt sammen av grunnstoffsymbolene til atomtypene stoffet inneholder. Dersom det er flere atomer av en type, vises antallet som et indekstall nede til høyre ved grunnstoffsymbolet. I karbondioksidmolekylet, CO2, har oksygen indekstallet 2 som viser at det er to oksygenatomer i molekylet. Det er bare ett karbonatom, så derfor har ikke karbon indekstall. Formelen forteller altså hvilke atomtyper molekylene består av, og hvor mange det er av hver type.

Rekkefølgen til grunnstoffene i den kjemiske formelen følger som oftest stoffenes plassering i periodesystemet, lest fra venstre mot høyre. Vi skriver altså CO2 og ikke O2C. Hydrogen er litt spesielt og skrives ofte etter nitrogen men før oksygen.

Finn ut Hvor mange atomer av hvert slag er det i disse molekylene: sitronsyre: C6H8O7

etanol: C2H6O

propan: C3H8

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

53

Finn ut Studer molekylene i figuren og skriv kjemisk formel for hvert av dem.

Reaksjonslikninger

ek se m

pl ar

Når vi skal beskrive en kjemisk reaksjon, bruker vi en reaksjonslikning. Vi skriver stoffene som reagerer med hverandre, på venstre side av en reaksjonspil som viser hvilken vei reaksjonen går, og til høyre for pila skriver vi stoffene som blir dannet i reaksjonen.

I reaksjonslikningen viser indekstallene bak atomsymbolet antallet atomer av hver type i et molekyl, mens et tall foran molekylformelen viser antallet molekyler.

→

2O2

rd

CH4 +

er

in

gs

Reaksjonslikningen nedenfor beskriver hva som skjer når metangass brenner. Da reagerer metan med oksygen i lufta, og det blir dannet karbondioksid og vann. Og fordi atomer ikke forsvinner eller oppstår i en kjemisk reaksjon, må det alltid være like mange av hver atomtype før og etter reaksjonen, altså på hver side av reaksjonspila. Når det er oppfylt, sier vi at reaksjonslikningen er balansert.

reagerer og danner

Vu

Ett metanmolekyl og to oksygenmolekyler

Antall atomer av hvert slag: C: 1 H: 4 O: 2 · 2 = 4

Her ser du fotosynteselikningen balansert: 6 CO2 + 6 H20 → C6H12O6 + 6 O2 Den viser at det er like mange atomer av hver type på begge sider av reaksjonspila. Sekstallet foran CO2 viser altså at det må være seks ganger så mange karbondioksidmolekyler på venstre side som det er glukosemolekyler på høyre side for at reaksjonslikningen skal være i balanse.

CO2 +

2H2O

ett molekyl karbondioksid og to vannmolekyler Antall atomer av hvert slag: C:1 H: 2 · 2 = 4 O: 2 + 2 · 1 = 4

STOFFER OG ENERGI

Finn ut Bare en av reaksjonslikningene nedenfor er balansert – finn ut hvilken. Reaksjonslikningene som ikke er balanserte, kan du skrive på nytt og prøve å sette på riktig antall molekyler slik at likningene blir balanserte.

H2 + O2 → H2O Ca + F2 → CaF2 CO2 + H2O → C6H12O6 + O2 H2 + N2 → NH3

ek se m

pl ar

Når en reaksjonslikning er balansert, forteller den hvor mye det er av de ulike stoffene i forhold til hverandre. Dette er det nyttig å vite for eksempel når vi skal beregne hvor mye som trengs av ulike kjemikalier for å lage en kjemisk forbindelse.

in

gs

Reaksjonslikninger kan også brukes i modeller for å forutsi hva som kan skje – for eksempel i en klimamodell. Med de riktige reaksjonslikningene kan man blant annet beregne hvor mye CO2 som slipper ut i atmosfæren når vi brenner olje og gass, og hva som vil skje med pH i havet når stadig mer CO2 i lufta reagerer med havvannet.

er

Massen bevares i kjemiske reaksjoner

rd

I noen tilfeller ser det ut som om stoffer blir borte i reaksjoner – det kan være en saltkrystall som løser seg i vann, eller et stearinlys som brenner opp. I virkeligheten har ingenting forsvunnet, bare blitt omdannet – saltkrystallen til ioner i vannløsningen, stearinlyset til fargeløs gass.

Vu

54

...

Tenk etter Tenk over all maten du har spist i løpet av livet – hvor mye har blitt til en del av deg? Og hvor har det blitt av resten?

Når et stearinlys brenner, reagerer stearin med oksygen i lufta, og det blir dannet karbondioksid og vanndamp. Tenk deg at vi kunne veie stearinen og oksygengassen som reagerer. Da ville vi finne massen av alle atomene som stearinen og oksygenet består av.

Tenk deg videre at vi kunne veie alt som ble dannet i reaksjonen, og dermed finne massen av alle atomene i vannet og karbondioksidgassen. Det vi veier da, er faktisk akkurat de samme atomene en gang til, bare satt sammen på nye måter. Vi ville derfor oppdaget at den

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

ek se m

pl ar

totale massen av stearin og oksygengass var lik den totale massen av karbondioksid og vann. Dette gjelder alle kjemiske reaksjoner.

Massen til stoffene som reagerer, er lik massen til stoffene som dannes – den totale massen er bevart.

er

in

gs

Når hydrogen reagerer med oksygen, blir det dannet vann.

Massen av hydrogen og oksygen til sammen vil være lik massen av vannet som blir dannet i reaksjonen.

Vu

rd

I en kjemisk reaksjon kan atomer verken oppstå eller forsvinne, bare kombineres på nye måter. Derfor har vi like mange atomer av hvert slag på hver side av reaksjonspila. Og fordi hvert atom har en bestemt masse, må også massen til stoffene som reagerer, være lik massen av stoffene som dannes i reaksjonen. Det er dette som menes med massebevaring i kjemiske reaksjoner.

Hva leste du nå?

1 Hva forteller en kjemisk formel?

2 Hvordan kan vi se om en reaksjonslikning er balansert?

3 Hva betyr det at massen bevares i en kjemisk reaksjon?

55

STOFFER OG ENERGI

SAMMENDRAG Alt rundt oss og i oss er kjemiske stoffer, og overalt skjer det kjemiske reaksjoner.

Når vi jobber med kjemiske reaksjoner på laben, er det viktig å tenke sikkerhet både for oss selv, medelever og miljøet. Vær sikker på at du forstår alt som står på labplakaten.

En kjemiker vil undersøke en reaksjon ved å bruke sansene og måleinstrumenter til å observere det som skjer, og ta notater og bilder for å dokumentere.

Kjemikeren vil også bruke atommodeller og reaksjonslikninger til å beskrive reaksjonen.

ek se m

pl ar

Grunnstoffene i periodesystemet kan deles inn i metaller, halvmetaller og ikke-metaller. Kombinasjoner av ulike grunnstoffer kaller vi kjemiske forbindelser. Kjemiske forbindelser kan være ulike typer metallegeringer, molekylforbindelser eller salter.

in

gs

Syrer og baser er eksempler på noen typer stoffer vi kan finne både på kjøkkenet og på laben. Noen syrer er svært etsende og farlige, mens andre finner vi i diverse matvarer, der de blant annet gir syrlig smak, slik som sitroner og eddik.

Baser kan også være etsende. Mange vaskemidler er baser. For å bestemme hvor sur eller basisk en løsning er, kan vi måle pH. pH-skalaen går fra 0 til 14, der 0 er surest, 7 er nøytral og 14 er mest basisk.

rd

er

I kjemiske reaksjoner kan ikke atomer oppstå eller forsvinne, de kan bare kombineres på nye måter. Vi sier derfor at atomene, og dermed massen, bevares i reaksjonen. I en balansert reaksjonslikning er derfor antallet av hvert atomslag likt på venstre og høyre side i likningen.

Vu

56

BEGREPER base basisk løsning faresymbol ikke-metall ion

kjemikalier kjemisk formel kjemisk reaksjon legering løsning

metall molekylforbindelse pH pH-indikator reaksjonslikning

salter sur løsning syre

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

OPPGAVER Kjemiske stoffer og reaksjoner 1 Reflekter DHMO Allerede i 1994 ble informasjon om farene ved DHMO lagt ut på nettet: Farene ved dihydrogenmonoksid inkluderer:

gs

ek se m

pl ar

– Stoffet som også blir kalt «hydroksylsyre», er en av hovedkomponentene i sur nedbør – Bidrar til jorderosjon – Bidrar til drivhuseffekten – Akselererer korrosjon og nedbryting av elektrisk materiell – Forhøyet inntak kan forårsake ubehagelige virkninger – Langvarig kontakt med dets faste form medfører alvorlig skade på vev – Inhalering, selv i små mengder kan føre til dødsfall – I gassform kan det føre til alvorlige brannskader – Det har blitt funnet i tumorer hos terminale kreftpasienter – Abstinenser hos personer med avhengighet av substansen medfører døden i løpet av 168 timer

rd

er

in

Like fullt fortsetter regjeringer og private selskaper å benytte det i stor utstrekning, mens de ignorerer dets alvorlige farer.

Vu

Les teksten om DHMO og svar på spørsmålene. a Hvilket inntrykk får du av dette stoffet? Vurder hvor farlig stoffet høres ut på en skala fra 1 til 10, der 1 er lite farlig og 10 er svært farlig. b Forkortelsen DHMO står for dihydrogenmonoksid og betyr et stoff der molekylene er satt sammen av to hydrogenatomer og ett oksygenatom.

Hva er det vanligste navnet vi bruker på denne forbindelsen? c Tenk gjennom egne erfaringer med denne forbindelsen og gå gjennom punktene som beskriver farene ved DHMO en gang til. Gjør en ny vurdering av hvor farlig stoffet er. Kom du til samme vurdering som sist?

2 Diskuter – labvett a Gå gjennom alle punktene på labvettplakaten bakerst i boka. For hvert punkt skal du finne minst ett argument for hvorfor dette er viktig for sikkerheten. b Velg så to av punktene og beskriv en situasjon der det kunne gått galt om du ikke hadde fulgt disse sikkerhetsreglene.

57

STOFFER OG ENERGI

Egenskaper til kjemiske forbindelser

pl ar

3 Finn ut mer – noen vanlige stoffer Disse stoffene trenger du å få i deg i passe mengder: – askorbinsyre – riboflavin – betakaroten a Bruk internett eller andre kilder, og finn ut hva de mer hverdagslige navnene på disse stoffene er. b Se om du også kan finne ut hvorfor vi trenger disse stoffene, og hva som er anbefalt daglig inntak av hvert av stoffene. Hvorfor er det ikke bra med for mye?

ek se m

4 Finn ut mer – grunnstoffer Metaller er i fast form ved romtemperatur – med ett unntak. Bruk for eksempel periodesystemet.no og finn ut hvilket grunnstoff det er. Hva slags egenskaper har dette grunnstoffet?

gs

5 Finn ut mer – halvmetaller Noen grunnstoffer har egenskaper som er en mellomting mellom metall og ikke-metall. Disse kalles halvmetaller. Bruk periodesystemet og finn ut hvilke grunnstoffer som er halvmetaller.

er

in

6 Forklar Hvordan kan du bruke periodesystemet til å si noe om egenskapene til et stoff?

rd

7 Sorter Tegn av tabellen nedenfor. Bruk periodesystemet til å vurdere om disse stoffene er metaller, salter eller molekylforbindelser: LiF, Au, Mg, N2O3, SO3, CH4, CaCl2.

Vu

58

Metaller

Salter

Molekylforbindelser

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

Syrer og baser – kjemi på kjøkkenet 8 Sortering – syrer og baser Hvilke egenskaper beskriver syrer, og hvilke beskriver baser?

Tegn av tabellen og sorter egenskapene i riktig kolonne. Er det noen egenskaper som kan passe for både syrer og baser? Eller ingen av dem?

in

gs

– gir sur løsning i vann – gir basisk løsning i vann – kan reagere med vann – kan ta til seg et H+-ion – kan gi fra seg et H+-ion – gir pH < 7 i vann – gir nøytral løsning i vann – gir pH > 7 i vann – smaker søtt – smaker surt – finnes i mange vanlige matvarer – finnes i flere vaskemidler – kan gi etseskader

Baser

pl ar

Syrer

ek se m

Egenskaper

Vu

rd

er

9 Diskuter – indikatorer Her er noen påstander om kjemiske indikatorer. Hva er rett, og hva er galt?

Der du mener påstanden er gal, skal du gi en kort begrunnelse.

– pH–indikatorer er stoffer som skifter farge når temperaturen endres.

– BTB er en indikator som har blå farge i en sur løsning.

– BTB er en indikator som har grønn farge i en nøytral løsning.

– Alle indikatorer er fargeløse i nøytrale løsninger.

– Enkelte plantefarger kan være indikatorer.

59

STOFFER OG ENERGI

10 Diskuter – syrer og baser Syrer gir fra seg H+-ioner og baser tar opp H+-ioner. Hva tror du skjer når en syre og en base blandes? Se på figuren og vurder utsagnene. a Tenk selv først: Hvilke utsagn er du enig/uenig i? b Diskuter med en medelev – har dere tenkt likt? Begrunn svarene deres så godt dere kan.

Syre og base nøytraliserer hverandre.

Når stoffer reagerer med hverandre, blir de til noe nytt.

ek se m

Vi må vite hva pH i løsningene er før vi kan avgjøre hva som skjer.

Basisk løsning

rd

er

in

gs

Sur løsning

Rent vann er nøytralt. Det blir dannet vann når den sure og den basiske løsningen blandes.

pl ar

Hva som skjer kommer an på hvilken syre og hvilken base som reagerer.

Kjemiske reaksjonslikninger

Vu

60

11 Forklar – kjemiske formler Den kjemiske formelen til pentan er C5H12. Forklar hva symboler og tall i formelen betyr.

12 Forklar a Hvor mange elektroner er de plass til i ytterskallet til et hydrogenatom?

Og i ytterskallet til et oksygenatom? b Fullt ytterskall er en stabil og gunstig situasjon for atomer, og de deler ofte på elektroner for å oppnå dette. Forklar hvordan atomene i et vannmolekyl oppnår fullt ytterskall.

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

13 Fyll ut – reaksjonslikninger Tegn av tabellen nedenfor og fyll ut det som mangler. Det er vanlig å bruke rød farge på oksygenatomer, hvit på hydrogen, svart på karbon og lyseblå på nitrogen.

Bruk gjerne molekylbyggesett og bygg molekylene mens du løser oppgaven. Da bygger du først molekylene på venstre side av reaksjonspila (de som reagerer).

Etterpå kan du ta dem fra hverandre og bruke nøyaktig de samme atomene til å bygge molekylene på høyre side av reaksjonspila (de som dannes i reaksjonen).

Reaksjonslikning

Illustrasjon

Beskrivelse med ord

ek se m

pl ar

To hydrogenmolekyler og et oksygenmolekyl reagerer og danner to vannmolekyler

+

gs

3H2 + N2 → 2NH3

rd

C + O2 → CO2

er

in

14 Regn ut – massebevaring Når kull (karbon) brenner, reagerer det med oksygengass, slik reaksjonslikningen nedenfor viser.

Vu

a Dersom 100 g kull (karbon) brenner helt opp, har det reagert med 267 g oksygengass. Hvor mange gram karbondioksid dannes? b Dersom 500 g kull brenner og det dannes 1833 g CO2, hvor mange gram O2 ble brukt opp i reaksjonen?

61

STOFFER OG ENERGI

15 Diskuter – massebevaring Dersom hydrogenperoksid (H2O2) blir tilsatt en katalysator, vil det spaltes til vann og oksygengass som bobler opp. En katalysator er et hjelpestoff som får en reaksjon til å gå fortere, uten at det selv blir brukt opp i reaksjonen.

2H2O2 → 2H2O + O2 Noen elever diskuterer hva som skjer med massen til stoffene i reaksjonen. Her er noe av det som ble sagt i diskusjonen:

Kanskje vi kan undersøke dette på laben?

rd

er

in

gs

ek se m

Når gassen forsvinner ut vil innholdet i kolben veie mindre

pl ar

Gassen stiger jo opp - den veier vel ingenting?

a Diskuter uttalelsene. Hva tror du? b Beskriv hvordan dere kunne gjøre et forsøk på laben for å finne ut hva som skjer med massen til stoffene i reaksjonen.

Vu

62

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

AKTIVITETER Alle aktiviteter og forsøk skal gjennomføres på en trygg måte. Tenk derfor alltid gjennom hvorfor de ulike punktene om lab-sikkerhet er viktige, og om det bør gjøres andre sikkerhetstiltak i tillegg. Bruk lab-vettplakaten bak i boka.

1 Oppvarming av hornsalt I denne aktiviteten skal du undersøke en kjemisk reaksjon der hornsalt reagerer og det blir dannet nye stoffer.

ek se m

pl ar

Du trenger – Vernebriller – Hornsalt – Spatel – Gassbrenner og fyrstikker – Avtrekk

gs

Lab-sikkerhet – Bruk vernebriller og labfrakk.

– Gjør forsøket i avtrekk.

– Tenn bare gassen dersom du har fått opplæring i bruk av gassbrenneren.

– Ingen farlige avfallsrester

Vu

rd

er

in

Framgangsmåte 1 Ta en spatel med hornsalt.

2 Bruk gassbrenneren til å varme opp spatelen med hornsaltet. Dette bør gjøres i avtrekk.

3 Når det har blitt tilstrekkelig varmt, kan du lukte. Men ikke stikk nesa helt borti – vift bare litt av lufta mot deg. Hva lukter det?

Spørsmål til resultat og drøfting – Argumenter for hvorfor vi kan si at det har skjedd en kjemisk reaksjon.

2 Lag en «gruvelykt» I denne aktiviteten skal du la kalsiumkarbid (CaC2) reagere med vann og danne den brennbare gassen etyn (C2H2). Deretter skal du antenne etyngassen slik at du får en liten «lykt».

Du trenger – Vernebriller – Begerglass – Spatel – Kalsiumkarbid (CaC2) – Aluminiumsfolie – Fyrstikker – Avtrekk

63

STOFFER OG ENERGI

Lab-sikkerhet – Bruk vernebriller og labfrakk.

– Gjør forsøket i avtrekk.

– Vær forsiktig når du tenner på gassen. Det kan samle seg gass som lager en minieksplosjon før lykta brenner stabilt.

– Løsningen i begerglasset blir basisk etter reaksjonen, så unngå søl. Skyll ut i vasken med mye vann.

ek se m

pl ar

Framgangsmåte 1 Fyll begerglasset halvfullt med vann.

2 Ta en spatel med kalsiumkarbid (ta klumper av stoffet, ikke løst pulver) oppi begerglasset med vann.

3 Kalsiumkarbid vil reagere med vannet, og det utvikles etyngass. Ta litt aluminiumsfolie og legg den som et lokk over begerglasset. Stikk et hull i aluminiumsfolien slik at gassen slipper ut av hullet.

4 Tenn på gassen med en fyrstikk.

in

gs

Spørsmål til resultat og drøfting – I dette forsøket kan du observere to ulike reaksjoner – hvilke?

– Beskriv hva du observerer for hver av reaksjonene.

– Reaksjonene du undersøker her, ble brukt i gruvelykter i gamle dager. Men i stedet for å putte kalsiumkarbid i vann ble det dryppet vann sakte ned på kalsiumkarbid. Hva tror du var fordelen med å gjøre det på den måten?

er

3 Rødkål i regnbuens farger

rd

I denne aktiviteten skal du lage din egen pH-indikator av rødkål og etterpå teste den på noen husholdningsprodukter.

Du trenger – Vernebriller – Rødkål – Skjærefjøl og kniv – Varmeplate – 2 begerglass – Rørepinne eller skje – Reagensglass og stativ – Dråpeteller

Vu

64

– pH-strips (universalindikator) – Diverse husholdningsvarer som du antar er enten syre eller base. Det kan være en fordel om de i utgangspunktet ikke har så sterk farge selv. Tips til stoffer som kan testes: salmiakk (fortynnet), hornsalt, bakepulver, eddik, sitronsaft/sitronsyrepulver, sukker, salt, Farris.

Lab-sikkerhet – Bruk vernebriller og labfrakk.

– Bruk grytekluter e.l. når du flytter det varme begerglasset.

– Rester fra forsøket skylles ut i vasken med mye vann.

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

pl ar

Framgangsmåte 1 Ta et par blader fra et rødkålhode og hakk dem i små biter. Legg rødkålbitene i et begerglass og fyll opp med vann til det dekker bladbitene.

2 Kok forsiktig opp på en varmeplate – rør av og til.

3 Hell rødkålsaften forsiktig over i et nytt begerglass uten å få med de kokte bitene av selve rødkålen.

4 Fyll reagensglassene omtrent halvfulle med rødkålsaft, og sett dem i stativet.

5 I hvert av reagensglassene med rødkålsaft tilsetter du litt av en husholdningsvare.

6 Bruk pH-strips til å undersøke pH i alle reagensglassene, og ranger dem i rekkefølge fra surest til mest basisk.

7 Dokumenter resultatene med bilder.

ek se m

Spørsmål til resultat og drøfting – Beskriv hvordan fargen på indikatoren rødkålsaft varierer med pH-verdien.

– Hvilke av husholdningsproduktene du undersøkte, var syrer, og hvilke var baser?

4 CO2 i vann

in

rd

er

Du trenger – Begerglass – Sugerør – BTB-løsning (indikator)

gs

I denne aktiviteten skal du undersøke hva som skjer med pH-verdien i vann når CO2-mengden i vannet øker.

Vu

Framgangsmåte 1 Fyll begerglasset halvfullt med vann.

2 Drypp noen dråper BTB-løsning i vannet slik at det får farge (grønt/blågrønt).

3 Stikk sugerøret ned i vannet og blås forsiktig. Fortsett å blåse – med litt tålmodighet får du en fargeendring.

Spørsmål til resultat og drøfting H2CO3 kalles karbonsyre eller kullsyre.

– Beskriv med ord hva som skjer kjemisk når du blåser ned i vannet, når du får vite at reaksjonslikningen for det som skjer, er: CO2 + H20 → H2CO3 – H2CO3 kan gi fra seg et H+-ion: H2CO3 → HCO–3 + H+ Se på reaksjonslikningen og avgjør hva slags kjemisk forbindelse H2CO3 er.

– Diskuter om forsøket du nå gjorde, kan lære oss noe om hva som kan skje i havet når CO2-innholdet i atmosfæren øker.

65

STOFFER OG ENERGI

5 Nøytralisering av syrer og baser I denne aktiviteten skal du utforske hva som skal til for å nøytralisere noen sure og noen basiske løsninger.

ek se m

pl ar

Du trenger – Vernebriller – Løsning av saltsyre (HCl), ca. pH 3 – Løsning av saltsyre (HCl), ca. pH 4 – Løsning av natriumhydroksid (NaOH), ca. pH 10 – Løsning av natriumhydroksid (NaOH), ca. pH 11 – Eddik 7 % – Natron (NaHCO3) – Sitronsyre – Farris – BTB-løsning – Reagensglasstativ – Reagensglass – Pipetter

in

gs

Lab-sikkerhet – Bruk vernebriller og labfrakk.

– Noen av løsningene er svært sure eller basiske, så unngå søl.

– Rester fra forsøket skylles ut i vasken med mye vann.

rd

er

Framgangsmåte 1 Lag først en oversikt over hvilke stoffer som er syrer/sure løsninger, og hvilke som er baser/basiske løsninger.

2 Foreslå hvilke kombinasjoner av stoffer/løsninger som kan bli nøytrale (pH = 7).

3 Velg ut tre av løsningene, og ta noen milliliter av hver av dem i hvert sitt reagensglass (fyll ca. ¼ fullt).

4 Tilsett noen dråper BTB til hver løsning, og noter fargen. Er løsningene sure eller basiske?

5 Tilsett fritt valgte andre løsninger eller stoffer for å nøytralisere de tre løsningene dine. Det vil si – prøv å få pH så nær 7 som du klarer, slik at indikatoren BTB skifter farge til grønn. Tilsetter du for mye av et stoff, så kan du prøve å tilsette noe annet for å komme tilbake og nærmere pH 7. Bare husk å notere ned hvilke stoffer og løsninger du brukte, og omtrent hvor mye av hver av dem.

6 Skriv en kort oppsummering av forsøket.

Vu

66

Spørsmål til resultat og drøfting – Hva menes med å nøytralisere syrer og baser (sure løsninger og basiske løsninger)?

– Hva skjer i reaksjonen når sure og basiske løsninger blandes?

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

– Stemte forslagene dine til stoffer du kunne bruke til nøytraliseringen, eller måtte du endre strategi og velge andre stoffer underveis? I så fall forklar hva som skjedde.

6 Lag ditt favorittbruspulver I denne aktiviteten skal du lage ditt eget bruspulver. Siden det ikke er lov å spise på laben, kan dere gjerne gjøre denne aktiviteten i klasserommet.

pl ar

Du trenger – Pappkrus – Teskjeer (engangsskjeer eller rene teskjeer fra kjøkkenet) – Natron (NaHCO3) – Sitronsyre – Frivillig: sukker eller melis og smakstilsetninger

gs

ek se m

Framgangsmåte 1 Ta 1 teskje natron og 1 teskje sitronsyre i pappkruset. Om du vil, tilsett også litt sukker og smakstilsetning.

2 Bland godt.

3 Smak på bruspulveret.

4 Om du vil, kan du justere mengdene i oppskriften slik at du får bruspulveret slik du liker det best.

rd

er

in

Spørsmål til resultat og drøfting – Var du fornøyd med den opprinnelige oppskriften, eller gjorde du noen endringer? I så fall – hva er din beste oppskrift på bruspulver?

– Forklar hvorfor bruspulveret bruser på tunga.

Vu

7 Massebevaring når salt løses i vann I denne aktiviteten skal du undersøke om massen til salt bevares når det løser seg i vann.

Du trenger – Salt, NaCl – Et stort begerglass – Spatel eller skje – Vekt

67

STOFFER OG ENERGI

Framgangsmåte 1 Vei et tomt begerglass. Noter vekta.

2 Fyll opp begerglasset med 400 mL vann og vei på nytt. Noter vekta.

3 Vei opp 25 g salt (NaCl).

4 Hell saltet oppi vannet og rør til det har løst seg opp – du har nå en saltløsning.

5 Vei begerglasset med saltløsningen. Noter vekta.

6 Gjør nødvendige beregninger og fyll ut tabellen nedenfor.

Massen til saltet (g)

Massen til saltløsningen (g)

pl ar

Massen til vannet (g)

ek se m

Spørsmål til resultat og drøfting – Var det forskjell på massen til det rene vannet og massen til saltløsningen?

– Var det forskjell på volumet til det rene vannet og volumet til saltløsningen?

– Du kan ikke se saltet – hvor er det blitt av?

– På hvilken måte kan dette forsøket illustrere massebevaring?

gs

8 Massebevaring i en kjemisk reaksjon

er

in

I denne aktiviteten skal du undersøke om massen blir bevart i en kjemisk reaksjon.

rd

Du trenger – Vernebriller – Bakepulver eller natron – Eddik (7 %) – To små begerglass – Spatel eller teskje – Ziplock-pose med plass til begge begerglassene – Vekt

Vu

68

Framgangsmåte 1 Fyll det ene begerglasset halvfullt med eddik og det andre halvfullt med bakepulver/natron.

2 Sett begge begerglassene forsiktig ned i ziplock-posen uten at de velter.

Klem ut så mye luft du kan, og lukk posen godt.

3 Vei ziplock-posen med innhold og noter vekta.

4 Uten å åpne posen skal du nå helle eddiken over i glasset med bakepulver.

5 Observer hva som skjer.

2 KJEMI  STOFFER OG REAKSJONER

6 Uten å åpne posen skal du nå veie ziplock-posen med innhold på nytt, og notere vekta.

Masse ved start (g)

Masse ved slutt (g)

Endring i masse (g)

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Spørsmål til resultat og drøfting – Beskriv det som skjer, og argumenter for hvordan vi kan si at det har skjedd en kjemisk reaksjon.

– Forklar hva det betyr at massen bevares i kjemiske reaksjoner.

– På hvilken måte kan dette forsøket illustrere massebevaring?

Hvorfor ble forsøket utført inne i en ziplock-pose?

69

rd

er

in

gs

pl ar

ek se m

Det virker krefter overalt hele tiden. Du kjenner et skyv fra gulvet når du går på det, og fra bilsetet når bilen kjører av gårde. Du trykker på mobilskjermen når du tar et bilde, og i parken dytter du og kompisen på hverandre når dere løper etter fotballen. Og du slipper aldri unna jordas trekkraft – tyngdekraften – som virker på deg uansett hvor på jorda du er. Alle har vi altså erfaring med krefter i hverdagen, men hvordan virker de egentlig, og hva har de med energi å gjøre?

Vu

3

ENERGI OG KREFTER HOLDER VERDEN I GANG

Når du har jobbet med dette kapitlet, skal du kunne – forklare hvordan krefter virker, og hvordan de overfører og omdanner energi – regne med fart, akselerasjon, krefter og energi – beskrive hvordan energi overføres som arbeid

pl ar

Før du leser Se på bildet til venstre og tenk over hvilke energiformer du ser.

Hvor tror du det blir omdannet energi fra en form til en annen?

Hvor du tror det virker krefter? Hva med når raketten befinner seg utenfor jordas atmosfære – virker det krefter da?

ek se m

Krefter overfører og omdanner energi

Vu

rd

er

in

gs

Energi kan få ting til å skje, men det som skjer, skjer fordi krefter overfører og omdanner energi. Du bruker krefter når du løfter mobilen eller kaster en ball. Det er også krefter som trekker jorda sammen til en kule, og som trekker deg mot jorda. Molekylene i deg og rundt deg blir holdt sammen av krefter, og det må krefter til for at en bil skal spinne av gårde og en rakett ta av fra bakken. Men hvordan virker egentlig krefter?

Når du går skulder mot skulder med en motspiller for å få tak i fotballen, virker det skyvkrefter mellom dere.

72

STOFFER OG ENERGI

Hvordan virker krefter?

Kraft fra gulvet

En kraft virker på en gjenstand ved at den skyver eller trekker på den i en bestemt retning. Da vil gjenstanden endre form, fart eller bevegelsesretning. Krefter virker alltid mellom to gjenstander – når det virker en kraft fra en gjenstand på en annen, virker det en like stor kraft tilbake.

Tyngdekraft

pl ar

Noen ganger vil flere krefter virke på en gjenstand samtidig og balansere eller motvirke hverandre, slik at det ikke skjer noen endring – for eksempel når du står på gulvet. Da skyver gulvet på deg akkurat like mye som jorda trekker på deg, og det er grunnen til at du ikke faller gjennom gulvet. Vi tegner krefter med piler som viser hvor kraften virker, og hvilken retning den har.

er

in

gs

ek se m

Når du står i ro på gulvet, virker det en kraft på deg fra gulvet, og den balanserer tyngdekraften som virker på deg fra jorda. Vi tegner kraften fra gulvet som en pil som starter ved beina og peker rett oppover, og tyngdekraften som en pil som starter i sentrum av deg og peker rett nedover mot sentrum av jorda.

Vu

rd

Når to biler kolliderer, blir de utsatt for store krefter fra hverandre, som endrer formen på bilene, farten og bevegelsesretningen.

Ulike typer krefter Tyngdekraften virker mellom gjenstander med masse, for eksempel mellom sola og jorda, mellom jorda og månen og mellom deg og jorda.

Kontaktkrefter virker mellom gjenstander som er i kontakt med hverandre. Det kan være kraften fra en motor som drar i gang en bil, du som tråkker i gang sykkelen, eller kraften fra gulvet som skyver på deg når du står på det.

Friksjon oppstår når to overflater er i kontakt med hverandre. Friksjonskrefter virker mot bevegelse og gjør at bevegelsen bremses ned.

Luftmotstand er friksjon mellom en gjenstand og lufta den beveger seg gjennom.

Elektriske krefter virker mellom elektriske ladninger. Disse kreftene er med på å holde atomer og molekyler sammen.

Magnetiske krefter virker mellom magnetiske gjenstander. Magneter kan være så små som partikler eller så store som stjerner.

Magnetiske og elektriske krefter kan virke sammen for å omdanne elektrisk energi til bevegelsesenergi, og motsatt.

3 ENERGI OG KREFTER HOLDER VERDEN I GANG

Litt om masse, vekt og tyngde Når vi i hverdagen snakker om tyngden eller vekta til en gjenstand, mener vi det som i naturfag heter masse – altså stoffinnholdet. Vi bruker gjerne tyngde og vekt litt om hverandre, men i naturfag har de hver sin betydning.

Tyngden til en gjenstand er størrelsen på tyngdekraften som virker på den, mens vekta måler massen til gjenstanden. Når gjenstanden står på vekta, virker det en kraft på vekta som følge av at tyngdekraften trekker gjenstanden nedover. Det er egentlig denne kraften vekta måler og regner om til masse i kilogram (kg) eller gram (g).

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Siden det er tyngden som bestemmer hva vekta viser når du veier deg, ville den ikke vise det samme på månen som på jorda. Det er fordi tyngdekraften er svakere på månen enn på jorda. Massen, derimot, er en konstant størrelse uavhengig av tyngdekraften og vil alltid være den samme. Du mister jo ikke masse om du reiser til et annet sted i universet.

Reflekter Se for deg at du skal delta i en konkurranse om å ta flest hang-ups.

Du kan gjennomføre konkurransen på jorda, månen eller Jupiter.

Hvor ville du reist for å være sikker på å vinne konkurransen?

Begrunn svaret ditt.

Tyngden av vekta vil være forskjellig ulike steder i universet fordi tyngdekraften er ulik, men massen er alltid den samme.

73

74

STOFFER OG ENERGI

Krefter kan endre farten Du har kanskje erfart at det trengs mye større kraft for å dytte i gang en bil enn en sykkel, og en større kraft for å stoppe en bowlingkule i fart enn en basketball. Hvor stor kraft som trengs for å få til en fartsendring, er avhengig av massen til gjenstanden.

ek se m

pl ar

En viktig egenskap ved all masse er nettopp at det krever krefter for å endre bevegelsen. Vi kaller det for treghet. Jo større masse en gjenstand har, jo større treghet har den, og du må bruke en større kraft for å gi den fart eller stoppe den. Tilsvarende bruker du mindre kraft for å stoppe eller gi fart til en gjenstand med liten masse og liten treghet.

rd

er

in

gs

Du er nok ikke redd for å stille deg foran en stor ballong som kommer mot deg. Men hva om du sto i veien for en like stor stein?

Det er mye lettere å stoppe ballongen enn steinen siden ballongen har mye mindre treghet.

Vu

Du setter deg på sykkelen og tråkker av gårde – ganske snart har du kommet opp i en passe fart. Vi kan regne gjennomsnittsfarten din ved å se på forholdet mellom strekningen du har syklet, og tiden du brukte.

I naturfag regner vi vanligvis med m/s og ikke km/t. Du kan bruke denne figuren til å regne om fra m/s til km/t og motsatt: 3,6

m s

km t 3,6

gjennomsnittsfart =

strekning tid

v=

s t

Eksempel Du sykler 1000 meter på 1 minutt og 50 sekunder (110 s).

Finn gjennomsnittsfarten din. v =

m s 1000 m ≈ 9,1 = s t 110 s

Gjennomsnittsfarten din blir altså 9,1 m/s.

3 ENERGI OG KREFTER HOLDER VERDEN I GANG

Farten vil som regel endre seg i løpet av en sykkeltur, for eksempel fra du starter og til du oppnår maksfart. Du bruker krefter for å øke farten og når du må bremse for å redusere farten rundt en sving.

Fartsendring kaller vi akselerasjon, og den kan være både positiv – fartsøkning, og negativ – oppbremsing.

Jo større kraft som virker på en gjenstand, jo større vil akselerasjonen til gjenstanden bli. Du merker lett forskjellen i akselerasjonen du får, dersom du trykker forsiktig på bremsen for å stoppe rolig, eller dersom du hogger kraftig i bremsen for å bråstoppe.

fartsendring tid

a=

v– v start t

ek se m

akselerasjon =

pl ar

Vi kan regne ut akselerasjonen, altså hvor stor fartsendring du har per tid. Akselerasjonen er forholdet mellom fartsendring og tid:

Eksempel I starten av sykkelturen din akselererte du fra 0 m/s til 12 m/s på 10 sekunder. Da er fartsendringen 12 m/s. Finn akselerasjonen. =

m m –0 s = 1,2 m s 10 s s2

gs

t

12

er

Akselerasjonen blir 1,2 m/s2.

in

a=

v–v start

Vu

rd

Legg merke til at vi måler akselerasjon i meter per sekund per sekund, altså m/s2.

75

76

STOFFER OG ENERGI

Størrelsen på en kraft Kraft, masse og akselerasjon henger nøye sammen. Vi kan regne ut hvor stor en kraft er ved å bruke denne sammenhengen: kraft = masse ⋅ akselerasjon Skala

9,8 N

Vi ser av formelen at jo større massen er, jo større kraft må vi bruke for å få en akselerasjon. Og tilsvarende: Jo større kraften som virker på en masse, er, jo større blir akselerasjonen. Måleenheten for kraft er newton (N).

Vi kan også bruke en kraftmåler til å måle hvor stor en kraft er. Det kan for eksempel være en fjærvekt som strekkes eller presses sammen en viss lengde, alt etter hvor stor kraften er.

m

gs

F = m ⋅ a = 65 kg ⋅ 1,2

s2

= 78 N

Kraften du bruker for å akselerere deg og sykkelen, er 78 N.

er

Skolens kraftmålere kan se ut som på bildet. De inneholder en fjær med en markør som flytter seg langs en skala og viser hvor stor kraft som virker på den.

Eksempel I starten av sykkelturen i forrige eksempel var akselerasjonen 1,2 m/s2. La oss si at du og sykkelen har en masse på 65 kg.

Finn kraften du bruker for å akselerere.

in

Lodd

ek se m

pl ar

Fjær

F=m⋅a

rd

Krefter og energi i fritt fall

Vu

Når du skyter opp en luftrakett, kaster en ball eller slipper en trekule, faller de før eller senere ned igjen. De har da en akselerasjon forårsaket av tyngdekraften, kalt tyngdeakselerasjonen, g. Tyngdeakselerasjonen er omtrent 9,8 m/s2 her på jorda. Når en gjenstand faller mot bakken uten at andre krefter enn tyngdekraften virker på den, sier vi at den er i fritt fall.

Tyngdekraft kalles også gravitasjonskraft, derfor har den fått symbolet G. Pass på å ikke forveksle G som står for tyngdekraft, med g som står for tyngdeakselerasjon.

Sammenhengen mellom tyngdekraft, masse og tyngdeakselerasjon er G = m ⋅ g. Dette svarer til sammenhengen mellom kraft, masse og akselerasjon, som er F = m ⋅ a.

er

in

gs

ek se m

pl ar

3 ENERGI OG KREFTER HOLDER VERDEN I GANG

Vu

rd

I praksis vil en gjenstand likevel ha mindre akselerasjon når den faller, fordi luftmotstanden påvirker akselerasjonen. Tyngdekraften trekker gjenstanden mot bakken, mens luftmotstanden virker mot bevegelsen. En fallskjermhopper vil ha litt akselerasjon i starten, men falle med konstant fart etter en stund. Når skjermen løses ut, minker farten. Hva er forklaringen?

Jo større overflate en gjenstand har, jo større vil luftmotstanden være.

Luftmotstanden bremser derfor fallskjermhopperen – både med og uten fallskjerm, og gjør akselerasjonen mindre. Dersom tyngdekraften og luftmotstanden er like store, er kreftene balansert, og fallskjermhopperen faller med konstant fart.

I lufttomt rom, vakuum, faller alle gjenstander med tyngdeakselerasjonen.

77

78

STOFFER OG ENERGI

in

gs

ek se m

pl ar

En rakett som vi skyter opp ved hjelp av trykkluft, er i fritt fall gjennom hele svevet sitt – det er bare tyngdekraften som virker på den. I svevet omdannes energien mellom bevegelsesenergi og stillingsenergi.

Vu

rd

er

Bevegelsesenergi og stillingsenergi Det virker nesten ingen luftmotstand på en luftrakett i svevet. Derfor kan vi si at den er i tilnærmet fritt fall. Vi skal se på hva som skjer med energien underveis. Før raketten skytes opp, har den ingen energi – den er i ro og har ingen høyde over bakken. Så skyter vi den opp, og trykkraften som sender den av gårde, gir den fart – den får bevegelsesenergi.

Jo høyere raketten kommer, jo mindre blir farten, og stadig mer av bevegelsesenergien blir omdannet til stillingsenergi. På det høyeste punktet, rett før den begynner å falle tilbake mot bakken, har den bare stillingsenergi. Denne blir omdannet til bevegelsenergi igjen underveis i fallet. Idet raketten treffer bakken, har den bare bevegelsesenergi. Det er tyngdekraften som omdanner energien underveis fordi den trekker raketten mot bakken.

Stillingsenergi er den energien en gjenstand har fordi den er i en viss stilling i forhold til noe, for eksempel raketten som har en viss høyde over bakken. Stillingsenergi er lagret energi. Bevegelsesenergi er energien til noe som er i bevegelse, for eksempel raketten som faller mot bakken.

3 ENERGI OG KREFTER HOLDER VERDEN I GANG

79

Vi kan regne ut bevegelsesenergien og stillingsenergien til en gjenstand ved hjelp av disse formlene: bevegelsesenergi =

1 ⋅ masse ⋅ fart2 2

Ek =

1 2 mv 2

stillingsenergi = masse ⋅ tyngdeakselerasjon ⋅ høyde Ep = mgh Begge energiformene er avhengig av massen til gjenstanden, bevegelsesenergien er avhengig av farten, og stillingsenergien er avhengig av høyden over bakken. Energi måles i joule (J).

...

Tenk etter Hvilke andre enheter for energi enn joule møter du i hverdagen?

m 20 s

2

ek se m

1 1 Ek mv 2 0,15 kg 2 2

pl ar

Eksempel Hvor mye bevegelsesenergi har en luftrakett som veier 0,15 kg og starter med en fart på 20 m/s?

30 J

Bevegelsesenergien idet den blir skutt ut, er 30 J.

s2

⋅ 20,5 m ≈ 30 J

in

m

er

Ep = mgh = 0,15 kg ⋅ 9,8

gs

Hva blir stillingsenergien til raketten hvis den kommer opp i en høyde på omtrent 20,5 m?

rd

Stillingsenergien til raketten på toppen av bevegelsen, 20,5 meter opp i lufta, er 30 J.

Vu

Du ser at bevegelsesenergien ved start er den samme som stillingsenergien på toppen av bevegelsen. Grunnen til det er at energi er bevart. All bevegelsesenergien raketten har i starten, blir omdannet til stillingsenergi på vei opp. På vei ned igjen skjer det motsatte – all stillingsenergien blir omdannet til bevegelsesenergi.

Hva leste du nå?

1 Hvordan påvirker en kraft en gjenstand?

2 Hva er forskjellen på tyngde, vekt og masse?

3 Hva er akselerasjon?

4 Hva er sammenhengen mellom kraft, masse og akselerasjon?

5 Når er en gjenstand i fritt fall?

6 Hvorfor faller ikke alle gjenstander med tyngdeakselerasjonen?

7 Hvilke energiformer kan en gjenstand i fritt fall ha?

...

Tenk etter Hva tror du skjer med energien når det er luftmotstand? Blir all stillingsenergien omdannet til bevegelsesenergi?

STOFFER OG ENERGI

Arbeid Hva er det egentlig som skjer når du tråkker i gang sykkelen, når du sender opp en luftrakett, eller når en motor akselererer en bil?

Både sykkelen, raketten og bilmotoren får tilført energi ved hjelp av en kraft. Kraften omdanner energi fra en form til en annen – eller overfører energi til gjenstandene. Dette er det vi i naturfag kaller arbeid.

Krefter gjør et arbeid

arbeid = kraft ⋅ strekning

W=F⋅s

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Det arbeidet som kraften utfører, er lik energien som blir overført eller omdannet. Arbeid har også enheten joule (J), siden arbeid er energi. Når du tråkker i gang sykkelen, overfører du energi fra musklene dine til deg og sykkelen, og begge får bevegelsesenergi. Arbeidet du har utført, er lik bevegelsesenergien. Vi kan regne ut dette arbeidet når vi vet hvor langt kraften har flyttet deg. Vi bruker denne formelen:

Eksempel På sykkelturen vi så på i et tidligere eksempel, brukte du en kraft på 78 N da du akselererte. La oss si at du brukte 60 m på å akselerere til ønsket fart. Hvor stort var da arbeidet du utførte?

Vu

80

W = F ⋅ s = 78 N ⋅ 60 m = 4680 J Arbeidet var altså 4680 J. Vi kan sjekke om dette stemmer med bevegelsesenergien du fikk.

Massen var 65 kg, og farten etter akselerasjonen var 12 m/s.

Vi bruker formelen for bevegelsesenergi: 1 1 Ek mv 2 65 kg 2 2

m 12 s

2

4680 J

Arbeidet du gjør, svarer altså til bevegelsesenergien du får.

3 ENERGI OG KREFTER HOLDER VERDEN I GANG

Eksempel Du løfter en kasse på 5 kg 2 m opp på en plattform.

Kraften du bruker, er lik tyngdekraften som virker på kassa, altså F = G = m ⋅ g = 5 kg ⋅ 9,8 m/s2 ≈ 49 N

Bevegelsesretning

ek se m

Kraft

Og fordi du løfter den en strekning på 2 m, gjør du et arbeid som er

B

Bevegelsesretning

gs

W = F ⋅ s = 49 N ⋅ 2 m = 98 J Stillingsenergien kassa får, er

A

pl ar

Det er også en sammenheng mellom arbeidet tyngdekraften gjør, og stillingsenergien. Dersom du løfter en kasse rett opp med konstant fart, er kraften du løfter med, lik tyngdekraften. Kassa du løfter, får også stillingsenergi, og denne stillingsenergien er like stor som arbeidet du utfører. Vi ser på et lite regneeksempel:

81

er

in

Ep = mgh = 5 kg ⋅ 9,8 m/s2 ⋅ 2 m = 98 J

Arbeidet du gjør, svarer altså til stillingsenergien kassa får.

Vu

rd

Kraft

Når gjør en kraft et arbeid?

Det er ikke all bruk av krefter vi kan kalle et arbeid, og det er forskjell på om arbeidet tilfører energi, eller om det fjerner energi. Det handler om retningen på kraften og strekningen. Når du tråkker i gang sykkelen og får bevegelsesenergi, virker kraften i samme retning som bevegelsen. Da får sykkelen energi. Men dersom kraften og bevegelsen har motsatt retning, blir energien mindre – som når du bremser ned og får mindre bevegelsesenergi.

I noen tilfeller står kraften vinkelrett på bevegelsesretningen – for eksempel når du løfter sykkelen og bærer den bortover. Kraften fra deg virker rett opp på sykkelen, men bevegelsen er rett fram. Da gjør du ikke et arbeid på sykkelen i det hele tatt.

C Bevegelsesretning Kraft

Når kraften virker i samme retning som bevegelsen, får gjenstanden mer energi, mens når kraften virker mot bevegelsen, mister gjenstanden energi. Dersom kraften virker vinkelrett på bevegelsen, endres ikke energien fordi kraften ikke gjør et arbeid.

STOFFER OG ENERGI

Arbeid i hverdagen Hvorfor lager vi trapper og rullestolramper for å komme oss opp en avsats? Hvorfor bruker vi hjelm på sykkel og sparkesykkel og i slalåmbakken? Det er nyttig å vite sammenhengen mellom arbeid, kraft og strekning når vi vil lage teknologi og hjelpemidler i hverdagen. Vi skal se på noen enkle teknologier som utnytter dette.

ek se m

pl ar

Skråplanet Skal du få en kasse opp på en avsats, så krever det like mye energi uansett om du løfter den rett opp eller skyver den opp langs et skråplan. Kassa får like mye stillingsenergi uansett. Det kan vi se ut fra formelen for stillingsenergi, Ep = mgh. Høyden kassa skal opp, forandrer seg ikke om du løfter den rett opp, eller om du skyver den.

g 30 k

rd

er

in

gs

30 kg

Vu

82

Du må likevel bruke en mye større kraft for å løfte kassa rett opp enn for å skyve den opp skråplanet, fordi du løfter den en kortere avstand enn du skyver den. Det kan vi se ut fra formelen for arbeid, W = F ⋅ s.

Om du løfter rett opp, blir strekningen du løfter, lik høyden du løfter.

Men om du skyver kassa opp et skråplan, blir strekningen lengre. Det betyr at du ikke trenger å bruke like mye kraft for å få gjort det samme arbeidet og tilføre den samme stillingsenergien. Det er altså lettere å skyve kassa opp et skråplan enn å løfte den rett opp den samme høyden.

3 ENERGI OG KREFTER HOLDER VERDEN I GANG

Skråplanet er altså en teknologisk innretning som gjør det lettere å utføre et arbeid, ved at vi gjør strekningen lengre. Det er dermed lettere å gå opp en trapp enn å måtte hoppe eller klatre opp på en avsats med samme høyde som trappa. Mange innretninger fungerer som et skråplan, for eksempel skruer, dørkiler, trapper og sklier.

Regn ut – skråplan Du skal løfte en kasse som veier 5 kg, opp på et 1,2 m høyt bord.

ek se m

pl ar

1 Bruk formelen for stillingsenergi til å finne ut hvor mye stillingsenergi kassa får, og dermed hvor stort arbeid du må gjøre.

2 Hvor stor er kraften du må bruke for å løfte kassa rett opp?

Hint: Bruk enten formelen for arbeid eller formelen for tyngdekraften.

3 Hvor stor kraft må du bruke dersom du i stedet setter opp et skråplan som er 3 m langt, og skyver kassa opp?

gs

Trafikksikkerhet Mange innretninger for trafikksikkerhet fungerer litt på samme måte som skråplanet. De gjør strekningen lenger for å gjøre kraften mindre.

Vu

rd

er

in

Dersom du skulle kollidere med en sparkesykkel, er det for eksempel smart å ha på seg hjelm. Når det skjer en bråstopp, virker det krefter som gjør at all bevegelsesenergien blir omdannet til andre energiformer. Faller du med hodet først mot bakken, er det bakken som utøver en kraft på hodet ditt, og som gjør et arbeid.

Om du ikke har på deg hjelm, virker denne kraften rett på hodet ditt.

Har du på deg hjelm, vil polstringen i hjelmen gjøre slik at kraften virker over en litt større strekning. Da blir ikke kraften like stor rett på hodet, selv om den må gjøre like stort arbeid for å stoppe deg. I tillegg virker hjelmen støtdempende, ved at den fordeler kraften utover et større område.

Bilbeltet skal i utgangspunktet stoppe deg, så du ikke blir kastet framover i bilen når den bråstopper. Grunnen til at det er litt slakk i bilbeltet, er at du ikke skal stoppe for raskt: Hvis du bruker litt lengre tid på å stoppe, blir kraften som virker på deg fra bilbeltet, mindre, og skaden mindre. De fleste biler er dessuten laget slik at om de frontkolliderer, så deformeres metallet i fronten. Det gjør at bilen ikke bråstopper når den kolliderer, men beveger seg en kort strekning mens fronten blir trykt sammen. Da blir kraften som virker på bilen, mindre, og skaden på passasjerene begrenses.

83

84

STOFFER OG ENERGI

Friksjon og arbeid Termisk energi er energien knyttet til temperatur og kommer av at partiklene i et stoff beveger seg.

Når du bråbremser med sykkel, så stopper den fordi det er friksjon mellom sykkeldekkene og bakken. Friksjonskraften gjør et arbeid mot bevegelsesretningen, som fører til at sykkelen stopper. Men hva skjer med bevegelsesenergien du og sykkelen har? Den blir omdannet til andre energiformer – i hovedsak termisk energi. Hvis du tar på sykkeldekkene etter at du har bremset, vil du kjenne at de har fått litt høyere temperatur. Den termiske energien går til omgivelsene i form av varme.

Friksjon øker den termiske energien i gjenstander når overflater glir mot hverandre.

ek se m

pl ar

Kraften fra personen

Friksjon

...

Økt termisk energi

in

gs

Tenk etter Hvilke andre energiformer enn termisk energi kan friksjonsarbeidet ende opp som? Tenk på når du bråbremser sykkelen – hva observerer du?

Vu

rd

er

I veldig mange tilfeller ønsker vi så lite friksjon som mulig, nettopp for å unngå et energitap. Tenk for eksempel på hvordan biler og fly er utformet, eller hvordan en svømmer beveger seg i vannet. I andre sammenhenger er det viktig med friksjon – for eksempel for at hjulene skal trekke en bil eller sykkel framover, for at du skal bevege deg framover når du går, eller for at du skal kunne sveipe på mobilskjermen din.

Friksjonskrefter gjør altså et arbeid mot bevegelsen og oppstår ofte samtidig som en annen kraft også gjør et arbeid. Når vi for eksempel skyver en kasse opp et skråplan, når en bil kolliderer, når du sykler eller løper, så er det alltid også en form for friksjon som virker mot bevegelsen. Hvis vi skal opprettholde bevegelsen, må vi derfor bruke mer krefter og gjøre et større arbeid enn om det ikke var friksjon.

Dette kan vi ikke komme unna – noe energi blir alltid omdannet til unyttig energi når krefter utfører et arbeid. Friksjonskrefter er grunnen til at noe som er satt i bevegelse, ikke fortsetter å bevege seg i det uendelige. Men vi kan forsøke å lage maskiner og apparater med så lite friksjon som mulig, for at mesteparten av arbeidet skal bli til nyttig energi av høy kvalitet.

er

in

gs

ek se m

pl ar

3 ENERGI OG KREFTER HOLDER VERDEN I GANG

Vu

rd

Varme Når krefter omdanner eller overfører energi, vil altså alltid noe av energien gå over til termisk energi på grunn av friksjon. Denne energien blir overført til omgivelsene som varme. Men varme kan også oppstå på andre måter og er en utrolig viktig form for energioverføring. For eksempel vil alt som har en viss temperatur, også avgi varme. Både sola og jorda sender ut varmestråling. Dette skal du få lære mer om senere.

Hva leste du nå?

1 Hva mener vi med arbeid?

2 Hva er sammenhengen mellom arbeid og bevegelsesenergi?

3 Hva er sammenhengen mellom arbeid og stillingsenergi?

4 I hvilken retning må kraften virke for at den skal utføre et arbeid?

5 Hva krever minst kraft – å skyve en kasse opp en rampe eller å løfte den til samme høyde?

6 Hvordan virker en hjelm?

7 Hva skjer når friksjonskrefter gjør et arbeid?

85

STOFFER OG ENERGI

SAMMENDRAG Krefter skyver eller trekker på gjenstander og gjør at de endrer form, fart eller bevegelsesretning. Endring i farten og bevegelsesretningen til en gjenstand kaller vi akselerasjon. Treghet er en motstand mot å få endret fart. Jo større massen er, jo større blir tregheten, og større kraft må til for å endre farten.

Kraft er lik masse ganget med akselerasjon. Vi kan måle kraften med en kraftmåler, og måleenheten er newton (N).

pl ar

Når en kraft flytter en gjenstand over en viss strekning, sier vi at kraften gjør et arbeid. Da blir energi enten overført fra en gjenstand til en annen eller omdannet til en annen energiform. Dersom arbeidet har samme retning som bevegelsen, øker bevegelsesenergien, mens arbeid for å løfte noe øker stillingsenergien.

ek se m

Vi må bruke like mye energi for å løfte en gjenstand til en viss høyde om vi løfter rett opp eller skyver den langs et skråplan. Men vi bruker mindre kraft når vi bruker skråplan fordi vi øker strekningen. Mye trafikksikkerhetsutstyr er basert på dette – strekningen gjøres lengre, slik at kraften blir mindre.

rd

er

in

gs

Et arbeid som virker mot bevegelsesretningen, gjør at bevegelsesenergien minker. Friksjonskrefter virker på den måten og omdanner bevegelsesenergi til andre energiformer, i hovedsak termisk energi. Da går noe av energien tapt som varme. Noen ganger ønsker vi mye friksjon, men som oftest vil vi ha så lite friksjon som mulig i maskinene våre.

Vu

86

BEGREPER akselerasjon arbeid bevegelsesenergi friksjon fritt fall joule

kraft luftmotstand masse newton stillingsenergi

termisk energi treghet tyngdeakselerasjon tyngdekraft varme

3 ENERGI OG KREFTER HOLDER VERDEN I GANG

OPPGAVER Krefter overfører og omdanner energi 1 Tren begreper – krefter Fyll ut med begrepene på rett sted i teksten under. Begrepene kan bli brukt mer enn én gang. kraft, motkraft, newton, akselerasjon, treghet, masse dytter eller trekker på en gjenstand. Måleenheten for kraft er . En kraft kan endre form, fart eller retning på en gjenstand.

Fartsendring kaller vi . En kraft har alltid en like stor og motsatt rettet . For eksempel trekker du like mye på jorda som jorda trekker på deg. Grunnen til at jorda ikke flytter på seg likevel, er at jorda har mye større enn deg. Jo større en gjenstand har, jo større treghet har den. Det er en sammenheng mellom kraft, masse og akselerasjon: Dersom vi øker kraften på en gjenstand, øker . Dersom vi øker til gjenstanden, må det virke en større på den for å få lik akselerasjon.

ek se m

pl ar

En

in

gs

2 Finn svar – treghet Tenk deg at du skyver på gjenstandene nedenfor med like stor kraft.

Da vil de få ulik akselerasjon. Forklar hvorfor.

Vu

rd

er

Skriv gjenstandene i rekkefølge etter hvor mye akselerasjon de får – fra minst til størst.

– En plastperle – En elefant – Et eple – En sykkel – En bil – En romrakett 3 Regn ut – fart og akselerasjon a Hvor mange m/s er 100 km/t? b Hvor mange km/t er 100 m/s? c Hvor stor er gjennomsnittsfarten for en bil som kjører 15 km på 12 minutter (0,2 timer)? Finn svaret i m/s også. d Da Usain Bolt tok verdensrekorden på 100-meteren, løp han på 9,58 sekunder. Hva var gjennomsnittsfarten hans? e En bil akselererer fra 0 km/t til 100 km/t på 5,1 sekunder.

Hvor stor er akselerasjonen? f Kim løper 60-meteren, og i løpet av de første 2 sekundene får han en fart på 7 m/s. Hvor stor er akselerasjonen?

87

STOFFER OG ENERGI

4 Finn svar – kraft og akselerasjon A

B

C

D

Se på figuren og avgjør i hvert tilfelle om kreftene som virker på kassa, balanserer hverandre. Dersom de ikke gjør det, finn ut i hvilken retning kassa akselererer.

ek se m

pl ar

5 Finn ut mer – Isaac Newton Sir Isaac Newton gjorde eksperimenter og beregninger og kom fram til det vi kaller Newtons lover – tre lover om krefter. I tillegg oppdaget han for eksempel hvordan tyngdekraften virker for å holde planeter i bane. Det du har lært om krefter i dette kapitlet, var det Newton som kom fram til.

er

in

gs

Newton var en britisk vitenskapsmann som ikke bare jobbet med krefter, men også med mange andre fenomener innenfor fysikken. Bruk internett og andre kilder til å finne ut mer om Newton, og lag en liten plakat eller informasjonsside om ham. Ta med – når og hvor han levde – hva som skjedde i samfunnet på denne tiden – hvilke oppdagelser han gjorde, inkludert Newtons lover – noen figurer og tegninger av det han gjorde

rd

6 Regn ut – kraft, masse og akselerasjon Formelen F = m ⋅ a viser sammenhengen mellom kraft (F), masse (m) og akselerasjon (a).

Vu

88

Bruk formelen til å finne svar på disse oppgavene: a Hvor stor er motorkraften som virker på en bil med masse 1500 kg og en akselerasjon på 7 m/s2? b Iman tråkker i gang sykkelen sin, slik at den får en akselerasjon på 3 m/s2.

Iman og sykkelen har til sammen en masse på 67 kg. Hvor stor er kraften hun bruker? c En stein faller med tyngdeakselerasjonen 9,8 m/s2. Tyngdekraften som virker på steinen, er 100 N. Hvor stor masse har steinen? d Lasse har en masse på 55 kg. På månen ville tyngdekraften fra månen på Lasse vært 90 N. Hvor stor er tyngdeakselerasjonen på månen?

3 ENERGI OG KREFTER HOLDER VERDEN I GANG

7 Regn ut Når en luftrakett som veier 0,050 kg blir skutt opp, virker det en trykkraft på 4,5 N på den. a Hvor stor er akselerasjonen luftraketten får? b Akselerasjonen virker bare i 0,2 sekunder. Hvor stor fart får raketten? c Hva er bevegelsesenergien til raketten? d Hvis vi tenker oss at all bevegelsesenergien blir omdannet til stillingsenergi rett før raketten snur og faller ned igjen, hvor høyt kommer raketten?

Arbeid

gs

ek se m

pl ar

8 Tren begreper – arbeid, energi og krefter Begrepet arbeid har en litt annen betydning i naturfag enn i dagligtalen.

Vurder om det blir gjort et arbeid i naturfaglig betydning eller ikke i disse situasjonene: a En bok ligger i ro på et bord. b En motor trekker en bil framover. c Du tråkker i gang en sykkel. d En mann prøver å løfte en kasse opp på et bord, men greier ikke å løfte den. e En måke flyter på vannet. f Du tenker på en matematikkoppgave. g Du trykker på tastaturet. h En politimann er på jobb.

Vu

rd

er

in

9 Regn ut – arbeid Formelen W = F ⋅ s viser sammenhengen mellom arbeid (W), kraft (F) og strekning (s). Bruk formelen til å finne svar på disse oppgavene: a Lasse sykler 500 m til skolen og bruker en kraft på 350 N for å holde sykkelen i gang. Hvor stort arbeid gjør han? b Iman hopper fra timeteren. Tyngdekraften som virker på henne, er 550 N. Hvor stort arbeid gjør tyngdekraften når den trekker Iman nedover til vannoverflaten? c En heisekran gjør et arbeid på 7000 J når den løfter en stålbjelke 7 m opp i lufta. Hvor stor kraft bruker heisekrana?

10 Regn ut og reflekter Du kan forsøke deg på et lite matematisk triks for å vise at stillingsenergien en gjenstand får når du løfter den, er lik arbeidet du gjør. Ta uttrykket for arbeid, W = F ⋅ s, og bytt ut symbolet for kraften med uttrykket for tyngdekraften – de er jo like, som vist tidligere. Bytt så ut symbolet for strekningen du løfter, med høyden kassa løftes til. Hvilket uttrykk ender du opp med? Hvorfor må det være slik, tror du?

89

STOFFER OG ENERGI

11 Regn ut – fart, energi og kollisjoner Jona er ute og kjører med sparkesykkel og prøver å få så stor fart som mulig. a Bruk formelen for bevegelsesenergi og finn ut hvor stor energi Jona har med en fart på 5 m/s, dersom han veier 60 kg.

ek se m

pl ar

Jona kommer inn på en gruslagt gangvei, og en stein setter seg fast i hjulet, slik at sparkesykkelen får en bråstopp. Heldigvis har han på seg hjelm, så det går bra når han treffer bakken. b Hvorfor vil Jona fly av sparkesykkelen og ikke bare stoppe sammen med den? c Hjelmen blir trykt inn 3 cm når hodet treffer bakken. Hvor stor kraft virker på hodet til Jona? d Dersom han ikke hadde hatt hjelm, ville hodet blitt trykt inn 0,5 cm.

Hvor stor ville kraften på hodet hans vært da? Hvor mange ganger større er denne kraften enn den som virker når han har på seg hjelm?

er

in

gs

12 Finn svar – arbeid og friksjon Du har hengt opp en pendel – en kule i en tråd – som svinger fram og tilbake.

Etter hvert vil utslaget til sidene bli kortere og kortere, og til slutt er pendelen helt i ro. a Hvilke krefter virker på kula, tror du? b Hvorfor stopper pendelen til slutt? c Hva har skjedd med energien som pendelen hadde? d Kan vi lage en pendel som aldri stopper å svinge? Hvorfor eller hvorfor ikke?

rd

13 Finn ut mer – trafikksikkerhet Det finnes mange ulike typer utstyr som kan øke trafikksikkerheten.

Bruk internett og søk etter informasjon om airbag, ABS-bremser og verneutstyr til motorsyklister. Forklar kort hvordan disse virker.

Vu

90

3 ENERGI OG KREFTER HOLDER VERDEN I GANG

AKTIVITETER 1 Utforsk hvordan krefter overfører eller omdanner energi I denne aktiviteten skal dere jobbe sammen i grupper for å utforske ulike gjenstander som bruker krefter til å overføre eller omdanne energi.

Eksempler på gjenstander dere kan bruke, er katapult, vannhjul, vindmølle, trekkoppbil, ballongbil, sprellemann og Arkimedes’ skrue.

Dere får utstyrsliste og framgangsmåte fra læreren.

pl ar

Bygg gjenstanden, og finn ut hvordan den fungerer. Hvor virker det krefter?

Hvordan blir energien overført eller omdannet?

ek se m

Lag en presentasjon der dere demonstrerer gjenstanden og forklarer virkemåten ved hjelp av krefter og energi.

2 Undersøk størrelsene tyngde og masse

gs

I denne aktiviteten skal du bestemme massen til noen gjenstander uten å veie dem. Da trenger du en kraftmåler til å måle tyngden og formelen som viser sammenhengen mellom tyngde, masse og tyngdeakselerasjon, G = m ⋅ g.

Tyngdeakselerasjonen er 9,8 m/s2.

rd

er

in

Du trenger – En kraftmåler – Ulike gjenstander som kan henges opp i kraftmåleren – En vekt

Vu

Framgangsmåte 1 Før du starter, bør du lage en tabell til å skrive inn resultatene i.

Gjenstand

Tyngde (N) Målt

Masse (kg) Beregnet

Masse (kg) Målt

Gjenstand 1 Gjenstand 2 ...

2 Heng de ulike gjenstandene i kraftmåleren etter tur, og les av tyngden.

Skriv inn i tabellen.

3 Regn ut hvor stor massen er i hvert tilfelle.

4 Kontroller massen ved hjelp av en vekt etter at du har gjort beregningene.

91

STOFFER OG ENERGI

Spørsmål til resultat og drøfting – Beskriv hvordan kraftmåleren virker.

– Hva er det som gjør at vi kan bruke en kraftmåler til å måle tyngden til gjenstandene?

– Stemmer beregnet masse med massen du måler på vekta?

– Hvis den ikke stemmer – hva kan være årsaken?

3 Utforsk skråplan

pl ar

I denne aktiviteten skal du undersøke krefter og arbeid. Du skal sammenlikne kraften som kreves for å løfte en trekloss rett opp til en viss høyde, med kraften som skal til for å skyve eller trekke den samme treklossen til samme høyde ved hjelp av ulike skråplan.

ek se m

Du trenger – 1 trekloss med feste – 1 kraftmåler – Målebånd eller linjal – Skråplan med ulike lengder (f.eks. treplanker) – Vekt

rd

er

in

gs

Framgangsmåte Lag en tabell til å skrive inn resultatene i.

1 Mål opp høyden fra der klossen ligger, til dit den skal løftes, og finn massen til klossen.

2 Regn ut stillingsenergien klossen får når den er løftet opp til den målte høyden.

3 Løft klossen med konstant fart ved hjelp av kraftmåleren. Les av hvor stor kraft du bruker.

4 Regn ut hvor stort arbeid du gjør når du løfter klossen. Sammenlikn med stillingsenergien klossen får.

5 Sett opp et skråplan til samme høyde som du løftet klossen til, og mål lengden på skråplanet.

6 Trekk klossen med konstant fart opp skråplanet. Pass på at kraftmåleren er parallell med skråplanet. Les av kraften du bruker.

7 Regn ut arbeidet du har utført.

8 Gjenta punkt 5–7 med skråplan med ulike lengder.

Vu

92

Spørsmål til resultat og drøfting – Når bruker du størst kraft? Og minst?

– Hva påvirker hvor stor kraft du må bruke?

– Beskriv det som skjer, ved hjelp av begreper knyttet til energi og krefter (stillingsenergi, kraft, friksjon og arbeid).

3 ENERGI OG KREFTER HOLDER VERDEN I GANG

4 Hvilken rakett går lengst?

I denne aktiviteten skal du lage en rakett som du skal skyte opp, og undersøke hva som får den til å gå lengst.

Du trenger – Tykt A4-papir – Teip – Plastelina – En utskytningsrampe – En vekt – Linjal

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Framgangsmåte Før du starter, skal du sette opp en hypotese for hva du tror vil påvirke flygelengden til raketten. Kan det være størrelsen, antallet styrevinger, massen, formen eller noe annet? Begrunn hypotesen din ut fra det du har lært om krefter i dette kapitlet.

1 Bestem deg for hvilke variabler du vil teste, og finn ut hvor mange raketter du trenger. Husk at du bare kan variere en ting om gangen for å få riktige resultater.

2 Bygg rakettene dine. Bruk malen du får utdelt, og pass på at diameteren passer til røret i utskytningsrampa.

3 Test de ulike rakettene for å finne ut hvilke variabler som gir lengst flygelengde.

4 Bygg så en rakett til som tar i bruk alle de beste egenskapene fra testrakettene.

5 Gjennomfør konkurranse i klassen om hvilken rakett som flyr lengst.

Film gjerne flygningen, slik at du kan beskrive det som skjedde etterpå.

Spørsmål til resultat og drøfting – Hvilke variabler påvirket flygelengden, og hvilke ga lengst flygelengde?

– Hvorfor er det slik, tror du?

– Hvordan så flygebanen til raketten ut? Hva påvirker den?

– Er det noen feilkilder som påvirket resultatet?

– Hvis du skulle bygge enda en ny rakett, hva ville du gjort annerledes?

93

pl ar

Har du forsøkt å balansere på slakk line? Da bruker du øynene til å feste blikket framover, og du føler lina under føttene. Samtidig bruker du musklene til å holde balansen og bevege deg bortover. Du føler kanskje sinne og frustrasjon mens du øver, men desto mer glede og mestring når du lykkes.

Alle disse bevegelsene og følelsene forutsetter at cellene som kroppen består av, kommuniserer med hverandre gjennom kroppens eget, avanserte kommunikasjonssystem.

ek se m gs in er rd Vu

4

NERVE OG HORMONSYSTEMET

Når du har jobbet med dette kapitlet, skal du kunne – beskrive nervesystemet og forklare hvordan nervesignaler overføres fra en celle til den neste – beskrive funksjonen til noen hormoner og hvor de dannes – beskrive likheter og forskjeller mellom nerve- og hormonsystemet – gi eksempler på noen sykdommer i nerve- og hormonsystemet

ek se m

pl ar

Før du leser Tenk igjennom hva som skjer i kroppen til sprinteren rett før startskuddet. Hvilke sanser er i bruk? Hvordan gjør kroppen seg klar til å løpe?

Kroppens kommunikasjonssystemer

Vu

rd

er

in

gs

Alle dyr har ulike måter å kommunisere på. Vi mennesker kommuniserer med hverandre blant annet gjennom samtaler, tekster, bilder og figurer, men også gjennom kroppsspråk og blikk. For at vi skal oppfatte denne informasjonen og så reagere på en fornuftig måte, må de ulike cellene som kroppen består av, kommunisere med hverandre.

Kommunikasjon handler om å sende og motta informasjon, og vi skal se nærmere på hva som skjer når kroppens celler kommuniserer og samarbeider.

Sprinterne gjør seg klar.

96

KROPP OG HELSE

Kommunikasjon mellom celler Menneskekroppen har to kommunikasjonssystemer: nervesystemet og hormonsystemet. De to systemene har forskjellige oppgaver og virker på forskjellig måte, men sammen bidrar de til at cellene, vevene og organene i kroppen samarbeider. Dette samarbeidet er årsaken til at du kan oppfatte verden rundt deg, at du kan bevege deg, at du puster, og at hjertet slår. Nerve- og hormonsystemet er helt nødvendig for at du skal fungere.

er

in

gs

ek se m

pl ar

Kroppens kommunikasjonssystem består av nervesystemet og hormonsystemet.

Hormonsystemet Kommuniserer langsomt.

Sender kjemiske signaler via blodet.

Vu

rd

Nervesystemet Kommuniserer raskt.

Sender elektriske impulser via nerveceller.

Når kroppens celler kommuniserer via nervesystemet, skjer det ved at korte elektriske nervesignaler sendes lynraskt via nerveceller til et bestemt sted i kroppen, for eksempel fra hjernen til en muskel i armen. Hormonsystemet er mye langsommere fordi det bruker kjemiske signalstoffer, hormoner, som fraktes med blodet til de ulike delene i kroppen. De to signalsystemene samarbeider tett, og begge systemene er avhengig av å få informasjon både fra omgivelsene og fra kroppens indre organsystemer. Denne informasjonen får de først og fremst via nervesignaler fra sansene.

Hormoner Hormoner er kjemiske forbindelser – et eksempel er adrenalin.

Den kjemiske formelen for adrenalin er C9H13NO3.

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

Sansene – hva skjer i og utenfor kroppen?

Når du hører en lyd fra telefonen, strekker du straks ut hånden og løfter den for å se. Lyden og lyset fra telefonen blir registrert av sanseceller i øret og øyet, men dette alene er ikke nok for at du skal handle. Sansecellene sender derfor nervesignaler langs nerveceller til hjernen, der signalene blir oppfattet før nye nervesignaler blir sendt til musklene i hånden og armen – og du tar telefonen.

...

De fem sanseorganene nese, tunge, øye, øre og hud

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Alle de fem sanseorganene – øyne, ører, nese, tunge og hud – sørger for at hjernen får informasjon fra omgivelsene om lys, lyd, lukt, smak, temperatur og berøring. I tillegg mottar hjernen informasjon fra ledd, muskler og indre organer, og den koordinerer all informasjonen slik at vi kan puste rolig, holde balansen og bevege oss trygt.

Vu

Tenk etter Hva skjer om du står på et flatt underlag og løfter det ene beinet?

Er det lett å holde balansen? Hva skjer om du også lukker øynene?

Sansene gir altså informasjon til nervesystemet om situasjonen i og utenfor kroppen, slik at det kan vurdere situasjonen og sette i verk tiltak som å kle på seg hvis det er kaldt, og puste mer om du må løpe.

Men hvordan er nervesystemet organisert for å kunne motta og sende informasjonen videre slik at vi kan reagere og handle?

Hva leste du nå?

1 Hva slags signaler benytter nervesystemet og hormonsystemet?

2 Hvordan får nervesystemet og hormonsystemet informasjon fra omgivelsene?

3 Hvilke fem sanseorganer har mennesket?

4 Hvorfor er sansene viktige?

97

98

KROPP OG HELSE

Nervesystemet Nervesystemet består av milliarder av nerveceller som er koplet sammen i et enormt nettverk, der hver nervecelle mottar signaler fra flere nerveceller og sender signaler videre til mange andre celler.

For eksempel er en sanseopplevelse nesten alltid et resultat av nervesignaler fra flere sanseceller.

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Milliarder av nerveceller kommuniserer med hverandre hele døgnet i et enormt komplekst nettverk.

Figuren viser hvordan flere nerveceller er i kontakt med hverandre.

Sentral og perifer Begrepene sentral og perifer beskriver hvor i kroppen nervesystemene befinner seg. Sentral betyr «midt i», og det sentrale nervesystemet finnes nettopp på midten i kroppen. Perifer betyr «i ytterkant», og det perifere nervesystemet finner vi fra midten og ut.

Nervesystemet kan deles inn i to systemer som er koplet sammen – sentralnervesystemet og det perifere nervesystemet. Sentralnervesystemet er hjernen og ryggmargen, mens det perifere nervesystemet er nervecellene som forbinder hjernen og ryggmargen med resten av kroppen – alle sanseorganer, muskler og kjertler.

Sentralnervesystemet Sentralnervesystemet er altså hjernen og ryggmargen. Hjernen styrer og koordinerer alle muskelbevegelser, bevisste og ubevisste, og den kontrollerer de indre organene. Den koordinerer også alle nervesignaler fra sansene, og det vi oppfatter, gir oss opplevelser og påvirker hvordan vi tenker, føler og oppfører oss.

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

Sentralnervesystemet Hjernen Ryggmargen

Sentralnervesystemet er hjernen og ryggmargen, mens det perifere nervesystemet er alle nerveceller som forbinder sentralnervesystemet med resten av kroppen.

er

in

gs

ek se m

pl ar

Det perifere nervesystemet Nerver utenfor sentralnervesystemet

Vu

rd

Ryggmargen forbinder hjernen med resten av kroppen. Ryggmargen er en lang og tjukk bunt med nerveceller som strekker seg fra hjernen og nesten ned til halebeinet. Den ligger godt beskyttet inni ryggraden.

Det er nervecellene i ryggmargen som danner forbindelser mellom hjernen og det perifere nervesystemet.

Den største delen av hjernen er storhjernen, der ulike områder er knyttet til ulike funksjoner som sanser, språk og bevegelser. For eksempel blir nervesignaler fra de ulike sanseorganene oppfattet i hver sine områder i hjernen. Disse områdene i hjernen som består av en samling nerveceller, er koplet til hverandre og flere andre områder i hjernen. På den måten kan nerveceller fra luktesansen eller synet bli oppfattet ett sted i hjernen, men få fram følelser eller minner et annet sted i hjernen.

For å bli bevisst det vi sanser, må nervesignalene fra sansecellene ha en viss styrke og varighet. Hvis for eksempel en lyd er veldig lav eller kortvarig, kan det hende at sansecellene registrerer lyden, men at signalene fra sansecellene ikke er sterke nok til at de blir oppfattet i lydområdene i storhjernen.

Hjernen Hjernen til et voksent menneske består av 80–100 milliarder nerveceller og veier ca. 1,5 kg.

99

100

KROPP OG HELSE

Storhjernen består av en høyre og en venstre hjernehalvdel som er knyttet til ulike funksjoner – høyre hjernehalvdel til kreativitet, følelser og orienteringsevne, venstre hjernehalvdel til blant annet språk, logisk tekning og tallforståelse. I tillegg styrer de to hjernehalveldene hver sin side av kroppen – høyre hjernehalvdel styrer venstre side av kroppen, mens venstre hjernehalvdel styrer høyre side.

Venstre hjernehalvdel

Høyre hjernehalvdel

Bak

ek se m

pl ar

Foran

Lillehjernen Hjernestammen

rd

er

in

gs

Innunder bakre del av storhjernen ligger lillehjernen, som er spesielt viktig for balanse og koordinering av bevegelser. Når du står på et bein med lukkede øyne, er det lillehjernen som hjelper deg med å holde balansen. Både lillehjernen og storhjernen har kontakt med resten av nervesystemet via hjernestammen som forbinder nervecellene i hjernen med nervecellene i ryggmargen.

Diskuter Hjernen er det eneste organet vi vet om, som kan gi oss opplevelser.

Vu

Modell av hjernen.

1 Diskuter med en medelev hva som kan ligge i begrepet opplevelser. Skriv ned noen forslag.

2 Hva tror du menes med påstanden: Vi er avhengig av en hjerne for å ha opplevelser. Bruk det du har lært til nå og begrunn.

3 Etter at dere har svart på punkt 2, vil dere nå utvide beskrivelsen deres av opplevelser? Hvorfor / hvorfor ikke?

Det perifere nervesystemet Når du hører telefonen ringe, er det altså fordi nerveceller i det perifere nervesystemet mottar nervesignaler fra sanseceller i øret og sender dem videre til sentralnervesystemet. Der blir de tolket slik at du oppfatter lyden, og nye nervesignaler blir sendt via det perifere nervesystemet til musklene i armen og hånden, slik at du tar telefonen.

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

Det perifere nervesystemet forbinder altså det sentrale nervesystemet med resten av kroppen. Det består av to typer nerveceller – nerveceller som bringer sanseinformasjon inn til sentralnervesystemet, og nerveceller som sender informasjon fra sentralnervesystemet og ut til muskler og kjertler. Nervecellene som sender informasjon til skjelettmusklene, kan vi styre med viljen. Her er noen eksempler:

ek se m

pl ar

Når telefonen ringer, kan du selv bestemme om du vil ta den – vi kaller dette en viljestyrt handling. Men vi bestemmer ikke over kroppsfunksjoner som hjerteslag, pust og fordøyelse – de kalles derfor ikke-viljestyrt. Og som du skal få se senere, spiller hormonsystemet en viktig rolle i reguleringen av de ikke-viljestyrte kroppsfunksjonene.

Nerveceller og nervesignaler

gs

Nerveceller er, som andre dyreceller, omgitt av en cellemembran, og de har cellekjerne med arvemateriale og cytoplasma med mitokondrier, ribosomer og lysosomer. Men de skiller seg likevel fra andre dyreceller fordi de har utløpere fra cellekroppen og kan sende elektriske signaler over lange avstander.

Vu

rd

er

in

De korte dendrittene mottar nervesignaler fra flere andre nerveceller.

Signalene sendes gjennom cellekroppen og ut gjennom et akson som kan være over en meter langt. Aksoner har også forgreininger slik at det samme signalet, og dermed den samme informasjonen, kan sendes til flere celler samtidig. Mottakercellene kan være nerveceller, muskelceller eller kjertelceller.

Cellekropp Akson

Aksonende

Cellekjerne Dendritter Modell av en nervecelle med korte dendritter og et langt akson.

101

Nerveceller Nerveceller som bringer informasjon inn til sentralnervesystemet, kaller vi sensoriske nerveceller. Nervecellene som sender informasjon fra sentralnervesystemet til muskler og kjertler, kaller vi motoriske nerveceller.

KROPP OG HELSE

Forbindelsen mellom en aksonende og en mottakercelle heter en synapse. Det er et lite område mellom de to cellene. Når nervesignalene som sendes gjennom en nervecelle, kommer til enden av aksonet, blir det frigjort kjemiske forbindelser fra aksonenden. Disse blir sendt over synapsen til en dendritt på den neste nervecellen. Det er altså de kjemiske forbindelsene som overfører signalet fra én celle til den neste. De blir derfor kalt signalstoffer.

Nervecelle 2

er

in

gs

Nervecelle 1

ek se m

pl ar

Disse signalstoffene påvirker vanligvis mottakercellene på én av to måter – de virker enten aktiverende eller hemmende. Aktiverende signaler aktiverer nerveceller til å sende nervesignalet videre, mens hemmende signaler hindrer at signalene blir sendt videre. Nesten alle nerveceller mottar både aktiverende og hemmende nervesignaler, og det er summen av aktiverende og hemmende nervesignaler som avgjør om neste nervecelle sender signalet videre.

Dendritt

rd

Aksonende

Cellemembran

Vu

102

Mottakere

Nervecelle 1 Blære med signalstoffer

Nervecelle 2 Synapse

En synapse er overgangen fra en nervecelle til en mottakercelle som kan være en annen nervecelle, en muskelcelle eller en kjertelcelle. Nervesignalene overføres ved hjelp av signalstoffer som lagres i blærer i aksonenden på nervecelle 1. Når nervesignalet kommer til aksonenden, slippes signalstoffene ut i synapsen, og her påvirker de nervecelle 2 ved å binde seg til spesielle mottakere. Slik overføres nervesignalene.

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

Livslang læring

pl ar

Allerede når vi blir født, består hjernen av mange milliarder nerveceller som er forbundet i et enormt nettverk ved hjelp av utallige synapser. Når vi lærer eller erfarer noe nytt, endres synapsene mellom nervecellene som blir påvirket – noen synapser blir sterkere, og andre blir svakere. Slik danner nervesystemet minner av det vi erfarer. Nettverket av nerveceller som bidro til at du tok telefonen da det ringte fra et ukjent nummer, kan derfor endre seg slik at nervesignalene tar en annen vei neste gang og aktiverer andre muskler slik at telefonen blir liggende. På samme måte finjusteres alle bevegelsene våre, språket vårt, sansene våre og sannsynligvis også tankene og følelsene våre gjennom hele livet.

ek se m

Men vi kan også glemme noe vi har lært. Hvis du trente masse på slakk line da du var 7 år og ble skikkelig god, er det ikke dermed sagt at du er like god når du er 15 år, hvis du ikke har holdt ferdigheten ved like.

...

er

in

gs

Tenk etter Når du øver på noe, blir du bedre fordi det skjer endringer i synapsene i det nettverket som har med den aktuelle aktiviteten å gjøre. Hvordan stemmer dette med det gamle uttrykket «øving gjør mester»?

Reflekser

Vu

rd

Har du tatt på en varm ovn eller noe annet veldig varmt? Da trakk du nok til deg hånden før du fikk tenkt deg om. Når sanseceller i huden registrerer den brennende varmen, så sendes nervesignalene bare via ryggmargen og ut til musklene. De er altså ikke innom hjernen.

Slike lynraske reaksjoner kaller vi reflekser, og de er viktige for å unngå alvorlige skader. Først 1–2 sekunder senere kjenner du smerten – når nervesignalene har nådd hjernen og blitt registrert av smertesentrene. Hvis du ikke hadde hatt denne refleksen, kunne du blitt alvorlig forbrent.

...

Tenk etter Pattedyr er født med en sugerefleks. Kan du tenke deg hvorfor?

103

104

KROPP OG HELSE

Knerefleksen

Muskler

Nervecelle

pl ar

Ryggmargen

gs

ek se m

Du har kanskje hørt om knerefleksen. Ved skade eller sykdom i nervesystemet blir refleksene sjekket med et forsiktig slag mot undersiden av kneet. Hvis alt er i orden, sparker foten framover fordi aktiverende signaler sendes til lårmuskelen via ryggmargen, samtidig som det sendes hemmende signaler til muskelen på undersiden av låret.

in

Sykdommer og skader i nervesystemet

Vu

rd

er

Hvis det oppstår sykdommer i nervesystemet, er det ikke alltid så lett å vite hva som er årsaken. Det kan være flere ulike årsaker som har med både arv og miljø å gjøre. Vi skal kort se på noen sykdommer i nervesystemet.

Epilepsi Epilepsi er ikke én sykdom, men en samlebetegnelse på sykdom eller skade som kan ha ulike årsaker. Det som skjer, er at flere nerveceller i hjernen plutselig begynner å sende mange aktiverende nervesignaler samtidig. Dette kan føre til ulike typer anfall avhengig av hvor i hjernen de oppstår. Det kan være alt fra små rykninger i hånden til tap av bevissthet, synsforstyrrelser eller krampeanfall.

MS – Multippel sklerose MS er en nervesykdom som skyldes skader på nervecellene i sentralnervesystemet. Skadene gjør at nerveimpulsene ledes langsommere enn normalt langs aksonene. MS kan arte seg veldig forskjellig fra person til person, fra synsforstyrrelser til muskelsvikt og problemer med koordinasjon, avhengig av hvilke nerveceller som er rammet.

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

105

ek se m

pl ar

Den kjente fysikeren Steven Hawking levde med ALS fra han var 21 til han døde 76 år gammel i 2018. Hawking forsket på svært avansert fysikk helt til han døde.

Vu

rd

er

in

gs

ALS – amyotrofisk lateral sklerose ALS er en sjelden nervesykdom som rammer voksne. Den skyldes skader på nerveceller i det perifere nervesystemet, som sender signaler fra hjernen til musklene. Musklene blir gradvis svakere fordi de ikke mottar noen nervesignaler fra nervecellene. De som får ALS, vil etter hvert få problemer med å bevege seg, snakke og spise. Evnen til å tenke, huske, føle og forstå påvirkes ikke, og hjernen fungerer helt normalt.

Skader Fall og trafikkulykker som ender med brudd i ryggraden, kan skade nervecellene som leder signaler fra hjernen til musklene. Dette kan for eksempel føre til lammelser i beina.

Hva leste du nå?

1 Hvordan er hjernen oppbygd?

2 Hva er det ikke-viljestyrte nervesystemet? Nevn noen eksempler på hva det styrer.

3 Tegn og beskriv med dine egne ord hvordan en nervecelle er oppbygd.

4 Hva er en synapse?

5 Hva er en refleks, og hvorfor er reflekser viktige?

6 Beskriv noen sykdommer som kan ramme nervesystemet.

106

KROPP OG HELSE

Hormonsystemet Hormoner er kjemiske forbindelser, signalstoffer, som blir transportert med blodet til alle kroppens celler. Hormoner kan for eksempel regulere forandringene som skjer i kroppen i puberteten. Men visste du at hormoner også regulerer søvn, følelser, vekst og fordøyelse?

I samarbeid med nervesystemet regulerer hormonsystemet funksjonen til mange av organene i kroppen og er derfor viktig for at den skal fungere.

Hormoner transporteres med blodet

gs

Nervecelle

Muskel

Akson

er

in

Hormoner er kjemiske forbindelser som fraktes med blodstrømmen, side om side med blodcellene.

ek se m

pl ar

Hormonene blir produsert i hormonkjertler som er samlinger av spesialiserte hormonproduserende celler. I motsetning til de elektriske nervesignalene som går lynraskt og målrettet fra én celle til en annen, slippes hormonene ut i blodet som frakter dem til alle vev og organer i kroppen. Noen celler kan reagere på flere forskjellige hormoner, mens andre celler kun reagerer på ett bestemt hormon.

Det er mottakere i cellemembranen som avgjør hvilke hormoner en celle reagerer på.

Vu

rd

Muskelcelle

Kjertelcelle

Kjerne

Mottakercelle med riktige mottakere

Mottakercelle med andre mottakere

Blodåre Hormoner Sammenlikning av nerve- og hormonsystemet. Nervesignaler sendes som elektriske signaler til bestemte celler, mens hormoner sendes med blodet til alle kroppens celler. Cellene har forskjellige mottakere og reagerer bare på det rette hormonet.

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

107

Hypotalamus – forbinder nerve- og hormonsystemet Både tidspunktet for når hormonene skal skilles ut, og mengden som skilles ut, blir nøye regulert av et område i hjernen som heter hypotalamus. Hypotalamus er en samling av spesialiserte nerveceller som mottar nervesignaler fra sansene og sender signalene videre til hormonkjertler i kroppen. På denne måten fungerer hypotalamus som et bindeledd mellom nerve- og hormonsystemet.

...

Tenk etter Hvorfor er det nødvendig å regulere hormonproduksjonen i kroppen?

ek se m

pl ar

En av kjertlene som mottar nervesignaler fra hypotalamus, ligger også i hjernen – det er hypofysen. Den fungerer som en overordnet hormonkjertel fordi den produserer og skiller ut flere ulike hormoner, som i sin tur styrer hormonproduksjonen andre steder i kroppen.

Mange av disse hormonene virker tilbake på nervesystemet igjen og kan påvirke hvordan vi føler oss.

Hormoner – produksjon og funksjon

gs

Hypofysen er altså en hormonkjertel i hjernen, men det finnes hormonkjertler flere steder i kroppen. Vi skal se på noen av dem og på hvilke hormoner de produserer.

er

Epifysen

rd

Hypofysen

in

Hypotalamus

Vu

Skjoldbruskkjertel

Binyrer

Bukspyttkjertel

Eggstokker (hos kvinner) Testikler (hos menn)

Hormonkjertler i kroppen hos menn og kvinner.

Hypotalamus er ikke en hormonkjertel, men en samling av nerveceller som kontrollerer hormonsystemet.

KROPP OG HELSE

Kjønnshormoner Kjønnskjertlene produserer også østrogen hos gutter og testosteron hos jenter, men i lav konsentrasjon.

Kjønnshormoner og pubertet Testiklene og eggstokkene er kjønnskjertler som kontrolleres av hormoner fra hypofysen. På signal fra hypofysen produserer eggstokkene østrogen og progesteron som er viktige blant annet for utvikling av bryster og for å få mensen. Testiklene produserer testosteron som bidrar blant annet til stemmeskiftet og større muskler.

Hypofysen registrerer nivået av kjønnshormoner i blodet. Når nivået er høyt nok eller kroppen ikke har behov for hormonene lenger, reduserer eller stopper hypofysen denne hormonproduksjonen.

pl ar

...

gs

Adrenalin – flykt eller kjemp Det er den ikke-viljestyrte delen av nervesystemet som påvirker hjertefrekvensen, men nervesystemet gjør ikke dette alene. Når du trener, gjør noe veldig spennende eller blir skremt, så samarbeider nemlig nervesystemet med hormonsystemet om å gjøre kroppen i stand til å arbeide enda hardere.

For eksempel hvis en sint okse kommer løpende mot deg, sender hypotalamus nervesignaler til binyrene, en kjertel som produserer hormonet adrenalin. Dette hormonet får hjertet til å slå fortere og pumpe blodet raskere rundt i kroppen. Det øker også pustefrekvensen, slik at mer oksygen kommer inn i blodet og fram til musklene.

Dessuten får adrenalin leveren til å skille ut mer glukose til blodet, som sammen med oksygenet gjør at celleåndingen blir mer effektiv og gir musklene mer energi. Alt dette gjør at du kan løpe fortere og lenger uten å få melkesyre.

rd

Hypotalamus

er

in

Hjerne

ek se m

Tenk etter Testosteron kan benyttes som doping blant både gutter og jenter.

Hvilke konsekvenser kan dette få?

Vu

108

Binyre

Adrenalin

Hjerte

Blodårer

Skjelettmuskler

Lunger

Når hjernen registrerer fare, sendes det nervesignaler fra hypotalamus til binyrene som skiller ut hormonet adrenalin. Adrenalinet får hjertet til å pumpe raskere og musklene til å arbeide hardere slik at kroppen kan handle raskt.

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

109

ek se m

pl ar

Å sette utfor i zipline kan gi adrenalinkick.

er

in

gs

Adrenalin kalles ofte for flykt- eller kjemp-hormonet og er et godt eksempel på at det er et tett samarbeid mellom hormonsystemet og nervesystemet. Når faren er over, stopper produksjonen av adrenalin på signal fra hypotalamus.

Vu

rd

Melatonin – jeg vil sove!

Alle opplever å bli trøtte, men har du tenkt over hvorfor du blir mest trøtt om kvelden? Sanseceller i øyet oppfatter at det er mindre lys, og sender nervesignaler til hypotalamus. Hypotalamus videresender nerveimpulsene til epifysen – en kjertel som produserer melatonin. Dette hormonet bidrar til at du blir trøtt og vil sove. Om morgenen når det begynner å bli lyst, avtar produksjonen av melatonin, og du vil etter hvert våkne. På denne måten styres søvnen av lys og mørke gjennom et samarbeid mellom nervesystemet og hormonsystemet.

Den viktige søvnen Når vi lærer noe nytt, endres synapsene i hjernen. Søvn er viktig for at disse endringene skal vedvare, slik at vi husker det vi lærer, lenge.

Søvn og døgnrytme reguleres av hormonet melatonin.

...

Tenk etter Mange liker å lese på mobil eller nettbrett i senga før de sovner.

Hvorfor er ikke det så smart?

KROPP OG HELSE

Insulin og glukagon – stabilt blodsukker Enten du sover eller er våken, foregår det mange livsviktige prosesser i kroppen din. Hjertet må slå, mat fordøyes og kroppen utvikle seg.

Alle disse prosessene krever at cellene i de ulike organene får energi.

Energien får cellene fra celleåndingen i mitokondriene når glukose blir omdannet til CO2 og vann ved hjelp av oksygen. Celleåndingen i alle kroppens celler kaller vi energiomsetningen i kroppen eller stoffskiftet, og det foregår hele tiden. For at alle kroppens celler skal få nok energi til å gjøre oppgavene sine, må det alltid være nok glukose i blodet. Dette sukkeret får vi gjennom maten.

ek se m

pl ar

Når du spiser, uansett om det er middag eller godteri, så øker blodsukkeret – det vil si mengden glukose i blodet. Når blodsukkeret øker, skilles det ut insulin fra bukspyttkjertelen som ligger mellom nyrene.

Insulin er et hormon som sørger for at glukosen blir fraktet fra blodet og inn i kroppens celler, slik at den kan omdannes til energi i celleåndingen.

rd

er

in

gs

Når det er lenge siden du har spist, er glukosenivået i blodet lavt.

Da skiller bukspyttkjertelen ut hormonet glukagon, som får leveren til å skille ut glukose som den har lagret. På den måten får du energi selv om du ikke har spist på en stund. Insulin og glukagon er derfor to viktige hormoner som regulerer mengden sukker i blodet ditt og dermed bidrar til at alle kroppens celler, uansett hvor de er, alltid har tilgang på energi.

Lavt blodsukker

Vu

110

Blodåre

Høyt blodsukker

Bukspyttkjertelen

Glukagon

Insulin Muskel- og fettvev tar opp glukose fra blodet

Leveren

Glukose

Normalt blodsukker

Bukspyttkjertelen produserer hormonene insulin og glukagon. Insulin får mengden glukose i blodet til å minke, mens glukagon får mengden glukose til å øke.

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

Tyroksin – regulerer stoffskiftet Celleåndingen som skaffer kroppens celler energi, foregår altså hele tiden. Men det varierer hvor mye energi kroppen trenger, og celleåndingen reguleres av hormonet tyroksin. Tyroksin blir produsert i skjoldbruskkjertelen på signal fra hormoner fra hypofysen, og ved for mye tyroksin gir hypofysen signal om at produksjonen skal stoppe.

Det er altså mengden tyroksin i blodet som regulerer celleåndingen – som vi ofte kaller stoffskiftet.

111

Hjernen

Hypofysen Hormoner

Sykdommer i hormonsystemet Skjoldbruskkjertel

ek se m

pl ar

Sykdommer i hormonsystemet kan gi mange forskjellige ubehag og plager avhengig av hvilken hormonkjertel som er påvirket. Dette kan være endring av kroppsvekt, søvnmønster, humør, matlyst og menstruasjon. De to vanligste hormonsykdommene er stoffskiftesykdom og diabetes.

in

gs

Forandringer i stoffskiftet Siden hormonet tyroksin påvirker celleåndingen i alle cellene, vil hele kroppen påvirkes dersom dette hormonet ikke er nøye regulert. Det kan føre til sykdom, og den vanligste stoffskiftesykdommen skyldes at skjoldbruskkjertelen enten produserer for mye eller for lite tyroksin.

Vu

rd

er

For lite tyroksin gjør at det frigjøres for lite energi i celleåndingen, og man blir sliten, trøtt og slapp. For mye tyroksin gjør at celleåndingen går for raskt og frigjør mye energi, og man kan bli rastløs, urolig og kanskje svette mye. Stoffskiftesykdom kan behandles med medisiner som enten tilfører kroppen tyroksin eller hemmer produksjonen av tyroksin.

Skjoldbruskkjertelen produserer tyroksin, og dersom den produserer for mye, kan det føre til en forstørret kjertel.

Tyroksin Cellekjerne

Mitokondrie Hypofysen skiller ut et hormon som får skjoldbruskkjertelen til å skille ut hormonet tyroksin. Tyroksin påvirker celleåndingen i alle celler.

112

KROPP OG HELSE

Diabetes Sykdommen diabetes skyldes at kroppen ikke klarer å regulere nivået av glukose i blodet, og er alvorlig dersom den ikke blir behandlet.

pl ar

Det er to vanlige former for diabetes. Diabetes type 1 skyldes manglende produksjon av hormonet insulin fra bukspyttkjertelen, og man får derfor høyt blodsukker. Diabetes type 1 skyldes trolig en kombinasjon av arv og miljø, men man vet ikke nok om sykdommen til at den kan forebygges. Har man diabetes type 2, virker ikke insulinet godt nok, og/eller det blir produsert for lite.

ek se m

Hva leste du nå?

1 Hva er et hormon?

2 Hvor blir hormoner produsert? Gi minst ett eksempel.

3 Hvilken rolle har hypotalamus?

4 Hvordan kontrollerer hypofysen puberteten?

5 Hva kan være en årsak til stoffskiftesykdom?

6 Hva er diabetes type 1?

Vu

rd

er

in

gs

De som lever med diabetes type 1, må ha jevnlig påfyll av insulin. Mange benytter en såkalt insulinpumpe.

Man kan ikke kurere diabetes. Men man kan leve godt med diabetes type 1 ved hjelp av insulin. Diabetes type 2 er arvelig, men man kan påvirke den med måten man lever på og med medisiner.

Det komplekse samspillet Nerve- og hormonsystemet samarbeider altså tett. Sanseinntrykk sendes via nervesystemet til hypotalamus. Herfra går det nervesignaler direkte til hormonkjertler i kroppen som produserer hormoner, for eksempel adrenalin. Noen nervesignaler sendes fra hypotalamus til hypofysen som produserer ulike hormoner. Disse hormonene regulerer produksjonen av andre hormoner, som kjønnshormoner. Det er et komplekst samspill mellom de to kommunikasjonssystemene og også mellom ulike hormoner. Dette samspillet er veldig nøye regulert. For mye eller for lite hormon kan få alvorlige konsekvenser for måten kroppen fungerer på.

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

SAMMENDRAG Kommunikasjonssystemet i kroppen består av nerve- og hormonsystemet.

De har ulike roller i kroppen, men de samarbeider og er avhengig av hverandre.

Nervesystemet bruker elektriske signaler som sendes svært raskt og presist fra nervecelle til nervecelle via aksoner og dendritter og forbindelsene mellom disse – synapsene.

ek se m

pl ar

Nervesystemet kan deles inn i to systemer, sentralnervesystemet og det perifere nervesystemet. Sentralnervesystemet er hjernen og ryggmargen. Det perifere nervesystemet er alle nerveceller som mottar signaler fra sansecellene og sender dem videre til sentralnervesystemet, og nervecellene som sender signaler ut til musklene og andre organer etter at signalene har blitt bearbeidet i hjernen. Handlinger kan være viljestyrt, som når vi bevisst tar telefonen som ringer, mens funksjoner som hjerteslag og fordøyelse er ikke-viljestyrte.

Hormonsystemet bruker kjemiske forbindelser, hormoner, som sendes med blodet rundt i kroppen, og de går derfor mye langsommere enn nervesignalene.

er

in

gs

Hormonsystemet består av mange ulike hormonkjertler som mottar informasjon om situasjonen i og utenfor kroppen via nervesystemet, hormoner eller andre kjemiske forbindelser. For eksempel registrerer bukspyttkjertelen mengden glukose i blodet, og produserer enten insulin eller glukagon på bakgrunn av dette. Hormonproduksjonen er nøye regulert.

Vu

rd

Både nervesystemet og hormonsystemet kan rammes av sykdom eller skader, som kan ha stor innvirkning på måten kroppen fungerer på.

BEGREPER akson dendritt det perifere nervesystemet hjernestammen hormon hormonkjertel

hypofysen hypotalamus lillehjernen livsstilssykdom nervesignaler refleks

ryggmargen sanseceller sentralnervesystemet stoffskifte storhjernen synapse

113

KROPP OG HELSE

OPPGAVER Kroppens kommunikasjonssystem 1 Finn svar – likheter og forskjeller Beskriv noen likheter og noen forskjeller mellom nervesystemet og hormonsystemet.

2 Finn svar – sanser a Hvilke sanser har vi? b Forklar hvordan sansene er helt avgjørende for at mennesker og andre dyr skal kunne reagere på omgivelsene.

ek se m

pl ar

3 Finn ut mer Når vi skal forklare naturfaglige fenomener, bruker vi ofte modeller og analogier. Nerve- og hormonsystemet sammenliknes ofte med e-post og vanlig post. Diskuter hva som menes med en analogi, og finn ut hvilket av de to kommunikasjonssystemene som tilsvarer henholdsvis e-post og vanlig post.

Begrunn svaret.

Nervesystemet

er

in

gs

4 Tegn og forklar – nervesignaler a Tegn to nerveceller som er forbundet via en synapse. Sett navn på de ulike delene. b Forklar hvordan nerveimpulsen ledes fra den ene cellen til den neste.

rd

5 Finn svar – sentralnervesystemet Hva er de viktigste oppgavene til hjernen og ryggmargen?

6 Sorter Sorter disse hendelsene som viljestyrt eller ikke-viljestyrt: – Avslappet pusting – Utskilling av hormon fra hormonkjertel – Løpe til bussen – Fordøyelse – Lese en bok – Hente et glass vann – Hjertebank

Vu

114

7 Diskuter – hjernen Hvilken oppgave har lillehjernen?

Gå sammen to og to, og tenkt igjennom noen aktiviteter dere har vært med på hvor lillehjernen har vært involvert. Diskuter hvilke sanser og nerveceller dere har benyttet i aktiviteten.

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

8 Beregn Tenk deg at du går barbeint og tråkker på en spiss stein. Hvor lang tid tar det fra du tråkker på steinen til du registrerer smerten, når du vet at nervesignalet har en fart på 5 km/t. Hint: Du må vite hvor høy du er.

Hormonsystemet 9 Finn svar – adrenalin a Hva er adrenalin, og hvor dannes det? b Forklar hvorfor adrenalin blir kalt flykt- eller kjemp-hormonet. c Kan adrenalin benyttes som sovemedisin? Hvorfor? / Hvorfor ikke?

ek se m

pl ar

10 Finn ut mer – regulering Bruk ulike kilder for å finne ut mer. a Forklar hvorfor det er viktig at både tidspunkt for produksjonen av hormoner og mengden som produseres, blir regulert. b Finn et eksempel på at regulering av et hormon svikter, og beskriv hvilke konsekvenser dette får.

gs

11 Finn ut mer – blodsukker Bruk ulike kilder for å finne ut mer. a Diabetes ble tidligere kalt sukkersyke. Gi en forklaring på hvorfor. b Hvorfor er det så viktig at blodsukkeret er riktig regulert?

Vu

rd

er

in

12 Tren begreper Hvilke påstander nedenfor er riktige? a Insulin sendes ut i blodet når glukosemengden i blodet øker. b Insulin sendes ut i blodet når glukosemengden i blodet minker. c Glukagon sendes ut i blodet når glukosemengden i blodet øker. d Glukagon sendes ut i blodet når glukosemengden i blodet minker. e Produksjonen av insulin og glukagon stoppes når det ikke er bruk for dem lenger.

13 Tegn og forklar – lag diagram I et forsøk ble blodsukkeret målt hos tre personer før og etter at de hadde drukket et glass med vann, cola eller cola zero. Målingen ble foretatt rett før de drakk, og deretter 10, 20, 45, 60 og 90 minutter etter at de hadde drukket.

– Kari drakk vann.

– Sahra drakk cola.

– Ali drakk cola zero.

115

KROPP OG HELSE

I tabellen ser du resultatene fra målingene: Konsentrasjon av blodsukker (mmol/L) Kari (vann)

Sahra (cola)

Ali (cola zero)

0

4.5

4.0

4.3

10

4.8

8.0

5.6

20

4.3

9.3

5.4

45

4.5

6.5

4.9

60

4.9

5.4

4.0

90

5.0

4.5

pl ar

Tid i minutter

4.2

Hvem av de tre personene er kontrollen i forsøket?

Hvem er forsøkspersonene?

Hva er avhengig og uavhengig variabel i forsøket?

Lag en grafisk framstilling av blodsukkerresultatene med tid på x-aksen og blodsukkerkonsentrasjon på y-aksen. e Sammenlikn kurvene fra de tre forsøkene. Er det noen forskjeller? f Hva er konklusjonen av forsøket? Diskuter.

gs

ek se m

a b c d

rd

er

in

14 Tren begreper og prosesser Tabellen skal gi en oversikt over hvor noen viktige hormoner blir produsert, hva som regulerer prduksjonen og hvilken funksjon de har. Fyll ut det som mangler.

Vu

116

Hormonkjertel

Binyrer

Hormon

Reguleres av

Progesteron, østrogen, testosteron

Hormoner fra hypofysen

Adrenalin Nervesignaler fra hypotalamus Tyroksin

Bukspyttkjertel

Funksjon/ Oppgave

Søvn

Hormoner fra hypofysen Blodsukker

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

Andre oppgaver 15 Finn svar a Hva menes med at nerve- og hormonsystemet samarbeider? b Hvilken rolle har hypotalamus og hypofysen i dette samarbeidet?

16 Tren begreper Kople begrep med riktig forklaring.

Forklaring

1

Synapse

A

Korte utløpere på nervecellen, som mottar nervesignaler fra en annen nervecelle

2

Hjernestamme

B

En samling celler som produserer ett eller flere hormoner

3

Refleks

C

En ikke-viljestyrt reaksjon på en opplevelse eller et sanseinntrykk

4

Dendritt

D

Forbindelse mellom to nerveceller eller en nervecelle og en muskelcelle

5

Hormon

E

Kontrollsentral som forbinder nerve- og hormonsystemet

6

Hypotalamus

F

Forbinder hjernen og ryggmargen

7

Hormonkjertel

G

Kjemisk forbindelse som følger blodstrømmen

er

in

gs

ek se m

pl ar

Begrep

Vu

rd

17 Diskuter Tenk deg at du er i butikken og det lukter nybakte boller der. Du bestemmer deg for å kjøpe en, og når du kommer ut av butikken, spiser du den.

Diskuter hvilke sanser du bruker inne i butikken. Hvordan får sansene deg til å bestemme deg for å kjøpe en bolle?

Forklar med dine egne ord hvordan blodsukkeret reguleres etter at du har spist bollen.

Beskriv hvordan nerve- og hormonsystemet samarbeider i denne situasjonen.

18 Diskuter Bruk adrenalin som eksempel og forklar hvordan hormonsystemet og nervesystemet samarbeider.

19 Finn ut mer Hvordan kan de tre hormonene adrenalin, insulin og tyroksin samarbeide under en treningsøkt?

117

KROPP OG HELSE

AKTIVITETER 1 Plakat – om hormoner I denne aktiviteten skal dere finne ut og lære mer om ulike hormoner i kroppen.

Du trenger – A3-ark og penner

ek se m

pl ar

Framgangsmåte 1 Gå sammen to og to og velg et hormon fra denne lista: – Endorfin – Serotonin – Oxytosin – ADH (vasopressin) 2 Finn ut a Hvor blir hormonet produsert og skilt ut? b Hvilken funksjon har det i kroppen?

Lag en plakat som dere presenterer for klassen.

2 Smaks- og luktesansen

in

rd

er

Du trenger – En teskje – Kanel

gs

I denne aktiviteten skal dere utforske samarbeidet mellom smaks- og luktesansen.

Framgangsmåte 1 Hold deg for nesen mens du tar litt kanel i munnen. Hva smaker du?

2 Slipp nesen. Hva smaker du nå?

Vu

118

Spørsmål til resultat og drøfting – Hvordan smakte kanel da du holdt deg for nesen?

– Hva skjedde da du ikke holdt deg for nesen lenger?

– Forsøk å forklare hva du observerte med sansene.

3 Balanse I denne aktiviteten skal dere utforske balansen og lillehjernens funksjon.

Du trenger – Yoga- eller gymmatte Framgangsmåte Gå sammen to og to, og bytt på å gjøre øvelsene. Dere skal hele tiden stå på en matte.

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

pl ar

1 Stå mot hverandre på ett bein, mens foten på det andre beinet støttes mot leggen. La armene henge ned. Se på hverandre mens dere gjør øvelsen. Er det vanskelig å holde balansen?

2 Gjør øvelsen igjen, men denne gangen med øynene lukket. Oppleves det forskjellig fra øvelsen i punkt 1?

3 Gjør øvelsen igjen, men nå med blikket festet på et fast punkt. Hvordan er det nå?

4 Gjør øvelsene 1–3 en gang til, men denne gangen strekker dere armene opp i været samtidig som dere står på ett bein. Er det noen forskjell fra da dere hadde armene hengende ned?

5 Stå på ett bein mot hverandre med ca. ett skritt imellom dere, og dytt forsiktig på hverandre mens dere forsøker å holde balansen.

6 I alle øvelsene kan dere se hvem som klarer å holde balansen lengst.

er

4 Hull i hånden

in

gs

ek se m

Spørsmål til resultat og drøfting – Var det like lett å holde balansen i alle de tre første øvelsene?

Hvorfor / hvorfor ikke?

– Hva med balansen når dere hadde hendene hengende ned i forhold til å ha dem strukket over hodet?

– Skriv en oppsummering av øvelsene dere har gjort, og fortell hva som bidro til god balanse, og hva som bidro til dårlig balanse.

– Hvorfor er det viktig å ha god balanse?

– Foreslå noen øvelser som kan trene opp balansen.

Vu

Du trenger – Et A4-ark

rd

I denne aktiviteten skal dere utforske en optisk illusjon.

Framgangsmåte 1 Rull arket sammen til et rør.

2 Hold papirrøret med den ene hånden, og sett det til det ene øyet som en kikkert, mens du ser mot et lyst område.

3 Lukk det andre øyet.

4 Før den andre hånden opp på siden av røret med håndflaten mot deg.

5 Åpne begge øynene.

6 Hva ser du? Kan du se «gjennom hånden»?

Spørsmål til resultat og drøfting – Forklar hva vi mener med en optisk illusjon.

– Finn ut hva som er årsaken til at du ser et hull i hånden.

119

KROPP OG HELSE

5 Ledning av nervesignaler i nervesystemet I dette forsøket skal dere undersøke berøringssansen og regne på reaksjonstid.

Du trenger – Stoppeklokke

ek se m

pl ar

Framgangsmåte 1 Klassen deles inn i grupper på 8–10 elever.

2 Hver gruppe står i en ring med ansiktet vendt ut av ringen, og alle holder hverandre i hendene.

3 Elev nummer 1 har en stoppeklokke i venstre hånd.

4 Hvis du er elev nummer 1, starter du stoppeklokka når du gir et håndtrykk til eleven du holder i din høyre hånd.

5 Elev nummer 2 sender håndtrykket videre så raskt som mulig til elev nummer 3.

6 Signalet sendes videre gjennom hele ringen.

7 Samtidig som du mottar håndtrykket fra eleven til venstre for deg, stopper du stoppeklokka.

8 Noter tiden.

9 Gjenta forsøket fem ganger, og noter tiden hver gang.

rd

er

in

gs

Spørsmål til resultat og drøfting – Sett opp reaksjonstidene til gruppa i en tabell.

– Regn ut den gjennomsnittlige reaksjonstiden for hver person ved å dele tiden på antall elever.

– Tegn en enkel figur som viser hvordan nervesignalene gikk i en av forsøkspersonene. Skriv en kort tekst til figuren.

– Endrer reaksjonstiden seg med antall forsøk? Hvorfor / hvorfor ikke?

Vu

120

6 Hjernefrys

Øvelsen er en variant av «stiv heks». Hensikten med denne øvelsen er å lære begreper samtidig som du er i aktivitet.

Framgangsmåte Alle elevene i klassen går ut i skolegården og fordeler seg utover et område.

Avhengig av hvor mange elever det er i klassen, kan det være en eller to som skal «ta» de andre. Læreren kan følge med på spillet.

1 Spillet starter med at den som «har’n», skal røre ved de andre spillerne.

2 De spillerne som blir «tatt», skal stoppe opp og bli stående.

3 Spillere som har blitt tatt, kan bare befris dersom en tredje spiller som ennå ikke er tatt, rører ved en som står stille, og sier et begrep fra kapitlet – for eksempel «hormon»

4 NERVE OG HORMON SYSTEMET

4 Spilleren som skal befris, må kunne forklare hva ordet betyr – her «kjemisk forbindelse» – for å bli fri. De to i paret som jobber med et begrep, er immune mot å bli tatt mens begrepet forklares.

5 Dersom den som er tatt, ikke klarer å forklare hva begrepet betyr, kan den som forsøkte å befri, løpe videre til neste. Den som ikke kunne forklare begrepet, blir stående og vente på at en ny fri spiller kommer med et nytt begrep.

Ha gjerne en regel om at en spiller ikke kan si det samme begrepet mer enn én gang.

7 Tegnspråk

pl ar

I denne aktiviteten skal dere utforske tegnspråk og lære begreper samtidig.

Hvis du ikke kan tegnspråk fra før, vil dette lære deg å kommunisere på en ny måte.

ek se m

Du trenger – Tilgang på internett

rd

er

in

gs

Framgangsmåte 1 Gå sammen to og to.

2 Søk opp ordet «tegnordbok» på internett.

3 Bruk begrepslista bakerst i kapitlet og søk opp flere av begrepene.

4 Lær dere minst fem begreper hver med tegnspråk.

5 Bytt læringspartner, og se om dere kan lære noen nye tegn av hverandre.

Tips: Hvis det er begreper fra ordlista som tegnordboka ikke har, så forsøk å sette sammen to ord, for eksempel «nerve» + «celle» = «nervecelle».

Vu

Spørsmål til resultat og drøfting – Kunne du tegnspråk fra før?

– Hvis ja, lærte du noen nye tegnord?

– Hvis nei, hvor mange nye ord lærte du?

– Hvor lenge må du øve på disse ordene for at du skal huske dem lenge, tror du?

121

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Tenk deg at en som ikke har møtt deg før, spør hvem du er. Svaret ditt sier trolig noe om identiteten din – det som gjør at du er deg. Identitet er sammensatt og i stadig utvikling, særlig i ungdomstiden når man går fra å være barn til å bli voksen. Hvem er jeg? Hvem ønsker jeg å være? Hvem mener andre at jeg er? For å bli trygg på seg selv er det viktig å finne ut av og akseptere den man er, bli kjent med egne grenser og respektere andres.

Vu

5

KJØNN OG IDENTITET  HVEM ER JEG?

Når du har jobbet med dette kapitlet, skal du kunne – forklare hva som menes med begrepene biologisk kjønn og kjønnsidentitet – forklare hva seksuell identitet er, og kjenne til ulike seksuelle identiteter – diskutere hvordan kunnskap om kjønnsidentitet og seksuell identitet er viktig for vår psykiske helse – gjøre rede for hvorfor grensesetting er viktig, og diskutere etiske dilemmaer knyttet til grensesetting

ek se m

pl ar

Før du leser Hva forbinder du med identitet? Skriv ned minst tre ting som du mener sier noe om din identitet.

Identitet

Vu

rd

er

in

gs

Identitet har opptatt filosofer, samfunnsvitere, psykologer, naturvitere og folk flest langt bakover i tid. Identitet handler om personlighet, altså om hvordan vi tenker, handler og føler, men også om hvordan vi oppfatter oss selv – selvbildet.

Hva er det egentlig som former identitet? Identitet er knyttet til kropp, hvordan den er bygd og fungerer, og hvilke kjemiske forbindelser som virker hvor. Dette er den biologiske delen som i utgangspunktet er bestemt av arvestoffet, DNA. Men identitet formes også av påvirkning utenfra, som oppdragelse og miljøet rundt oss.

Kjønn og seksualitet er viktige deler av vår identitet.

De kjønnsorganene vi er født med, viser det vi kaller biologisk kjønn – gutt eller jente. Men ikke alle opplever at det er samsvar mellom biologisk kjønn og det man føler seg som.

Arvestoffet – DNA DNA inneholder oppskriftene på hvordan en organisme skal se ut og fungere, og oppskriftene arves fra foreldre til avkom.

DNA kalles derfor også for arvestoff. DNA er en kjemisk forbindelse som består av store, komplekse molekyler og finnes i hver eneste celle i en organisme.

KROPP OG HELSE

Kjønn Arvestoffet, DNA, som finnes i alle cellene i kroppen din, inneholder oppskriften på hele deg – hvordan du ser ut, hvordan kroppen din fungerer, og til og med noe om hvilke talenter du har. Det er altså DNA som bestemmer biologisk kjønn – gutt eller jente – og allerede når fosteret er noen uker gammelt, viser kjønnsorganene kvinnelige eller mannlige trekk.

er

cellekjerne

kromosom

rd

celle

in

gs

ek se m

pl ar

X- og Y-kromosomer DNA er lange, trådformete molekyler som er kveilet opp til strukturer kalt kromosomer, og mennesket har 46 kromosomer i alle kroppsceller. De danner 23 par, og kromosomene i par 23 kalles kjønnskromosomer fordi de bestemmer biologisk kjønn. Det finnes to typer kjønnskromosomer: X-kromosomer og Y-kromosomer.

Vu

124

DNA

Mennesket har 46 kromosomer i alle kroppsceller, og de danner 23 par. I hvert par er det ene kromosomet fra mor og det andre fra far, og begge inneholder oppskriftene på de samme egenskapene, som øyefarge og biologisk kjønn. Finn kjønnskromosomene på de to bildene.

Hva er forskjellen?

5 KJØNN OG IDENTITET  HVEM ER JEG?

Kjønnsceller, egg- og sædceller, skiller seg fra kroppsceller ved at de bare har 23 kromosomer, og dermed kun ett kjønnskromosom. I alle eggceller er dette et X-kromosom, mens sædceller har enten et X-kromosom eller et Y-kromosom. Når en eggcelle og en sædcelle smelter sammen ved befruktning, får det nye individet 23 kromosomer fra mor og 23 fra far. Det er kombinasjonen av de to kjønnskromosomene i par 23 som avgjør biologisk kjønn – XX gir jente, XY gir gutt.

Eggceller Sædcelle med 23 kromosomer

23

X

Sædceller X

X

Y

23

X X

XX

X

Y

pl ar

Eggcelle med 23 kromosomer

46

X

Befruktet eggcelle

ek se m

Jente

X

Y

X

XY

Gutt

gs

I eggceller er kjønnkromosomet et X-kromosom, mens sædceller har enten et X-kromosom eller et Y-kromosom. Når disse cellene smelter sammen til den første cellen i det nye livet, er barnets biologiske kjønn bestemt.

Kjønnsidentitet

er

in

Alle eggceller og sædceller inneholder 23 kromosomer og ett av disse er kjønnskromosomet.

Vu

rd

Biologisk kjønn er altså bestemt av kjønnskromosomene. Likevel vet vi at opplevelsen av hvilket kjønn man er, kan være mer komplisert.

Kjønnsidentitet er begrepet som brukes om hvilket kjønn man føler seg som og identifiserer seg med. For de fleste vil det samsvare med det biologiske kjønnet, men ikke for alle.

125

126

KROPP OG HELSE

Hva som er årsaken til at noen opplever at det ikke er samsvar mellom biologisk kjønn og opplevd kjønn, vet vi rett og slett ikke helt.

Noen forskere mener at kjønnsidentitet helt eller delvis er bestemt av arv, mens andre mener at miljøet vi vokser opp i, påvirker den. Det eneste vi vet sikkert, er at noen av oss har en kjønnsidentitet som ikke stemmer med det biologiske kjønnet.

ek se m

pl ar

Vi vet også at hva som blir sett på som maskulint og feminint, er i stadig endring. Ta for eksempel farger på barneklær. Klær ment for jenter, har ofte lyse pastellfarger, mens klær ment for gutter, gjerne har mørkere, sterkere farger. Slik har det ikke alltid vært. I 1918 skrev et amerikansk livsstilsmagasin: «Den generelt aksepterte regelen er rosa for guttene og blått for jentene. Årsaken er at rosa, som er en mer bestemt og sterkere farge, er mer egnet for gutten, mens blått, som er mer delikat og finere, er penere for jenta.»

in

gs

På mange måter er samfunnet i dag mer tolerant og åpent enn før.

Likevel bidrar ofte medier og internett til å tegne et bilde av hvordan vi skal se ut, oppføre oss og være, noe som kan gjøre det vanskelig å føle at man passer inn.

Vu

rd

er

Barnebildet av Franklin Roosevelt som senere blir president i USA, er fra 1886. På denne tiden brukte både gutter og jenter hvite kjoler. Det var praktisk med tanke på bleieskift og kjolen var enkel å gjøre ren med blekemiddel.

5 KJØNN OG IDENTITET  HVEM ER JEG?

Diskuter Hvordan ser samfunnet på kjønn i dag, synes du? Er det rom for å være både maskulin og feminin kvinne? Og mann? Eller har samfunnet definert hvordan kvinner og menn bør se ut og oppføre seg?

Seksuell identitet Seksuell identitet er en viktig del av identiteten din – den handler om hvem du forelsker deg i, og hvem du ønsker å være i et forhold med og etter hvert kanskje ha sex med.

ek se m

pl ar

Begrepet seksuell identitet har i dag en videre betydning enn å definere seg som homofil eller heterofil – eksempler på andre identiteter er panfil og bifil. I perioder av livet hvor man utforsker nye sider av seksualiteten sin, kan man også oppleve å skifte mellom identiteter.

Vu

rd

er

in

gs

Litt gresk Hetero er gresk for annerledes eller ulik, mens homo betyr lik.

Philia betyr kjærlighet. Begrepene heterofil og homofil kan altså oversettes til ulik og lik kjærlighet og knyttes til om man tiltrekkes av motsatt eller samme kjønn.

127

ek se m

pl ar

KROPP OG HELSE

rd

er

in

gs

Å være heterofil innebærer at man forelsker seg i en av motsatt kjønn, og er man homofil, forelsker man seg i en av samme kjønn. Bifile tiltrekkes av begge kjønn. Noen velger å bruke begrepet streit om heterofile og skeiv om dem som ikke er heterofile. Det er ikke alle som ønsker å definere sin seksuelle identitet og kalle seg for eksempel homofil, heterofil eller bifil. Skeiv kan da brukes for å vise at man står litt eller mye til siden for det som de fleste definerer seg som, altså heterofil.

Vu

128

Finn ut mer En seksuell identitet som ikke er så kjent, er panfili. Bruk internett og finn ut hva det er å være panfil.

Før og nå Fram til 1972 var homofili forbudt i Norge. Mange homofile levde derfor i heterofile forhold og fornektet sin seksuelle identitet overfor andre og kanskje også overfor seg selv. I dag har homofile i Norge de samme rettighetene som heterofile – de kan gifte seg, de kan adoptere barn, og lesbiske kan bli gravide ved kunstig befruktning. Slik er det imidlertid ikke i alle land, og på det mest ekstreme kan homofili straffes med døden.

5 KJØNN OG IDENTITET  HVEM ER JEG?

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

Hvorfor er det viktig å øke kunnskap om og toleranse for ulike seksuelle identiteter?

pl ar

De fleste definerer seg som heterofile, men mer åpenhet og kunnskap om seksuell identitet har ført til større mangfold og mer toleranse. Det er likevel fortsatt en vei å gå for at alle skal føle at de kan være den de er uten å møte fordommer og hets. Hvert år er det store Pride-parader over hele verden. Målet med paradene er å feire mangfoldet av ulike kjønnsidentiteter og seksuelle identiteter. Regnbueflagget er sentralt – det har blitt Pride-bevegelsens mest kjente symbol, og de seks fargene illustrerer mangfold.

129

KROPP OG HELSE

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Seksuell identitet, seksuell legning og seksuell orientering er tre begreper som brukes om det samme.

Hvem er jeg?

Din seksuelle identitet kan være stabil gjennom livet, eller den kan endre seg. I ungdomsårene er det vanlig å lure på, og kanskje også tvile på, egen seksuell identitet. Kanskje kjenner du en varm følelse gjennom kroppen når en venn av samme kjønn som du selv, gir deg en klem? Betyr det at du er forelsket? Homofil? Og hva om du kjenner den samme følelsen for en venn av motsatt kjønn? Betyr det at du er bifil? Det er lett å bli usikker, og noen blir også redde. Redd for å være annerledes. Og det kan være vanskelig å finne svar på hva følelsene betyr – nettopp fordi vi alle er forskjellige og føler forskjellig.

Vu

130

5 KJØNN OG IDENTITET  HVEM ER JEG?

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Noen er aldri i tvil om sin seksuelle identitet, andre kan tvile i ungdomsårene, og noen er usikre selv i voksen alder. De fleste mennesker definerer seg som heterofile, og mange tenker nok ikke på at det er noe å fortelle andre. Dette kan oppleves annerledes for skeive, og «å komme ut av skapet» er et uttrykk som blir brukt om det å fortelle dem rundt seg om sin seksuelle identitet. Noen forteller at de synes det var enkelt – de bare fortalte det. For andre er det vanskeligere.

Miljøet og familien man har vokst opp i og lever med, påvirker selvsagt hvor lett det er å være åpen om sin seksuelle identitet. Hvis man er nysgjerrig på hvordan andre har opplevd å «komme ut», finnes det mange beretninger om dette i blant annet bøker, podcaster og tv-dokumentarer.

Hva leste du nå?

1 Gi noen eksempler på hva som påvirker identitet.

2 Hva menes med begrepene biologisk kjønn og kjønnsidentitet?

3 Hvilken kombinasjon av kjønnskromosomer gir oppskriften for jente og hvilken for gutt?

4 Hva menes med begrepet seksuell identitet?

5 Hvorfor er kjønnsidentitet og seksuell identitet to viktige deler av vår identitet?

131

KROPP OG HELSE

Hva påvirker identitet?

Selv om noe av identiteten din er bestemt allerede ved fødselen, påvirkes den gjennom hele livet. Dine arvede trekk og egenskaper får du ikke gjort noe med, men det som bestemmes av miljø, kan du faktisk påvirke. Hver dag tar du små og store valg som påvirker livet ditt og bidrar til å gjøre deg til den du er. Noen valg er enkle, andre er mer krevende – uansett er det til god hjelp å være trygg på seg selv.

Å være trygg i seg selv

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

De fleste opplever å bli tryggere på hvem de er etter hvert som de blir eldre. Men det er utfordringer på veien, og du er ofte i situasjoner hvor du må ta valg som forteller noe om hvem du er. Står du fram og forsvarer han som blir plaget for å være feminin? Tør du å fortelle ei jente at du er forelsket i henne? Kler du deg akkurat som du vil, i de klærne du synes er finest? Tar du et nei for et nei hvis du foreslår å gjøre noe andre ikke vil eller tør? Sier du imot hvis noen ytrer holdninger du mener ikke bør tolereres?

Vu

132

5 KJØNN OG IDENTITET  HVEM ER JEG?

er

in

gs

ek se m

Å sette grenser Hver eneste dag setter du grenser. Det kan være hvor mye du orker å gi på trening, eller hva du vil dele av egne tanker i en samtale med noen i klassen. Du setter også grenser knyttet til din egen kropp. Hvor nærme liker du å ha den du snakker med? Liker du å gi og få klemmer? Vi har ulike grenser for intimitet – noen liker mye nærhet og berøring, andre mindre. I årene framover vil du også måtte sette grenser når det gjelder berøring av mer seksuell karakter. Husk at det er lov å si nei, og det er lov å ombestemme seg. Det er viktig å bli bevisst både egne og andres grenser, og respektere dem. Det er også nyttig å vite litt om hva det står i loven om seksuell atferd og alder.

pl ar

Ingen tar bare gode avgjørelser, og det kan være nyttig lærdom i å ta dårlige valg – erfaring kan føre til økt innsikt og større sannsynlighet for å ta bedre valg neste gang du er i en liknende situasjon. I ungdomsårene vil det være situasjoner knyttet til kropp og seksualitet hvor du må ta valg. Det kan handle om å tørre å si ifra om egne grenser, eller å være oppmerksom på og respektere andres grenser.

Vu

rd

Hva sier loven?

«Et nei er et nei» er et uttrykk som er blitt brukt i kampanjer rettet mot ungdom og unge voksne for å redusere antall seksuelle overgrep og voldtekter. Det er vanlig å tenke at voldtekt kun er noe som skjer ved bruk av fysisk makt og vold, men det er ikke tilfellet. I Norge er det straffbart å utføre seksuelle handlinger med andre uten samtykke, og å tvinge noen til å utføre seksuelle handlinger på seg selv. Ifølge straffeloven kan en seksuell handling for eksempel være å kline eller ta på puppene eller kjønnsorganene til noen, enten utenpå eller innenfor klærne.

Det er altså viktig med samtykke for at seksuelle handlinger ikke skal være straffbare. Men hvordan vet man at begge vil? Loven sier at det er din plikt å undersøke om personen du er sammen med, ønsker å kysse, bli tatt på eller ha sex. Det kan skje med ord, men også med kroppsspråk. Det kreves altså ikke at ordet «nei» blir uttalt – det holder at man viser med kroppsspråket at man ikke vil. Er man over den kriminelle lavalderen som er 15 år, kan man bli dømt og i verste fall få fengselsstraff dersom retten mener man burde ha forstått at personen ikke ville.

133

KROPP OG HELSE

ek se m

pl ar

134

På politiets nettsider, politiet.no, finner du gode råd.

Vu

rd

er

in

gs

Seksuell lavalder I Norge er den seksuelle lavalderen 16 år. Det betyr at det er ulovlig å utføre seksuelle handlinger med noen som er under 16 år, uansett om begge ønsker det. Det finnes unntak, og dersom to personer under 16 år, men med omtrent samme alder og utvikling ønsker å ha sex, så kan det være lovlig. Loven om seksuell lavalder er ment å beskytte barn og unge mot overgrep fra voksne.

Finn ut mer – seksuelle overgrep Gå inn på politiets nettsider og finn fram til siden om voldtekt og seksuelle overgrep. Finn svar på disse spørsmålene. a Hva defineres som en seksuell handling? Gi noen eksempler. b Hvordan defineres voldtekt? Blir voldtekt definert annerledes hvis personen er under 14 år? c Er det noe av informasjonen du fant, som overrasket deg?

Begrunn.

Deling av seksualiserte bilder og videoer Etter at smarttelefon ble noe de aller fleste har, er det blitt et problem at nakenbilder og seksualiserte videoer blir delt. Det kan virke uskyldig å ta et bilde av puppene sine eller underlivet sitt og sende det til noen, eller videresende en video noen har sendt deg. Men det er

5 KJØNN OG IDENTITET  HVEM ER JEG?

135

mange grunner til at du skal la være. Det er ulovlig å sende nakenbilder til noen som ikke har bedt om det, og det er forbudt å ha seksualiserte bilder og videoer av barn under 16 år – uansett om den på bildet har sagt at det er greit.

Dersom noen presser deg til å ta eller dele seksualiserte bilder, er også det ulovlig, og det kan være lurt å si fra til noen du stoler på. Det å ikke la seg presse til å gjøre noe man er ukomfortabel med, er et viktig ledd i det å bli trygg på seg selv og ta ansvar for egen kropp og helse. Det er alltid lov å si nei, og man skal alltid respektere et nei.

ek se m

pl ar

Men bildedeling er ikke bare problematisk fordi det kan være forbudt.

Har du tenkt igjennom hvilke andre konsekvenser det kan få om du deler nakenbilder av deg selv eller andre? Når bildet er sendt, har du ingen kontroll på hva som skjer med det videre. Er du komfortabel med at hvem som helst kan se bildet, og at det finnes «der ute» i lang tid?

Vu

rd

er

in

gs

Sannsynligvis er svaret «nei», men alle kan gjøre feil og dele noe man angrer på i ettertid. Da kan det være vanskelig å si ifra til en voksen fordi det føles flaut og dumt å ha gjort noe man vet man burde latt være. Husk at det alltid er hjelp å få enten hos foreldre, lærere, helsesykepleier, andre voksne du stoler på, eller på slettmeg.no.

...

Tenk etter På hvilken måte kan det å dele egne og andres seksualiserte bilder påvirke din psykiske helse?

KROPP OG HELSE

Ha et kritisk blikk!

pl ar

Du er på mange måter heldig som vokser opp i et informasjonssamfunn. Internett gjør at du enkelt kan finne informasjon om hva enn du lurer på. Utfordringen er at hvem som helst kan publisere nesten hva som helst – bilder kan være manipulert, og filmer som utgir seg for å være ekte situasjoner, kan være skuespill. Det er derfor helt nødvendig å være kritisk til det du ser og leser, og det er lettere om du har litt kunnskap om emnet fra før. Vi vet for eksempel at stadig flere barn og unge ser porno på nettet – og dette blir mange unges første møte med sex. Da er det viktig å vite litt om denne industrien.

rd

er

in

gs

ek se m

Porno vs. virkeligheten Vi er vant med at actionfilmer er spektakulære og overdrevne i forhold til det virkelige livet – det samme gjelder pornofilmer, de gir et urealistisk bilde på sex. Skuespillerne har fått rollene blant annet ut fra utseende. De følger et manus, og sexscenene filmes fra vinkler som gir et uriktig inntrykk både av skuespillernes kropp og de seksuelle stillingene. Selv om porno kan oppleves som pirrende, spennende og gi seksuell nytelse, kan det også føre til at ungdom starter seksuallivet sitt med et feilaktig bilde av hva sex er. For å få et godt seksualliv er det viktig at man har respekt for partnerens grenser og setter egne grenser – og man skal ikke være med på noe man ikke er komfortabel med. I starten kan sex ofte oppleves både klønete og kleint, og det er helt vanlig å famle og prøve seg fram sammen. Dette ser man aldri i en pornofilm, fordi virkeligheten er ikke som på film.

Vu

136

Sånn er jeg Hvem du er, og hvem du ønsker å være, endrer seg gjennom livet.

Hvordan vi ser på oss selv, henger nøye sammen med fysisk og psykisk helse, og det å være trygg på seg selv er viktig for å styrke selvfølelsen. De færreste av oss er til enhver tid fornøyd med hvem vi er, eller hvordan vi ser ut. Man kan føle at man er for kort, for høy, for tynn, for tjukk, for innadvendt, for utadvendt, for vanlig eller for annerledes. Noe kan man gjøre noe med, men det viktigste er å akseptere seg selv og jobbe for å bli komfortabel med den man er. Å snakke med andre om hva vi føler og opplever, kan ofte være en del av nøkkelen til å bli trygg på seg selv. Ved å dele det vi tenker, med noen vi stoler på, kan vi få bekreftelse på at vi er bra nok. Det er også nyttig å høre andres erfaringer og historier. Kanskje er vi ikke så annerledes og alene som vi trodde? Det er mange som er villige til å snakke med deg, støtte og utfordre deg – det kan være venner,

ek se m

pl ar

5 KJØNN OG IDENTITET  HVEM ER JEG?

gs

foreldre, lærere, helsesykepleier eller fastlege, men også på nettet finnes det trygge forum hvor du kan søke informasjon og komme i kontakt med andre. Nedenfor finner du noen tips til steder du møter trygge voksne.

Vu

rd

er

in

Hva leste du nå?

1 Finn minst tre eksempler på situasjoner hvor man kan føle det nødvendig å sette grenser for seg selv.

2 Hva menes med begrepet «samtykke»?

3 Hva sier loven om deling og oppbevaring av seksualiserte bilder av barn under 16 år?

4 På hvilken måte kan det at barn og unge ser porno, være problematisk?

5 Nevn noe du mener kan bidra til at man blir tryggere på seg selv.

Gode kilder Ung.no Mentalhelseungdom.no Korspaahalsen.rodekors.no Sidetmedord.no Snakkompsyken.no

137

KROPP OG HELSE

SAMMENDRAG Alle mennesker har en identitet, og den uttrykker noe om hvem du er, og hvordan du er, altså noe om personligheten din. Seksualitet og kjønn er en del av din identitet.

Kjønnsidentitet sier noe om hvilket kjønn vi føler oss som, mens hvem vi forelsker oss i og vil være kjæreste med, kalles seksuell identitet. Heterofili, homofili, bifili og panfili er noen eksempler på seksuell identitet.

ek se m

pl ar

Biologisk kjønn er bestemt av DNA, nærmere bestemt kjønnskromosomene, og allerede noen uker etter befruktning viser fosterets kjønnsorganer kvinnelige eller mannlige trekk. Alle eggceller har et X-kromosom, mens sædceller har enten et X-kromosom eller et Y-kromosom. Når en eggcelle og en sædcelle smelter sammen ved befruktning, er det kombinasjonen av kjønnskromosomer som avgjør biologisk kjønn – XX gir jente, XY gir gutt. Ikke alle opplever at det er samsvar mellom kjønnsidentitet og biologisk kjønn.

rd

er

in

gs

Som ungdom kan det være krevende å ta valg i situasjoner knyttet til identitet og kropp. Da er det viktig å være bevisst både egne og andres grenser, og respektere dem. De fleste vil havne i situasjoner hvor det er vanskelig å vite hva man skal gjøre eller si – og hvor egne grenser blir testet. Det hjelper ofte å dele tankene sine med andre – en venn, forelder, lærer, helsesykepleier eller noen andre man stoler på. Sjekk også gjerne hva loven sier, og vær kritisk til det du ser og leser på nettet og andre steder.

Vu

138

BEGREPER arvestoff bifil biologisk kjønn DNA heterofil

homofil identitet kjønnsceller kjønnsidentitet kjønnskromosomer

kromosomer seksuell identitet seksuell lavalder skeiv streit

5 KJØNN OG IDENTITET  HVEM ER JEG?

OPPGAVER Identitet 1 Diskuter – arv og miljø Det er mange faktorer som påvirker identitet, og vi kan si at identitet påvirkes av både arv og miljø. Hva mener vi med det?

2 Tren begreper – kjønn Forklar hva som menes med begrepene biologisk kjønn og kjønnsidentitet.

Påstand

pl ar

3 Finn svar – DNA og kromosomer Hvilke av disse påstandene er fleip, og hvilke er fakta?

Fleip eller fakta?

ek se m

Alle kroppsceller inneholder oppskriften på hele deg.

Kjønnscellene til menn kalles testikler.

Mennesker har 48 kromosomer fordelt på 24 par.

gs

Eggceller og sædceller inneholder 23 kromosomer.

in

DNA som er kveilet sammen til strukturer, kalles kromosomer.

er

Kromosomkombinasjonen XY gir oppskriften på jente.

Vu

rd

I et kromosompar er det ene kromosomet arvet fra mor og det andre fra far.

4 Finn svar – kjønnsceller a Hva kaller vi kjønnscellene til kvinner og kjønnscellene til menn? b Forklar hvorfor kjønnscellene inneholder kun 23 kromosomer. c Dersom kjønnscellene ikke hadde hatt halvert kromosomtall i forhold til kroppscellene, hva hadde konsekvensene da blitt?

5 Finn ut mer – kromosomkombinasjoner Det hender at mennesker blir født med flere eller færre enn 46 kromosomer.

Det kan få ulike konsekvenser. Her skal du finne ut litt mer om noen av dem. a Trisomi 21 kjennetegnes av at kromosompar 21 har tre kromosomer i stedet for to. Trisomi har et mer kjent navn – hvilket? b Ikke alle har to kjønnskromosomer i kroppens celler. Finn ut litt om Turners syndrom og Kleinfelters syndrom.

139

KROPP OG HELSE

6 Finn svar – kromosomtall Gå sammen med en medelev og finn ut hvilke tall som mangler i tabellen.

Antall kromosomer i kroppscellene

Organisme Bananflue

Antall kromosomer i kjønnscellene

8

Katt

19

Erteplante

14

ek se m

pl ar

7 Finn ut mer – kjønnsidentitet Noen bruker begrepet «født i feil kropp» om opplevelsen de har av egen kjønnsidentitet. Bruk en søkemotor og finn fram til en person som har stått fram og fortalt om dette. Skriv 1–2 avsnitt om hvordan personen opplever å ha en kjønnsidentitet som ikke samsvarer med det biologiske kjønnet.

gs

8 Finn svar – seksuell identitet a Hva menes med begrepene homofil, bifil og heterofil? b Hva menes med begrepene streit og skeiv? c Hvilke andre begreper betyr det samme som seksuell identitet?

rd

er

in

9 Diskuter – seksuell identitet Maria er 15 år og kjenner at forholdet til bestevenninnen har endret seg. Maria har aldri vært ordentlig forelsket før, men tror hun er forelsket i venninnen sin.

Hun er litt bekymret for at dette betyr at hun ikke er heterofil. Hva tenker du?

Hva ville du sagt til Maria hvis hun kom til deg og fortalte dette?

Vu

140

Hva påvirker identitet?

10 Reflekter – identitet Hvordan vil du forklare begrepet identitet? Hva påvirker identitet?

Skriv en kort tekst.

11 Diskuter – internett Politiet mener at barn og ungdom havner i ubehagelige situasjoner på nettet, som de ikke ville havnet i ellers, fordi man føler seg mer anonym på internett.

Er det riktig at barn og unge føler seg mer anonyme på nettet? Og er man egentlig det? Diskuter.

12 Reflekter – et kritisk blikk Hvordan kan vi vite om det vi leser er til å stole på? Skriv ned minst fire punkter for hva vi kan se etter eller finne ut av for å vurdere om en kilde er pålitelig eller ikke.

5 KJØNN OG IDENTITET  HVEM ER JEG?

pl ar

13 Diskuter – å være trygg på seg selv Gå sammen i grupper på 3–4 personer og diskuter disse dilemmaene: a Hamid har fått sin første kjæreste. Han er veldig forelsket og synes det er fint å leie, kose og kysse. Nå vil imidlertid kjæresten at de skal ha sex, men Hamid er usikker på om han er klar. Hvordan kan han finne ut det? b Jenny er veldig forelsket i Sara, og de to har kysset noen ganger på fest.

Forrige gang ble de liggende å kysse og ta litt på hverandre, men plutselig sa Sara stopp og gikk. Senere på kvelden kysset de litt igjen. Jenny er forvirret, hva bør hun gjøre? c Kristian og Amina er gode venner. Den siste tiden har Kristian merket at ting har forandret seg litt – Amina har begynt å flørte med ham, og hun kan plutselig finne på å stryke ham over armen eller låret. Kristian ønsker ikke å være noe annet enn venn med Amina. Hvordan kan han fortelle eller vise henne dette uten å såre henne eller risikere vennskapet deres?

ek se m

14 Diskuter – porno Skriv ned minst tre grunner til at det kan være uheldig at barn og ungdom ser porno.

er

in

gs

15 Diskuter – porno I vennegjengen til Ilja snakkes det mye om porno. Ilja har sett litt porno, men synes ikke det er noe særlig, og ønsker ikke å se mer. En dag Ilja er sammen med noen venner, vil en av dem gjerne vise noen filmklipp på et pornonettsted.

Ilja har i grunnen ikke lyst og prøver å si nei, men de andre er gira. Hva kan Ilja si for å slippe unna uten å virke kjip?

Vu

rd

16 Reflekter – nakenbilder Bruk en søkemotor og søk på: «Ung.no er det lov å sende nudes eller dickpics».

Les artikkelen som kommer opp, og svar på disse oppgavene: a Skriv ned minst tre ting du ikke visste fra før. b Er det noe av det du har lest, som du er uenig i? c Er lovverket for strengt, passe eller for lite strengt? Begrunn.

17 Reflekter – hvem er jeg?

Skriv en kort tekst eller et dikt som beskriver hvem du er. Du bestemmer selv hva du vil legge vekt på, men teksten skal fortelle leseren litt om personligheten og identiteten din.

141

KROPP OG HELSE

AKTIVITETER 1 Gruppediskusjon Nedenfor er noen filmklipp som dere skal se. Diskuter så de tilhørende oppgavene i grupper.

pl ar

Diskusjonsoppgave 1 Finn episode 6 i sesong 1 av NRK-serien Blank. Spol til tiden 12:25 og se resten av episoden. a Hvilke tegn viser Ella på at hun ikke vil ha sex? Tror dere Mads merker det, men overser det, eller tror dere ikke han merker noe? b Hva kunne Mads gjort annerledes? Og Ella? c Hva skjer på slutten? Hva tror dere Mads tenker, og hva tenker Ella?

Er det noen som har «skylden»? I så fall, hvem?

ek se m

Diskusjonsoppgave 2 Finn episode 2 i sesong 2 av NRK-serien Lovleg. Se fra tiden 1:40–3:00.

Gis det samtykke her? Begrunn.

rd

er

in

gs

Diskusjonsoppgave 3 Denne informasjonsfilmen handler om å bruke «homo» som skjellsord og er laget av Norsk Folkehjelp. Målet er å sette i gang refleksjoner rundt egne holdninger og eget språk. Du finner filmen ved å søke på «Skjellsord – homo». a Kan dere kjenne dere igjen i filmklippet? Er denne typen språkbruk utbredt på skolen deres eller i miljøet deres? Hva er i så fall likt, og hva er ulikt? b Guttene i filmen har en fleipete tone. Er det greit å bruke skjellsord bare man har en fleipete tone? c Hvor går grensa for bruk av skjellsord?

Vu

142

Diskusjonsoppgave 4 Finn filmen «Te og seksuelt samtykke» på nettet ved å søke på tittelen. a Hva er budskapet i filmen? b Hva er det som gjør den så treffende? Er det bestemte virkemidler som brukes? c Tror dere filmen har ønsket effekt? Begrunn.

5 KJØNN OG IDENTITET  HVEM ER JEG?

2 Kunnskap er makt I denne aktiviteten skal du lese to artikler som tar opp temaet porno.

Deretter skal du diskutere innholdet med medelever.

Artikkel 1 – «Flere barn og unge ser porno» av Medietilsynet Artikkel 2 – «Slik blir du lurt av porno» et NRK P3-intervju med en tidligere pornoskuespiller.

Du får artiklene av læreren din.

ek se m

pl ar

Gå sammen i grupper på 3–4 personer og diskuter: Artikkel 1 «Flere barn og unge ser porno»: – Hvilke funn blir omtalt i artikkelen? List opp minst tre punkter.

– Kjenner dere dere igjen i noe av det artikkelen beskriver?

– Er det noe som enten er overdrevet eller underdrevet, synes dere?

– Er det noe som overrasket dere? I så fall, hva da?

Bruk internett og finn ut av følgende: – Hva er Medietilsynet, og hvilke oppgaver har de?

– Hva er Redd Barna, og hva jobber de med?

– Vil du si at dette er troverdige kilder? Begrunn.

Vu

rd

er

in

gs

Artikkel 2 «Slik blir du lurt av porno»: – Hvorfor stiller Cecilie Omberg opp i dette intervjuet, tror dere?

– Er Cecilie Omberg en troverdig kilde? Begrunn.

– Er det noe av det hun forteller, som overrasket dere? I så fall, hva da?

143

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

6

NATURRESSURSER

Naturen er ikke bare et sted der vi går på tur – den er hjem for alle ville vekster og dyr, den gir oss luft å puste i, rent vann å drikke, mat å spise, klær, hus, energi og mye mer. Alt vi trenger, henter vi fra naturen.

Men verdens befolkning vokser, og forbruket øker.

Hvert år tar vi ut mer fra naturen enn den kan erstatte, naturområdene minker, og arter dør ut. Så hvordan kan vi bruke naturressursene på en bedre måte, slik at vi ikke ødelegger for generasjonene etter oss?

Når du har jobbet med dette kapitlet, skal du kunne – forklare hva vi mener med naturressurser, og vurdere om en naturressurs er fornybar eller ikke-fornybar – forklare hva som menes med livsløpet til et produkt, og hvorfor kjennskap til livsløpet er viktig når vi skal vurdere hvor bærekraftig produktet er – diskutere hvordan gjenbruk og gjenvinning kan bidra til å redusere ressursbruken

pl ar

– drøfte dilemmaer som oppstår når bruken av naturressursene risikerer å ødelegge for de kommende generasjonene

ek se m

Før du leser Tenk over hva du får direkte og indirekte fra naturen. Er det noe du bruker i hverdagen som ikke opprinnelig kommer fra naturen?

Fornybare og ikke-fornybare naturressurser

Vu

rd

er

in

gs

Alt vi har nytte av fra naturen, kaller vi naturressurser. Naturressurser er i stor grad råstoffer vi bruker i produkter – skogen gir tømmer til planker og papir, i bergartene finnes metaller som kan utvinnes og brukes i alt fra biler og fly til elektronikk, og i jorda dyrker vi matplanter og bomull til klær og andre tekstiler. Men hvor mye kan vi tillate oss å bruke av de ulike naturressursene, samtidig som det skal være nok igjen til dem som kommer etter oss?

146

JORDA

Det kommer blant annet an på om ressursen finnes i en begrenset mengde og kan bli brukt opp, eller om den hele tiden blir dannet på nytt i naturen. Vi skiller derfor mellom ikke-fornybare og fornybare ressurser.

En ressurs er noe som kan utnyttes økonomisk, eller som er til nytte på annen måte.

Ressurser i naturen, som luft, vann, dyrkbar jord, fisk, mineraler og råolje, kalles naturressurser.

pl ar

...

ek se m

Tenk etter Du har kanskje hørt uttrykk som «Skolen trenger flere ressurser», eller «Hun er så ressurssterk»? Prøv å komme på noen andre situasjoner i hverdagen der ordet «ressurs» blir brukt. Er det noen av disse ressursene som kan kalles naturressurser?

Ikke-fornybare ressurser

gs

in

er

rd

Metaller som jern, kobber og aluminium blir brukt til svært mye – fra store fly til småelektronikk. Disse metallene regnes også som ikkefornybare, fordi det er begrensede mengder av dem i naturen. Selv om mange metaller er ganske vanlige grunnstoffer, må det finnes relativt mye av dem på ett sted for at det skal være lønnsomt å utnytte

Vu

De ikke-fornybare ressursene kalles ofte lagerressurser fordi det finnes bare en viss mengde av dem – et lager, som kan bli tømt.

Fossile brensler som kull, olje og naturgass er de viktigste kildene til energi i verden i dag. Store deler av verdens kullreserver ble dannet for mer enn 300 millioner år siden, og det meste av oljen er over 100 millioner år gammel. Vi bruker de fossile brenslene mye fortere enn de blir dannet på nytt. Derfor blir de kalt ikke-fornybare ressurser.

Naturressurser hentes fra naturen på ulike måter.

For eksempel utvinnes aluminium fra dagbrudd, der man graver seg ned rett fra overflaten. Dagbrudd fører til store inngrep i naturen.

6 NATUR RESSURSER

147

dem. Mange av bergartene som inneholder nok metaller til at det er lønnsomt å utvinne dem, er svært gamle, og vi kan ikke regne med at det blir dannet nye i vår levetid.

Vu

1700

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Metallet litium er et relativt sjeldent grunnstoff. Det brukes blant annet i el-bilbatterier, og behovet har derfor økt mye de siste årene.

I dag utvinnes det bare noen få steder, hovedsakelig fra mineraler i saltsjøer i Sør-Amerika, og fra noen spesielle bergarter i Australia.

Foreløpig finnes det nok litium, men det er en ikke-fornybar ressurs som det kan bli mangel på i framtiden.

1800

1900

2000

Kilde: Norges geologiske undersøkelse

Fosfor er et annet grunnstoff som i hovedsak finnes i bergarter.

Både planter og dyr, inkludert mennesket, trenger fosfor for å vokse.

Derfor blir fosfor tilsatt i kunstgjødsel for å øke planteveksten i jordbruket. Men allerede om noen tiår kan de største fosforlagrene begynne å gå tomme. Det kan føre til høye priser på kunstgjødsel og store problemer med matproduksjonen mange steder.

Diskuter Å bruke naturressurser på en bærekraftig måte betyr at dagens bruk ikke ødelegger for kommende generasjoner. De ikke-fornybare ressursene er det derfor nesten umulig å bruke på en fullstendig bærekraftig måte. Hva kan være argumenter for å bruke noen av dem likevel?

Utviklingen av ny teknologi har gjennom historien skapt et behov for stadig flere ulike grunnstoffer.

148

JORDA

Fornybare ressurser Energien i solstrålingen som treffer jorda i løpet av ett år, er omtrent 15 000 ganger større enn hele verdens energiforbruk.

Sola er vår viktigste energikilde – den gir energi til alt liv og kan også brukes til å produsere elektrisk energi. Inni sola er det så høyt trykk og så høy temperatur at hydrogenkjerner slår seg sammen til heliumkjerner, og i denne prosessen blir det sendt ut energi – solstråling. Når alle hydrogenkjernene er brukt opp, vil sola etter hvert slokne, men det er det omtrent fem milliarder år til. Sola er altså en nærmest evigvarende energikilde, og sollyset regnes derfor som en fornybar ressurs.

ek se m

pl ar

Sollys, vind og vann er fornybare ressurser som vi henter energi fra.

De blir derfor kalt energiressurser. Vind og vann som hele tiden dannes på nytt, kalles også kretsløpsressurser. Vannets kretsløp drives av varmen fra sola som får vann fra hav, innsjøer, elver og landjorda til å fordampe. Når lufta blir avkjølt, kondenserer vanndampen og faller ned igjen som regn eller snø. Noe av nedbøren som faller over landjorda, samler seg i elver og fosser. Rennende vann er en viktig fornybar energikilde, og vannenergiverk omdanner energien i det rennende vannet til elektrisk energi.

gs

Rennende vann og vind er kretsløpsressurser. Sammen med sola er de viktige fornybare energiressurser som kan utnyttes uten å bli brukt opp.

in

Nedbør

Kondensasjon Fordamping

Vu

rd

er

Demning med energiverk

Vindturbin Solcelleanlegg

Grunnvann

Innsjø

Fordamping

Hav

Vann er ikke bare en viktig energiressurs – vann er en forutsetning for liv. Alle trenger rent drikkevann, og mange steder er vanning nødvendig for å dyrke jorda. Vannet blir tatt fra elver og innsjøer eller pumpet opp fra grunnvannet under bakken. Dersom forbruket av vann i et område er større enn det som blir fylt på fra nedbør og elver, kan innsjøer krympe og brønner tørke ut.

...

Tenk etter Hva bruker du vann til, og hvor blir det av etterpå?

6 NATUR RESSURSER

149

Overflatevann 1,2 %

Ferskvann 2,5 % Annet saltvann 0,9 %

Grunnvann 30,1 %

Havvann 96,5 %

Isbreer 68,7 %

Alt vann på jorda

Bare en liten del av vannet på jorda er rent nok til å drikkes.

Mange steder i verden er det vannmangel.

Ferskvann

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Vi kan bare utnytte en liten del av vannet på jorda. Jordbruket står for 70 prosent av vannforbruket og husholdninger og industri for resten.

Vann og mange andre fornybare ressurser er bare fornybare dersom vi bruker dem fornuftig og ikke tar for mye på kort tid. Dyr, trær og andre planter blir ofte kalt betinget fornybare ressurser – de er bare fornybare på betingelse av at de får muligheten til å fornye seg. For eksempel har Norge store fiskeressurser i havet, og det ønsker vi å ha i framtiden også. Derfor får fiskerne kvoter, som er et tall på hvor mye de kan fiske av ulike arter som torsk og sild. Kvotene blir bestemt ut fra hvor mye fisk som finnes i området, og det kan variere fra år til år.

Er det lite torsk et år, blir torskekvotene små slik at torsken får mulighet til å formere seg.

To store elver rant tidligere ut i Aralsjøen. Men da man rundt 1960 begynte å bruke elvevannet til vanning for å dyrke korn og bomull, krympet sjøen til en tidel av den opprinnelige størrelsen.

Det lille som er igjen av vann, er så salt at nesten ingenting kan leve der.

150

JORDA

Erosjon av matjord skjer når det øverste jordlaget blåser bort med vinden eller blir skylt vekk av kraftig regn.

En annen betinget fornybar ressurs er matjord – jord der mat kan dyrkes. I vårt kjølige klima kan det ta tusen år å danne slik næringsrik jord der meitemark og andre nedbrytere bryter ned planterester til næringsstoffer for nye vekster. Jorda kan brukes til å dyrke matplanter år etter år hvis den gjødsles og beskyttes mot forurensing og erosjon. I Norge er bare 3 prosent av landet dekket av matjord, og hvert år går matjord tapt når det bygges for eksempel veier, boliger, kjøpesentre og industri.

Økosystemtjenester

gs

ek se m

pl ar

Naturressurser som kan selges, som olje, skog og fisk, har en direkte økonomisk verdi. Men jordas økosystemer har stor betydning for oss på måter som det ikke er like lett å måle i penger – vi kaller det økosystemtjenester. Et eksempel er alger og planter som produserer oksygen og næring til seg selv og alle andre i næringskjedene. Et annet eksempel er insektene som pollinerer blomstene på matplantene som utgjør mer enn en tredel av maten vi spiser.

rd

– plantene som produserer oksygen og næring til seg selv og andre organismer i næringskjedene ved hjelp av fotosyntesen – insekter som pollinerer planter så de kan formere seg – nedbryterne som bryter ned dødt organisk materiale og på den måten frigjør næringsstoffer til jorda slik at de igjen kan brukes av plantene – jorda som fungerer som et renseanlegg for vannet som siger ned gjennom den, slik at vi kan hente opp rent grunnvann – myrer og grøntområder som holder på vannet etter regnvær og slik hindrer flom – natur til friluftsliv og naturopplevelser

Vu

Hvor mye er en tur på fjellet eller i skogen verdt? Og hva med mangfoldet av arter?

er

in

Diskuter Nedenfor er noen flere eksempler på økosystemtjenester.

Diskuter hvilken verdi tjenestene har i seg selv og hvordan de kan ha økonomisk betydning for samfunnet:

Reflekter Hva ligger i utsagnet «alt liv har en egenverdi»?

6 NATUR RESSURSER

151

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Mygg og sjokolade Den viktigste ingrediensen i sjokolade er kakao, en frukt på kakaotreet. Men når et kakaotre blomstrer, er det bare noen få av blomstene som vil utvikle seg til kakaofrukt. For å utvikle frukt må nemlig kakaoblomsten pollineres. Og den blomsten er så spesiell og komplisert at bare en liten mygg, kakaoknotten, klarer å krype inn i den og gjøre jobben. Kakaoknotten kan bare leve i fuktig miljø, og på store plantasjer blir det for tørt for den. Derfor dyrkes kakao på små plantasjer i regnskogen. Forsvinner regnskogen, dør kakaoknotten, og du må klare deg uten sjokolade.

Finn ut mer Søk på nettet og finn ut mer om økosystemtjenester.

Hva leste du nå?

1 Forklar hva som menes med naturressurser.

2 Forklar forskjellen på fornybare og ikke-fornybare ressurser.

Gi minst ett eksempel på hver av dem.

3 Tegn en figur av vannets kretsløp og sett på forklarende tekst.

4 Hvorfor er noen ressurser bare fornybare på visse betingelser?

Gi minst ett eksempel på en slik ressurs.

5 Gi eksempler på noen viktige økosystemtjenester.

Antallet insekter er dramatisk redusert de siste årene. Uten insekter til å pollinere blomstene vil mange planter forsvinne. Det vil påvirke hele verdens matvaresituasjon.

JORDA

rd

Bærekraftig bruk av naturressursene Bærekraftig bruk av naturressurser handler om hvordan vi kan bruke disse ressursene uten at de blir brukt opp eller ødelagt for alltid. Da er det naturlig å tenke at det er mer bærekraftig å bruke fornybare ressurser enn ikke-fornybare. Men at en ressurs er fornybar, er ingen garanti for at bruken av den er bærekraftig. For å ta bærekraftige valg må vi stille spørsmål til hele livsløpet til produktene vi kjøper – det vil si følge ressursene som brukes, fra produksjon til de blir avfall. Her er noen spørsmål vi kan stille:

Vu

«Black Friday»

er

in

gs

ek se m

pl ar

152

– Krever det stor plass å dyrke fram eller hente ut ressursene?

– Krever det mye energi å produsere og transportere produktet?

– Er det forurensing knyttet til å hente ut ressursene og produsere produktet?

– Fikk menneskene som gjorde arbeidet, betalt, og var jobben deres trygg?

– Kan produktet eller deler av det brukes på nytt?

– Hva slags avfall blir det til slutt?

6 NATUR RESSURSER

Naturressurser blir hentet ut fra naturen og brukt til nesten alt mulig i samfunnet.

Etter bruk bli altfor mye av det til avfall. Ved å resirkulere, altså bruke så mye som mulig av materialene på nytt, blir det mindre avfall, og ikke minst – mindre behov for å hente ut nye ressurser fra naturen.

Produksjon Ressurser

Resirkulering

Bruk

ek se m

pl ar

Avfall

153

gs

Sirkulær økonomi I det som blir kalt sirkulær økonomi er ideen å bruke mindre ressurser og å bruke dem vi har, mer effektivt.

Vu

rd

er

in

For eksempel kan valg av materialer og design gjøre at produkter varer lenger, at de kan bli reparert og avfallet til slutt gjenvunnet. Det skal også være lett å dele for eksempel bil, hytte eller verktøy med andre, slik at ikke alle må eie alt selv.

Livsløpet til materialer og produkter Utfordringene knyttet til vår bruk av naturressurser handler altså ikke bare om ressursen er fornybar eller ikke-fornybar, men om hele livsløpet til de produktene vi kjøper. Det kan for eksempel være at produksjonen eller bruken fører til utslipp av miljøgifter eller klimagasser, eller at den legger beslag på store arealer slik at viktige økosystemer blir påvirket og kanskje ødelagt. Vi ser nærmere på to eksempler.

En T-skjorte er ofte laget av bomull, et naturprodukt fra bomullsplanter som er en fornybar ressurs. Det kan virke bærekraftig, men dyrking av bomull nok til én T-skjorte krever mer enn to tusen liter vann, og ofte blir bomullsplantene sprøytet med giftstoffer for å hindre insektangrep. Til farging og bleking av stoffet kan det bli brukt helseskadelige kjemikalier, og mye av produksjonen skjer i fattige

154

JORDA

ek se m

pl ar

I Marokko har farging av lær tradisjoner tilbake til middelalderen. Fargeriene lå gjerne nær en elv – kan du tenke deg hvorfor?

gs

land med dårlig kontroll av forholdene både for arbeiderne og naturen. Transport av den ferdige T-skjorta til deg og andre kjøpere rundt i verden og håndtering av den brukte T-skjorta som avfall når den kastes, bidrar til utslipp av drivhusgasser.

Vu

rd

er

in

Grunnstoffet aluminium er et lett og sterkt metall som blir brukt i alt fra fly til bygninger, brusbokser og kjøkkenutstyr. Aluminium er et ganske vanlig grunnstoff i mineraler i jordskorpa. Da burde det vel være relativt bærekraftig å bruke aluminium siden det finnes så mye av det? En utfordring er at det bare er noen få steder i verden aluminium finnes i så store mengder at det er lønnsomt å utvinne det. Flere av disse er i tropiske områder, der det ofte hogges regnskog for å gjøre plass til gruvedrift. I prosessen med å få aluminiumoksid ut av mineralene brukes det sterke baser, og restene fra produksjonen kan forurense miljøet lokalt.

Aluminiumoksid blir transportert over lange avstander til smelteverkene. Smelteverkene krever mye energi for å skille ut rent aluminium, og til slutt skal metallet transporteres ut i verden.

Produksjon av aluminium fører derfor til betydelige utslipp av drivhusgasser. I Norge drives aluminiumssmelteverk med vannenergi, og de kan derfor produsere aluminium med lavere utslipp enn smelteverk i mange andre land.

Men livsløpet til en brusboks av aluminium trenger ikke ende i restavfallet. Boksen kan pantes og metallet bli brukt på nytt i et annet produkt. Vi kaller det å gjenvinne materialet, og det blir mindre behov for å ta ut nytt råstoff fra naturen.

6 NATUR RESSURSER

155

Som forbruker er det mye å tenke på for å ta bærekraftige valg.

Det er ikke lett å få tak i all informasjon om livsløpet til produktene vi kjøper, men det finnes noen ordninger for miljømerking. I Norge er det to godkjente miljømerker: det nordiske svanemerket og EU-merket «Blomsten», som betyr at produktet oppfyller flere krav og gir minst mulig miljøbelastning.

gs

ek se m

pl ar

Gjenvinning Gjenvinning av materialer forutsetter at vi kildesorterer det vi kaster.

Glass og metall er materialer som kan smeltes om og brukes på nytt.

Da sparer vi råstoffene i naturen og unngår forurensing og energibruk i forbindelse med utvinningen. For eksempel krever det å smelte om brukt aluminium bare en tidel av den energien som går med for å utvinne det fra naturen. Ikke alt er like lett å gjenvinne. Litium, for eksempel, er mye billigere å utvinne rett fra naturen enn å gjenvinne fra brukte materialer. Men dette kan endre seg om prisene stiger eller det kommer nye og mer lønnsomme metoder for gjenvinning.

Vu

rd

er

in

Elektronisk utstyr som pc-er og mobiler, vaskemaskiner og kjøleskap inneholder ofte flere metaller. Noen av disse finnes det mye av i verden, mens andre finnes det mindre av, og vi må gjenvinne dem for å kunne lage nye elektroniske produkter i framtiden. En annen viktig grunn til å levere elektroniske produkter til gjenvinning er at de kan inneholde miljøfarlige stoffer. Derfor må de behandles som spesialavfall så de ikke blir en kilde til forurensing.

Finn ut mer Bruk nettressurser og finn ut hva som menes med «urban mining».

Norge er det landet i verden hvor det blir kastet mest elektronikk. Heldigvis er vi ganske gode til å levere inn brukt elektronikk til gjenvinning.

156

JORDA

Vi kildesorterer også papir og plast. Det som er igjen etter at vi har sortert bort glass og metall, matavfall, papir og plast, kaller vi restavfall.

Hvis restavfallet blir brent og varmeenergien fra forbrenningen blir brukt til oppvarming eller produksjon av elektrisk energi, kaller vi også dette for gjenvinning – energigjenvinning.

in

gs

Gjenbruk Mens gjenvinning handler om å bruke materialer fra gamle og ødelagte produkter i nye produkter, betyr gjenbruk, også kalt ombruk, å bruke produktene på nytt. Gjenbruk kan være å arve eller bytte klær og sportsutstyr eller kjøpe det brukt.

Det kan også være litt større prosjekter som å sy om klær, pusse opp gamle møbler eller bruke materialer fra et gammelt bygg til å bygge nytt.

Vu

rd

er

Skilpadder kan ved en feiltakelse spise plastposer fordi de likner på maneter.

ek se m

pl ar

Gjenvinning kan redusere forurensing og forsøpling, for eksempel fra plast som hoper seg opp i naturen fordi den ikke brytes ned naturlig.

Problemet er imidlertid ikke bare den plasten vi ser, men også plast i så små biter at vi ikke ser den – såkalt mikroplast.

...

Tenk etter Vet du om steder der en kan få tak i brukte ting? Hva slags ting er det lett å finne brukt?

Avfallsreduksjon

Lage mindre avfall Det mest miljøvennlige vi kan gjøre, er å kjøpe mindre.

Gjenbruk kommer på andreplass, foran gjenvinning av materialer. Når noe likevel må kastes, vil de fleste moderne avfallsanlegg brenne restavfallet og utnytte varmen. Farlig avfall må behandles spesielt, og noe blir lagret på sikre steder.

Gjenbruk

Bruke ting om igjen Lage nytt av brukt Brenne

Materialgjennvinning Energiutnyttelse Deponering

Legge på fylling

6 NATUR RESSURSER

For at gjenbruk virkelig skal ha en effekt, må også bedrifter og det offentlige ta det på alvor. For eksempel er det store utslipp knyttet til produksjon og transport av materialer til bygninger, som stål og betong, så her kan gjenbruk gi utslippskutt. Det har imidlertid vært vanskelig å få til gjenbruk av materialer i stor grad, blant annet fordi det er så mange krav til å dokumentere kvaliteten på materialene at det ofte er enklest å bruke nye.

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Betongelementer etter rivningen av Regjeringskvartalet i Oslo skal gjenbrukes i et nytt kontorbygg.

Vu

Naturressurser

Fornybare ressurser

Betinget fornybare ressurser

Ikke-fornybare, men gjenvinnbare ressurser Ikke-fornybare, og ikke gjenvinnbare ressurser

Sol Vind Vann (nedbør) Grunnvann Fisk Skog Jern Gull Aluminium Kull Olje Gass

Hvordan en naturressurs kan utnyttes, vil være avhengig av om den er fornybar eller ikke, og om den er lett å gjenvinne.

Økologisk fotavtrykk En måte å måle forbruket vårt på er hvor stort areal som trengs for å produsere alle ressursene vi bruker – til energi, mat, klær og alle andre produkter – i tillegg til det arealet med skog som trengs for å absorbere klimagassene fra forbruk og transport. Dette arealet kalles det økologiske fotavtrykket vårt.

157

158

JORDA

En liten del av jordas befolkning, som hovedsakelig bor i den vestlige og den nordlige delen av verden, har et stort økologisk fotavtrykk.

Vi som bor i Norge, tilhører denne delen, og dersom alle skulle levd som oss, ville vi trengt mer enn tre jordkloder for å dekke forbruket av ressurser.

Tenk etter Hva tror du er hensikten med å ta med miljøavtrykk når FN vurderer hvor godt et land er å bo i?

in

gs

Matproduksjon Jordbruket bidrar med omtrent en tidel av de globale utslippene av drivhusgasser. Disse kommer fra gjødsling av jorda og fra husdyr.

I tillegg bidrar jordbruksmaskiner og transport av den dyrkede maten også til utslipp. Jordbruket legger beslag på omtrent halvparten av det beboelige arealet på jorda og står for størstedelen av vannforbruket.

Mat må vi selvfølgelig ha, men hva vi velger å spise, kan gjøre en forskjell.

Vu

rd

er

Fotavtrykket vårt er blant annet avhengig av hvor mye vi kjøper av forbruksvarer, hvor mye vi gjenbruker eller gjenvinner, hvor mye vi reiser (særlig med fly), og hvor mye kjøtt vi spiser.

I naturen inngår insekter i mange næringskjeder og er proteinrik mat for mange fugler, fisker og mindre pattedyr – kanskje også for mennesker?

ek se m

...

pl ar

Verdens beste land?

Hvert år lager FN en oversikt over alle land i verden rangert etter hvor gode de er å bo i. I mange år var rangeringen bare basert på helse, levestandard, utdanningsnivå og økonomi, og Norge lå på toppen. I 2020 laget FN er ny oversikt, der landenes miljøavtrykk ble tatt med. På denne lista kom Norge på 16. plass.

6 NATUR RESSURSER

159

Energien i maten kommer i utgangspunktet fra sollyset, som plantene utnytter i fotosyntesen til å danne glukose som er grunnlaget for alle næringskjedene. Bare omtrent en tidel av energien blir overført fra et ledd til det neste i en næringskjede. Derfor er det mange planteetere og færre kjøttetere i naturen – det er rett og slett mindre energi tilgjengelig jo høyere opp i energipyramiden du kommer.

Andreforbrukere

1% 10 %

Førsteforbrukere

10 %

Produsenter

100 %

Produsenter

100 %

ek se m

pl ar

Førsteforbrukere

Vu

rd

er

in

gs

Diskuter – mat som ressurs Samtidig som mange sulter i verden, kaster vi mye av maten som blir produsert. I 2020 ble omtrent en tredel av all mat kastet – på fabrikken, i butikken og hjemme på kjøkkenet. FN har satt som et bærekraftsmål å halvere matsvinnet innen 2030. For at det skal skje, må myndigheter og næringsliv samarbeide, i tillegg til at vi som forbrukere kan gjøre en hel del. Diskuter hvilke tiltak som kan gjøres for å nå dette målet.

Fossile brensler For å begrense global oppvarming må vi bruke mindre av de fossile brenslene. Men det er ikke bare å bytte over til elbiler – og så er problemet løst. Kull, olje og gass blir brukt til en rekke andre formål enn transport og produksjon av elektrisk energi. For eksempel blir kull brukt i produksjonen av jern og stål. Og selv om mesteparten av oljen går til bensin, diesel og drivstoff til fly, bruker vi også olje til å produsere plast, klær og andre tekstiler.

Mange klær er laget av materialer framstilt med olje som råstoff. Eksempler på slike syntetiske materialer er nylon, polyester, akryl og elastan.

Hvert nivå i energipyramiden viser hvor mye energi som er tilgjengelig for det neste nivået. Det er mer energieffektivt å spise matvarer laget av for eksempel grønnsaker og korn, enn å bruke disse vekstene som dyrefôr for deretter å spise kjøttet fra dyra.

160

JORDA

Transport utgjør en betydelig del av det økologiske fotavtrykket til de fleste som bor i Norge. Regnet om til CO2-utslipp per passasjer per kilometer reise gir en flyreise større utslipp enn en reise med båt, mens bil og tog kommer lenger ned på lista, avhengig av om de går på diesel, bensin eller elektrisitet. Om vi reiser litt mindre med fly og kjøper færre varer som har blitt fraktet verden rundt, vil det bidra til å redusere forbruket av fossile brensler og dermed det økologiske fotavtrykket.

Dilemmaer knyttet til bærekraftig bruk av ressurser

in er rd

Vu

For å vurdere om bruken av en ressurs er bærekraftig, må vi se på konsekvensene for både miljøet, sosiale forhold og økonomi.

gs

ek se m

pl ar

Den materielle veksten som har gitt mennesker noen steder i verden et bedre og mer behagelig liv, har samtidig ført til ødeleggelse av natur og miljø. I forbindelse med utnytting av naturressurser møter vi ofte slike motsetninger – dilemmaer. Et dilemma defineres som et valg mellom to muligheter, der ingen av dem er et entydig bedre valg enn det andre. Et alternativ som er bra for noe, kan ha negative konsekvenser for noe annet. For eksempel er plast i naturen et stort og alvorlig forurensingsproblem, samtidig som det er mer energieffektivt å produsere plastposer enn poser av papir eller andre materialer, og plastinnpakning kan gi matvarer bedre holdbarhet og slik bidra til å redusere matsvinn.

Økonomi

RettGjennomferdig førbart BÆREKRAFTIG

Miljø

Akseptabelt

Sosiale forhold

For å begrense global oppvarming går vi fra å bruke fossile brensler til fornybare energikilder som sollys, vind og vann. Flere av materialene i solceller og vind- og vannturbiner er metaller fra gruvedrift, og utvinningen kan føre til lokal forurensing og tømming av lagerressurser. Både vann- og vindenergiverk leverer fornybar energi og gir inntekter, men utbyggingen fører til store inngrep i naturen. Noen vil argumentere for at fordelene ved å utnytte en naturressurs er

6 NATUR RESSURSER

større enn ulempene, mens andre vil mene at ulempene er så store at ressursen må få ligge urørt.

Bærekraftig bruk av ressurser handler ikke bare om hvordan naturen påvirkes, og om det er økonomisk lønnsomt å bruke ressursen. Det handler også om at de som henter ut eller bearbeider ressursene, skal ha tilfredsstillende arbeidsforhold og en lønn de kan leve av.

pl ar

I dilemmaer knyttet til utnytting av en naturressurs er det ofte lett å se de kortsiktige økonomiske fordelene. Men det er også viktig å forstå verdien av å bevare natur – det er den vi skal leve av, også på lang sikt.

Jo mer kunnskap vi har om naturressursene og økosystemene, jo større er muligheten for at vi tar gode, miljøvennlige valg.

gs

ek se m

Reflekter Du er bare én av flere milliarder mennesker. Finn fem argumenter for at det ikke har noe å si hva du gjør for å bruke naturressursene mer bærekraftig. Finn deretter fem argumenter for at det har noe å si hva du gjør.

Vu

rd

er

in

Hva leste du nå?

1 Forklar hva som menes med bærekraftig bruk av naturressurser.

2 Hva menes med livsløpet til et produkt?

3 Forklar hvordan gjenvinning og gjenbruk kan bidra til mindre ressursbruk.

4 Hva menes med begrepet økologisk fotavtrykk?

5 Hvorfor betyr det noe hvor i næringskjeden vi henter maten vi spiser?

6 Forklar hvorfor det ofte oppstår dilemmaer knyttet til utnyttelse av naturressursene.

161

JORDA

SAMMENDRAG Naturressurser er alt det vi har nytte av fra naturen. Mange naturressurser er råstoffer, det vil si utgangspunkt for ting vi lager. Noen av naturressursene, som de fossile brenslene og metaller, er ikke-fornybare – de finnes bare i begrensede mengder. Sollys, vind og vann er derimot fornybare. Andre naturressurser, som fisk, skog og dyrkingsjord, er fornybare dersom de brukes med fornuft – på en bærekraftig måte.

pl ar

Naturen har verdi som et sted for friluftsliv, men naturen med alt som lever der, har også en verdi i seg selv. Den sørger dessuten for en rekke økosystemtjenester, for eksempel produserer planter og alger oksygen til lufta vi puster, og insekter pollinerer blomster slik at vi får frukt og bær.

ek se m

Å bruke naturressursene bærekraftig betyr å bruke dem uten å ødelegge for generasjonene som kommer etter oss. Når vi skal vurdere om et produkt er bærekraftig, må vi se på hele livsløpet fra bruken av råstoffer til håndteringen av avfall. Finnes det nok av råstoffet, og skjer produksjonen uten forurensing?

Hvor mye energi går med til produksjon og transport? Og hva skjer med produktet til slutt – kan det gjenbrukes, eller kan materialene gjenvinnes?

er

in

gs

Økologisk fotavtrykk er et mål på forbruket vårt. I Norge har vi et stort økologisk fotavtrykk. Det betyr at det krever store arealer å produsere alt vi bruker av energi, mat, klær og andre produkter, og ikke minst arealer med skog som kan absorbere CO2 fra blant annet transport.

rd

Det er ofte både fordeler og ulemper ved å bruke en naturressurs. For eksempel er vann- og vindenergi miljøvennlig fordi energiproduksjonen ikke slipper ut CO2, men lokalt kan utbyggingen skade naturen og forstyrre økosystemene.

Vu

162

BEGREPER betinget fornybare ressurser bærekraftig dilemma energiressurser fornybare ressurser gjenbruk gjenvinning

ikke-fornybare ressurser kildesortere kretsløpsressurser kvote matsvinn miljømerking naturressurser

resirkulere ressurser råstoff sirkulær økonomi økologisk fotavtrykk økosystemtjenester

6 NATUR RESSURSER

OPPGAVER Fornybare og ikke-fornybare naturressurser 1 Tren begreper – inndeling av ressurser Sorter eksemplene etter ressurstype. Noen ressurser kan plasseres flere steder.

Fornybar ressurs

Betinget Ikke-fornybar fornybar ressurs ressurs

Gjenvinnbar ressurs

Kretsløpsressurs

Energiressurs

ek se m

pl ar

Vind, olje, skog, kobber, gull, torsk, kull, drikkevann, vann i elver, aluminium, stein, sand, matjord, sollys, jern, jordvarme, torv

2 Finn ut mer – bruk av ikke-fornybare ressurser Bruk periodesystemet.no og legg på filter for «ressursknapphet». Velg to eksempler på grunnstoffer det er knapphet på, og finn ut mer om hvor de finnes, og hva de brukes til.

Vu

rd

er

in

gs

3 Finn ut mer – mobiltelefoner En mobiltelefon inneholder mange ulike grunnstoffer. a Bruk periodesystemet.no eller andre kilder, og finn ut hvilke grunnstoffer det er. b Hvilke av grunnstoffene er vanlige og hvilke regnes som sjeldne? c Hvordan utvinnes disse i naturen? d Er de fornybare eller ikke-fornybare? e Hvilke er lette å gjenvinne? f Omtrent hvor mye gull er det i en vanlig mobiltelefon?

4 Finn ut mer – sand Nest etter vann er sand og grus verdens mest brukte ressurs. Sand er en viktig bestanddel i betong – det mest brukte bygningsmaterialet i verdens storbyer.

Det går også med store mengder sand og grus til bygging av veier. Men sand er en ikke-fornybar ressurs og lagrene kan bli tømt. Det finnes riktignok enorme mengder sand i ørkenen, men den kan ikke brukes til sement fordi sandkornene er for runde i kantene etter å ha blitt blåst rundt av ørkenvindene.

Finn ut mer om sand: a Hvordan dannes sand i naturen? b I Norge blir sand stort sett tatt ut i større og mindre sandtak. Finn et eksempel på et sandtak, gjerne i lokalmiljøet. Når og hvordan er denne sanden blitt dannet? c Hvor tas sand fra andre steder i verden? Og hvilke konsekvenser har dette?

163

JORDA

5 Finn svar – fiske Fiske har alltid vært en viktig kilde til mat i Norge. Lenge ble havet sett på som en utømmelig kilde, men så erfarte vi at for store fangster kunne føre til kollaps i fiskebestandene. Å fiske på en bærekraftig måte vil si å ikke fange mer enn det kommer til av ny fisk.

Diagrammene viser hvordan bestanden og fangst av sild har variert siden 1950.

pl ar

a Spesielt i én tidsperiode ble ikke silda fisket på en bærekraftig måte.

Sammenlikn grafene og argumenter for hvilken periode det er snakk om. b Hva skjedde med sildebestanden i denne perioden og i tiåret etterpå? c I dag blir det fisket fra store båter og med svært effektive fangstmetoder.

Den moderne teknologien gjør det mulig å fiske så mye at havet nærmest kan bli tømt for en bestand, noe som ville være katastrofalt. Bruk ulike kilder og finn ut hvordan vi unngår overfiske i Norge i dag.

ek se m

Gytebestand av sild 16 14

gs

10 8

2

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

Vu

0

er

4

in

6

rd

Millioner tonn

12

Fangst av sild 2,5 2,0

Millioner tonn

164

1,5 1,0 0,5 0

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

Kilde: Meld.St.28(2016–17)

6 NATUR RESSURSER

6 Reflekter – ressurser a Når vi leter etter liv på andre planeter, er vann det første vi leter etter.

Hvorfor det? b Hva skal til for at en planet skal være beboelig for oss? Lag en liste over nødvendige funksjoner og ressurser som bør være på planeten.

Bærekraftig bruk av naturressursene

pl ar

7 Finn svar – Earth Overshoot Day I 1970 klarte vi oss akkurat med de ressursene jorda kunne danne i løpet av et år. Etter det har befolkningen og forbruket økt. Earth Overshoot Day – verdens overforbruksdag – er den dagen i året da vi har brukt så mye av jordas ressurser som kan fornyes i løpet av et år. Det vi bruker etter denne datoen, «låner» vi fra framtidige generasjoner, og det er ikke bærekraftig.

er

in

gs

ek se m

Desember November Oktober September August Juli Juni Mai April Mars Februar Januar

70 972 974 976 978 980 982 984 986 988 990 992 994 996 998 000 002 004 006 008 010 012 014 016 018 020 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

rd

19

Vu

Ressursbruk som overskrider det som kan fornyes hvert år Ressursbruk innenfor det som kan fornyes hvert år

Kilde: Earth Overshoot Day

a Grafen viser hvordan datoen for når Earth Overshoot Day inntreffer, har endret seg over tid. Omtrent hvilken dato var Earth Overshoot Day da foreldrene dine ble født? Og hva var datoen det året du ble født? Søk opp Earth Overshoot Day og finn ut hva datoen var i fjor, eller i år hvis den er passert. b Om alle på jorda hadde levd som oss i Norge, ville datoen for Earth Overshoot Day vært mye tidligere på året. Kom med noen forslag til hva hver enkelt av oss kan gjøre for å utsette Earth Overshoot Day. c For hvert år har datoen for Earth Overshoot Day kommet litt tidligere.

Men i 2020 kom den faktisk litt senere. Hva kan årsaken være?

165

JORDA

8 Finn ut mer a Hva mener vi med begrepet «grønnvasking»? b Finn minst to eksempler på hvordan et produkt kan grønnvaskes.

ek se m

pl ar

9 Finn ut mer – klær a Hva er viktigst for deg når du handler klær? Pris, kvalitet, mote eller andre ting? b Finn ut litt om klærne du har på deg.

– Hva slags materiale består de av?

– Hvor i verden er de laget?

– Hvor lenge tror du de vil vare? c Hva ligger i uttrykket «fast fashion»? Hvorfor kan fast fashion være problematisk? d Finn ut om det er noen klesmerker som reklamerer med at de tar vare på både natur, miljø og arbeidsforhold for dem som lager dem. e Hva kan du som forbruker tenke på når du kjøper klær – for å være mest mulig miljøvennlig?

er

in

gs

10 Finn ut mer – plast i naturen I 2020 gikk inntektene fra TV-aksjonen til Verdens naturfond (WWF) for å bekjempe plastforurensing i havene. Finn ut følgende: a Hvorfor er plast i naturen et problem? b På hvilke måter skaper plast problemer i havene? c Hvilke tiltak gjøres for å bekjempe plastforurensingen?

Vu

rd

11 Finn svar – kosthold a Hvilket nivå i næringskjeden må det meste av maten komme fra for at det skal være nok mat til jordas voksende befolkning? Begrunn svaret ditt. b Studer diagrammet og beskriv hvordan kjøttforbruket i Norge endret seg fra 1950 til 2020. Hvordan tror du trenden vil være de neste tjue årene? c Bruk flere kilder, og prøv å finne ut hvordan inntaket av kjøtt er i noen andre land, for eksempel i USA og India.

Forbruket av kjøtt i Norge per år 80 Kilo per person

166

60 40 20 0

Kilde: Helsedirektoratet

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

2020

6 NATUR RESSURSER

12 Diskuter – levestandard og bruk av naturressurser Menneskerettighetene sier at alle har rett til utdanning, arbeid og en tilfredsstillende levestandard. Levestandarden er bestemt av bruk av varer, altså hva du har råd til å kjøpe, og av tilgangen til tjenester som skole og legehjelp.

pl ar

Hva mener du er nødvendig for en tilfredsstillende levestandard? Er det det samme som et godt liv? a Skriv først en liste over hva som er viktig for at du skal ha et godt liv. b Gå gjennom lista og prøv å finne ut hvilke naturressurser som er knyttet til punktene på lista. c Er ressursene som trengs for at du skal ha den levestandarden du ønsker, fornybare eller ikke-fornybare, og er de gjenvinnbare eller ikke? d Sammenlikn listene dere har laget i klassen. Er det noe alle er enige om at er viktig?

in

gs

ek se m

13 Finn ut mer – naturressurser i Norge I Norge har vi mange viktige naturressurser. Velg én av disse ressursene og finn ut følgende: – Hva slags type ressurs er det?

– Hvordan utnyttes den?

– Gi eksempler på hva den brukes til.

– Er det noen dilemmaer knyttet til utnyttelsen av denne ressursen?

Jobb alene, i par eller i grupper, og presenter for hverandre i klassen til slutt.

Vu

rd

er

Tips til aktuelle ressurser: olje og gass, sjømat (fisk), vannenergi, mineraler, skog, sand/grus/pukk.

167

JORDA

AKTIVITETER 1 Naturressurser – hvor kommer alt fra?

Alt vi kaller menneskeskapte ting er laget av råvarer hentet fra naturen. Det er lett å forstå at et plankene i et trehus er laget av trær fra skogen, men hva med alle andre materialer i bygninger, veier, lekeapparater med mer – hvor kommer egentlig materialene fra?

ek se m

2 Lag en plakat – fra råstoff til produkt

pl ar

Gå en tur i nærområdet og lag en liste over menneskeskapte ting dere ser.

Etterpå skal dere prøve å finne ut mer om disse. a Hva slags materialer består de av? b Hvor får vi råstoffet til materialene fra? c Sorter materialene etter om råstoffene er fornybare eller ikke-fornybare. d Er det noen av materialene som kan gjenbrukes eller gjenvinnes?

gs

Jobb i par eller små grupper med å finne ut mer om ett av disse produktene: – et klesplagg eller sko dere har på dere – en bok – en fritt valgt middag – en mobiltelefon – en elbil

rd

er

in

Finn ut følgende: a Hvilke råstoffer fra naturen er utgangspunktet for dette produktet? b Er råstoffene fornybare eller ikke-fornybare? Om det er noen råstoffer som er ikke-fornybare – er det noen som er så sjeldne at det er fare for at lagrene av dem kan gå tomme? c Hvor i verden kommer råstoffene fra? d Hvor i verden er produktet laget? e Kan materialene i produktet gjenvinnes? f Hva er totalinntrykket av livsløpet til produktet, og hvor bærekraftig er det?

Vu

168

Lag en plakat og presenter for resten av klassen.

6 NATUR RESSURSER

3 Lag en plakat – FNs bærekraftsmål FN har laget 17 bærekraftsmål som skal være verdens felles arbeidsplan for å utrydde fattigdom, bekjempe ulikhet og stoppe klimaendringene innen 2030. Alle målene er presentert på nettsidene til fn.no.

Lag en plakat og presenter for resten av klassen.

4 Undersøk emballasjen til ulike produkter

pl ar

Gå sammen i par og velg ett av målene. Få med disse punktene: – Beskrivelse av målet – Alle målene har flere delmål – hvilke av disse dreier seg om bruk av ressurser?

– Hvordan ligger vi an til å nå målet?

– Hva kan vi som privatpersoner gjøre for å bidra til å nå målet?

ek se m

Mye av maten vi kjøper, kommer innpakket i plast, papp, glass eller metall.

Det krever energi og ressurser å lage innpakningen og å håndtere avfallet av den etterpå. Samtidig beskytter innpakningen matvarene fra skitt og bakterier, og den bidrar til å øke holdbarheten på matvarene.

in

gs

Gå sammen i grupper, besøk gjerne en dagligvarebutikk og undersøk hvordan emballasje blir brukt på ulike varegrupper, som for eksempel frukt og grønt, kjøtt og fisk, melkeprodukter eller sjokolade og annet godteri.

Vu

rd

er

Finn svar på disse spørsmålene: a Hva slags materiale er det i emballasjen? b Kan materialet i emballasjen kildesorteres? c Hva er hensikten med emballasjen til akkurat disse produktene? d Diskuter om bruken av emballasjen er hensiktsmessig, eller om den kunne vært redusert for noen av produktene.

169

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

7

EN ELEKTRISK VERDEN

I Norge tar vi elektrisitet for gitt, og det er vanskelig å se for seg et liv uten. Alt ville vært annerledes – det hadde vært mørkt og kaldt i hjemmene våre, ingen datamaskiner ville eksistert, og alt fysisk arbeid måtte utføres uten bruk av elektriske hjelpemidler. Når du tenker på strøm, ser du kanskje for deg et sikringsskap, en stikkontakt, høyspentledninger eller et batteri? Men hvilken rolle spiller egentlig disse? Og hva er egentlig strøm?

Når du har jobbet med dette kapitlet, skal du kunne – forklare og bruke begrepene elektrisk strøm, spenning og resistans – gjøre rede for overføring av elektrisk energi i elektriske kretser – utforske og beskrive elektriske kretser – gjøre rede for hvordan elektrisk energi blir transportert fra energiverk til forbruker

ek se m

pl ar

Før du leser Hvilke elektriske apparater bruker du fra du står opp om morgenen til du legger deg om kvelden? Hvordan ville det vært å være uten strøm en hel uke?

Strøm, spenning og resistans

Vu

rd

er

in

gs

Hverdagen vår er elektrisk. Vi bruker elektrisk energi til nesten alt – fra å lade mobilen, pc-en og elbilen til å holde kjøleskapet kaldt, til lys og varme i hjemmet og mye, mye mer. For at dette skal være mulig, må vi transportere elektrisk energi fra energiverket til der vi trenger den – altså til laderne, kjøleskapet og alle de andre elektriske apparatene. Men hva er egentlig elektrisk energi, og hvorfor virker elektriske apparater når vi slår på bryteren? Dette skal vi undersøke for å forstå vår elektriske verden bedre.

Finn ut – få lys i pæra Du skal prøve å få lys i en lyspære. Hvilke av gjenstandene nedenfor kan du da få bruk for, og hvilke vil ikke være til nytte?

Begrunn svarene dine.

Lyspære, binders, viskelær, sytråd, batteri, plastlinjal, metallpenn, blyantbly

STOFFER OG ENERGI

Hva skal til for at en lyspære skal lyse?

er

in

gs

ek se m

pl ar

Energi er det som kan få noe til å skje. For at en lyspære skal lyse, kjøleskapet holde maten kald eller vaskemaskinen starte, trengs det elektrisk energi. Siden svært mye av det vi omgir oss med til daglig, trenger elektrisk energi for å fungere, er faktisk mesteparten av energien vi bruker, elektrisk. Den elektriske energien vi bruker, blir produsert i batterier eller i energiverk slik at vi kan hente den via stikkontakten i veggen.

rd

Energien transporteres fra batteriet eller stikkontakten til det elektriske apparatet i ledninger. Har du åpnet opp en ledning og sett inni?

Innenfor plasten finner du mange tynne tråder av kobber – et metall som leder strøm godt og derfor egner seg til å transportere elektrisk energi.

Vu

172

Men for at det skal gå en elektrisk strøm i kobberledningen, slik at skrivebordslampa lyser, må lampe, ledninger og stikkontakt kobles sammen på riktig måte. De må danne en sammenhengende elektrisk krets. Lampa lyser så lenge det går strøm i kretsen, og det gjør det så lenge den får tilført energi fra energiverket. Når den elektriske kretsen er sammenhengende, sier vi at vi har en lukket krets. Hvis vi bryter kretsen, stopper strømmen. Det er det som skjer når vi slår av lyset med lysbryteren.

Det er nyttig å koble enkle kretser for bedre å forstå hva som skjer.

Her kan du teste deg selv litt før du leser videre om hva elektrisk energi er, hva som driver den elektriske strømmen, og hvordan elektriske kretser virker.

7 EN ELEKTRISK VERDEN

173

Finn svar – hva skal til for å transportere elektrisk energi?

Figuren viser ulike måter å koble sammen et batteri, noen ledninger og en lyspære på til elektriske kretser. Lag kretsene eller studer figurene, og finn ut i hvilke kretser lyspæra lyser. Reflekter over hva som skal til for at energien skal bli overført fra batteriet, slik at lyspæra lyser.

B

_

F

+

in

+

_

pl ar

+

G

_

+

_

H

Vu

E

_

_

D

er

+

+ C

rd

A

_

+

ek se m

_

gs

+

Elektrisk strøm – elektroner i bevegelse Elektrisk strøm er ladninger som beveger seg i samme retning, og i kretsene vi skal utforske, er ladningene alltid elektroner. Årsaken til at det blir brukt metaller som kobber i ledninger, er at ytterelektronene i metaller kan bevege seg nokså fritt mellom atomene. Til vanlig vil ytterelektronene i metaller bevege seg i tilfeldige retninger, men i en lukket krets vil det være en elektrisk kraft som driver elektronene i samme retning slik at vi får elektrisk strøm.

«Elektronsjø»

Metallioner

Ytterelektroner

I metaller deler atomene på ytterelektronene som danner en felles «sjø» av elektroner.

Det gjør at elektronene kan bevege seg nokså fritt.

174

STOFFER OG ENERGI

Når vi i hverdagen sier at vi «bruker strøm», kan det høres ut som om vi bruker opp elektronene. Men slik er det ikke – elektronene forsvinner ikke. Elektronene bærer imidlertid med seg elektrisk energi som blir overført til de elektriske apparatene i kretsen, for eksempel en lyspære. Det vi bruker, er altså energien, og ikke strømmen – den elektriske strømmen transporterer elektrisk energi.

pl ar

Noen ganger trenger vi å vite hvor sterk strøm det er i en krets. Da bruker vi et måleinstrument som teller hvor mange elektroner som passerer et gitt punkt i kretsen hvert sekund. Jo flere elektroner per sekund, jo mer strøm. Måleinstrumentet kalles et amperemeter, og måleenheten for strømstyrke er ampere (A). Med en strøm på 1 A passerer det omtrent 6,25 milliarder milliarder elektroner per sekund.

1 A er en relativt sterk strøm – når du jobber med strøm på laben, vil du sjelden måle så store strømstyrker.

ek se m

Amperemeter

Spenningskilder – setter elektronene i bevegelse

gs

Stikkontakter og batterier kaller vi spenningskilder. Vi trenger alltid en spenningskilde for at det skal gå strøm i en elektrisk krets.

Spenningskilden tilfører energi og sørger dermed for at det er elektriske krefter som driver elektronene i samme retning i kretsen.

rd

Vu

Den elektriske energien vi får via stikkontakten i veggen, blir produsert i et energiverk.

er

in

Kreftene oppstår fordi spenningskilden har en positiv og en negativ pol. Den negative polen har et overskudd av elektroner i forhold til den positive polen, slik at det er en ladningsforskjell mellom dem.

Fordi alle elektronene i hele kretsen blir frastøtt av den negative polen og trukket mot den positive polen, vil alle bevege seg i samme retning, slik at det går en strøm.

Metallion Fritt elektron

I et metall beveger ytterelektronene seg tilfeldig mellom atomene, men i en lukket krets vil det være en elektrisk kraft som driver elektronene i metalledningen i samme retning. Når elektroner beveger seg i samme retning, har vi en elektrisk strøm.

+

Spenningskilde

+

7 EN ELEKTRISK VERDEN

175

Når det er en ladningsforskjell mellom to poler, er det også en energiforskjell – elektronene ved den negative polen har mer energi enn elektronene ved den positive polen. Det er dette vi kaller elektrisk energi, og spenningen i spenningskilden sier noe om hvor stor denne energien er. Det er spenningen som driver strømmen i kretsen.

pl ar

Vi snakker ikke bare om spenningen i en spenningskilde, men også om spenningsforskjellen mellom to punkter i kretsen, for eksempel før og etter en lyspære eller et annet elektrisk apparat. Dette kan si oss noe om hvor mye energi apparatet trenger for å fungere.

gs

ek se m

Hva er spenning?

Spenning er en litt komplisert størrelse, men det handler altså om energiforskjeller og ladninger. Når de elektriske kreftene fra spenningskilden flytter elektronene i kretsen, gjør de et arbeid på elektronene. Det totale arbeidet kreftene gjør, svarer til energiforskjellen mellom positiv og negativ pol. Spenningen er arbeidet som blir gjort per ladning.

Vu

rd

er

in

Batteriet som spenningskilde Batterier er merket med pluss- og minustegn for positiv og negativ pol, og elektronene går alltid fra minus til pluss. Batterier utnytter at atomene i ulike stoffer trekker ulikt på elektroner. Atomene i positiv pol trekker mer på elektronene enn atomene i negativ pol, og de to polene er atskilt og ikke i kontakt med hverandre i batteriet. Når batteripolene kobles sammen med ledninger til en krets, vil derfor elektroner bevege seg fra negativ mot positiv pol, og det går strøm i kretsen.

De fleste batterier er merket tydelig med en positiv og en negativ pol.

176

STOFFER OG ENERGI

I batteriet skjer det en kjemisk reaksjon som gjør at det stadig blir frigjort elektroner ved den negative polen og tatt opp elektroner ved den positive polen. Derfor kan vi si at batteriet omdanner kjemisk energi til elektrisk energi. Når det ikke er mer stoff som kan reagere i batteriet, gir ikke batteriet lenger en elektrisk spenning som kan drive elektronene i kretsen. Vi sier at batteriet er utladd. Noen batterier kan lades ved å reversere den kjemiske reaksjonen.

...

pl ar

Tenk etter Må det alltid være negativt ladde partikler som er i bevegelse for å få elektrisk strøm?

ek se m

Vi måler den elektriske spenningen i en krets med et voltmeter.

Måleenheten for elektrisk spenning er volt (V). Vanlige spenninger for batterier er 1,5 V, 4,5 V og 9 V. Bilbatterier gir vanligvis en spenning på 12 V, mens stikkontakten gir en spenning på 230 V.

gs

in

er

rd

Spenning, strøm og energioverføring Strømstyrken i en krets er altså et mål på hvor mange elektroner som passerer et bestemt punkt per sekund. Det betyr at jo flere elektroner som passerer, jo større strøm. Spenningen påvirker hvor raskt elektronene beveger seg i kretsen, og dermed hvor mye energi som overføres. Lavere spenning betyr lavere fart, og vi får mindre strøm.

Høyere spenning betyr større fart og større strøm.

Vu

Voltmeter

Spenningen i stikkontakter er mye høyere enn i batterier fordi stikkontakten er koblet til et stort energiverk som kan produsere nok energi til de elektriske apparatene i hjemmet. Høyere spenning fører både til at hvert elektron bærer med seg mer energi, og at elektronene kan bevege seg raskere gjennom kretsen – altså at det kan gå mer strøm.

I mange kretser vil forholdet mellom strøm og spenning være konstant – det betyr at hvis spenningen dobles, så dobles strømmen, og hvis spenningen reduseres med en tredel, så blir også strømmen redusert med en tredel.

Regn ut I en krets er spenningen 4 V og strømmen 0,2 A. a Vi øker spenningen til 8 V. Hvor stor blir strømmen da? b Strømmen blir senere målt til 0,15 A. Hvor stor er spenningen da?

7 EN ELEKTRISK VERDEN

177

Selv om vi sier at spenningen påvirker farten til elektronene, beveger de seg ikke spesielt raskt i kretsen. Hvert elektron beveger seg kanskje en millimeter per minutt. Så hvorfor blir det lys i lampa med en gang vi slår på bryteren for å koble inn spenningskilden?

For å forklare dette er det vanlig å bruke en modell. Vi sammenlikner en elektrisk krets med et rør fylt med klinkekuler. Om du dytter en ny kule inn i røret, vil alle kulene dytte på hverandre, slik at det faller en kule ut av røret på motsatt side omtrent samtidig. Men du må dytte mange kuler inn i røret før den første du dyttet inn, faller ut. Hver kule beveger seg altså sakte, men dyttingen – energioverføringen – går raskt.

ek se m

pl ar

Modellen med klinkekuler i et rør kan brukes til å forklare hvorfor det elektriske signalet går raskt i en elektrisk krets, selv om hvert elektron i kretsen beveger seg sakte.

rd

er

in

gs

Å koble inn en spenningskilde i en krets er som å dytte en ny klinkekule inn i røret. Elektronene svarer til klinkekulene, og siden hele kretsen er full av elektroner, vil dyttingen fra spenningskilden bre seg gjennom hele kretsen med en gang. Elektronene dytter på hverandre så de begynner å bevege seg i samme retning omtrent samtidig. Dyttingen er et elektrisk signal – energioverføring – som beveger seg mye, mye raskere enn elektronene selv – faktisk nærmere lysets hastighet. Det gjør at det går strøm i hele kretsen med en gang du kobler inn spenningskilden – og du får lys i lampa.

Vu

Reflekter På hvilken måte er klinkekulemodellen en god måte å beskrive det som skjer i en elektrisk krets? Ser du noen svakheter ved modellen?

I så fall hvilke?

Resistans – motstand i kretsen Når det går strøm i en elektrisk krets, vil elektronene treffe på metallioner i ledningen. Dette hindrer bevegelsen til elektronene og dermed strømmen. Vi kaller denne motstanden for resistans.

Metallion Fritt elektron

På veien gjennom kretsen støter elektronene hele tiden på hindringer, som gjør at de går saktere, og dermed blir strømstyrken lavere. De aller fleste materialer, også metaller, har en viss resistans

178

STOFFER OG ENERGI

Det er ofte nødvendig å begrense mengden strøm som går gjennom et elektrisk apparat, for at det ikke skal bli ødelagt. Hårføneren, for eksempel, trenger og tåler mindre strøm enn oppvaskmaskinen, men begge kobles til den samme stikkontakten som gir en spenning på 230 V. Vi må derfor redusere strømmen i hårføneren ved å øke resistansen i kretsen. Kretsen i hårføneren, i likhet med kretsene i de aller fleste elektriske apparater, inneholder derfor noen deler med høy resistans som regulerer strømmen i kretsen. Slike deler er laget av materialer som leder strøm dårlig, og vi kaller dem motstander.

pl ar

Ω er den greske bokstaven omega, og den blir brukt som symbol for enheten ohm.

Alle stoffer har en viss indre resistans – noen stoffer har stor og andre liten. Resistansen i en krets og i apparatene i kretsen måles i ohm (Ω).

ek se m

Diskuter – motstander i kretsen Diskuter med en medelev: I hvilken av de to kretsene går elektronene raskest?

_

+

_

er

in

gs

+

Vu

rd

Leder og isolator Stoffer med mange frie elektroner, som de fleste metaller, har lav resistans og leder derfor strømmen godt. Vi kaller dem elektriske ledere. Kobber finnes det mye av, og det er i tillegg lett å forme, så det er ikke uten grunn at nesten alle elektriske ledninger er laget av kobber.

Stoffer som leder elektrisk strøm dårlig, som regel ikke i det hele tatt, kaller vi isolatorer. Det gjelder de fleste ikke-metaller, og stoffer som for eksempel glass og plast. Plasten rundt kobbertrådene i en strømledning hindrer dermed at strømmen går andre steder enn i metallet.

Metallet kobber er en god elektrisk leder, mens plast er en god isolator.

Finn ut mer Finn flere eksempler på stoffer som er ledere og isolatorer, enn de som er nevnt i teksten.

7 EN ELEKTRISK VERDEN

Sammenhengen mellom spenning, strøm og resistans Det er en sammenheng mellom strøm, spenning og resistans.

Sammenhengen kan vi beskrive med en matematisk formel: U=R·I

spenning = strøm · resistans

Hvis du kjenner to av størrelsene, kan du bruke formelen til å regne ut den tredje størrelsen.

ek se m

pl ar

Tidligere leste du at forholdet mellom strøm og spenning ofte er konstant. Det betyr at hvis spenningen dobles, så dobles også strømmen så lenge resistansen er uforandret. Det samme gjelder i motsatt tilfelle – dersom spenningen halveres, vil også strømmen halveres. Formelen ovenfor brukes til å regne ut spenning, strøm eller resistans når du kjenner de andre størrelsene. Her er noen eksempler på hvordan regne ut spenningen:

Eksempel R=2Ω

I=9A

in

I=6A

U=?

er

U=?

B

I=0,1A U=?

C

rd

A

R=2Ω

gs

R=2Ω

Vu

Resistansen i de tre kretsene er 2 Ω, mens strømstyrken er forskjellig. Regn ut spenningen i hver krets.

U=R·I Spenning i krets A: U = R · I = 2 Ω · 6 A Spenning i krets B: U = R · I = 2 Ω · 9 A Spenning i krets C: U = R · I = 2 Ω · 0,1 A

Hva leste du nå?

1 Hva er strøm?

2 Gi to eksempler på spenningskilder.

3 Hva gjør en spenningskilde?

4 Hvor raskt beveger elektronene seg i en krets?

5 Hva mener vi med resistans?

6 Hva er forskjellen på en leder og en isolator?

7 Hva er sammenhengen mellom spenning, strøm og resistans?

179

180

STOFFER OG ENERGI

Elektriske kretser Vi slår av og på elektriske brytere mange ganger i løpet av en dag – blant annet bryteren til lyset, pc-en, ovnen og kjøkkenmaskinen.

Når du slår av lyset, fjerner du verken spenningskilden, ledningene eller lyspæra, så hvorfor slukker lyset? Jo, fordi bryteren lager et brudd i den elektriske kretsen, slik at den ikke lenger er lukket. Vi sier at den elektriske kretsen er brutt, og da slutter strømmen å gå. Når bryteren slås på, lukkes kretsen, og det går igjen strøm gjennom den.

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

I en bolig er flere ulike kretser koblet sammen til én stor krets.

Elektriske komponenter Leder Spenningskilde

Vi kan ha kretser der noen apparater er på mens andre er av, og kretser der alle apparatene er på eller av samtidig. Ulike formål krever ulike typer kretser. Dette skal vi se nærmere på.

Åpen bryter Lukket bryter Lyspære Motstand A

Amperemeter

V

Voltmeter

Koblingsskjemaer – tegnede modeller Vi bruker modeller for å vise og forstå hvordan ulike kretser er bygd opp og virker. På laben der vi kan koble og teste, kan vi lage enkle kretser som modeller av større kretser i hus og elektriske apparater.

Vi kan også tegne modeller av kretser – dette kaller vi koblingsskjemaer. De ulike delene i en elektrisk krets kaller vi elektriske komponenter, og disse har egne symboler i koblingsskjemaet. Til venstre finner du symbolene for noen vanlige elektriske komponenter.

7 EN ELEKTRISK VERDEN

Finn ut – av eller på?

Se på koblingsskjemaet i figuren. Er bryteren av eller på? Vil lampa lyse eller ikke dersom vi lager en slik krets? Forklar.

pl ar

Når vi utforsker elektriske kretser, bruker vi ikke elektriske apparater, men det vi kaller motstander for å vise om det går strøm eller ikke. På naturfagslaben er motstandene vi kobler inn i kretsen, ofte små lyspærer, kalt glødepærer. Tråden som gløder i disse pærene, er tynn og lang og laget av et materiale med stor indre resistans. Når elektronene beveger seg gjennom tråden, blir det derfor utviklet så mye varme at den begynner å gløde.

Glødetråden i en lyspære

ek se m

Seriekobling og parallellkobling

in

gs

I gammeldags juletrebelysning sluttet alle lyspærene å lyse hvis én pære gikk i stykker. I moderne lyslenker lyser de andre lyspærene fortsatt selv om en av dem går. Dette er fordi de to elektriske kretsene fungerer på forskjellig måte – i den ene er lyspærene koblet i serie, i den andre i parallell. Serie- og parallellkoblinger har ulike egenskaper, fordeler og ulemper som vi skal undersøke litt nærmere.

Vu

rd

er

Diskuter Her er det samme utstyret brukt til å koble to ulike kretser. I hvilken krets tror du begge lysene slukker om den ene slutter å virke?

Diskuter svaret ditt med en medelev.

+

_

+

_

Seriekobling – når elektronene kun har én vei å gå I en seriekobling er komponentene koblet etter hverandre i en lukket krets. En av fordelene er at kretsen er lett å bygge. En ulempe er at dersom det blir brudd i kretsen, så vil alle apparatene slutte å virke fordi det ikke lenger går en strøm.

181

182

STOFFER OG ENERGI

I en seriekoblet krets er strømstyrken lik overalt i kretsen. Det er fordi elektronene kun har én mulig vei å gå, de beveger seg med samme fart, og de verken hoper seg opp eller forsvinner. Dermed vil amperemeteret gi lik måling uansett hvor i kretsen vi måler strømstyrken.

ek se m

pl ar

Når vi kobler flere komponenter i serie, for eksempel flere lyspærer, så øker den totale resistansen i kretsen. Konsekvensen er at alle lyspærene vil lyse svakere for hver lyspære vi kobler inn. Dette kan vi forklare ved å se på sammenhengen mellom strøm, spenning og resistans: Når resistansen øker som følge av flere lyspærer i kretsen og spenningen fra spenningskilden er konstant, vil strømstyrken reduseres og lyspærene lyse svakere fordi energien fra spenningskilden fordeles på flere lyspærer. For å kompensere for dette kan vi øke spenningen ved å koble til enda et batteri. Da vil strømmen bli større og lyspærene lyse sterkere igjen.

I en seriekopling er strømstyrken lik i hele kretsen, mens spenningen fordeler seg på lyspærene.

2,25

2,25

V

V

gs

0,1

er

in

A

_

rd

0,1

_

+

Vu

A

+

0,1

A 4,5

V

Når vi kobler batterier i serie, finner vi den totale spenningen ved å legge sammen spenningen til hvert av batteriene. For eksempel gir to 4,5 V-batterier i serie en total spenning på 9 V. Hvis vi kobler inn en lampe i denne kretsen, vil den lyse sterkere enn om det bare var ett 4,5 V-batteri.

+

_ +

_

Seriekoblede batterier

7 EN ELEKTRISK VERDEN

183

Parallellkobling – når elektronene går ulike veier I en parallellkobling er komponentene koblet parallelt i hver sin grein i kretsen. Fordelen med parallellkobling er at om det blir brudd i en av de parallelle greinene, vil de andre fortsatt ha strøm. Alle parallellene får like mye spenning, slik at uansett hvor mange like lyspærer vi kobler i parallell, vil strømmen være lik i alle greinene, og dermed er lysstyrken den samme i alle pærene.

I en parallellkopling fordeler strømmen seg på greinene i kretsen, mens spenningen er lik over batteriet og begge lyspærene. Det er altså forskjellig fra slik det er i seriekoblinger.

ek se m

pl ar

I en parallellkobling fordeler altså strømmen seg på de ulike greinene.

Dersom to like lyspærer er koblet i parallell, vil elektronene fordele seg likt på de to greinene. Det betyr at det går halvparten så stor strøm i greinene som ut fra og inn til spenningskilden. Dersom parallellene har elektriske komponenter med ulik resistans, for eksempel to ulike lyspærer, vil det gå mest strøm i greinen med lyspæra som har minst resistans. Det går alltid mest strøm der det er minst resistans.

gs

En ulempe med parallellkobling er at batteriet varer kortere for hver lyspære som kobles inn i kretsen. Det er fordi det trengs mer strøm totalt i kretsen når fire lyspærer skal lyse like sterkt som tre. Når flere lyspærer skal lyse like sterkt, må det overføres mer energi, den kjemiske reaksjonen i batteriet må da gå raskere, og batteriet blir raskere utladd.

V

0,1

A 4,5

V

in

er

rd Vu

4,5

0,1

A

0,2

A _

+

_

+

4,5

Reflekter Når vi kobler fire lyspærer i parallell, blir batteriet fortere utladet enn hvis det kun er to lyspærer. Men hvis spenningskilden er en stikkontakt, så går den jo ikke tom for energi på samme måte som batteriet.

Vil vi likevel merke at kretsen trenger mer energi?

V

184

STOFFER OG ENERGI

Når vi kobler spenningskilder i parallell, øker ikke spenningen i kretsen. To 4,5 V-batterier i parallell gir 4,5 V. En lampe som kobles inn i denne kretsen, vil derfor ikke lyse sterkere enn om det bare var ett batteri, men den vil lyse dobbelt så lenge. Ved å koble batterier i parallell får vi flere elektroner tilgjengelig, og dermed varer batteriene lenger.

+

_

ek se m

+

_

pl ar

Parallellkoblede batterier

gs

Måling i ulike kretser

Vu

rd

er

in

Når du skal utforske ulike elektriske kretser, må du vite hvordan du måler ulike størrelser. I tillegg til amperemetre og voltmetre finnes det multimetre som kan måle strøm, spenning og resistans i ett og samme apparat.

Et multimeter kan måle både strømstyrke, spenning og resistans.

Amperemeter

Voltmeter

A

V

Amperemeter kobles i serie.

Strømstyrke måles i ampere (A)

Voltmeter kobles i parallell.

Spenning måles i volt (V)

7 EN ELEKTRISK VERDEN

Det er viktig å koble inn måleinstrumentene på riktig måte for at de skal gi riktig resultat. Amperemeteret som måler strømmen i en krets, kobles alltid i serie slik at hele strømmen som skal måles, går gjennom det. Amperemeteret må ha liten resistans for at det ikke skal endre strømmen i kretsen.

pl ar

Voltmeteret måler spenningen over en komponent i kretsen, altså hvor stor spenningsforskjellen er mellom to punkter, ett på hver side av komponenten. Voltmeteret må kobles parallelt med komponenten og ha stor resistans for at så mye strøm som mulig skal gå gjennom komponenten og ikke gjennom voltmeteret.

ek se m

Reflekter Et amperemeter har nesten ingen resistans. Hva tror du skjer om du kobler et amperemeter i parallell med kretsen du skal måle strømmen i? Voltmeteret har derimot stor resistans. Hva tror du skjer om du kobler et voltmeter i serie i kretsen du vil måle spenningen i?

Vu

rd

er

in

gs

Hva leste du nå?

1 Hva mener vi med at en krets er brutt?

2 Hva er hensikten med koblingsskjemaer?

3 Hva er forskjellen på en seriekobling og en parallellkobling?

4 Hvorfor kobler vi spenningskilder noen ganger i parallell og noen ganger i serie?

5 Hvordan skal vi koble et amperemeter i en krets?

6 Hvordan skal vi koble et voltmeter i en krets?

185

186

STOFFER OG ENERGI

Elektrisk energi i hverdagen

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Når du bygger elektriske kretser på laben, holder det å bruke batterier som spenningskilde. Batteriet gir nok elektrisk energi til at lyspærene lyser, slik at du får vite om det går strøm i kretsen eller ikke. Men i hverdagen er det energiverkene som er de viktigste spenningskildene, og som leverer energi til de fleste kretsene våre via stikkontakten i veggen.

Vu

I Norge er det i hovedsak vannenergiverk og noen vindenergiverk, som produserer elektrisk energi, i tillegg til at noen bygninger har solcellepaneler. I andre land er solenergiverk mer utbygd, for eksempel i Kina, og flere land har også energiverk som bruker kull, gass eller kjerneenergi.

Den elektriske energien blir transportert i høyspentledninger fra energiverket til forbrukerne.

7 EN ELEKTRISK VERDEN

Strømnettet Den elektriske energien fra energiverk over hele landet samles i et omfattende strømnett som transporterer energi til forbrukere i hele Norge. Spenningen ut fra energiverket kan være på flere hundre tusen volt. Det er for å unngå for stort energitap når strømmen skal sendes over store avstander.

Energiverk med transformator

187

...

Tenk etter I naturen har vi også produsenter og forbrukere av energi. Hvilke organismer er det?

Trafo

132-420 kV

230 V

ek se m

Trafo

l

be

ka

Trafo

rd

Jo

230 V

pl ar

11-22 kV

gs

Strømnettet er et teknologisk system for å transportere elektrisk energi. Energiverket er senderen – produsenten – i systemet, mens vi er mottakere – forbrukere.

Vu

rd

er

in

Den høye spenningen ut fra energiverket kan føre til en strøm som er så sterk at den er farlig. Derfor blir den redusert til 230 V før den tas inn i boliger og andre bygg. Dette skjer i trafostasjoner som gjerne er små murhus eller skur uten vinduer.

Trafostasjon og faremerking

188

STOFFER OG ENERGI

...

Tenk etter Hva tror du ville skjedd om alt i huset var koblet i serie?

Sikringsskapet Strømmen inn i en bolig går alltid gjennom et sikringsskap. Her blir strømmen fordelt på flere parallelle greiner i strømkretsen, kalt strømkurser. Det er for at strømbelastningen i en grein ikke skal bli for stor. Stikkontakten er der vi kopler elektriske apparater til strømkursen. Elektriske apparater som krever mye energi, har gjerne en egen kurs – for eksempel komfyren, vaskemaskinen og elbilladeren.

Ellers er det vanlig med én kurs per rom.

er

in

gs

ek se m

pl ar

I et sikringsskap finner vi i tillegg til sikringer en energimåler som forteller oss hvor mye elektrisk energi vi har brukt.

Vu

rd

Det kan oppstå feil i en elektrisk krets, eller en ledning kan bli ødelagt slik at flere ledere kommer i kontakt med hverandre. Da kan strømmen ta en snarvei fra pol til pol, som har mindre resistans, og vi får en kortslutning. Når strømmen går en kortere vei eller blir ledet slik at den ikke går gjennom apparatene i kretsen, blir resistansen liten og strømmen stor. Da kan ledninger smelte og apparater bli ødelagt, og i verste fall kan det føre til brann. Til hver kurs er det derfor koblet en sikring som bryter strømmen hvis den blir for stor.

...

Tenk etter Hva er forskjellen på når strømmen forsvinner i hele huset, og når den blir borte i bare ett rom, tror du?

Diskuter Finn argumenter for hvorfor det er smart å ha én kurs for hvert rom i en bolig, og noen egne kurser til spesielle apparater. Sammenlikn argumentene dine med en medelev.

7 EN ELEKTRISK VERDEN

189

Strøm kan redde liv Strøm gjennom kroppen kan være skadelig, men kan også redde liv. En pacemaker overvåker hjerterytmen og sender et elektrisk støt inn i hjertet dersom det ikke slår normalt. En hjertestarter sender også en strøm gjennom hjertemuskelen og kan ved akutt unormal hjerterytme, såkalt hjertestans, starte hjertet på nytt.

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Når er strøm og spenning farlig?

Menneskekroppen kan lede elektrisk strøm, men den har i utgangspunktet høy resistans, så vi tåler lave spenninger og strømstyrker – som dem du jobber med på naturfaglaben. Strømmen fra et lite batteri merker du ikke, men sterkere strøm, som fra en stikkontakt, kan forstyrre de elektriske signalene i nervesystemet og derfor være farlig. Fordi elektrisitet kan føre til både personulykker og brann, må det meste av elektriske arbeider i boliger utføres av en autorisert elektriker.

Hva leste du nå?

1 Hvor får vi den elektriske energien fra som vi bruker i hverdagen?

2 Hvorfor er spenningen ut fra energiverket så høy?

3 Hva gjør en sikring?

4 Hvorfor er kursene i et hus koblet i parallell?

5 Når kan strøm og spenning være farlig?

Høy spenning kan gi sterk strøm. Vi må derfor bruke stikkontakter og elektriske apparater på en forsvarlig måte. Det er livsfarlig å klatre i høyspentmaster, gå inn i trafostasjoner og gå på togskinner, og vi bør helst unngå å stå i åpent terreng når det lyner.

190

STOFFER OG ENERGI

ek se m

pl ar

Elektriske busser står til lading.

Elektrisk energi for framtiden?

er

in

gs

Både de små kretsene vi bygger på laben, og det omfattende strømnettet i Norge fungerer etter samme prinsipp. Det er systemer som er laget for å overføre elektrisk energi fra en spenningskilde til ulike apparater og maskiner. Men produksjon, transport og bruk av elektrisk energi er ikke uten utfordringer.

Vu

rd

Elektrisk energi er av høy kvalitet slik at den kan brukes til mange formål, noe som gjør den attraktiv. Behovet for å produsere og lagre elektrisk energi er stadig økende både i Norge og resten av verden.

I Norge skaffer stadig flere seg elektrisk bil, og andre elektriske transportmidler, som ferger og etter hvert fly, blir også tatt i bruk.

Disse trenger batterier som er lette, samtidig som de må dekke framkomstmiddelets store energibehov. Vi må også kunne lagre energi fra energiverkene når disse produserer mer enn det vi har behov for i øyeblikket. Behovet for lagring av energi er altså stort, og mange jobber med å utvikle ny batteriteknologi og andre energilagringsmetoder.

Skal elektrisk energi være bærekraftig i framtiden, må vi både utvikle ny teknologi og effektivisere og helst redusere vår bruk av elektrisk energi. I tillegg må vi vurdere nøye hvilke energikilder vi bruker til å produsere den elektriske energien.

SAMMENDRAG Strøm er ladninger i bevegelse, og strømstyrken er et mål på hvor mange ladninger som passerer et punkt i en elektrisk krets per sekund. I kretsene vi utforsker er ladningene elektroner, og for å få en strøm må vi tilføre elektronene energi. Det gjør vi ved hjelp av en spenningskilde, for eksempel et batteri eller en stikkontakt. Spenningen driver strømmen – jo større spenning, jo større strøm.

pl ar

Strømstyrken påvirkes av resistansen i det materialet strømmen går gjennom. Jo større resistans, jo mindre strøm. Materialer med liten resistans leder strøm godt og kalles ledere. Materialer med stor resistans leder strøm dårlig og kalles isolatorer.

ek se m

For at det skal gå strøm i en krets, må den være sammenhengende. Vi kaller det en lukket krets. I en seriekobling er alle komponentene koblet etter hverandre i kretsen. I en parallellkobling er komponentene koblet i parallelle greiner. Det er vanligst med parallellkoblinger, for da brytes ikke strømmen i hele kretsen selv om det oppstår et brudd i en av greinene.

Vu

rd

er

in

gs

Den elektriske energien vi får gjennom strømnettet, blir produsert i et energiverk. Spenningen ut fra energiverket er høy for at så lite energi som mulig skal gå tapt under transporten. Den reduseres ned til 230 V før den tas inn i boliger og andre bygg. I sikringsskapet fordeles strømmen på ulike kurser i huset. Til hver kurs er det koblet en sikring som bryter strømmen i kretsen hvis strømmen blir for stor. Det er for å unngå brann.

BEGREPER ampere amperemeter elektrisk energi elektrisk krets elektrisk strøm isolator koblingsskjema

komponent kortslutning ladning leder motstand multimeter negativ pol

ohm parallellkobling positiv pol resistans seriekobling sikring spenning

spenningskilde strømkurs strømnett volt voltmeter

STOFFER OG ENERGI

OPPGAVER Strøm, spenning og resistans 1 Tegn og forklar – elektrisk strøm Strøm er ladninger i bevegelse, og i metalledninger er det elektroner som er i bevegelse. Hvorfor egner metaller, som kobber, seg så godt til å lede strøm?

Tegn og forklar.

pl ar

2 Tren begreper Koble begrepet i venstre kolonne til riktig forklaring i høyre kolonne. Skriv ned begrep med forklaring.

Forklaring

Ladning

Motstand mot strømmen i en krets.

Isolator

Et mål på den energien som blir tilført en krets og som driver strømmen i kretsen.

Leder

Elektrisk ladde partikler, for eksempel elektroner, som beveger seg i samme retning.

Strøm

En egenskap partikler kan ha. Det finnes to typer – positiv og negativ. Også brukt om elektrisk ladde partikler.

Spenning

Et materiale som har høy resistans og ikke leder strøm.

Resistans

Et materiale som har lav resistans og leder strøm godt.

rd

er

in

gs

ek se m

Begrep

3 Finn svar Kryss av for om påstanden er sann eller usann.

Vu

192

Påstand Strøm kan både være negative og positive ladninger.

Volt er et mål på hvor mange elektroner som passerer et punkt per sekund.

Metaller er gode strømledere.

Du må lade mobilen din fordi strømmen brukes opp.

Rent vann er en elektrisk isolator.

Elektroner har negativ ladning.

Sant

Usant

7 EN ELEKTRISK VERDEN

4 Finn ut – strøm, spenning og resistans a Hva skjer med strømmen dersom vi øker spenningen? b Hva skjer med strømmen dersom vi minker spenningen? c Hva skjer med strømmen dersom vi øker resistansen? d Hva skjer med strømmen dersom vi minker resistansen?

Elektriske kretser

ek se m

6 Diskuter Du har koblet denne kretsen, men lyspærene lyser ikke.

Diskuter med en medelev. a Hva kan være årsakene til at de ikke lyser? b Hvordan kan dere finne årsaken?

pl ar

5 Regn ut – strøm, spenning og resistans Skriv ned formelen for sammenhengen mellom strøm spenning og resistans, og regn ut: a Hvor høy er spenningen dersom strømstyrken er 0,5 A og resistansen er 3 Ω? b Hvor stor er strømstyrken dersom spenningen er 4 V og resistansen er 8 Ω? c Hvor stor er resistansen dersom spenningen er 3 V og strømstyrken er 0,1 A?

8 Diskuter

Vu

rd

er

in

gs

7 Tegn og forklar I et koblingsskjema bruker vi bestemte symboler for de ulike kretskomponentene.

Tegn et koblingsskjema for hver av kretsene som er beskrevet her. Pass på at kretsene er lukket. a En spenningskilde koblet sammen med to lyspærer i serie b En spenningskilde koblet sammen med to lyspærer i parallell c Et batteri, en bryter og en lyspære

A A På tegningene er amperemeteret plassert på to forskjellige steder i den elektriske kretsen. I koblingen til venstre viser amperemeteret 2 A. Diskuter hva amperemeteret i koblingen til høyre viser. a 0 A, fordi strømmen fra den ene siden møter strømmen fra den andre siden b 1 A, fordi halvparten av strømmen er brukt opp c 2 A, fordi strømmen er den samme i hele kretsen d 4 A, fordi det kommer 2 A fra hver side

193

STOFFER OG ENERGI

9 Finn svar Kryss av for om påstanden gjelder i seriekoblinger, parallellkoblinger, ingen av dem eller begge.

Påstand

Serie

Parallell

Hvis en lyspære slukker, slukker alle pærene i kretsen.

Kretsen må være lukket for at alle lyspærene skal lyse.

Du kan skru ut en lyspære uten at de andre slukker.

pl ar

Spenningen fordeler seg på komponentene i kretsen.

Spenningen er den samme over like motstander i kretsen.

ek se m

Strømmen øker i kretsen når du kobler inn en ekstra komponent i serie med de andre komponentene.

gs

Strømmen øker i kretsen når du kobler inn en ekstra komponent i parallell med de andre komponentene.

rd

er

in

10 Finn svar – lukket krets?

Vu

194

På figuren ser du en lampe som får strøm via en stikkontakt. Som andre lamper har den bare én ledning. Se på figuren og forklar hvordan det dannes en lukket krets til tross for at vi kun ser én ledning.

7 EN ELEKTRISK VERDEN

11 Finn svar – hvor går strømmen?

Strømmen går vanligvis minste motstands vei. Vi skal undersøke dette litt nærmere. Nedenfor ser du en kobling med bryteren på et litt merkelig sted.

pl ar

a Hva tror du vil skje i kretsen når bryteren er av? Forklar hvorfor. b Hva tror du vil skje i kretsen nedenfor når vi skrur på bryteren? Forklar hvorfor.

Elektrisk energi i hverdagen

gs

ek se m

12 Finn ut mer – sikringsskapet Be om hjelp til å undersøke sikringsskapet hjemme hos deg. Finn ut: a Hvor mange kurser er det? b Hvor stor strøm tåler den sikringen som tåler mest og den som tåler minst? c Hvilke enkeltapparater har en egen kurs? d Hvordan leser du av energibruken? e Hvor stor er energibruken i løpet av en dag?

Vu

rd

er

in

13 Finn ut mer – hva kan du gjøre selv?

Bruk internett og søk for eksempel etter «elektrisitet hva kan du gjøre selv».

Elsikkerhetsportalen er en god kilde. Finn ut hva vi har lov til å gjøre selv, og hva vi ikke har lov til å gjøre selv av elektrisk arbeid i boligen – hvis man ikke er autorisert elektriker, da.

14 Finn ut mer – merking på elektriske apparater Undersøk noen elektriske apparater hjemme, og finn ut hvor stor strøm og spenning de trenger. Noter verdiene og sammenlikn med det medelever har funnet.

Hvilke apparater trenger mest strøm og spenning, og hvilke minst? Prøv å forklare hvorfor.

15 Diskuter – elektrisitet i framtiden Det er lite som tyder på at vi kommer til å trenge mindre elektrisk energi i framtiden. Samtidig er ikke dagens energiforbruk bærekraftig. Diskuter i grupper om elektrisk energi er bærekraftig, og kom fram til minst tre tiltak vi kan gjøre for å redusere eller effektivisere energiforbruket.

195

STOFFER OG ENERGI

AKTIVITETER 1 Utforsk seriekoblinger Du trenger – To 4,5 V batterier – Tre lyspærer – Ledninger

pl ar

Risikovurdering Ingen spesiell risiko, men vær forsiktig så du ikke kortslutter batteriet.

Be gjerne læreren om å se over koblingen, så du er sikker på at den er riktig.

ek se m

Framgangsmåte Utfordring 1: Du har to 4,5 V batterier og tre lyspærer. På hvor mange ulike måter kan du koble en krets med dette utstyret? Du trenger ikke bruke alle elementene til å lage en krets, og du kan kun koble ting i serie. Tegn koblingsskjemaer for alle de ulike kretsene du kan koble.

gs

Utfordring 2: Bruk utstyret du har tilgjengelig, til å koble den kretsen som gjør at pæra eller pærene lyser sterkest. Forklar resultatet og tegn koblingsskjemaet til kretsen.

rd

er

in

Utfordring 3: Bruk utstyret du har tilgjengelig, til å koble den kretsen som gjør at pæra eller pærene lyser svakest. Forklar resultatet og tegn koblingsskjemaet til kretsen.

2 Strøm og spenning i seriekoblinger I dette forsøket skal du utforske seriekoblede kretser. Det er viktig at du følger framgangsmåten nøye, og tar notater og tegner underveis. Det er spørsmål underveis i framgangsmåten for å hjelpe deg med utforskingen og forståelsen.

Vu

196

Du trenger – 4,5 V batteri (eller en annen spenningskilde) – 3 ulike lyspærer – Nok ledninger til å koble sammen utstyret – Amperemeter – Voltmeter Risikovurdering Ingen spesiell risiko, men vær forsiktig så du ikke kortslutter batteriet.

Be gjerne læreren om å se over koblingen, så du er sikker på at den er riktig.

7 EN ELEKTRISK VERDEN

Framgangsmåte

A

B

C

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

1 Lag en kobling med et batteri og én lyspære som vist på figur A. Legg merke til hvor sterkt eller svakt lyspæra lyser.

2 Koble inn amperemeteret foran lyspæra og les av. Hva er strømmen?

3 Hva tror du strømmen blir om du kobler inn amperemeteret etter lyspæra?

Gjør koblingen og sjekk. Stemte antakelsen din? Forklar hvorfor det er sånn.

4 Koble voltmeteret over lyspæra og les av. Hva er spenningen over lyspæra?

Hvorfor er det sånn, tror du?

5 Du skal nå utvide kretsen med en lyspære til i serie, som på figur B. Før du kobler sammen – hva tror du skjer med lysstyrken til lyspærene når du kobler inn lyspære nummer to? Lag koblingen og undersøk.

6 Koble inn amperemeteret et sted i kretsen og mål strømmen. Hva har skjedd – og hvorfor?

7 Koble voltmeteret over lyspærene etter tur og les av spenningen. Noter resultatet.

8 Koble så voltmeteret over begge lyspærene og les av spenningen. Sammenlikn med resultatet i forrige punkt. Hvorfor er det slik, tror du?

9 Til slutt skal du utvide med den siste lyspæra i serie, som på figur C. Gjør en vurdering før du kobler sammen – hva skjer med lysstyrken nå, tror du?

Lag koblingen og undersøk.

10 Koble inn amperemeteret et sted i kretsen og mål strømmen. Hva har skjedd – og hvorfor?

11 Koble voltmeteret over de tre lyspærene etter tur, les av og noter resultatene.

12 Koble så over alle tre på en gang og les av. Sammenlikn med resultatene i forrige punkt. Hvorfor er det slik?

Spørsmål til resultat og drøfting – Hva skjer med lysstyrken til lyspærene du kobler i serie, etter hvert som du kobler inn flere lyspærer?

– Hva skjer med strømstyrken i en seriekobling etter hvert som du kobler inn flere lyspærer? Hva er sammenhengen mellom strømstyrken og lysstyrken til pæra?

– Bruk det du har lært om resistans, til å forklare det som skjedde.

– Hva la du til merke da du målte spenningen over hver av lyspærene og over alle? Prøv å forklare dette ved hjelp av spenningsforskjell og energi.

Hint: Hva består en lyspære av, og hva gjør den?

197

STOFFER OG ENERGI

3 Strøm og spenning i parallellkoblinger I dette forsøket skal du utforske parallellkoblede kretser. Det er viktig at du følger framgangsmåten nøye, og tar notater og tegner underveis. Det er spørsmål underveis i framgangsmåten for å hjelpe deg med utforskingen og forståelsen.

pl ar

Du trenger – 4,5 V batteri (eller en annen spenningskilde) – 3 ulike lyspærer – Nok ledninger til å koble sammen utstyret – Amperemeter – Voltmeter

ek se m

Risikovurdering Ingen spesiell risiko, men vær forsiktig så du ikke kortslutter batteriet.

Be gjerne læreren om å se over koblingen, så du er sikker på at den er riktig.

A

rd

er

in

gs

Framgangsmåte

Vu

198

B

C

1 Lag igjen en kobling med batteriet og en lyspære, slik figur A viser.

Legg merke til hvor sterkt eller svakt lyspæra lyser.

2 Koble inn amperemeteret et sted i kretsen og les av. Hva er strømmen?

3 Koble voltmeteret over lyspæra og les av. Hva er spenningen?

4 Du skal nå utvide kretsen med en lyspære til i parallell, som på figur B. Før du kobler sammen – hva tror du skjer med lysstyrken til lyspærene når du kobler inn lyspære nummer to? Lag koblingen og undersøk.

5 Koble inn amperemeteret før forgreiningen og mål strømmen. Gjør det samme etter forgreiningen. Hvorfor er det sånn?

6 Så kobler du amperemeteret inn i hver av forgreiningene og måler strømmen i begge etter tur. Noter resultatene. Sammenlikn med strømmen i hovedgreina. Hva ser du? Hvorfor er det slik, tror du?

7 Koble voltmeteret over hver av lyspærene og les av spenningen. Hvorfor er det slik?

7 EN ELEKTRISK VERDEN

8 Koble så voltmeteret over begge lyspærene og les av. Hva ser du nå?

Hvorfor er det slik?

9 Til slutt skal du utvide med den siste lyspæra, som på figur C. Gjør en vurdering før du kobler sammen – hva skjer med lysstyrken nå, tror du?

Lag koblingen og undersøk.

10 Koble først amperemeteret inn i hovedgreina og les av strømmen.

11 Gjør så det samme for hver av greinene og noter resultatet. Sammenlikn med hovedstrømmen. Hva ser du? Hvorfor er det slik?

12 Koble voltmeteret over hver av lyspærene etter tur og les av spenningen.

13 Koble så over alle lyspærene samtidig og les av. Sammenlikn med forrige punkt – hva ser du?

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Spørsmål til resultat og drøfting – Hva skjer med lysstyrken til lyspærene du kobler i parallell, etter hvert som du kobler inn flere lyspærer?

– Hva skjer med strømstyrken i hovedgreina i en parallellkobling etter hvert som du kobler inn flere lyspærer? Hva er sammenhengen mellom strømstyrken og lysstyrken til pæra?

– Forklar det som skjedde med strøm- og lysstyrken ved hjelp av resistans.

– Hva la du til merke da du målte strømmen i hver av greinene og sammenliknet med hovedgreina? Prøv å forklare dette ved hjelp av ladninger/ elektroner.

Hint: Hva vet vi om ladningene i en lukket krets?

– Hva la du til merke da du målte spenningen over de ulike lyspærene og over alle på en gang? Prøv å forklare dette ved hjelp av spenning, ladninger/ elektroner og energi.

Hint: Hva skjer med energien til et elektron i kretsen?

199

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

8

INFORMASJONS TEKNOLOGI OG ELEKTRONIKK

Vu

Du kan kommunisere med venner, se video, lese nyheter, finne ut av leksene, bestille kinobilletter og overvåke søvn og puls. Alt dette med den samme typen teknologi som forskere bruker til å spore og forutsi endringer i temperatur og havnivå, undersøke de minste partikler og studere de største galakser.

En teknologi som har så stor plass i samfunnet, er det viktig å kunne noe om og forstå hvordan fungerer.

Når du har jobbet med dette kapitlet, skal du kunne – forklare hva vi mener med informasjonsteknologi – gi eksempler på hvordan vi bruker informasjonsteknologi i naturfag – beskrive funksjonen til noen vanlige elektroniske komponenter – utforske og beskrive elektronikk med inndata og utdata og forklare virkemåten

Informasjonsteknologi

ek se m

pl ar

Før du leser Lag en oversikt over gjenstander du har hjemme og på skolen, som inneholder informasjon eller kan vise informasjon. Hvilke av disse er elektriske? Hvilke er koblet til internett? Sammenlikn med en medelev og med klassen. Er det noe som finnes i alle hjem?

Vu

rd

er

in

gs

Hva gjør du hvis du har glemt et navn, skal finne veien til en adresse du ikke har vært på før, eller sliter med et vanskelig matematikkstykke? Sannsynligvis tar du fram mobilen. Vi har et hav av informasjon i lomma, bare noen tastetrykk unna, så vi trenger ikke gå rundt og huske på alt mulig. Vi skal se nærmere på hvordan denne typen teknologi fungerer.

...

Tenk etter Tror du det påvirker hjernen din om du slipper å huske på alt mulig fordi du lett kan søke det opp?

Tenk på det du har lært om koblinger mellom nerveceller i hjernen. Er det noe det kan være lurt å gå rundt og huske på?

202

STOFFER OG ENERGI

Mobilen er et hjelpemiddel som gjør hverdagen enklere – den er et eksempel på det vi kaller teknologi. Svært mye av det vi omgir oss med, er teknologi i en eller annen form: satellitter, transportmidler, boliger, strømnett, helsevesen, vaksiner, syntetiske stoffer og verktøy.

Men det trenger ikke være avansert – en trepinne er også et eksempel på teknologi dersom vi bruker den til noe nyttig.

gs

ek se m

pl ar

Selv om vi er den mest teknologisk avanserte arten på jorda, er det også andre dyr som bruker teknologi. Aper, otere og kråkefugler er alle kjent for å bruke redskaper for å skaffe seg mat.

Oteren bruker en stein til å knuse muslingen den har lagt på magen.

Vu

rd

er

in

Datamaskiner, mobiler og liknende teknologi kaller vi informasjonsteknologi, eller bare IT. Dette er teknologi som blir brukt til informasjonsbehandling – lagring, innhenting, overføring, analysering og presentasjon av data eller informasjon. Når du for eksempel strømmer en video fra en nettside på mobilen din, blir informasjonen overført fra datamaskinen der videoen er lagret, til mobilen din.

For å lade mobilen bruker du et annet teknologisk system – strømnettet. Dette er en del av et energitransportsystem, som produserer og transporterer elektrisk energi dit den trengs.

Informasjonen blir overført med et signal som kan inneholde informasjonen. Vi kaller det en informasjonsbærer. Det kan være et elektrisk signal, et lydsignal eller et radiosignal, men også papir, flagg eller lys. Videoen du strømmer, blir overført både som elektriske signaler og radiosignaler.

Informasjonssystemer I hverdagen benytter vi oss av mange små og større teknologiske systemer. Mobilen din er ett eksempel – den består av mange ulike deler med hver sin funksjon, som alle må virke for at mobilen skal fungere. Mobilen er også en del av et større system, et informasjonssystem, som omfatter deg selv og andre brukere, andre mobiler og mobilnettet. Mobilnettet består av basestasjoner, antenner og kabler under bakken.

8 INFORMASJONS TEKNOLOGI OG ELEKTRONIKK

203

Signalet fra mobilen din mottas av en antenne på en basestasjon og sendes videre gjennom kabler til en basestasjon nær den du skal ha tak i. Mobilnettet med alle brukerne er et informasjonssystem.

Tekstmelding

pl ar

Tekstmelding

er

in

gs

ek se m

Det finnes mange former for informasjonssystemer. Det kan være mobilen og pc-en din, en tekstbehandler, digitale måleinstrumenter, sosiale medier, internett og mye, mye mer. Et informasjonssystem omfatter både datasystemer og menneskene som lager og bruker systemene. Mange informasjonssystemer krever stor grad av kommunikasjon – mellom datasystemene, mellom bruker og system og mellom brukerne. Derfor kalles teknologien i informasjonssystemer ofte også informasjons- og kommunikasjonsteknologi – forkortet IKT.

Vu

rd

Vi kaller ofte samfunnet vårt for informasjonssamfunnet fordi vi har så lett tilgang på fakta og informasjon. Vi er blitt så avhengige av og knyttet til mye av informasjonsteknologien vi bruker, at det er vanskelig å se for seg et liv uten. Vi kan søke etter informasjon om hva som helst på nettet, og vi oppdaterer oss på hva som skjer i verden og med familie og venner.

Men det er ikke bare vi som privatpersoner som samler informasjon. Mange har nytte av å analysere sporene vi legger igjen på sosiale medier og nettsider, for å få vite hvilke tjenester de skal tilby, og for å kunne påvirke valgene vi tar i hverdagen. I tillegg kan både statlige og private selskaper få tilgang til blant annet økonomi- og helseopplysninger gjennom ulike dataregistre.

Når du surfer på nettsider, lagres det informasjon om hvor du surfer fra, hva du søker etter, hvilke sider du besøker, og hvilket innhold du ser på. Denne typen informasjon kalles informasjonskapsler eller cookies. Den blir lagret på din egen maskin, men kan hentes ut av hver nettside du besøker.

...

Tenk etter Hvor mange ulike nettsider eller sosiale medier er du innom hver dag? Hva er det greit at disse skal vite om deg?

204

STOFFER OG ENERGI

Informasjonsteknologi i naturvitenskap Den teknologiske utviklingen med flere og mer nøyaktige instrumenter har vært helt avgjørende for utvikling av naturvitenskapene og de arbeidsmåtene vi bruker for å komme fram til kunnskap om verden rundt oss. I dag handler forskning innenfor naturvitenskapene ofte om eksperimenter og simuleringer, som forutsetter innsamling og registrering av store mengder data. Dataene blir analysert og resultatene vurdert og presentert.

?

Undring

Presentasjon Hypotese

pl ar

Vitenskapelig spørsmål

ek se m

Informasjonsteknologi er i dag et viktig verktøy innen forskning. Den brukes til å planlegge og gjennomføre undersøkelser, samle, lagre og analysere data, og presentere og publisere resultater i rapporter.

Undersøkelsesmetoder: observere, prøve og feile, eksperimentere, modellere og simulere

Konklusjon og argumentasjon

gs

Analysere data

Vu

rd

er

in

IT blir brukt til både å samle inn og behandle data. Ulike sensorer kan registrere signaler fra omgivelsene – for eksempel lys eller lyd.

Sensorene oversetter måleresultatet til et signal som en datamaskin kan tolke og analysere. Datamaskinen kan gjøre avanserte beregninger og simuleringer – alt fra hvordan de minste partiklene oppfører seg til utviklingen av hele universet. Men dette forutsetter at noen lager dataprogrammene som gjør at datamaskinen kan behandle dataene. Dette er et eksempel på at det er nødvendig med samarbeid mellom ulike forskningsfelt.

IT og forskning ved CERN CERN er et internasjonalt forskningslaboratorium i Sveits som forsker på de minste partiklene. Her kolliderer de partikler med hastigheter opp mot lysets og studerer de dataene de får ut. Da må man ha fintfølende sensorer som kan registrere og måle selv de minste partiklene, og kraftige datamaskiner som ut fra disse dataene kan beregne hvilke partikler det er, og hvordan de beveger seg.

Bildet viser en simulering av dataene – altså partikkelbevegelsene – som ble samlet inn da de oppdaget en ny partikkel ved CERN.

8 INFORMASJONS TEKNOLOGI OG ELEKTRONIKK

205

Å programmere er å lage dataprogrammer som forteller datamaskinen hvordan den skal behandle informasjon. Det kan være å samle inn, lagre og analysere data og presentere resultatet i form av tabeller og grafer. Vi kan også lage programmer som er modeller eller simuleringer av virkeligheten, for å kunne si noe om hva som kan komme til å skje i framtiden.

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Ingeniørene ved NASA kan lage programmer som simulerer en romferd til Mars, for å finne ut hva som er trygt og ikke, før de sender astronauter dit. Klimaforskerne lager klimamodeller på bakgrunn av data fra atmosfæren, isbreer og jorda og bruker disse til å simulere hvordan klima har vært og kan bli i framtiden.

Finn svar – værsimuleringer Søk etter «weather data live» og finn en side som viser værdata for Norge i sanntid. Bruk simuleringen til å svare på spørsmålene. a Hvilken type informasjon kan du få på denne siden? b Hva slags teknologi tror du må virke sammen for å lage denne siden? c Hvilke typer instrumenter eller sensorer trengs for å samle data til siden? d Finn stedet der du bor, og sammenlikn været nettsiden sier du skal ha, med det faktiske været utenfor vinduet. Stemmer det?

Meteorologer bruker både satellittmålinger av atmosfæren og lokale temperatur-, vind- og nedbørsmålinger til å forutsi været.

STOFFER OG ENERGI

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

En menneskelig kalkulator I starten av romkappløpet ble alle beregninger – baner, omløpstider, drivstoffmengde og så videre – gjort av mennesker. Katherine Johnson jobbet som en såkalt kalkulator ved NASA og gjorde beregninger for romferdene til den første amerikaneren i rommet, for det første mennesket i bane rundt jorda og for Apollo 11, som var den første bemannede romferden til månen. Men hun var også delaktig i å innføre programmerbare datamaskiner i beregningsarbeidet ved NASA.

Vu

206

Hva leste du nå?

1 Hva er informasjonsteknologi, og hva bruker vi den til?

2 Hva er en informasjonsbærer? Gi noen eksempler.

3 Hva er et teknologisk system?

4 Hva er informasjonssystemer?

5 Gi noen eksempler på hvordan informasjonsteknologi blir brukt i naturvitenskap.

6 Hva brukes programmering til i naturvitenskap?

Gi noen eksempler.

8 INFORMASJONS TEKNOLOGI OG ELEKTRONIKK

Elektronikk i informasjonsbehandling Har du noen gang sett inni en mobiltelefon?

Innmaten inneholder avanserte elektroniske kretser med ulike komponenter, som bidrar til alle mobilens funksjoner. Men hva betyr det at noe er elektronisk, og hvordan virker denne teknologien?

gs

ek se m

pl ar

En bordlampe kan du skru av og på, og kanskje har den en dimmer slik at du kan justere resistansen i kretsen og dermed lysstyrken. En vannkoker er litt mer avansert: Den har en termostat som reagerer på temperaturen i vannet, slik at når vannet når kokepunktet, så skrur vannkokeren seg av. Dette er eksempler på elektriske kretser. I en elektrisk krets kan vi ikke styre strømmen nevneverdig. Vi kan bare koble sammen komponenter i serie eller parallell og kanskje ha en bryter eller en variabel motstand for å justere strømstyrken og noen enkle termostater eller sensorer.

Vu

rd

er

in

En elektronisk krets er mer avansert enn en elektrisk krets. Ta for eksempel mobilen din. Den har elektroniske kretser med komponenter som kan forsterke den elektriske strømmen, sørge for at den går riktig vei, og omdanne signaler. Dette gjør at mobilen kan sende ut lys og lyd, motta og sende radiosignaler og behandle informasjon.

Elektroniske kretser er altså mye mer anvendelige enn de elektriske fordi de gjør at vi kan kontrollere strømmen på en helt annen måte.

Elektroniske komponenter En liten, moderne smarttelefon kan behandle noen millioner ganger mer informasjon enn datamaskinen som var om bord på det første romskipet som reiste til månen. Den enorme utviklingen som har skjedd i elektronikk og databehandling siden da, skyldes at man har klart å lage stadig mindre, men også mer effektive og avanserte elektroniske kretser. En avansert datamaskin fylte den gangen et helt rom – nå kan du ha en mye mer avansert datamaskin i lomma.

Men selv om størrelsen på elektroniske kretser er redusert og databehandlingskapasiteten har økt, er virkemåten fortsatt den samme.

Elektronikken i datamaskiner er basert på noen få, enkle komponenter, som er satt sammen til avanserte teknologiske systemer.

207

208

STOFFER OG ENERGI

gs

ek se m

pl ar

Den første digitale datamaskinen i Norge het NUSSE og var i drift ved Universitetet i Oslo fra 1954 til 1961.

rd

er

in

Mikroprosessoren – den programmerbare «hjernen» i kretsen – er et slikt system. Alle avanserte elektroniske apparater, som mobiler, datamaskiner og tv-er, har en mikroprosessor som styrer måten de ulike komponentene i kretsen skal virke.

Vu

I naturfag bruker vi ofte enkle mikroprosessorer, kalt mikrokontrollere, til å styre enkle elektroniske kretser med måleinstrumenter. I mikrokontrolleren er en liten mikroprosessor koblet sammen med noen få andre elektroniske komponenter – for eksempel sensorer og spenningskilde – til en enhet, slik at den kan utføre ulike oppgaver selv. Men vi kan også koble andre komponenter til en mikrokontroller, slik at den kan gjøre mer avanserte oppgaver.

Arduino er et eksempel på en mikrokontroller.

8 INFORMASJONS TEKNOLOGI OG ELEKTRONIKK

209

To av de viktigste komponentene i en elektronisk krets er dioden og transistoren. Dioden styrer strømmen, mens transistoren bidrar til både å styre og forsterke strømmen. Vi skal se litt nærmere på hvordan disse komponentene virker.

+

–

ek se m

gs

–

Dioden har en side som må kobles mot positiv pol, og en side som må kobles mot negativ pol. Symbolet for diode til høyre.

Lysdioden er en type diode som kan sende ut lys, og den kalles derfor LED (Light Emitting Diode). Den blir ofte brukt som varsellys i elektroniske kretser, men også som lyskilde i lamper. Det er fordi den er mye mer energieffektiv enn en gammeldags lyspære og har mye lengre levetid.

+

–

–

+ En LED er en diode som også kan sende ut lys.

Symbolet for LED til høyre.

er

in

+

pl ar

Dioden Dioden kan bare lede strøm i én retning og sperrer for strømmen i motsatt retning. Den kan derfor brukes til å styre de elektriske signalene i elektroniske kretser, for eksempel i en mikroprosessor. Fordi dioden bare leder strøm én vei, må den kobles inn i kretsen på riktig måte.

Vu

rd

Eksempel

Kilde: Tinkercad®

Figuren viser to LED-er som er koblet i parallell med en spenningskilde, og der bare den ene LED-en lyser. Grunnen er at bare den som lyser, er koblet riktig vei inn i kretsen, den andre er koblet inn feil vei og sperrer for strømmen. Koblingsskjema til høyre.

+ –

210

STOFFER OG ENERGI

Transistoren Transistoren er rockestjernen blant de elektroniske komponentene, og den teknologiske utviklingen handler mye om at man har klart å gjøre den så ekstremt liten. Transistoren kan forsterke strømmen i en elektronisk krets og blir brukt til å forsterke elektriske signaler i for eksempel radioer, tv-er, mobiler og lydanlegg. I tillegg kan den brukes som en bryter for å slå strømmen av og på.

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

De minste transistorene er bare noen nanometer store.

1 nm er en milliarddels meter.

Flere mener at vi nå nærmer oss grensen for hvor liten en transistor kan lages, og at vi trenger å utvikle ny teknologi dersom utviklingen innenfor elektronikk og informasjonsbehandling skal fortsette.

Transistoren kan altså brukes til både å styre og forsterke en strøm.

Den fungerer som to dioder satt sammen, og de tre beina må kobles riktig inn i kretsen for at den skal virke. De to ytterste beina kobles inn i kretsen i serie, med en bestemt side av transistoren mot positiv pol på spenningskilden og den andre mot negativ pol, slik som med en diode. Beinet i midten, basen, kobles til en spenningskilde.

+ Base Transistoren har tre bein – med basen i midten. Symbolet for transistor til høyre.

– Base

+

–

8 INFORMASJONS TEKNOLOGI OG ELEKTRONIKK

Så lenge det ikke går strøm til basen, sperrer transistoren for strømmen i kretsen. Men ved å sende en liten strøm inn på basen, for eksempel fra en mikrokontroller, så åpner det for en mye større strøm gjennom transistoren. Transistoren er som en låst port der basen er nøkkelen. Når basen får en liten strøm, åpnes porten slik at det kan gå en mye større strøm gjennom transistoren.

Eksempel –

Pin GND

Mikrokontroller

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

+

Kilde: Tinkercad®

Vu

Figuren viser en krets koblet til en mikrokontroller. Kretsen inneholder batteri som spenningskilde, en transistor, en motstand og en lyspære. Det er mikrokontrolleren som styrer om det går strøm i kretsen, ved å la det gå strøm til basen på transistoren eller ikke. Så lenge det ikke går strøm til basen, er ikke kretsen lukket, og lyspæra vil ikke lyse. Hvis mikroprosessoren lar det gå strøm til basen, åpner det for strøm i resten av kretsen slik at kretsen lukkes og lyspæra begynner å lyse.

En mikroprosessor kan inneholde ekstremt mange mikroskopiske transistorer som er forbundet med hverandre. Antall transistorer bestemmer hvor mye informasjon mikroprosessoren kan behandle; jo flere transistorer det er, jo mer informasjon kan den behandle på en gang. De første kommersielle mikroprosessorene hadde noen tusen transistorer. Prosessoren i datamaskinen eller mobilen din kan inneholde milliarder av transistorer, mens en mikrokontroller har som regel under én million.

211

212

STOFFER OG ENERGI

Transistor

Transistoren kan forsterke strømmen i en krets, og den kan brukes som en bryter for å slå strømmen på og av.

Diode

Dioden leder elektrisk strøm bare i én retning, og sperrer for strømmen i motsatt retning.

LED

LED er en type diode, lysdiode, som sender ut lys når det går strøm gjennom den.

ek se m

pl ar

Det finnes flere komponenter som er vanlige i elektronikken, enn dem som er nevnt her, og dem du kjenner fra elektrisitet. Hvis du har jobbet med en mikrokontroller eller sett innmaten til en datamaskin eller en mobiltelefon, har du sett det vi kaller et kretskort. Det er en liten plate som de ulike komponentene er festet på, og som leder strøm mellom disse.

Vu

rd

er

in

gs

På et kretskort kan det være flere elektroniske komponenter.

En mikroprosessor kan programmeres til å kontrollere de andre komponentene i en elektronisk krets. Vi skal se litt nærmere på hvordan vi behandler informasjon ved hjelp av mikroprosessorer.

8 INFORMASJONS TEKNOLOGI OG ELEKTRONIKK

213

Elektroniske kretser og informasjonsbehandling Hvordan kan det at du trykker på en app på mobilskjermen, føre til at appen åpnes? Skjermen inneholder en avansert sensor som gjør trykket om til et elektrisk signal som sendes til mikroprosessoren.

Dette kalles inndata. Mikroprosessoren registrerer hvor signalet kommer fra, og behandler signalet slik at den aktuelle appen åpnes.

Dette er utdata. Skjermen er grensesnittet mellom deg og mobilen – det vil si stedet der du og mobilen kommuniserer med hverandre. Generelt er et grensesnitt overgangen mellom to deler av et teknologisk system.

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Skjermen er grensesnittet mellom deg og mobiltelefonen. Du kommuniserer med mikroprosessoren i telefonen via skjermen, og den kommuniserer også med deg via skjermen.

Vu

Inndata og utdata er avgjørende i informasjonsbehandling. I naturfag er inndata ofte informasjon som mikrokontrolleren henter inn via en sensor, mens utdata er det mikrokontrolleren sender videre etter at informasjonen er behandlet. Mange sensorer er varianter eller kombinasjoner av dioder, transistorer og motstander. Felles for de fleste sensorer er at signalet de mottar, blir omdannet til et elektrisk signal som igjen kan leses og tolkes av mikrokontrolleren.

Inndata Sensor

Elektrisk signal

Mikrokontroller

Elektrisk signal

Mikrokontrolleren kan ingenting av seg selv, så vi må programmere den. Da lager vi dataprogrammer som gjør at mikrokontrolleren henter inn data – inndata, behandler dataene og presenterer resultatet på en bestemt måte – utdata.

Skjerm, høyttaler o.l.

Utdata

Mikrokontrolleren får inndata fra en sensor eller fra mennesker via et grensesnitt.

Så behandler den informasjonen og avgjør hvilken type utdata den skal produsere.

STOFFER OG ENERGI

Eksempel Vi kan lage en krets med en temperatursensor som skal starte en alarm dersom temperaturen blir under 15 °C. Da er den målte temperaturen inndataene.

er

Kilde: Tinkercad®

rd

Kilde: Microsoft MakeCode

in

gs

ek se m

pl ar

Vi programmerer mikrokontrolleren til å registrere og behandle denne målingen og sende et signal dersom temperaturen er under 15 °C. Signalet får høyttaleren til å pipe og mikrokontrolleren til å vise temperaturen og teksten «Brrr!». Det er utdataene.

Digital informasjon Vi er ikke lenger avhengige av å ha egne apparater til å se tvsendinger, høre radio eller ta bilder og video. Smarttelefonen og pc-en har til en viss grad overtatt disse funksjonene, i tillegg til deres opprinnelige funksjoner som å ringe og sende meldinger, tekstbehandling og søk. Det er fordi dagens teknologi gjør at vi kan bruke samme type signal for bilde, lyd og tekst – et digitalt signal.

Vu

214

Tidligere var det flere ulike typer signaler for overføring av informasjon, og vi måtte ha apparater som var bygd for å motta og tolke hver signaltype – tv-signal, radiosignal, telesignal og så videre. Mange liker fortsatt å bruke disse apparatene, men det er ikke lenger på grunn av signalene, men av praktiske årsaker. Det kan jo være litt upraktisk å bruke mobil eller pc til alt.

Digital betyr noe som har med tall å gjøre.

Å digitalisere noe betyr å oversette informasjon til tallverdier som så omdannes til elektriske signaler. Til dette bruker vi et totallsystem med bare sifrene 0 og 1, der 0 betyr strøm av og 1 betyr strøm på. Og vi

8 INFORMASJONS TEKNOLOGI OG ELEKTRONIKK

215

bruker en kode – kalt binærkode – som gjør at vi kan skrive alle vanlige bokstaver og tall med bare 0-er og 1-tall. Vi kan for eksempel skrive 01 110 011

01 101 111

01 101 100

01 100 001

01 110 010

01 101 001

01 110 011

s

o

l

a

r

i

s

pl ar

Dette systemet gjør at vi kan bruke transistorer som styrer strøm av og strøm på i en mikroprosessor, til å oversette de digitale signalene til tall, 1-tall og 0-er. Transistorer kan på den måten gjøre om all informasjon til elektriske signaler og motsatt, fra elektriske signaler til informasjon.

gs

ek se m

Bit og byte Når vi lagrer eller overfører informasjon digitalt, svarer ett siffer, altså 0 eller 1, til én bit, b. Bit er den minste mulige enheten i digital informasjon. Ordet er en forkortelse for «binary digit».

Vanligvis skriver vi tall, bokstaver og symboler i binærkode med åtte bits, det vil si åtte siffer – nuller og enere. 8 bits er én byte, B.

Vu

rd

er

in

All informasjon kan digitaliseres: lyd, lys, strøm, temperatur, tekst og bilde. Derfor kan vi nå bruke datamaskiner eller mobiler som kan tolke digitale signaler, til å overføre og lagre alle typer informasjon.

Det er mye lettere og mer plassbesparende å lagre informasjon når den er digital. Dette, i tillegg til bedre og mindre transistorer, har mye av æren for informasjonssamfunnet.

Analog informasjon vs. digital informasjon Analog informasjon er informasjon som blir lagret fysisk. Det kan være rillene i en LP-plate, som har blitt formet av den faktiske lyden, eller et kjemisk avtrykk av lys, mørke og farger i et fotografi. Digital informasjon er kun elektriske signaler – 1-tall og 0-er, altså strøm på og strøm av.

LP-plater har blitt populære igjen, men ikke fordi de har så god lagringskapasitet. En kunne kanskje få 10 sanger på en LP-plate og kanskje 20 sanger på en CD-plate. Men med digitalisert musikk kan du få rundt 20 000 sanger på et SD-kort med en lagringskapasitet på 128 GB.

216

STOFFER OG ENERGI

...

Tenk etter Du leste nettopp at all informasjon kan digitaliseres, og at datamaskiner kan registrere og behandle informasjonen. Likevel er det mye vi mennesker kan forstå som datamaskiner i dag ikke kan registrere eller gjenskape. Hva slags informasjon er dette? Hvilken informasjon kan ikke digitaliseres, tror du?

pl ar

IT i framtiden Informasjonsteknologi kan være både til glede og til bry. Samtidig som vi selv har all verdens informasjon i lomma, så er det mange andre som har mye informasjon om oss. Teknologien har ført til en enorm utvikling innenfor samfunns- og naturvitenskap de siste tiårene, og det er mest sannsynlig mer i vente – spesielt på områder som kunstig intelligens og maskinlæring.

er

in

gs

Hva dette vil føre til, er mer usikkert – IT har alltid tatt uventede retninger. Vil vi kunne gjøre enda mer med smarttelefonen? Eller toner vi ned mobilbruken mens vi venter på mer kunnskap om hvordan skjermbruk og ekkokammeralgoritmer påvirker hjernen?

rd

Det er i dag vanskelig å se for seg et samfunn uten moderne informasjonsteknologi, og framtiden vil helt sikkert gi oss nye og mer avanserte systemer. Det er derfor viktig at vi forstår hva informasjonsteknologi og elektronisk teknologi er, og hvordan informasjonssamfunnet fungerer. Jo mer vi kan om dette, jo bedre rustet er vi til å ta kloke valg og styre teknologiutviklingen på en god måte.

Vu

...

Tenk etter Hva mener vi med et ekkokammer?

ek se m

En selvkjørende minibuss

Datamaskiner kan lære av informasjonen de samler inn, og av det de gjør. For eksempel kan datamaskinen i en selvkjørende bil registrere og kjenne igjen fotgjengere og kollisjonssituasjoner og dermed stoppe i tide. Og en algoritme i sosiale medier kan registrere hvilket innhold du liker og klikker på, og tilbyr deg stadig mer av det samme.

Hva leste du nå?

1 Hva er en elektronisk krets?

2 Hva er en mikroprosessor og en mikrokontroller?

3 Hva er en diode?

4 Hva er en transistor?

5 Hva mener vi med inndata og utdata?

6 Hva betyr det at noe er digitalt?

7 Hvorfor kan mobilen behandle så mange typer informasjon – for eksempel lyd, bilde og tekst?

SAMMENDRAG Informasjonsteknologi er teknologi som brukes til å samle inn, lagre, analysere og presentere informasjon digitalt, som tekst, lyd eller bilde. Det finnes mange ulike små og store informasjonssystemer, som består av flere deler som må virke sammen. Informasjonssystemer består av både brukerne og teknologien og kan være alt fra en tekstbehandler til hele internettet.

Informasjonsteknologi er et viktig redskap i naturvitenskap. Blant annet kan sensorer samle inn data og omdanne disse til elektriske signaler i en datamaskin der programmet forteller hvordan datamaskinen skal behandle informasjonen.

ek se m

pl ar

Elektronikk er en viktig del av informasjonsteknologien. En elektronisk krets kan styres av en programmerbar mikroprosessor – hjernen i kretsen. Dioden og transistoren er to viktige komponenter som styrer og forsterker strømmen i en elektronisk krets. Utvikling av stadig mindre transistorer har bidratt til en enorm teknologisk utvikling de siste tiårene. En mikroprosessor inneholder milliarder av transistorer.

in

gs

Mikroprosessorer er ofte koblet på kretskort sammen med andre komponenter.

I en mikrokontroller er dette ofte ulike sensorer som skal samle informasjon om omgivelsene. Informasjon som kommer inn til mikrokontrolleren, kaller vi inndata. Mikrokontrolleren analyserer informasjonen og sender ut bearbeidet data – utdata – basert på hvordan den er programmert.

Vu

rd

er

Når vi digitaliserer informasjon, gjør vi den om til tallverdier og elektroniske signaler. Da krever den mindre lagringsplass, og den blir lett å behandle for datamaskiner. All informasjon kan digitaliseres, og derfor kan vi bruke samme type signal – et digitalt signal – til alle former for informasjonsoverføring.

BEGREPER digital diode grensesnitt informasjonsbehandling informasjonsbærer informasjonssystem

informasjonsteknologi inndata kretskort LED mikrokontroller

mikroprosessor sensor teknologisk system transistor utdata

STOFFER OG ENERGI

OPPGAVER Informasjonsteknologi 1 Tren begreper – informasjonsteknologi Sett begrep sammen med riktig forklaring.

Et teknologisk system for informasjonsbehandling

Informasjonssystem

Et signal som kan inneholde informasjon, for eksempel et brev, en lyd, et radiosignal eller et elektrisk signal

Informasjonsbehandling

Teknologi som består av mange ulike deler med hver sin funksjon, som alle må virke for at hele systemet skal virke

Informasjonsbærer

Et instrument som kan gjøre målinger, og som gjør måleresultatene om til et signal som en datamaskin kan analysere

ek se m

pl ar

Teknologisk system

Innhenting, lagring, overføring, analyse og presentasjon av informasjon

Sensor

er

in

gs

2 Finn svar – teknologi rundt deg Undersøk rommet du befinner deg i. Hva ser du som er en form for teknologi? a Lag en liste som du sorterer i informasjonsteknologi og annen teknologi. b Finner du noe som ikke er teknologi, eller som ikke er påvirket av teknologi?

rd

3 Finn svar – IT og naturvitenskap a Hvorfor er IT viktig i naturvitenskap? b Hva trenger vi programmering til i naturvitenskap? c Hva kan sensorer brukes til?

Vu

218

4 Finn ut mer – informasjon du legger igjen Tenk over hvem som har informasjon om deg – skole, helsevesen, idrettslag, sosiale medier og så videre. a Lag en oversikt over disse. b Hvilken type informasjon har de om deg? c Hvem av disse må ha informasjon om deg? d Hvilken type informasjon er det kanskje unødvendig for tjenestene å ha? e Er det noen av disse som gir informasjonen videre til andre? Vet du til hvem?

8 INFORMASJONS TEKNOLOGI OG ELEKTRONIKK

Elektronikk – i informasjonsbehandling 5 Tren begreper – elektrisk eller elektronisk a Forklar med dine egne ord hva som er forskjellen på elektrisk og elektronisk. b Nevn noen apparater som inneholder en elektrisk krets, og noen som har en elektronisk krets. c Diskuter med en medelev hva som kjennetegner elektriske og elektroniske kretser.

pl ar

6 Finn svar – elektrisk eller elektronisk?

Sorter disse apparatene i elektrisk eller elektronisk: datamaskin, vannkoker, bordlampe, tv, mobil, komfyr, panelovn, baderomsvifte, varmtvannsbereder, fjernkontroll, brødrister, vaskemaskin.

ek se m

7 Tren begreper – elektroniske komponenter a Tegn kretssymbolene til disse elektroniske komponentene: transistor, diode, LED. b Skriv en kort forklaring på hva hver komponent gjør.

rd

er

in

gs

8 Tegn og forklar – elektroniske kretser a Tegn koblingsskjemaet til en krets med en spenningskilde, en motstand og en LED. b Forklar hvordan du må koble inn LED-en for at det skal gå en strøm i kretsen. c Tegn koblingsskjemaet til en krets med en spenningskilde, en LED og en transistor, som er koblet i serie. Basen til transistoren er koblet i parallell til hovedkretsen, men via en motstand og en åpen bryter. d Forklar hva som skal til for at det skal gå en strøm i hovedkretsen slik at LED-en lyser.

Vu

9 Finn svar – spenning, strøm og resistans i en elektronisk krets LED-er krever en viss spenning for at de skal virke, og de ulike fargene krever ulik spenning. De tåler ikke så stor strømstyrke, som regel mellom 0,010 A og 0,030 A. Det betyr at det må kobles inn en motstand i kretsen sammen med LED-en. a Bruk internett og finn ut hvilken spenning som kreves for de ulike LEDfargene.

Vi kan regne ut hvor stor resistans motstanden må ha, ved hjelp av formelen som viser sammenhengen mellom spenning, strøm og resistans. Spenningen over motstanden må være lik spenningen i spenningskilden minus spenningen over U LED-en: UR = U – ULED. Da blir resistansen R = R , der I er strømmen i kretsen.

I b Spenningskilden gir 9,0 V, og strømmen i kretsen skal være 0,020 A. Hvor stor motstand må du da ha til henholdsvis en rød LED, en grønn LED og en blå LED?

219

STOFFER OG ENERGI

10 Finn ut mer – binærkode Her ser du en tabell som viser de ti første tallene i det vanlige tallsystemet som binærtall.

Vanlige tall 0

1

1

1

0

2

1

1

3

1

0

0

4

1

0

1

5

1

1

0

6

1

1

1

7

1

0

0

0

8

1

0

0

1

9

1

0

1

0

10

gs

ek se m

0

pl ar

Binærtall

rd

er

in

a Se etter et mønster i tabellen og skriv binærkode for tallene opp til 20. b Gang alderen din med 3 og skriv den som binærkode.

Binærkode er en måte å oversette all informasjon slik at elektroniske systemer kan forstå den. Men vi trenger et ekstra ledd mellom informasjon – altså tall, bokstaver og symboler – og binærkode. Det kan vi få ved å bruke en annen kode: ascii. c Gjør et nettsøk og se om du kan finne ut hvordan alfabetet skrives med binærkode. Søk for eksempel etter «binary code alphabet» eller «ascii».

Bruk informasjonen til å skrive navnet ditt med binærkode. d Skriv et begrep fra begrepslista med informasjonen fra oppgave c. Få en medelev til å gjette hva du har skrevet.

Vu

220

8 INFORMASJONS TEKNOLOGI OG ELEKTRONIKK

Andre oppgaver 11 Tren begreper a Velg fem begreper fra begrepslista som du synes er vanskelige. Lag en oversikt der du for hvert begrep skal – skrive en definisjon av begrepet med dine egne ord – bruke begrepet på riktig måte i en setning – tegne en figur eller et bilde som passer til begrepet – gi noen eksempler på begrepet, om mulig b Sammenlikn oversikten din med den til en medelev. Forklar for hverandre de begrepene den andre ikke har på lista.

ek se m

pl ar

12 Diskuter Gå sammen to og to og diskuter disse spørsmålene. Del med klassen det dere har kommet fram til. a Kan ny eller bedre teknologi løse alle utfordringer? b Vil nye vitenskapelige oppdagelser eller ny teknologi gjøre verden til et bedre sted for alle? c Hvilken type teknologi tror du kommer til å bli viktig i framtiden? d Er all teknologi bra? Hvorfor/hvorfor ikke?

in

gs

13 Finn ut mer – bærekraft og IT Her kan dere jobbe sammen i grupper på to eller tre.

Vu

rd

er

Gå til FNs nettsider om FNs bærekraftsmål. a Diskuter hvilke av målene som kan knyttes til informasjonsteknologi, elektronikk og digitalisering. Begrunn svarene. b Gjør undersøkelser ved din lokale elektronikkbutikk eller på nett, og finn ut hva som skjer med elektroniske og elektriske apparater som blir kastet.

Hvilke bærekraftsmål berører dette? c Særlig målene 9 og 17 er knyttet til informasjonsteknologi. Skriv et kort sammendrag av hva bærekraftsmålene sier om dette.

Finn FNs statistikk over andel internettbrukere i ulike land. d Hvorfor mener FN at det er nyttig å vite noe om antall internettbrukere? e Velg et land med over 90 % andel internettbrukere og et land med mindre enn 60 % andel internettbrukere. Finn ut litt om de samfunnsmessige og økonomiske forholdene i de to landene. Skriv fem setninger om hvert land.

Hva tror dere årsaken er til den store forskjellen i andel brukere?

221

STOFFER OG ENERGI

AKTIVITETER 1 Finn ut mer – datamaskinens utvikling I denne aktiviteten skal dere jobbe i grupper og lage hver deres plakat til en tidslinje om datamaskinens utvikling. Bruk internett til å finne ulike kilder som sier noe om datamaskinens historie. Her er noen tips:

2 Kobling av LED-er

– – – – – – –

Magnetisk minne Harwell Cadet Integrerte kretser Halvlederminne Mikroprosessorer Personlig datamaskin (pc) Bærbar datamaskin

pl ar

Astrolabier og regnestaver Mekanisk datamaskin Charles Babbage og Ada Lovelace Alan Turing Hullkort Logiske kretser Manchester Baby

ek se m

– – – – – – –

I denne aktiviteten skal du koble sammen LED-er for å undersøke hvordan de virker, og samtidig lære litt om hvordan vi kobler elektroniske kretser.

rd

er

in

gs

Du trenger – En variabel spenningskilde eller ulike batterier – Et koblingsbrett – Et multimeter eller voltmeter og amperemeter – Ledninger (til elektronikk) – Motstander (f.eks. ca. 100 Ω og noen med høyere resistans) – LED-er i ulike farger Sikkerhetsvurdering For å virkelig bli kjent med dem og hva de tåler, kan det faktisk være hensiktsmessig å ødelegge noen LED-er ved å gi dem for høy spenning eller strøm.

Spenningen og strømstyrken i disse kretsene vil uansett være lav, så dette er ikke forbundet med fare, men pass på overoppheting av komponenter.

Vu

222

Framgangsmåte Bruk et koblingsbrett for å koble sammen komponentene. I elektroniske kretser kaller vi ofte negativ pol for jord eller ground (GND). På koblingsbrettet skal du bruke en eller begge kolonnene merket med minustegn som jord/GND, og koble negativ pol på spenningskilden hit. Positiv pol skal kobles til en kolonne merket med plusstegn. Alle tilkoblingspunktene i en plusskolonne eller i en minuskolonne er koblet i serie. Alle tilkoblingspunktene i en rad på koblingsbrettet er også koblet i serie, men de ulike radene er ikke koblet sammen.

er

in

gs

ek se m

pl ar

8 INFORMASJONS TEKNOLOGI OG ELEKTRONIKK

Kilde: Tinkercad®

Vu

rd

1 Koble sammen en spenningskilde, en LED og en motstand i serie.

Bruk gjerne en 4,5 V spenningskilde, og regn ut på forhånd omtrent hvor stor resistans motstanden må ha.

2 Mål strømmen i kretsen og spenningen over de to komponentene.

Hvordan stemmer det med det du fant ut i oppgave 9?

3 Varier spenningen i kretsen og gjør målinger av spenning over komponentene og strøm i kretsen. Hva observerer du?

4 Om du får lov av læreren – lag kretsen med lav eller ingen resistans.

Hva skjer?

5 Lag tilsvarende kretser med noen andre LED-er, og gjør målinger på samme måte. Hva observerer du?

6 Koble to LED-er i parallell. Hvordan tror du at du må koble motstandene nå?

Hvorfor?

7 Varier spenningen og gjør målinger av strømmen i kretsen og spenningen over komponentene. Hva observerer du?

8 Sett inn ulike LED-er i parallellkoblingen og gjenta punkt 7.

9 Lag flere paralleller av LED-er.

10 Dersom skolen har mikrokontrollere, kan du lage en krets med ulike LED-er i parallell som blinker i ulik takt. Spør læreren om framgangsmåte.

223

STOFFER OG ENERGI

Spørsmål til resultat og drøfting – Hva er sammenhengen mellom fargen på en LED og spenningen over denne LED-en? Sammenlign med fargerekkefølgen i regnbuen.

– Hva skjer med spenningen over LED-en når du varierer spenningen?

Hva med over motstanden?

– Hva skjer med strømmen i kretsen når du varierer spenningen?

– Hva må til for å brenne ut en LED?

3 Lag en strømforsterker med en transistor

ek se m

Du trenger – 1 transistor (BC517 gir stor forsterking) – Ledninger – Koblingsbrett – 1 buzzer (høyttaler) – Motstander (~1 MΩ og lavere)

pl ar

I denne aktiviteten skal du lage en strømforsterker ved hjelp av en transistor.

En strømforsterker kan brukes til mye, blant annet for å sjekke om noe leder strøm, eller som et varslingssystem for for eksempel fukt eller overledning.

rd

er

in

gs

Framgangsmåte

Vu

224

Kilde: Tinkercad®

– +

– +

1 Koble sammen kretsen slik det er vist i koblingsskjemaet. Bruk en motstand med liten resistans til å begynne med. Pass på riktig retning på buzzeren og på transistoren.

2 Test om du leder strøm ved at du tar i de to løse endene.

3 Undersøk hvor stor resistans du kan ha i kretsen, før strømmen du leder, blir for lav til at det blir utslag.

8 INFORMASJONS TEKNOLOGI OG ELEKTRONIKK

4 Om det fortsatt går en strøm når du bruker motstanden med høyest resistans, kan du sjekke andre materialer – eller kanskje en lang rekke med elever som holder hender. Går det nok strøm gjennom hele klassen til at strømforsterkeren reagerer?

Spørsmål til resultat og drøfting – Bruk det du har lært om transistorer, til å forklare det som skjer.

– Fant du ut noe overraskende ved hvilke materialer som leder strøm?

4 Samle inn sensordata med en mikrokontroller

pl ar

I denne oppgaven skal du undersøke en eller flere kretser med inndata og utdata fra ulike sensorer.

gs

ek se m

Du trenger – Ulike typer sensorer (f.eks. avstand, lys, temperatur, trykk/strekk, fuktighet, lyd, CO2) – Koblingsbrett – Ledninger (til elektronikk) – Spenningskilde (6 V eller 9 V batteri) – Motstander – LED-er som indikatorlys

Vu

rd

er

in

Framgangsmåte 1 Bruk internett til å finne ut litt mer om hvordan sensoren du skal bruke, fungerer, og hva den kan brukes til.

2 Bestem hva du ønsker å måle eller teste, og hvordan du vil presentere resultatene.

3 De ulike sensorene skal kobles inn i en krets med en mikrokontroller på ulike måter, så du må få framgangsmåte og koblingsskjema for dette av læreren.

4 Det samme gjelder for hvordan mikrokontrolleren skal programmeres for å samle inn og vise data.

5 Gjennomfør de målingene eller testene du ønsker, og samle inn dataene.

6 Presenter dataene på en passende måte.

Lag eventuelt en presentasjon for klassen, der du viser hva du har funnet ut om sensoren – hvordan den kan samle inn data, og hvordan den må programmeres.

225

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Hjernen oppfatter signaler fra kroppens signalsystemer, altså nerve- og hormonsystemet, og sørger for at kroppen fungerer som den skal. Men systemene kan påvirkes av stoffer vi får i oss, og disse stoffene kan bidra til at hjernen oppfatter verden annerledes enn vi ellers ville ha gjort. Alkohol, narkotika, dopingmidler og en rekke legemidler påvirker kroppens signalsystemer, men hva skjer egentlig når vi tilfører kroppen slike stoffer?

Vu

9

PÅVIRKNING AV KROPPENS SIGNALSYSTEMER

Når du har jobbet med dette kapitlet, skal du kunne – beskrive hvordan noen rusmidler, dopingmidler og legemidler påvirker signalsystemene – forklare hvorfor misbruk av rusmidler, legemidler og dopingmidler kan få negative konsekvenser

Før du leser Skriv ned noen kroppsfunksjoner som reguleres av nerve- og hormonsystemet. Kjenner du til stoffer som kan påvirke disse funksjonene?

pl ar

– vurdere og bruke ulike kilder for informasjon om rusmidler, dopingmidler og legemidler, og presentere informasjonen

ek se m

Stoffer som påvirker signalsystemene

Rusmidler

Vu

rd

er

in

gs

Nerve- og hormonsystemet blir kalt både kommunikasjonssystemer og signalsystemer, fordi kroppens celler kommuniserer med hverandre ved hjelp av ulike signalstoffer. Mange legemidler virker ved å påvirke disse systemene på en positiv måte. For eksempel kan vi ved hjelp av bedøvelsesmidler redusere aktiviteten til enkelte nerveceller slik at vi ikke oppfatter smerte under en operasjon, og en person med sykdommen diabetes kan tilføre kroppen hormonet insulin og leve et liv som frisk. Men det finnes mange stoffer som kan påvirke signalsystemene negativt og føre til både ulykker og sykdom. Vi skal se på hvordan noen stoffer påvirker signalsystemene – positivt og negativt.

Vi forbinder oftest rus med ulike rusmidler som alkohol og narkotiske stoffer. Enkelte legemidler kan også gi en opplevelse av rus. Ulike rusmidler påvirker kroppen forskjellig, men det er noen likhetstrekk.

Alle rusmidler påvirker signaloverføringen mellom nerveceller i hjernen og ryggmargen – altså i sentralnervesystemet. Noen påvirker også signaloverføringen mellom nerveceller i det perifere nervesystemet, det vil si mellom sanseorganene og muskler og kjertler. Alle rusmidler er også avhengighetsdannede – noen i større grad enn andre.

Noen rusmidler endrer aktiviteten i nervecellene slik at behovet for søvn og mat blir mindre. Samtidig kan man få en opplevelse av økt selvtillit, færre bekymringer og mer overskudd. Andre rusmidler utløser en annen aktivitet i nervecellene, som fører til at man blir mer avslappet, trøttere og sløvere.

Når vi oppfatter et bilde som noe annet enn det det faktisk er, kaller vi det et synsbedrag.

Det er et eksempel på at vi kan oppfatte inntrykk fra sansene feil, slik at det vi opplever, ikke stemmer med virkeligheten. Lar du deg lure av denne figuren?

228

KROPP OG HELSE

Det finnes også rusmidler som kan påvirke sansene slik at man innbiller seg at man ser, hører eller føler ting som ikke egentlig er der.

Dette kalles hallusinasjoner. Opplevelsen kan være positiv og gi glede og oppstemthet, men kan også føre til sterk frykt, angst og smerte. Å være ruset innebærer altså at verden rundt oss oppleves annerledes enn normalt. Det kan være små eller store endringer, positive eller negative, og et rusmiddel kan ha forskjellig virkning fra person til person.

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

pl ar

Rus gir en uriktig oppfatning av virkeligheten.

Signalstoffer Signalstoffer er en fellesbetegnelse på kjemiske forbindelser i nerve- og hormonsystemet. Signalstoffene i nervesystemet overfører nervesignaler lynraskt mellom celler, mens signalstoffene i hormonsystemet blir transportert med blodet til mottakercellene.

Hvis du har vært forelsket eller opplevd noe som har gjort deg skikkelig glad, har du kanskje også kjent en slags rus. Det skyldes at noen av kroppens signalstoffer påvirker aktiviteten i bestemte nerveceller i hjernen, slik at vi opplever verden bedre enn vanlig. Et eksempel er signalstoffet dopamin som blir produsert i nerveceller i hjernen, og som påvirker områder i hjernen som styrer humøret.

Dopamin produseres blant annet når du er forelsket, spiser mat du liker eller hører på musikk du digger, og det gjør at situasjonen oppleves enda bedre.

Vi kan også bli avhengig av den gode følelsen noen av kroppens signalstoffer gir. For enkelte kan aktiviteter som shopping, gaming og bruk av sosiale medier, føre til at dopamin produseres. Den gode følelsen aktiviteten gir, kan få oss til å gjenta den om og om igjen, og vi kan bli avhengig.

9 PÅVIRKNING AV KROPPENS SIGNALSYSTEMER

229

Finn ut mer En rekke dødsulykker i trafikken skyldes at sjåføren har vært ruset på alkohol eller andre rusmidler. Finn statistikk som viser hvilken aldersgruppe som har flest av denne typen ulykker. Har dette endret seg de siste årene?

pl ar

Alkohol Når vi snakker om alkohol, mener vi som oftest alkoholholdig drikke som sider, øl, vin eller sprit. De inneholder alle den kjemiske forbindelsen etanol (C2H5OH), og det er mengden etanol i drikkevaren som avgjør alkoholstyrken.

Modell av etanol som tilhører en gruppe kjemiske stoffer kalt alkoholer.

rd

er

in

gs

ek se m

Når man drikker alkohol, blir etanolen transportert med blodet rundt i hele kroppen, og den påvirker nerveceller i hjernen på flere måter.

Til å begynne med får den hjernen til å skille ut signalstoffene dopamin og endorfin, som gjør at man føler seg oppstemt og glad.

Hvis mengden alkohol i blodet øker, vil derimot andre nerveceller i hjernen bli aktivert på en måte som påvirker balansen og kontrollen på tunga slik at man snakker utydelig. Man kan bli trøtt, sløv og etter hvert kvalm, og man kan få problemer med å huske hva som har skjedd. Ved svært høyt inntak av alkohol kan i verste fall pustesenteret i hjernen sløves ned, slik at man slutter å puste. Hvis man er sammen med noen som opplever dette, er det viktig å tilkalle hjelp og få personen til sykehus.

Vu

Alkohol og aldersgrense I Norge er aldersgrensen for kjøp av alkohol med opptil 22 % alkoholinnhold 18 år, og er alkoholinnholdet over 22 %, er grensen 20 år. Det er forbudt å tilby og selge alkohol til ungdom under aldersgrensen. Målet er å beskytte ungdom.

Hjernen utvikler seg aller mest fram til 25-årsalderen, og alkohol kan skade utviklingen.

Narkotika Begrepet narkotika brukes om mange ulike narkotiske stoffer som virker på forskjellig måte. Felles for alle er at de, i motsetning til alkohol, er ulovlige rusmidler i Norge. Det betyr at det ikke er lov til å oppbevare, selge, kjøpe, lage, motta eller gi bort narkotika.

...

Tenk etter Statistisk sett er man mer utsatt for ulykker og seksuelle overgrep når man er ruspåvirket.

Hvorfor tror du det er slik?

KROPP OG HELSE

pl ar

230

ek se m

Marihuana kommer fra planten Cannabis sativa.

Det er tørkede blomster fra hunnplanten som røykes.

Vu

rd

er

in

gs

De vanligste narkotiske stoffene i Norge er hasj, marihuana, kokain, amfetamin, ecstasy og MDMA. Hasj og marihuana, som samlet kalles cannabis, er såkalt dempende rusmidler, som kan føre til at man blir avslappet og sløvet, men også lattermild, glad og ubekymret. Virkestoffene i hasj og marihuana påvirker aktiviteten i de nervecellene som regulerer balanse, appetitt, smerte, belønning og humør. Effekten av rusen kan variere veldig fra person til person, men økt appetitt, oppstemthet og dårligere kroppsbeherskelse er ikke uvanlig. Hasj og marihuana inneholder også stoffer som kan gi svake hallusinasjoner.

Kokain utvinnes fra planten Erythroxylum coca. Det er bladene som inneholder kokain.

Kokain, amfetamin, ecstasy og MDMA er sentralstimulerende rusmidler. Disse rusmidlene påvirker våkenhet og selvtillit og kan utløse angstanfall og hallusinasjoner. Ecstasy og MDMA kan også påvirke pustesenteret i hjernen, slik at man i sjeldne tilfeller slutter å puste.

Coca-Cola Coca-Cola ble oppfunnet i 1886, og navnet kommer fra kokaplanten som var en av de opprinnelige ingrediensene i drikken. Ekstraktet fra kokaplanten inneholdt kokain, og da man på begynnelsen av 1900-tallet forsto hvilken virkning dette stoffet har på kroppen, ble det forbudt i Coca-Cola.

Navnet ble likevel beholdt.

9 PÅVIRKNING AV KROPPENS SIGNALSYSTEMER

231

ek se m

pl ar

Det finnes store mengder nikotin i tobakksplanten Nicotiana tabacum, men det finnes også små mengder nikotin i andre planter som tomat, potet og aubergine.

Vu

rd

er

in

gs

Nikotin Nikotin som vi finner i røyk og snus, regnes ikke som et rusmiddel, men det er sterkt avhengighetsdannende og gir en form for rus.

Nikotin (C10H14N2) påvirker både det sentrale og det perifere nervesystemet, og også hormonsystemet. Nikotin får binyrene til å skille ut hormonet adrenalin som gjør at man føler seg mer våken, og hjernen frigjør signalstoffet dopamin som gir en følelse av velbehag. Fordi nikotin er så sterkt avhengighetsdannende, kan det være vanskelig å slutte med snus og røyk. I dag vet vi også at nikotin har flere potensielt farlige bivirkninger. Blant annet øker det risikoen for hjerte- og karsykdommer.

Finn ut mer Rundt 2 % av ungdom mellom 16 og 24 år røykte daglig i 2019 mot 17 % i 2009. I samme periode økte andelen unge som snuste, fra 14 til 20 %. Hva kan være årsaken til dette? Finn nyere tall som viser hva situasjonen er i dag, og diskuter hvorfor det er slik.

Hva leste du nå?

1 Hva er et rusmiddel?

2 Hvordan påvirkes signalsystemene av alkohol?

3 Hvordan påvirkes signalsystemene av narkotika?

4 Hvordan påvirkes signalsystemene av nikotin?

232

KROPP OG HELSE

Doping For dem som driver aktivt med idrett, kan det være et mål å bli sterkere eller raskere eller å få kroppen til å yte mer. Dette oppnår idrettsutøvere vanligvis gjennom målrettet trening over lang tid.

Noen velger imidlertid å tilføre kroppen stoffer for at forbedringene skal skje raskere. Det kaller vi doping. Noen dopingmidler, også kalt prestasjonsfremmende midler, gir økt muskelmasse, andre økt utholdenhet, mens andre igjen hjelper på konsentrasjon og selvtillit.

Noen narkotiske stoffer som øker selvtilliten, blir også brukt som dopingmiddel.

pl ar

Det blir gjerne oppslag i mediene når kjente idrettsutøvere blir tatt i doping. Men dopingmidler blir også brukt av ungdom og voksne som ikke driver med konkurranseidrett, for eksempel fordi de ønsker å få større muskler. Da er det særlig anabole steroider som benyttes. I 2012 ble doping straffbart i Norge, og det betyr at de som bruker slike stoffer, risikerer bøter og fengselsstraff.

ek se m

De fleste idrettsutøvere trener hardt og målrettet uten bruk av dopingmidler.

som cannabis og andre rusmidler. WADA har en liste, kalt dopinglista, som inneholder alle stoffer som defineres som dopingmidler i idretten. Mange av stoffene på denne lista er legemidler som brukes for å behandle sykdommer og plager.

Vu

rd

er

in

gs

Dopinglista På 1960-tallet kom det et lovverk som regulerer bruken av dopingmidler i toppidretten. I dag jobber Verdens antidopingbyrå (WADA) tett med både idretten og myndighetene for å forebygge og avdekke dopingbruk. I tillegg til forbud mot dopingmidler er det også forbudt å bruke stoffer som bryter med idrettens verdier,

Anabole steroider Anabole steroider er en fellesbetegnelse på flere kunstige stoffer som påvirker kroppen på samme måte som det mannlige kjønnshormonet testosteron (C19H28O2). Testosteron påvirker blant annet stemmeleie, hårvekst, lengdevekst og muskelmasse.

Modell av hormonet testosteron

9 PÅVIRKNING AV KROPPENS SIGNALSYSTEMER

233

Mer testosteron fører til økt muskelmasse, og det er denne effekten de som bruker anabole steroider, er ute etter. Musklene vokser mer enn normalt fordi kroppen tilføres langt større doser med testosteron enn den selv produserer.

Kombinasjonen av anabole steroider og trening kan føre til en svært muskuløs kropp.

ek se m

pl ar

Testosteronproduksjonen i kroppen er nøye regulert, og de som regelmessig bruker anabole steroider, vil altså få forsterket noen mannlige trekk. De kan i tillegg oppleve å få økt selvtillit, føle seg mer energisk og kanskje generelt føle seg bedre, men også negative virkninger som økt aggresjon og sjalusi kan forekomme. Det største problemet er likevel at kjønnskjertlene slutter å produsere testosteron, testiklene krymper og brystene vokser. Sterilitet kan også forekomme fordi produksjonen av sædceller avtar. I tillegg øker risikoen for bivirkninger som nedstemthet og depresjon eller andre psykiske plager og for leverskader og hjerte- og karsykdommer.

gs

Ungdom som bruker anabole steroider, er spesielt utsatt for bivirkninger fordi kroppen fremdeles er i vekst. Når kjønnskjertlene slutter å produsere testosteron, kan blant annet lengdeveksten stoppe opp.

Det er altså en høy pris å betale for større muskler.

rd

er

in

Diskuter Det er langt flere menn enn kvinner som benytter anabole steroider som dopingmiddel. Diskuter ulike årsaker til dette.

Vu

EPO – for økt utholdenhet Alle cellene i kroppen trenger oksygen, og det får de ved at de røde blodcellene frakter oksygen fra lungene rundt i hele kroppen. De røde blodcellene blir produsert i beinmargen, og det er hormonet erytropoietin, også kalt EPO, som regulerer denne produksjonen. Personer med alvorlig blodmangel kan få kunstig framstilt EPO som medisin, slik at det dannes nok blodceller.

EPO

Beinmarg Røde blodceller

EPO skilles ut fra nyrene og påvirker beinmargen til å produsere flere røde blodceller. Mer oksygen kan dermed fraktes fra lungene til musklene.

KROPP OG HELSE

ek se m

pl ar

234

Høydetrening er vanligst i utholdenhetsidretter.

Vu

rd

er

in

gs

I utholdenhetsidretter er det spesielt viktig med høyt oksygenopptak, særlig i musklene, slik at man kan yte med høy intensitet over lengre tid uten å få melkesyre. Da er høy EPO-produksjon en fordel. En måte å få kroppen til å produsere mer EPO på er å drive utholdenhetstrening i høyden – såkalt høydetrening. Den foregår gjerne i høyder fra 1800 til 3000 meter over havet fordi oksygeninnholdet i lufta der er lavere enn i lavlandet, og lav konsentrasjon av oksygen får kroppen til å skille ut mer EPO. Høydetrening regnes ikke som doping fordi EPO-produksjonen øker som følge av trening og ikke fordi man tilfører kroppen prestasjonsfremmende midler. Det er imidlertid forskning som sår tvil om høydetrening faktisk har så stor effekt på utholdenheten som man tidligere har trodd.

Reflekter Hvorfor gir økt mengde oksygen til musklene økt utholdenhet?

Kunstig framstilt EPO har blitt brukt som dopingmiddel i idretter som sykling og langrenn fordi det gir bedre utholdenhet og dermed et konkurransefortrinn. Flere toppidrettsutøvere har gjennom tidene blitt utestengt fra idretten etter at de testet positivt for EPO. For mye EPO er faktisk farlig fordi det kan føre til blodpropp som i verste fall er dødelig.

9 PÅVIRKNING AV KROPPENS SIGNALSYSTEMER

235

ek se m

pl ar

I sjakk er fokus og konsentrasjon viktig. Hvordan fungerer signalsystemene i idretter som dette?

Vu

rd

er

in

gs

Betablokkere – når fokus er viktig En gruppe hormonpreparater som står på dopinglista, kalles betablokkere. Dette er legemidler som blokkerer for virkningen til hormonet adrenalin. Du husker kanskje at adrenalin blir skilt ut i situasjoner der man er redd, nervøs eller spent? Adrenalin fører blant annet til at hjertet slår raskere, noe som kan virke prestasjonsfremmende i noen idretter. Når alpinister roper og slår seg på brystet før de setter utfor, er det nettopp for å øke adrenalinnivået i kroppen.

I idretter hvor man trenger ro, konsentrasjon og fokus, kan adrenalin være ødeleggende for prestasjonen. I skyting, sjakk og golf har derfor betablokkere blitt brukt som dopingmiddel fordi de blokkerer for virkningen av adrenalin. Effekten er at man blir rolig, fokusert og avspent til tross for at man egentlig er stresset og nervøs.

Hva leste du nå?

1 Hvorfor velger noen å bruke anabole steroider?

Hvilke bivirkninger kan det ha?

2 Hva er EPO, og hvilken virkning har det i kroppen?

3 Hvordan kan man trene for å oppnå samme effekt som den EPO gir?

4 Hva er betablokkere? Og hvilken virkning har de på kroppen?

...

Tenk etter I enkelte situasjoner kan vi bli litt urolige og spente, og binyrene begynner å produsere adrenalin. I hvilke situasjoner kan økt adrenalinnivå være en fordel?

236

KROPP OG HELSE

Legemidler Bedre hygiene, økt levestandard og nye medisinske oppdagelser har ført til at den gjennomsnittlige levealderen i Norge har økt med over 30 år siden 1850. Tidligere døde mange av infeksjonssykdommer som tuberkulose, kikhoste og meslinger. I dag har vi imidlertid en rekke legemidler som kan lindre, behandle og forebygge sykdom.

Legemidler er det samme som medisiner eller medikamenter.

ek se m

pl ar

Smertestillende legemidler Hvis du har hatt smerter eller høy feber, har du kanskje tatt en tablett som inneholder stoffet paracetamol. Paracetamol er virkestoffet i noen av de vanligste smertestillende og febernedsettende legemidlene. Det virker blant annet ved å øke mengden av signalstoffet serotonin som påvirker smertesenteret i hjernen slik at vi opplever mindre smerte.

er

in

gs

Feber oppstår ofte ved infeksjoner og skyldes at kroppstemperaturen øker som respons på signaler fra hypotalamus. Økt kroppstemperatur er gunstig fordi det øker immunforsvarets evne til å drepe inntrengere. Paracetamol hindrer signalene fra hypotalamus, og kroppstemperaturen synker igjen. Det gjør at vi føler oss bedre, men det gjør oss ikke fortere frisk – kanskje heller tvert imot. Men fordi svært høy feber kan være farlig, er det noen ganger avgjørende å kunne dempe kroppstemperaturen med stoffer som paracetamol.

rd

Morfin er et effektivt smertestillende stoff som utvinnes fra planten opiumsvalmue. Morfin påvirker både sentralnervesystemet og det perifere nervesystemet og kan gi rusfølelse. Morfin er sterkt avhengighetsdannende. Det må derfor skrives ut av lege og kun brukes hvis man har svært sterke smerter, og bare en kort tid. Morfin blir også brukt som rusmiddel.

Vu

Ved høy feber eller sterke smerter kan en tablett som inneholde paracetamol, gjøre at vi føler oss bedre. Det er lite bivirkninger knyttet til forsiktig bruk av paracetamol.

Men langvarig bruk kan gi alvorlige bivirkninger.

Opiumsvalmue, Papaver somniferum, inneholder blant annet morfin.

9 PÅVIRKNING AV KROPPENS SIGNALSYSTEMER

237

Lokalbedøvelse Har du fått sydd et kutt hos legen eller trukket en tann hos tannlegen?

Da fikk du kanskje lokalbedøvelse for å slippe å kjenne smerte. Når du opplever smerte, er det fordi sansecellene som registrerer smerten, sender nervesignaler til smertesentrene i hjernen. Der blir signalene oppfattet, og du kjenner smerte. I bedøvelsesmidler er det stoffer som hindrer overføringen av nervesignaler fra en nervecelle til den neste.

Smertesignalene når derfor aldri hjernen, og du opplever ikke smerten.

ek se m

pl ar

Diskuter Bedøvelsesmidler kan gjøre at vi ikke opplever smerten. Eksisterer smerten dersom den ikke oppleves? Og hva ville kunne skje dersom vi ikke oppfattet smerte?

rd

er

in

gs

Kombinasjonen legemidler og rusmidler Det kan være farlig å kombinere legemidler med rusmidler.

Noen legemidler virker annerledes om de tas samtidig med alkohol, enten ved at de virker dårligere eller gir unormalt kraftig effekt. Å kombinere legemidler og alkohol øker risikoen for alvorlige bivirkninger som leverskader og magesår.

Informasjon om dette står på pakningsvedlegget til legemiddelet.

Vu

P-piller Jenter får eggløsning i puberteten, og dersom menstruasjonssyklusen er regelmessig, løsner en eggcelle fra en av eggstokkene én gang i måneden. Samleie uten prevensjon kan da føre til graviditet.

P-piller er et hormonbasert prevensjonsmiddel som inneholder en kombinasjon av to stoffer som virker på samme måte som kjønnshormonene progesteron og østrogen.

Når konsentrasjonen av disse stoffene i blodet øker, stopper hypofysen å skille ut de hormonene som fører til eggløsning, og slimhinnene i livmorhalsen blir mindre gjennomtrengelig for sædceller. Hvis et egg likevel skulle løsne og bli befruktet, vil det altså ikke feste seg i livmoren.

P-piller må tas hver dag for å virke – én pille om dagen.

238

KROPP OG HELSE

Serotonin Hormonet serotonin (C10H12N2O) blir produsert i flere ulike celletyper i kroppen – nerveceller i hjernen, celler i tarmen og celler i blodet, kalt blodplater. Serotonin har flere oppgaver: I hjernen påvirker det søvn, oppmerksomhet og humør, mens det i tarmen påvirker fordøyelsen. Serotonin som blir produsert i blodplatene, hindrer blødning ved at det trekker blodårene sammen.

pl ar

Legemidler som inneholder serotonin, eller som påvirker serotoninnivået i kroppen, som paracetamol, har vist seg å ha effekt mot ulike helseplager. Et eksempel er migrene. Noen studier tyder på at innholdet av serotonin i hjernen er lavt under anfall. Serotoninliknende stoffer kan derfor være en effektiv medisin mot migrene.

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

Det er kjent at personer med alvorlig depresjon ofte har lavere nivåer av serotonin i hjernen enn vanlig. I noen slike tilfeller tilfører man kroppen stoffer som gjør at serotoninet som kroppen produserer, får virke lenger før det blir transportert ut av kroppen. Det har vist seg å ha effekt for noen med alvorlig depresjon. Legemidler som inneholder slike stoffer, kalles antidepressiva og skal kun brukes som tillegg til psykologbehandling og når legen mener det er riktig.

Kroppen kan selv lage serotonin, men det forutsetter at vi spiser mat som inneholder den kjemiske forbindelsen tryptofan.

Melkeprodukter, havre, egg, rødt kjøtt, fisk, kylling og nøtter inneholder tryptofan.

Dette er matvarer norske helsemyndigheter anbefaler.

Hva leste du nå?

1 Hvordan virker smertestillende legemidler?

2 Hvilke legemidler kan jenter og unge kvinner benytte for å unngå graviditet? Og hvordan virker de?

3 Hva er serotonin?

9 PÅVIRKNING AV KROPPENS SIGNALSYSTEMER

Du kan påvirke din egen kropp Kroppen er fantastisk! Det er vanskelig å fatte det komplekse og finjusterte samarbeidet mellom hormonene og de mange cellene i kroppen – sanseceller, nerveceller, muskelceller og kjertelceller. Når et system er så avhengig av presisjon og nøyaktighet som kroppen er, er det ikke rart at det kan bli ubalanse en gang iblant. Da er det trygt å vite at vi har legemidler som kan bidra til å gjenopprette balansen i systemet.

ek se m

pl ar

Når vi påvirker signalsystemene med rus- eller dopingmidler, kan det gi oss gode øyeblikk, men de negative konsekvensene på både kort og lang sikt kan være mange og alvorlige. Det er derfor viktig å ha kunnskap om hvordan ulike stoffer påvirker signalsystemene – da er det lettere å ta gode valg og ikke utsette seg for unødvendig fare.

Vu

rd

er

in

gs

Diskuter Hjernen er det organet som sørger for at vi har en bevissthet knyttet til virkeligheten rundt oss og til egne behov og ønsker. Studer figuren som forestiller hjernen, og diskuter med en medelev hvordan vi kan påvirke hjernen ved bruk av ulike legemidler, rusmidler og doping.

239

KROPP OG HELSE

SAMMENDRAG Nerve- og hormonsystemet er to finjusterte signalsystemer som også er nøye justert i forhold til hverandre for å fungere så optimalt som mulig. Rusmidler, legemidler og dopingmidler er eksempler på stoffer som på ulike måter påvirker signalsystemene.

pl ar

Alkohol og narkotika kalles rusmidler. Noen rusmidler påvirker nervesystemet og kan gjøre at man blir mer energisk og får mindre behov for søvn. Andre rusmidler har motsatt effekt og kan virke avslappende og sløvende. Hallusinerende rusmidler gjør at man kan oppleve å høre, se eller føle ting som ikke er virkelige. Opplevelsen kan være positiv, men kan også føre til angst og smerte.

ek se m

Når idrettsutøvere forbedrer prestasjonene sine ved å bruke rusmidler eller legemidler, kalles det doping. Doping er forbudt i Norge. Innenfor toppidretten finnes det svært mange stoffer som defineres som dopingmidler, og WADAs dopingliste gir en oversikt over disse. Anabole steroider er de vanligste dopingmidlene utenfor toppidretten. De har til felles at de etterlikner det mannlige kjønnshormonet testosteron som blant annet kan føre til rask økning av muskelmasse, men det har også mange alvorlige bivirkninger.

rd

er

in

gs

Legemidler kan være lindrende og livsviktige nettopp fordi de kan påvirke signalsystemene. Smertestillende midler og bedøvelsesmidler hindrer nervesignalene i å nå smertesenteret i hjernen, slik at vi ikke opplever smerten like intenst eller ikke i det hele tatt. Legemidler som etterlikner hormonet serotonin, kan lindre migreneanfall og i noen tilfeller hjelpe mot alvorlig depresjon.

Vu

240

BEGREPER alkohol anabole steroider antidepressiva avhengighetsdannende bivirkninger

dopinglista dopingmidler hallusinasjoner hjerte- og karsykdommer legemidler

narkotika prestasjonsfremmende midler rusmidler signalsystemer

9 PÅVIRKNING AV KROPPENS SIGNALSYSTEMER

OPPGAVER Stoffer som påvirker signalsystemene 1 Finn svar – påvirkning av signalsystemene a Hvilke to systemer i kroppen kaller vi kroppens signalsystemer? b Hva slags signaler brukes i hvert av de to systemene? c Nevn noen stoffer som kan påvirke signalsystemene.

2 Finn svar – rusmidler Forklar med dine egne ord hva følgende stoffer er, og hvordan de virker: alkohol, amfetamin, cannabis, ecstasy, kokain, MDMA, nikotin

pl ar

3 Finn ut mer – rusmidler Alkohol, kokain og cannabis (hasj og marihuana) er alle rusmidler.

ek se m

Bruk flere kilder, og skriv en kort tekst om ett av disse rusmidlene. Teksten skal svare på følgende spørsmål: – Påvirker rusmiddelet nervesystemet eller hormonsystemet?

– På hvilken måte blir det aktuelle signalsystemet påvirket?

– Hva er de negative effektene av rusmiddelet?

er

in

gs

4 Finn ut mer – kroppens egne rusmidler Det er flere rusmidler, dopingmidler og legemidler som virker på samme måte som noen av hormonene som produseres i kroppen – for eksempel dopamin, serotonin, endorfin, fenyletylamin (PEA) og adrenalin.

Vu

rd

Finn ut følgende: a Hvor i kroppen produseres hormonene som er nevnt ovenfor? b Hvilken virkning har disse hormonene i kroppen?

5 Diskuter – alkohol Hva er det som gjør at man endrer oppførsel når man har drukket alkohol?

6 Tren begreper – promille Når man får i seg alkoholholdig drikke, blir man beruset. En blodprøve kan vise hvor beruset en person er, ved at man måler antall gram etanol per kilo blod. a Hvorfor kalles det promille? Finn ut hva ordet betyr. b Forklar med dine egne ord hvorfor man får høyere promille jo mer alkohol man drikker.

7 Finn ut mer – promille a Hvilket av signalsystemene påvirkes av alkohol, og på hvilken måte blir det påvirket? Forklar. b Bruk en pålitelig kilde og finn ut hvilken virkning alkohol har på kroppen ved disse promilleverdiene: 0,5 ‰, 1 ‰, 2 ‰ og 3 ‰.

241

KROPP OG HELSE

8 Regn ut – promille Alkoholpromillen i blodet kan regnes ut omtrentlig med formelen nedenfor. En formel kan aldri brukes til å finne den nøyaktige promillen fordi den er avhengig av blant annet kroppsbygning og hvor fort man drikker.

Promille =

dL · volumprosent · 0,8 − 0,15 ⋅ timer fra drikkestart kroppsmasse i kg · X

X = andelen kroppsmasse alkoholen fordeler seg på. Den er i gjennomsnitt 0,6 for kvinner og 0,7 for menn.

9 Finn ut mer – narkotika

ek se m

pl ar

Volumprosenten forteller oss hvor mange prosent av drikkevaren som er ren etanol, og den er alltid oppgitt på drikkevarens etikett. a En kvinne som veier 65 kg, drikker én 0,5 L boks med øl med 4,5 % alkohol.

Hvor høy promille har hun etter én time? b Finn ut hva som er promillegrensen for å kjøre bil i Norge. Kan kvinnen i oppgave a kjøre bil lovlig i Norge? c En mann som veier 75 kg, drikker seks 0,33 L flasker øl, alle med 4,5 % alkohol.

Hvor høy promille har han etter 2 timer?

gs

Bruk av sentralstimulerende stoffer Menn og kvinner, 16-64 år, 2017-2019

5 4

er

6

Totalt

Kvinner

Menn

rd

7

in

% 8

Vu

242

3

2 1 0

Kokain Amfetaminer Ecstasy/ MDMA Noen ganger

Kokain Amfetaminer Ecstasy/ MDMA Siste 12 mnd.

Kilde: FHI og SSB

a

Hva kjennetegner sentralstimulerende stoffer?

Bruk diagrammet for å svare på disse spørsmålene: b Hvor mange prosent, uavhengig av kjønn, oppgir at de har brukt kokain noen ganger? c Hvor mange prosent, uavhengig av kjønn, oppgir at de har brukt kokain de siste 12 måneder? d Diagrammet viser tall for 2017–2019. Kan du finne nyere tall? Har det skjedd noen endring?

9 PÅVIRKNING AV KROPPENS SIGNALSYSTEMER

10 Finn svar – doping Forklar med dine egne ord hva følgende stoffer er, og hvordan de virker: EPO, anabole steroider og betablokkere.

11 Finn ut mer – dopinglista Bruk internett og finn dopinglista for inneværende år. Dopinglista oppdateres hvert år. a Hvilken type stoffer beskrives under S1? b Under P1 beskrives betablokkere. Her nevnes noen spesifikke idretter hvor betablokkere er forbudt. Hvilke idretter er dette? Hvorfor er det kun noen idretter som er nevnt?

ek se m

pl ar

12 Finn svar – anabole steroider Hvorfor kan sædproduksjonen stoppe opp hos menn som bruker anabole steroider?

gs

13 Diskuter – anabole steroider Gå inn på ung.no og velg temaet doping. Her kan du lese om anabole steroider. a Hva bør ungdom vite om anabole steroider? Skriv ned fem punkter. b Kan dopingmidler ha bivirkninger som er spesifikke for jenter? Finn ut litt om jenter og doping.

rd

er

in

14 Finn svar – legemidler a Forklar med dine egne ord hva følgende stoffer er, og hvordan de virker på signalsystemene: p-piller, paracetamol og serotonin. b Fra du tar en tablett med paracetamol til du kjenner virkningen av den, tar det 45–60 minutter. Finn ut hvorfor det tar så lang tid.

Vu

15 Regn ut – paracetamol Legemiddelet Paracet kan kjøpes reseptfritt på apotek.

Virkestoffet heter paracetamol. a Halveringstiden til paracetamol i kroppen til en voksen er på mellom 2 og 3 timer. Finn ut hva det betyr. b Regn ut hvor lang tid det tar før man ikke lenger har paracetamol i kroppen dersom halveringstiden er 2 timer og man har tatt en tablett som inneholder 500 mg.

243

KROPP OG HELSE

AKTIVITETER 1 Prosjektarbeid om rusmidler, legemidler og dopingmidler I dette prosjektarbeidet skal du jobbe i en gruppe og finne ut mer om ulike stoffer som kan påvirke signalsystemene.

pl ar

Det forskes mye på hvordan rusmidler, legemidler og dopingmidler påvirker kroppen, og dermed blir det hele tiden gjort nye funn og oppdagelser. Det er derfor viktig at du finner oppdatert fagstoff – sjekk datoen for når informasjonen er publisert. Du må også være en god kildekritiker og undersøke hvem som står bak teksten eller artikkelen du leser. Det publiseres artikler og annen informasjon på nettet hvor kilden ikke er upartisk. Det kan derfor være lurt å spørre seg selv hva som er interessen til den som har skrevet teksten.

Hva ønsker forfatteren å oppnå?

ek se m

Framgangsmåte Læreren din vil presentere hver gruppe for et tema eller en problemstilling.

Bruk dette kapitlet og andre kilder til å besvare oppgaven dere har fått.

rd

er

in

gs

Spørsmål dere bør reflektere rundt under arbeidet Om problemstillingen – Hvis dere har lagd problemstilling selv – er den klar og tydelig?

– Svarer oppgaven på problemstillingen?

– Blir problemstillingen belyst fra flere sider?

– Kommer det tydelig fram hva som er deres eller andres meninger, og hva som er fakta?

Om kildebruk – Er informasjonen dere har funnet, oppdatert og relevant? Sjekk datoen.

– Kommer det tydelig fram hvem som står bak informasjonen dere har funnet? Er kilden troverdig eller kan kilden ha skjulte hensikter?

– Har dere undersøkt hva ulike kilder sier om temaet?

– Er det oppgitt kilder i informasjonen dere har funnet, slik at dere kan få sjekket om den stemmer?

Vu

244

2 Pakningsvedlegg Gå sammen i grupper. Hver gruppe får tildelt ett eller flere av preparatene fra lista nedenfor. Søk opp «pakningsvedlegg Felleskatalogen» på nettet og finn fram til pakningsvedlegg.

NB! Ett av preparatene finnes ikke i Felleskatalogen. Forsøk da å finne informasjon om legemiddelet andre steder.

4 Selo-Zoc 1 Ibux, tabletter 200 mg 5 Trofodermin 500 mg 2 Mildison Lipid 1 % krem 6 Cosylan Mikstur 3 Insulin Lispro

9 PÅVIRKNING AV KROPPENS SIGNALSYSTEMER

ek se m

pl ar

Finn svar på følgende spørsmål og presenter funnene for klassen: a Hva brukes legemiddelet til? b Hva er virkestoffet i legemiddelet? c Hvilke systemer i kroppen virker legemiddelet på? d Har legemiddelet noen bivirkninger? Hvilke? e Er det fare knyttet til for høyt inntak av legemiddelet? f Er det fare knyttet til å kombinere legemiddelet med andre legemidler eller rusmidler? g Er det annen informasjon i pakningsvedlegget dere mener er spesielt viktig eller overraskende? h Ett av preparatene finnes ikke i Felleskatalogen. Prøv å finne ut hvorfor. i Hvorfor er det viktig å vite hva et pakningsvedlegg er, hvilken informasjon som står der, og hvor man finner det? j Et pakningsvedlegg inneholder mye og til dels vanskelig informasjon.

Hvor kan du få hjelp til å forstå informasjonen på pakningsvedlegget?

3 Bingo om påvirkning av signalsystemene

Vu

rd

er

in

gs

Gå sammen i grupper. Lag bingobrett med begreper fra kapitlet og forklaringer til begrepene, og spill bingo med klassen.

1 Bestem hvor stort bingobrettet skal være. Det må være kvadratisk. 5 ganger 5 ruter er vanlig, men det kan lages både større og mindre. Ruten i midten kan fargelegges – den er et frifelt.

2 Finn passende begreper fra kapitlet. Dere trenger like mange begreper som det er tomme ruter på bingobrettet. Dersom dere har 25 ruter, trenger dere altså 24 begreper pga. frifeltet.

3 Lag ett brett til hver spiller. Skriv begrepene i hver sin rute på brettene.

Begrepene må plasseres tilfeldig og ingen brett skal være like. Dere kan også dele ut tomme bingobrett og la spillerne selv skrive ned begrepene i selvvalgte ruter.

4 Skriv en forklaring til hvert begrep. Et eksempel: Serotonin: «et hormon som blir produsert i ulike celletyper i kroppen, bl.a. i nerveceller i hjernen og celler i tarmen.»

Et begrep kan brukes mer enn én gang, men da må det lages ulike forklaringer.

5 Da kan dere spille bingo! Den som leder spillet, leser opp en tilfeldig forklaring. Spillerne må finne ut hvilket begrep på brettet som passer til forklaringen, og sette kryss i riktig rute. Første spiller som har krysset ut en rekke, roper: «Bingo!»

245

246

BEGREPER

Begreper bivirkninger uønsket eller skadelig effekt av et legemiddel eller andre stoffer man tilfører kroppen bukspyttkjertel stor hormonkjertel som produserer insulin og glukagon bærekraftig naturressurser brukes bærekraftig dersom vi får dekket våre behov uten å ødelegge ressursene for generasjonene som kommer etter oss C cellekropp den største delen av nervecellen, der cellekjernen ligger

pl ar

D dendritt kort utløper på nervecellen, som mottar nerveimpulsen fra en annen nervecelle det perifere nervesystemet alle nerveceller som går fra ryggmargen og hjernen og ut i hele kroppen og fra sanseceller i kroppen tilbake til ryggmargen og hjernen digital noe som har med tall å gjøre. Brukes om data/ informasjon i datamaskiner digitalisere omdanne informasjon til tallverdier og elektriske signaler dilemma en situasjon der en må velge mellom to muligheter som begge har ulemper diode en elektronisk komponent som leder strømmen én vei, og sperrer for strøm den andre veien DNA molekylnavn på arvestoffet. Se arvestoff dopinglista liste over stoffer som er forbudt i idretten dopingmiddel stoff som det er forbudt å bruke for å bygge større muskler eller forbedre prestasjoner innen idrett

rd

er

in

gs

ek se m

A abiotiske faktorer ikke-levende faktorer i et økosystem akselerasjon fartsendring over tid. Kan være både fartsøkning og oppbremsing. Måles i m/s2 akson lang utløper på nervecellen, som leder nervesignaler ut fra nervecellen til andre nerveceller, muskelceller eller kjertelceller alkohol brukes om alkoholholdig drikke som inneholder etanol ampere måleenhet for elektrisk strømstyrke (A) amperemeter instrument som brukes til å måle strømstyrke anabole steroider kunstig framstilte stoffer som etterlikner det mannlige hormonet testosteron og benyttes som doping antidepressiva legemidler som brukes mot depresjon arbeid energien som blir overført eller omdannet når en kraft virker over en viss strekning art to individer tilhører samme art dersom de kan pare seg med hverandre og få avkom som igjen kan få avkom arvestoff inneholder all informasjon om hvordan en organisme skal se ut og fungere. Se også DNA avhengighetsdannende stoffer rusmidler og enkelte legemidler som fører til avhengighet avl målrettet utvelgelse og formering av bestemte egenskaper hos dyr og planter for å få organismer med bedre egenskaper avsetningsbergart grus, sand og leire som er avsatt i tykke lag og forsteinet

Vu

B base (fysikk) midterste bein på en transistor. Brukes til å styre/åpne strømmen gjennom transistoren base (kjemi) et stoff som kan ta opp ett eller flere hydrogenioner basisk løsning en base løst i vann betinget fornybare ressurser ressurser som kan fornyes dersom de får muligheten til det bevegelsesenergi energi som alt som er i bevegelse, har.

Blir også kalt kinetisk energi bifil når man forelsker seg i eller blir seksuelt tiltrukket av både kvinner og menn binyrer hormonkjertler som ligger over hver sin nyre og produserer adrenalin på signal fra hypotalamus biogeografi vitenskapen om utbredelsen av planter og dyr på jorda biologisk kjønn bestemmes av kjønnskromosomene: XX gir jente, og XY gir gutt biologisk mangfold variasjonen i organismer på jorda biotiske faktorer levende faktorer i et økosystem

E elektrisk energi energi som oppstår på grunn av krefter mellom elektriske ladninger elektrisk komponent del av en elektrisk krets elektrisk krets sammenkobling av elektriske komponenter elektrisk leder materiale som leder elektrisk strøm godt elektrisk strøm ladninger i bevegelse i én retning, som regel elektroner. Strømstyrke måles i ampere (A) energiressurser materialer eller naturfenomener som kan omdannes til energiformer vi kan bruke epifysen hormonkjertel i hjernen, som skiller ut hormonet melatonin som regulerer døgnrytmen i kroppen evolusjon prosess som forklarer hvordan alle nålevende arter har utviklet seg fra arter som har levd tidligere, og at livet alltid har vært, og fremdeles er, i endring evolusjonsbiologi fagfeltet som studerer evolusjon evolusjonsteorien Darwins teori fra 1859, som forklarer hvordan livet er i utvikling, at alle arter er i slekt, og at den viktigste mekanismen for artenes utvikling er naturlig utvalg

BEGREPER

I identitet handler om hvordan vi tenker, handler og føler – vår personlighet, men også om hvordan vi oppfatter oss selv individ én enkelt organisme ikke-fornybare ressurser også kalt lagerressurser, er ressurser som det bare finnes en viss mengde av, og som ikke fornyer seg (innenfor rimelig tid) ikke-metall samlebetegnelse på grunnstoffer som ikke er metaller eller halvmetaller individ et individ er én enkelt organisme informasjonsbehandling innsamling, lagring, analysering, overføring og presentasjon av informasjon informasjonsbærer noe som kan inneholde informasjon slik at den kan bli overført. Som regel et signal, for eksempel et lydsignal, et radiosignal, et lyssignal eller et elektrisk signal informasjonssystem et teknologisk system for informasjonsbehandling, som også inkluderer brukerne informasjonsteknologi teknologi som brukes til informasjonsbehandling inndata data som samles inn, for eksempel av en sensor, og som mottas av en mikroprosessor ion et atom eller en atomgruppe som enten har tatt opp elektroner og fått negativ ladning, eller som har avgitt elektroner og fått positiv ladning ioneladning ladningen til et ion isolator materiale som leder elektrisk strøm dårlig

in

gs

ek se m

G gitterstruktur ordnet struktur av for eksempel ioner i et salt gjenbruk bruke produkter på nytt, noen ganger i omarbeidet utgave gjenvinning bruke materialer fra avfall i nye produkter, og utnytte varmen fra forbrenning av restavfall grensesnitt overgangen mellom to deler av et teknologisk system grunnvann vannet i de små porerommene mellom jord, sand og grus under jordoverflaten

hypofysen hormonkjertel i hjernen som skiller ut ulike hormoner, som igjen regulerer andre hormonkjerteler, for eksempel kjønnskjertlene hypotalamus samling av spesialiserte nerveceller som mottar nervesignaler fra sansecellene og sender nervesignaler videre til hormonkjertler i kroppen hypotese testbar forklaring på et fenomen, basert på tidligere kunnskap

pl ar

F faresymboler et system for merking av kjemiske produkter, som forteller om eventuelle farer knyttet til helse, miljø, brann eller eksplosjon fordamping når et flytende stoff (en væske) går over til gassform. Et eksempel er vann som går over til vanndamp fornybare ressurser ressurser vi kan utnytte uten at de blir brukt opp forplantningsevne evne til å få barn/avkom fossiler bevarte rester av planter og dyr fra tidligere tidsperioder friksjon motstandskrefter som oppstår mellom to gjenstander som er i kontakt med hverandre fritt fall når det bare er tyngdekraften som virker på en gjenstand som faller

247

Vu

rd

er

H hallusinasjoner en feilaktig opplevelse av virkeligheten halvmetaller grunnstoffer med en blanding av metalliske og ikke-metalliske egenskaper heterofil når man forelsker seg i eller blir seksuelt tiltrukket av personer av motsatt kjønn hjernestammen den delen av hjernen som forbinder storhjernen med ryggmargen hjerte- og karsykdommer sykdommer i hjerte og blodårer, som hjerteinfarkt, blodpropp og høyt blodtrykk homofil når man forelsker seg i eller blir seksuelt tiltrukket av en person av samme kjønn hormon kjemisk forbindelse som blir transportert med blodet til de ulike delene i kroppen. Kalles også signalstoff hormonelle prevensjonsmidler legemidler som hindrer graviditet ved å påvirke produksjonen av kjønnshormoner hormonkjertel en samling spesialiserte celler som sammen skiller ut et bestemt hormon hormonpreparater legemidler som inneholder hormoner og derfor påvirker hormonbalansen i kroppen hormonsystemet signalsystem i kroppen som kommuniserer langsomt ved å sende kjemiske signaler via blodet

J joule måleenheten for energi K kalottmodell modell av et molekyl, der atomer er vist som kuler, og størrelsen på kulene til en viss grad illustrerer forskjellen i størrelse på atomene kildesortere sortere avfall for å legge til rette for gjenvinning av materialer og energi kjemikalier betegnelse på stoffer, altså kjemiske forbindelser og rene grunnstoffer, som brukes på laboratoriet eller i industrien kjemisk binding elektriske krefter mellom atomer og mellom ioner, som gjør at de holdes sammen i grunnstoffer og kjemiske forbindelser

BEGREPER

livsstilssykdom en sykdom som har sammenheng med måten vi lever på lokalbedøvelse legemiddel som hemmer smertesignalene i et begrenset område slik at man ikke kjenner smerte luftmotstand en friksjonskraft som virker mellom luftpartikler og en gjenstand som beveger seg løsning blanding av stoffer der et eller flere stoffer er løst helt opp i et annet stoff som kalles løsemiddel. Vann er eksempel på et vanlig løsemiddel M masse et mål på stoffinnhold i en partikkel eller gjenstand.

Måles i kilogram (kg) matjord det mest fruktbare, øverste jordlaget matsvinn når spiselig mat kastes medisiner se legemidler metall fellesbetegnelse for metalliske grunnstoffer og legeringer av disse migrene akutt og kraftig hodepine som ofte følges av kvalme og synsforstyrrelser mikrokontroller en mindre versjon av en mikroprosessor, som også er koblet til noen andre komponenter, gjerne sensorer mikroprosessor hjernen i en elektronisk krets, som også kan programmeres. Sørger for styring av kretsen miljømerking merking av produkter slik at forbrukerne kan velge det minst miljøskadelige alternativet mitokondrier strukturer i alle celler med cellekjerne, hvor celleånding foregår molekylforbindelse en kjemisk forbindelse som består av molekyler. Vann og glukose er eksempler motstand elektrisk komponent med høy resistans mottakercelle celle med mottakere som passer til et bestemt hormon multimeter måleinstrument som kan måle strømstyrke, spenning og resistans

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

kjemisk forbindelse et rent stoff som består av to eller flere ulike atomer som blir holdt sammen av kjemiske bindinger kjemisk formel beskriver med atomsymboler hvilke grunnstoffer en kjemisk forbindelse består av, og hvor mange atomer det er av hvert grunnstoff kjemisk reaksjon prosess der ett eller flere kjemiske stoffer reagerer og danner nye stoffer kjønnsceller celler som overfører arvestoffet fra generasjon til generasjon. Heter eggceller og sædceller hos mennesket kjønnsidentitet personlig oppfatning av hvilket kjønn man er kjønnskromosomer kromosomene som avgjør biologisk kjønn. Eggceller har et X-kromosom, mens sædceller har enten et X- eller et Y-kromosom kloroplaster strukturer i alle planteceller og alger, hvor fotosyntese foregår koblingsskjema modell av en elektrisk krets tegnet med symboler kondensasjon når et stoff i gassform går over til flytende form (væske). Et eksempel er vanndamp som går over til vann kortslutning strømmen tar en snarvei med liten resistans, som følge av en feil i den elektriske kretsen kraft skyv eller drag mellom gjenstander. Krefter kan virke ved kontakt eller på avstand. Måles i newton (N) kretskort en plate til å feste elektroniske komponenter på, som også leder elektrisk strøm mellom komponentene kretsløpsressurser fornybare ressurser som går i kretsløp drevet av energi fra sola – for eksempel vann og vind kromosom et DNA-molekyl kulepinnemodell modell som viser hvordan et molekyl er bygd opp, der atomer er vist som kuler og bindingene mellom dem som pinner kunstig utvalg målrettet avl på bestemte og ønskede egenskaper hos planter og dyr kvote en andel som er tildelt og tillatt

pl ar

248

L ladninger elektrisk ladde partikler – elektroner og ioner ladningsforskjell forskjell i elektrisk ladning mellom to punkter LED en diode som sender ut lys når det går strøm gjennom den riktig vei legemidler kjemiske stoffer som forebygger, behandler eller lindrer sykdom og helseplager. Kalles også medisiner eller medikamenter legering en blanding av to eller flere metaller og noen ganger med andre grunnstoffer lillehjernen liten del av hjernen som ligger under bakre del av storhjernen. Viktig for balansen

N narkotika stoffer som kan gi rus og føre til avhengighet naturlig utvalg den viktigste mekanismen for evolusjon.

Den forutsetter at individene i en populasjon er forskjellige, slik at noen individer er bedre tilpasset leveforholdene enn andre og derfor vil ha større sjanse for å overleve og få avkom naturressurser alt i naturen som mennesker utnytter negativ pol sted med overskudd av negativ ladning nervesignaler elektriske signaler som sendes lynraskt via nerveceller til et bestemt sted i kroppen nervesystemet signalsystem i kroppen som kommuniserer raskt ved å sende elektriske impulser via nerveceller newton måleenheten for krefter (N)

BEGREPER

in

gs

ek se m

P panfil når man forelsker seg i eller blir seksuelt tiltrukket av personer uavhengig av deres kjønn eller kjønnsidentitet. Overlapper delvis med bifili Pangea et stort kontinent som eksisterte for 300 til 200 millioner år siden og besto av de fleste av dagens kontinenter samlet i ett stort kontinent parallellkobling elektriske komponenter koblet parallelt med hverandre i en elektrisk krets pH et mål på hvor sur en vannløsning er, basert på konsentrasjonen av H+-ioner i løsningen pH-indikator en kjemisk forbindelse som har ulik farge ved ulike pH-verdier pollinere overføre pollen til arret på hunnblomsten slik at det kan skje en befruktning og planten kan danne frø og formere seg populasjon en samling individer av samme art innenfor et begrenset geografisk område positiv pol sted med overskudd av positiv ladning prestasjonsfremmende midler kjemiske forbindelser kalt dopingmidler, som øker kroppens mulighet til å prestere primat en gruppe pattedyr som lever enten på bakken eller i trær og omfatter ulike aper og mennesket

sanseinntrykk opplevelser vi får gjennom sanseorganene seksuell identitet handler om hvem man forelsker seg i og blir tiltrukket av. Kalles også seksuell legning og seksuell orientering seksuell lavalder nedre grense for når det er lov å ha sex.

I Norge er denne grensen 16 år sensor et instrument som kan brukes til å registrere og samle inn data. Den mottar et signal, for eksempel lys, lyd eller temperatur, og omdanner det til et elektrisk signal sentralnervesystemet alle nervecellene i hjernen og ryggmargen seriekobling elektriske komponenter koblet etter hverandre i en elektrisk krets signalstoffer kjemiske forbindelser i nerve- og hormonsystemet, som overfører nervesignaler mellom celler eller transporteres med blodet til en målcelle signalsystemer nerve- og hormonsystemet sikring en komponent som bryter den elektriske kretsen hvis strømmen blir for stor sikringsskap sted i huset der strømmen fra energiverket blir fordelt på ulike strømkurser, og hver kurs har en sikring sirkulær økonomi en økonomi som legger til rette for at forbrukerne kan ta miljøriktige valg, slik at vi bruker mindre ressurser og bruker dem mer effektivt skallmodellen atommodell der de negative elektronene er i bestemte energinivåer, kalt skall, rundt en positiv atomkjerne skeiv uttrykk som brukes for å vise at man står litt eller mye til siden for den seksuelle identiteten heterofili som flest definerer seg som skoldbruskkjertel hormonkjertel som produserer tyroksin på signal fra hypofysen slektstre en modell som forklarer hvordan arter er i slekt smertestillende medisin legemiddel som lindrer smerte og kan virke febernedsettende spenning mål på den elektriske energien som oppstår som følge av ladningsforskjell i en spenningskilde. Måles i volt (V) spenningskilde apparat som tilfører elektrisk energi til en elektrisk krets, for eksempel et batteri stamform en art som alle nålevende og tidligere arter på jorda har utviklet seg fra stillingsenergi lagret energi som kan utnyttes. Kalles også potensiell energi stoffskifte celleånding i alle kroppens celler – kalles også energiomsetning storhjernen den største delen av hjernen – består av to deler streit uttrykk som brukes om heterofile strømkurser de ulike parallellkoblingene som strømnettet i en bolig består av

pl ar

O ohm måleenhet for resistans (Ω) overgangsform en mellomform mellom tidligere utdødde arter og nålevende arter

Vu

rd

er

R reaksjonslikning en beskrivelse av en kjemisk reaksjon ved hjelp av de kjemiske formlene for stoffene som inngår i reaksjonen refleks en ikke-viljestyrt reaksjon på en opplevelse eller et sanseinntrykk resirkulere å bringe noe inn i et kretsløp igjen, for eksempel å bruke materialene fra et produkt som er kastet, til å lage nye produkter resistans også kalt elektrisk motstand – begrenser strømmen i en krets. Måles i ohm (Ω) ressurser noe som er til nytte for oss rusmidler stoffer som gir en rus og kan være avhengighetsdannende – som alkohol og narkotiske stoffer ryggmargen en tykk bunt med nerveceller som ligger beskyttet inni ryggraden, og som forbinder hjernen med resten av nervesystemet råstoff materialer som er utgangspunkt for å lage andre produkter S salter kjemiske forbindelser bygd opp av ioner sanseceller celler i sanseorganene, som registrerer sanseinntrykk

249

BEGREPER

strømnett et teknologisk system som transporterer elektrisk energi fra energiverkene til brukerne sur løsning en syre løst i vann synapse det lille området mellom en nervecelle og en annen nervecelle, en muskelcelle eller en kjertelcelle, der nervesignaler overføres ved hjelp av kjemiske forbindelser syre et stoff som kan gi fra seg ett eller flere hydrogenioner

V variasjon (biologi) ulikheter mellom individer innen en art varme energi som blir overført fra et sted med høyere temperatur til et sted med lavere temperatur volt måleenhet for spenning voltmeter instrument for å måle spenning Ø økologisk fotavtrykk et mål på hvor store arealer på jorda som trengs for å levere alle ressursene vi bruker økosystemtjenester goder og tjenester vi får fra naturen, som ikke har en direkte målbar økonomisk verdi

Vu

rd

er

in

gs

ek se m

T teknologi hjelpemidler som gjør hverdagen enklere teknologisk system ulike teknologiske deler som virker sammen som en helhet tekstiler materialer laget av fibre som er tvunnet til tråder termisk energi bevegelsesenergien til partiklene som stoffer består av transistor en elektronisk komponent som kan forsterke og styre strømmen treghet en motstand mot å få endret bevegelsen sin, som alle gjenstander har. Større masse gir større treghet tyngdeakselerasjon den akselerasjonen tyngdekraften gir gjenstander som faller mot bakken tyngdekraft kraft som virker mellom gjenstander med masse. Kalles også gravitasjon

U utdata behandlete data som sendes ut fra for eksempel en mikroprosessor utvinne ta ut et stoff fra en blanding, for eksempel skille ut kobber fra en bergart som består av flere mineraler med metaller

pl ar

250

STIKKORD

Stikkord dopinglista 232 dopingmiddel 232, 234, 235, 239

A

ecstasy 230 eggcelle 125 elefantskilpadde 17, 25 elektrisk energi 172, 174, 175, 186, 187, 190 elektrisk komponent 180 elektrisk kraft 72, 173 elektrisk krets 180, 207 elektrisk leder 178 elektrisk strøm 173, 174, 176, 179, 187, 189, 207 elektronisk komponent 207, 209, 210 elektronisk krets 207 endorfin 229 energi 71, 78, 84, 148, 172 energioverføring 176, 177 energiressurs 148 energiverk 186 epifysen 109 EPO 233, 234 etanol 229 evolusjon 6 evolusjonsbiologi 10, 27 evolusjonsteori 10, 20

pl ar

in er

Vu

rd

base 49, 210 basisk løsning 49 batteri 174, 175, 176 bedøvelsesmiddel 227, 237 betablokkere 235 betinget fornybar ressurs 149 bevegelsesenergi 78, 80 bifil 128 binyre 108 biogeografi 25 biologisk kjønn 123–126 biologisk mangfold 7, 27 biotiske faktorer 16 bivirkning 231, 233, 237 blodsukker 110 bukspyttkjertel 110 bærekraftig 152, 160

gs

B

E

ek se m

abiotiske faktorer 16 adrenalin 108, 231, 235 akselerasjon 75, 76 akson 101 alkohol 227, 229, 237 amfetamin 230 ampere 174, 184 amperemeter 174, 184, 185 anabole steroider 232, 233 antidepressiva 238 arbeid 80, 84 art 8, 14 arvestoff 123, 124 atom 38, 52 atommodell 38 avhengighetsdannende stoffer 227, 231, 236 avl 13 avsetningsbergart 21

F faresymboler 40 fart 74 ferskvann 149 fordamping 148 fornybar ressurs 148 fossiler 13, 20, 22, 23 fosterutvikling 24 friksjon 84 fritt fall 78

G C cannabis 230, 232 cellekropp 101

D Darwin, Charles 10, 11, 12 dendritt 101 diabetes 112 digital 214, 215 dilemma 160 DNA, se arvestoff dopamin 228, 229, 231 doping 232

Galápagos 17 gitterstruktur 46, 47 gjenbruk 156, 157 gjenvinning 155 glukagon 110 Grant, Peter og Rosemary 19 grensesnitt 213 grunnstoff 41 grunnvann 148

H hallusinasjon 228, 230 halvmetall 44

251

252

STIKKORD

hasj 230 heterofil 128 hjernestammen 100 homofil 128 hormon 96, 106, 107 hormonkjertel 106, 107 hormonsystemet 96, 106, 227, 228, 231 hypofysen 107, 237 hypotalamus 107 hypotese 13, 204 høydetrening 234

L ladning 46, 173 Lamarck, Jean-Baptiste 10 LED 209 ledning 172, 174, 178 legemiddel 227, 236–239 legering 42 lillehjernen 100 Linné, Carl von 9 luftmotstand 77, 78 lukket krets 172 lysdiode, se LED løsning 48, 49

I identitet 123, 127, 132 ikke-fornybar ressurs 146, 147 ikke-metall 41, 44, 46, 178 individ 14 informasjonsbehandling 202, 207, 213 informasjonsbærer 202 informasjonssystem 202, 203 informasjonsteknologi 202, 204, 216 inndata 213 insulin 110 ion 46, 47 isolator 178

M

ek se m

pl ar

magnetiske krefter 72 marihuana 230 masse 54, 55, 73, 74, 76 matjord 150 matproduksjon 158 matsvinn 159 MDMA 230 melatonin 109 metall 41–43, 173, 178 mikrokontroller 208, 211, 213 mikroprosessor 208, 211–213 miljømerking 155 mitokondrier 7 modell 8, 22, 38, 177, 180, 205 molekyl 38, 45 molekylforbindelse 45 morfin 236 motstand 178, 181 mottakercelle 101, 106, 228 multimeter 184

gs

J

in

joule 79, 80

Vu

rd

kalottmodell 38 kjemikalier 39 kjemisk binding 38 kjemisk energi 176 kjemisk forbindelse 41, 42, 45 kjemisk formel 52, 53 kjemisk reaksjon 37–39, 43, 52, 54 kjønnsceller 125 kjønnshormon 108, 232, 237 kjønnsidentitet 125, 126, 129 kjønnskromosom 124, 125 kloroplaster 7 koblingsskjema 180 kokain 230 kommunikasjonssystem 96, 227 kondensasjon 148 kontaktkrefter 72 kraft 72, 76, 80, 81 kretskort 212 kretsløpsressurs 148 kromosom 124, 125 kulepinnemodell 38 kunstig utvalg 13 kvote 149

er

K

N nakenbilde, se seksualiserte bilder narkotika 227, 229, 230, 232 naturlig utvalg 14, 16 naturressurs 145, 146, 152, 157, 160 negativ pol 174, 175 nervecelle 98, 101, 227–230 nervesignal 96, 97, 101, 102, 237 nervesystemet 96, 98, 227, 228 newton 76 nikotin 231

O ohm 178 overgangsform 22

STIKKORD

slektstre 8 smertestillende 236 spenning 175, 176, 179, 187, 189 spenningskilde 174, 186 stamform 8 stikkontakt 174, 176 stillingsenergi 78, 81 stoffskifte 110, 111 storhjernen 99, 100 streit 128 strømkurs 188 strømnett 187, 190 sur løsning 48 synapse 102 syre 48, 49 sædcelle 125, 233

R

T

reaksjonslikning 52–54 refleks 103, 104 resirkulere 153 resistans 177, 178, 179 ressurs 146 rusmiddel 227–230, 236, 237, 239 ryggmargen 98, 99 råstoff 145, 155

teknologi 82, 202, 216 teknologisk system 202, 208, 213 tekstil 145, 159 termisk energi 84 testosteron 232, 233 trafo 187 transistor 210–212, 215 treghet 74 tyngdeakselerasjon 76, 78 tyngdekraften 72, 73, 76 tyroksin 111

ek se m

rd

er

in

salter 46, 47 samtykke 133 sansecelle 97 seksualiserte bilder 134, 135 seksualitet 123, 127 seksuell identitet 127–131 seksuell lavalder 134 seksuell legning 130 seksuell orientering 130 seksuelt overgrep 133 sensor 204, 213 sentralnervesystemet 98, 227, 231, 236 sentralstimulerende rusmiddel 230 seriekobling 181, 182 serotonin 236, 238 sex 133, 134, 136 signalstoff 96, 102, 227–229 signalsystem 96, 227, 239 sikring 188 sikringsskap 188 sirkulær økonomi 153 skallmodellen 38 skeiv 128 skjoldbruskkjertel 111 skråplan 82, 83

gs

S

Vu

pl ar

Pangea 25 paracetamol 236, 238 parallellkobling 183, 184 perifere nervesystemet, det 98, 100, 227, 231, 236 periodesystemet 41, 255 pH 50 pH-indikator 51 populasjon 14 porno 136 positiv pol 174, 175 p-piller 237 prestasjonsfremmende middel 232 Pride 129 primater 8 progesteron 237

P

U utdata 213 utvinning 147, 154

V variasjon 17 varme 84, 85 voldtekt 133 volt 176, 184 voltmeter 176, 184, 185

W Wallace, Alfred Russel 14

X X-kromosom 124, 125

Y Y-kromosom 124. 125

Ø økologisk fotavtrykk 157, 158 økosystemtjeneste 150 østrogen 237

253

LABVETTREGLER

LABVETTREGLER Hold det ryddig rundt deg og oppfør deg ansvarlig!

Sett opp langt hår.

gs

ek se m

pl ar

Aldri spis eller drikk på laben.

Følg instruksjoner.

Snakk alltid med læreren om framgangsmåten før du gjennomfører forsøk.

rd

er

in

Bruk nødvendig verneutstyr.

Vu

254

Rydd opp etter forsøk.

NB! Ikke alle kjemikalier kan helles i vasken.

Brannfarlig

Helsefare

Akutt giftig

Oksiderende

Vask alltid hendene før du går fra laben.

Miljøfare

Kronisk helsefare

Etsende

Eksplosjonsfare

Gass under trykk

7

6

5

4

3

2

Ra

Radium

Fr

88

87

Francium

Ba

Barium

Cs

56

55

Cesium

Sr

Strontium

Rb

38

37

Rubidium

Ca

Kalsium

K

20

19

Kalium

Mg

12

11

Magnesium

Beryllium

Litium

Na

Be

Li

Natrium

4

2

3

Hydrogen

H

1

1

1

1

Gruppe

Periode

3

89-103

57-71

Yttrium

Y

39

Scandium

Sc

21

Periodesystemet 5

Mo W

90

Th Thorium

89

Ac

Actinium

Protactinium

Pa

91

Praseodym

Pr

Ce Cerium

La

Lantan

59

58

57

Seaborgium

Sg

106

Dubnium

Db

105

Wolfram

Ta Tantal

74

73

Molybden

Nb Niob

42

Krom

Cr

24

41

Vanadium

V

23

Navn

Atomsymbol

Atomnummer

7

Pm

Neptunium

Np

U Uran

93

92

Promethium

Nd Neodym

61

Hassium

Hs

108

Osmium

Os

76

Ruthenium

Ru

44

Jern

Fe

Cu

Ds

110

Platina

Pt

78

Rg

111

Gull

Au

79

Sølv

Ag

Pd

Palladium

47

46

Kobber

Kadmium

Cd

48

Sink

Zn

Plutonium

Pu

94

Samarium

Sm

62

Americium

Am

95

Europium

Eu

63

Curium

Cm

96

Gadolinium

Gd

64

Ga

Indium

In

49

Gallium

Dy

Berkelium

Bk

97

Es

99

Holmium

Ho

67

Flerovium

Fl

114

Bly

Pb

82

Tinn

Sn

50

Germanium

Ge

32

Californium Einsteinium

Cf

98

Dysprosium

Tb Terbium

66

65

Nihonium

Nh

113

112

Cn

Thallium

Tl

81 Kvikksølv

Hg

80

pl ar

ek se m

Ni

Nikkel

Meitnerium Darmstadtium Røntgenium Copernicium

Mt

109

Iridium

Ir

77

Rhodium

Rh

45

Kobolt

Co

gs 31

Silisium

in

26

Aluminium

Si

C

B Al

6

14

5

13

14

30

12

13

29

11

Ikke-metall

28

10

Karbon

27

9

Bor

60

Bohrium

Bh

107

Rhenium

Re

75

Technetium

Tc

43

Mangan

Mn

25

Halvmetall

Metall

8

er

rd

Vu

6

Rutherfordium

Rf

104

Hafnium

Hf

72

Zirkonium

Zr

40

Titan

Ti

22

Kalsium

Ca

20

Forklaring

4

O

Fermium

Fm

100

Erbium

Er

68

Moscovium

Mc

115

Vismut

Bi

83

Antimon

Sb

51

Arsen

As

33

Fosfor

P

15

Mendelevium

Md

101

Thulium

Tm

69

Livermorium

Lv

116

Polonium

Po

84

Tellur

Te

52

Selen

Se

34

Svovel

S

16

Oksygen

N Nitrogen

8

16

7

15

Ar

Nobelium

No

102

Ytterbium

Yb

70

Tennessine

Ts

117

Astat

At

85

Jod

I

53

Brom

Br

35

Lawrencium

Lr

103

Lutetium

Lu

71

Oganesson

Og

118

Radon

Rn

86

Xenon

Xe

54

Krypton

Kr

36

Argon

Cl Klor

18

Neon

Ne

10

Helium

He

2

18

17

Fluor

F

9

17

PERIODESYSTEMET

255

Solaris 9 er en del av Solaris 1–10. Solaris 9 følger læreplanen i naturfag etter 10. trinn (LK20). © H. Aschehoug & Co. (W. Nygaard) 2021 1. utgave / 1. opplag 2021 Materialet er vernet etter åndsverkloven. Uten uttrykkelig samtykke er eksemplarfremstilling, som utskrift og annen kopiering, bare tillatt når det er hjemlet i lov (kopiering til privat bruk, sitat o.l.) eller i avtale med Kopinor (www.kopinor.no).

Utnyttelse i strid med lov eller avtale kan medføre erstatnings- og straffansvar.

Redaktør: Siri Danielsen Grafisk formgiving: Milla Design Ombrekking: ord & form, Gudbrand Klæstad Omslag: Milla Design Omslagsfoto: rusm/iStock Bilderedaktør: Nina Hovda Johannesen

Forfatterne har mottatt støtte fra Det faglitterære fond.

NO - 1470

M

RKET TRY K ME

ED

79

07

ek se m

ISBN 978-82-03-40791-8 Aunivers.no

RI KE

pl ar

Grunnskrift: Calicanto Regular 11/13,5 Papir: 100 g Arctic matt 1,0 Trykk: 07 Media AS Innbinding: Bokbinderiet Johnsen AS, Skien

MIL JØ

Tekniske tegninger og illustrasjoner: Anne Langdalen

IA – 2041

03

Vu

rd

er

in

gs

Bildeliste Illustrations at page 209, 211, 214, 223, 224 from Tinkercad® software. Used with permission ourtesy of Autodesk, Inc. Tinkercad is a registered trademark or trademark of Autodesk, Inc., in the US and other countries.

4 Album/NTB, 5 UNIVERSITY OF CAMBRIDGE/AFP PHOTO/NTB, 9a Ole Kristian Strøm/NTB, 9b imageBROKER/NTB, 10 The Granger Collection/NTB, 11 Granger/REX/Shutterstock/NTB, 12a Granger/REX/Shutterstock/NTB, 12b Dorling Kindersley/Getty Images, 13 Erik Lam/iStock, 15a MONDADORI PORTFOLIO/Getty Images, 15b Mary Evans Picture/NTB, 15c Nils Jorgensen/REX/NTB, 16 BruceBlock/iStock, 17a IanRedding/ Shutterstock/NTB, 17b Shutterstock/NTB, 18a imageBROKER/NTB, 18b Marc Shandro/GettyImages, 18c Universal History Archive/REX/ Shutterstock/NTB, 20 Science Photo Library/NTB, 21a Amboseli National Park vannoyphotography/Shutterstock/NTB, 21b Shutterstock/NTB, 22a imageBROKER/Manfred Bail/NTB, 22b Science Photo Library/NTB, 23 Mario Tama/Getty Images/AFP/NTB, 24 bio.miami.edu, 25 Shutterstock/ NTB, 26a iStock, 26b Ekaterina P/iStock, 27 OpenTreeofLife.org, 36 Science Photo Library/NTB, 37a Maskot/NTB, 37b Simonkr/iStock, 39 Gorodenkoff/iStock, 40 Miljødirektoratet, 42 Jørn H. Moen/Aftenposten/NTB, 43 Oneclearvision/iStock, 44a Tony Gwynne/Alamy, 44b Stock Photo/NTB, 45 a iStock, 45b BlackJack3D/iStock, 45c William Potter/Shutterstock/NTB, 45d Shutterstock/NTB, 46a Hera Food/Alamy Stock Photo/ NTB, 46b Ridiumphotographics/iStock, 48a Jan Petter Lynau/VG/NTB, 48b Lekcej/NTB, 49 NTB, 51a Steinar Myhr/NN/Samfoto/NTB, 51b Elin Kalleson, 52 Shutterstock/NTB, 53 a, b, c ibreakstock/Shutterstock/NTB, 70 REX/Shutterstock editorial/NTB, 71 JohnnyGreig/GettyImages, 72 Teivans/ istock, 73 Science Photo Library/NTB, 75 bh007/iStock, 76 Science Photo Library/NTB, 77 Shutterstock/NTB, 78 Education Images/Contributor/ GettyImages, 80 Science Photo Library/NTB, 83 Andrey Popov/Shutterstock/NTB, 85 Jelena990/Shutterstock/NTB, 94 Thea-Fredrikke Grini/ Bymiljøetaten/Oslo kommune, 95 &#169 morganl/iStock, 97a, b, c , d, e Wilma Sofie Gregers, 98 whitehoune/Shutterstock/NTB, 105 Brian Randle/ Mirrorpix/Getty Images, 106 Science Photo Library/GettyImages, 109a Figure8Photos/GettyImages, 109b Hung Chung Chih/Shutterstock/NTB, 111 Lars Neumann/iStock, 112 Johner Images/NTB, 122, Rafa Fernández Torres/GettyImages, 123 StockPlanets/iStock, 124a Media/Medical/UIG/REX/ Shutterstock editorial/NTB, 124b, c Science Photo Library/NTB, 125 Mediaphotos/GettyImages, 126a Bettmann/Contributor/GettyImages, 126b Universal History Archive/Getty Images, 127 Hotoguns/iStock, 128 Maskot/iStock, 129a, Farhan Monir Hussain/EyeEm/GettyImages, 129b Stian Lysberg Solum/NTB, 130 Thomas Reutter/Plainpicture/NTB, 131 Maskot/Maskot/NTB, 132 Astrid Doerenbruch/Plainpicture/NTB, 133 r.classen/ Shutterstock/NTB, 136 Bricolage/Shutterstock/NTB, 137 Fabio Principe/Shutterstock/NTB, 144 Trygve Bølstad/Samfoto/NTB, 145 Pål Hermansen/ NN/Samfoto/NTB, 146 Alexey Rezvykh/Alamy Stock/NTB, 149a, 149b Steinar Myhr/NN/Samfoto/NTB, 149c Eye Ubiquitous/REX/Shutterstock editorial/NTB, 150 Espen Bratlie/Samfoto/NTB, 151a Jan Petter Lynau/VG/NTB, 151b Constantinis/iStock, 152 Cris Faga/Zuma Press/NTB, 154 Roberto Gennaro/iStock, 155a Svanemerket/NTB Tema, 155b EU Ecolabel/NTB Tema, 155c Jens Sølvberg/Samfoto/NTB, 156 ag_cz/iStock, 157 Truls Antonsen/NRK, 158 Luke Duggleby/Redux/NTB, 159a Agitons/iStock, 159b LukaTDB/iStock, 170 Science Photo Library/NTB, 171 Robert Bråthen/Samfoto, 172 VizArch/iStock, 174a Andrei Nekrassov/Shutterstock/NTB, 174b Pawel Michalowski/Shutterstock/NTB, 175 Steinar Myhr/ Samfoto/NTB, 176 Andrei Nekrassov/Shutterstock/NTB, 178 demarco-media/iStock, 180 DigitalVision Vectors/GettyImages, 181 Chones/Shutterstock/ NTB, 184a Sergiy Kuzmin/Shutterstock/NTB, 184b, c Andrei Nekrassov/Shutterstock/NTB, 185 Bart Coenders/iStock, 186a Tom Kolstad/Aftenposten/ NTB, 186b Baard Næss/NN/Samfoto/NTB, 187a, b Espen Bratlie/Samfoto/NTB, 188 Kjell Herskedal/SCANPIX/NTB, 189 Terje Pedersen/NTB, 190 Espen Bratlie/Samfoto/NTB, 200 Maridav/Shutterstock/NTB, 201 Maskot/NTB, 202 Mary Evans Picture/NTB, 203 aekikuis/Shutterstock/NTB, 204 REX/Shutterstock editorial/NTB, 205 NTB Tema, 206 Science Photo Library/NTB, 207 khunkorn laowisit/Alamy Stock Photo/NTB, 208a Sverre A. Børretzen/Aktuell/NTB, 208b Davor Puklavec/PIXSELL/Pa Photos/ntb, 208c AlesiaKan/Shutterstock/NTB, 210 Science Photo Library/Getty Images, 212 imageBROKER/Karin Rollett-Vlcek/NTB, 213 Ulf Nygaard/NTB, 215a Kristina Kokhanova/Shutterstock/NTB, 215b Hoeni.T/Plainpicture/NTB, 215c Vladimir Stanisic/Alamy Stock Photo/NTB, 216 Svein Nordrum/Samfoto/NTB, 226 Oleksii Karamanov/GettyImages, 227 Adobest/iStock, 228 YiuCheung/iStock, 229 Rudraksh Srivastava/Shutterstock/NTB, 230a Nastasic/iStock, 230b Gradyreese/iStock, 230c alexat25/iStock, 231 Xavierarnau/iStock, 232a Technotr/iStock, 232bibreakstock/Shutterstock/NTB, 233 Ruslanshug/istock, 234 Michelangeloop/iStock, 235 iStock, 236a Fizkes/iStock, 236b akg-images/Pictures From History/NTB, 237 Isabell Höjman/TT/NTB, 238 Cafotodigital/iStock, 239 DrAfter123/iStock