Teknik 4–6 by Nationalencyklopedin

Teknik 4 –6

NE Nationalencyklopedin AB Ångbåtsbron 1, 211 20 Malmö redaktionen@ne.se www.ne.se © NE Nationalencyklopedin AB 2023 Författare: Johan Warell, Rikard Ask och Peter Lindström Läromedelsutvecklare: Jesper Sörensson Redaktör: Johan Warell Bildredaktörer: Martina Eriksson och Johan Warell Illustratör: Elin Jonsson Infografik: Erik Nylund Grafisk formgivare: Jens Klaive Grafisk produktion: Arvid Gruvö Wärle och Ellen Rönn Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och studenters begränsade rätt att kopiera för undervisningsändamål enligt Bonus Copyright Access kopieringsavtal, är förbjuden. För information om avtalet hänvisas till utbildningsanordnarens huvudman, t.ex. kommun, eller Bonus Copyright Access. De flesta skolor och högskolor har avtal med Bonus Copyright Access och har därigenom viss kopieringsrätt. Det är lärarens skyldighet att kontrollera att skolan har ett giltigt kopieringsavtal med Bonus Copyright Access. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter och fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till rättsinnehavaren. MIX

Papper från ansvarsfulla källor

FSC ® C129413

Tryckt hos Print Best i Estland Första upplagan, första tryckningen ISBN 978-91-88423-87-0

Innehåll

1. Tekniska lösningar Vad är teknik? De enkla maskinerna Att styra tekniska saker Mekanismer och rörliga delar Teknik och miljö

7 9 19 27 35 47

2. Hållbara konstruktioner Stabila konstruktioner Material av olika slag Från idé till färdig produkt Skisser och ritningar

57 59 71 83 95

3. Små och stora tekniska system Tekniska system Tekniken i samhället Teknikens utveckling De industriella revolutionerna

105 107 117 129 143

4. Energi och elektronik Enkel elektronik Varifrån kommer energin? Att hushålla med energin

155 157 167 175

5. Datorer och programmering Vad är en dator? Program får datorn att fungera Internet och säkerhet på nätet Register Bildförteckning

187 189 199 217 228 230

Förord

Tekniken har skapats av människan för att förenkla vardagen och göra livet roligare. Teknik finns överallt i hemmet och i samhället och utvecklingen går i rasande takt. Genom att använda tekniken på rätt sätt kan vi ställa om till en hållbar utveckling där produkternas miljöpåverkan blir så liten som möjligt och naturens resurser används på bästa sätt. I den här boken får du lära dig hur tekniska saker och system fungerar. Du får också lära dig grunderna i programmering och fundera på hur du skyddar dig när du surfar och delar information på nätet.

Redaktionen, NE

Kapitel 1 Tekniska lösningar

Bilden: Mobiltelefonen är en teknisk uppfinning som påverkar våra liv mycket.

Vad är teknik? Teknik handlar om alla de uppfinningar och smarta lösningar människan har kommit på för att göra livet enklare och roligare. Teknik finns nästan överallt. De enda sakerna i ditt klassrum som inte är teknik är klasskompisarna, din lärare och kanske en eller ett par växter. Allt annat har uppfunnits av människor för att göra vardagen enklare.

Ord och begrepp Apparat är en sammansatt mekanisk eller elektrisk anordning som kan omvandla energi eller utföra ett arbete. Konstruktion är något som är sammansatt av flera delar, till exempel en byggnad, en apparat eller en maskin.

Teknik är ett ord för allt som hör till människans tillverkning och användning av verktyg, maskiner, apparater, byggnader och andra konstruktioner. Uppfinning är en ny teknisk konstruktion eller en förbättring av en tidigare konstruktion.

Maskin är en mekanisk anordning för att omvandla energi eller utföra arbete.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Cykelvägen, cykeln och det mesta i staden är teknik.

Teknik börjar med en idé Teknik finns nästan överallt: – När du cyklar till skolan är cykeln och hjälmen teknik, men också vägen och ljussignalerna. – Dörren till klassrummet är teknik – allt från dörrhandtaget till låset och gångjärnen. – Datorn, surfplattan, laddaren och alla program är teknik. Tekniken är tänkt att göra livet enklare och roligare för oss människor. Och all teknik har börjat som en idé. En uppfinnare har använt sin fantasi och kreativitet för att hitta en teknisk lösning. Uppfinningen kan lösa ett litet problem i vardagen eller stora problem i samhället. Vissa uppfinningar är till för att göra livet roligt, till exempel en selfiepinne, och andra för att göra livet bättre, till exempel asfalterade vägar. Uppfinningar kan vara förbättringar av saker som redan finns eller helt nya och olika allt annat som redan finns. 10

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Teknik som förenklar Att uppfinna har för människan varit ett sätt att överleva. För att överleva måste vi vara påhittiga. Ett historiskt exempel är maskiner som gör det enklare att odla och som utnyttjar människans kraft bättre än hackor och handdragna plogar. Med oxar och traktorer får man en större skörd och maten räcker längre. Vi uppfinner också apparater för att kunna prata med varandra även om vi är tusentals kilometer bort, som telegrafen och mobiltelefonen. Människan har också uppfunnit maskiner som kan titta in i våra kroppar för att hitta och bota sjukdomar, till exempel röntgenapparaten och de kirurgiska verktygen. Nästan alla tekniska uppfinningar har uppstått för att lösa ett problem eller förenkla något man gör. Två av de tidigaste och viktigaste uppfinningarna under människans historia är hammaren och hävstången som gjorde det möjligt att dela och lyfta tunga saker.

En robotgräsklippare visar vad teknik ofta handlar om: att göra livet enklare för oss människor.

Papperspåsen med platt fyrkantig botten Har du funderat på hur en helt vanlig papperskasse tillverkas? Under mitten av 1800-talet arbetade Margaret Knight på en papperspåsfabrik i Massachusets, USA. Hon tyckte att det borde vara lättare att packa saker i påsarna om de hade platt fyrkantig botten. Det hade inga papperspåsar på den tiden. 1868 uppfann hon därför en maskin som kunde göra just det. Margaret Knights uppfinning gjorde att användningen av papperspåsar i världen ökade rejält. Och det är faktiskt precis den sortens papperspåsar du packar varorna i när du handlar i mataffären – sådana med fyrkantig botten.

Margaret Knights apparat kunde vika papperspåsar med platt botten.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Tekniken har utvecklats snabbt

De första bilarna kom i slutet av 1800-talet. De såg ut som den tidens hästdroskor.

Teknikutvecklingen de senaste hundra åren har varit mycket snabb. Ta till exempel flygplanet. För drygt hundra år sedan var det en dröm att kunna flyga. I dag går det att flyga snabbare än ljudet. Med raketer kommer vi till och med ut i rymden. Och på marken har bilen revolutionerat vårt sätt att resa. Varje år tillverkas omkring 70 miljoner nya bilar. Med teknikens hjälp försöker vi nu att lämna det fossila samhället bakom oss så fort som möjligt. Användningen av olja, gas och kol har gjort att temperaturen på jorden har ökat och att vi måste hantera en global klimatförändring. Med rena energislag och fordon och flygplan som använder elektricitet från hållbara energikällor kan vi begränsa de problem som de smutsiga fossila energislagen orsakade. De var nödvändiga för att bygga upp vårt moderna samhälle, men jorden måste hålla även i framtiden.

Moderna bilar är eldrivna och strömlinjeformade. Snart kan de säkert köra själva också, med teknikens hjälp. 12

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Huvudbangården i Malmö är en del av det stora transportsystemet.

Teknikens områden Det är viktigt att kunna tänka tekniskt och att förstå teknik. Man behöver förstå de ord som används för tekniska saker, kunna läsa instruktioner och förstå ritningar. Med teknisk kunskap kan man lättare förstå hur samhället fungerar och använda de tekniska sakerna på det sätt det är tänkt. Den moderna tekniken delas in i många områden. Här följer några exempel. – Transportteknik handlar om att förflytta varor och människor, men också tekniken att packa in, lagra och hantera varor. Viktiga uppfinningar har varit hjulet, ångmaskinen och förbränningsmotorn. – Reglerteknik handlar om att styra och kontrollera teknik och tekniska system så att de ska fungera automatiskt. Det kan vara att sköta robotar i en bilfabrik, autopiloten som styr ett flygplan eller värmesystemet som kontrollerar elementen i hemmet. NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Den grekiske filosofen Aristoteles började använda ordet teknik på 330-talet före Kristus. Han menade att vetenskapen kunde delas in i tre delar: teoretisk, praktisk och teknisk.

– Livsmedelsteknik handlar om hur mat tillverkas och behandlas. Exempel på sådan teknik är särskilda apparater för att baka bröd eller säkra metoder för att hantera och packa in kött. Det handlar också om förpackningar och förvaring, som tåliga mjölkpaket som är lätta att hälla ur eller frysdiskar utan lock som inte gör av med mycket el. – Datorteknik handlar om att göra avancerade beräkningar, skapa spel och 3D-grafik, lagra data och kommunicera snabbt över stora avstånd. För att göra det behöver man billiga och snabba mikrochips, bredband och internet som kan överföra stora mängder information. Inom datortekniken bygger man också säkra system och program som hindrar hackare att stjäla och förstöra data. – Konstruktionsteknik handlar om att designa och bygga hållbara konstruktioner med rätt typ av material, som broar, hus och vägar. Men det handlar också om tekniskt avancerade fordon, tåg, flygplan, djuphavsubåtar och rymdfarkoster, och att driva dem med så lite och så ren energi som möjligt.

Sammanfattning @ Tekniken kommer från män-

@ All teknik har börjat som en idé.

niskan och inte från naturen. @ Att uppfinna har varit ett sätt @ Teknik handlar om de saker vi har

för människan att överleva.

uppfunnit och sedan använder.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Kapitel 1

Tekniska lösningar Vad är teknik? Instuderingsuppgifter

Aktiviteter

1. Beskriv vad teknik är.

1. Tekniska symboler

2. Ge tre exempel på teknik i din vardag. 3. Ge tre exempel på teknik som används när man ska transportera saker. 4. Ge tre exempel på teknik som används när man konstruerar saker.

Leta upp tekniska symboler på olika föremål, både sådana som drivs av el och sådana som inte gör det. Fotografera eller rita av symbolerna. a. Ta reda på vad symbolerna betyder. Ta hjälp av dina föräldrar eller instruktionsboken. b. Finns det symboler även på saker som inte drivs av el? c. Vilka symboler känner du igen? d. Vilka symboler är nya för dig? e. Tycker du att symbolerna är väl valda? Förstår du vad de betyder utan att behöva läsa på? 2. En historisk uppfinning Välj en historisk uppfinning som nämns i texten. Ta reda på mer om den, hur den har utvecklats och hur den har påverkat samhället. 3. En egen uppfinning Använd din fantasi för att komma på en egen uppfinning. Vilket syfte har den? Rita skisser och beskriv hur den skulle fungera.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Laboration

Säkerhetssystem Syfte Att undersöka hur ett tekniskt system har utvecklats.

Titta särskilt på följande saker:

Det här behöver du

– Skydd mot skador om planet skulle kraschlanda, som säkerhetsbälte och flygplanskropp.

– En bild på förarplatsen i det första motordrivna flygplanet. – En bild på cockpiten i ett modernt passagerarflygplan. – Papper. – Penna. Gör så här 1. Titta på de två bilderna nedan. 2. Undersök vilka säkerhetssystem som fanns i det första flygplanet för 100 år sedan. Skriv ner vad du hittar. 3. Undersök vilka säkerhetssystem som finns i ett modernt flygplan. Skriv ner vad du hittar.

Förarplatsen i bröderna Wrights motordrivna flygplan från omkring år 1908.

– Stolens utformning, till exempel sits, nackstöd, armstöd och material.

– Skydd mot väder och vind under flygning. – Övervakning av planets olika tekniska system, som instrumentpanel, visare och reglage. Frågor 1. Beskriv de tekniska systemen som underlättar för piloten och gör flygningen säker. Skriv ner vad du kommer fram till. 2. Jämför de två tekniska systemen. Vad fanns för 100 år sedan som fortfarande finns i dag? Vad finns i dag men inte för 100 år sedan? 3. Vilka nya system tror du kan finnas om 50 år? Fundera och diskutera med din bänkgranne.

Cockpiten i ett modernt passagerarflygplan.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Laboration

Teknik förr och nu Syfte Att undersöka den tekniska utvecklingen i några vardagliga föremål.

Frågor Jämför det gamla och det moderna föremålet med varandra. Svara på följande frågor:

Det här behöver du

1. Vad skiljer föremålen från varandra?

– Ett föremål att undersöka, till exempel en cykel, bil, taklampa, ugn eller något som är viktigt för dig.

2. Är skillnaderna små eller stora?

– En bild på en gammal modell av samma typ av föremål, kanske 50 eller 100 år gammalt. – Papper. – Penna.

3. Vilka material används i föremålen? 4. Vilket av föremålen är mest miljövänligt? 5. Har den tekniska utvecklingen gjort föremålet bättre eller sämre? Motivera.

Gör så här 1. Undersök det moderna föremålet. Skriv ner de delar du hittar och vilka material de är gjorda av. 2. Undersök bilden på det gamla föremålet. Försök att identifiera samma delar som finns på det moderna föremålet. Vilka material tror du har använts? Skriv ner det du hittar.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Bilden: Hjulet är en mycket enkel maskin, men samtidigt en av historiens viktigaste uppfinningar.

De enkla maskinerna När du tänker på en maskin ser du kanske framför dig en väldigt komplicerad sak som innehåller tusentals delar. Men så behöver det inte vara. En maskin kan vara något väldigt enkelt. Några av de enklaste maskinerna hittade människan på för väldigt länge sedan – och de används än i dag.

Ord och begrepp Enkla maskiner gör det lättare att flytta saker genom att använda en mindre kraft under en längre sträcka.

Lutande planet, skruven, hjulet och blocket minskar den nödvändiga kraften genom att förlänga sträckan som den verkar på.

Mekanikens gyllene regel lyder ”det som sparas i kraft förloras i väg”. Kilen och hävstången förstorar en kraft genom att förkorta sträckan som den verkar på.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

En sax är en enkel maskin som använder hävstänger.

Sambandet mellan kraft och sträcka Mekanik är den fysik som handlar om rörelser och krafter. Mekanik är också teknik som används i mekaniska maskiner.

De enkla maskinerna gör det enklare att flytta saker genom att använda en mindre kraft under en längre sträcka. Till de enkla maskinerna räknas det lutande planet, kilen, hjulet, skruven, hävstången och blocket. Alla enkla maskiner bygger på sambandet mellan kraft och sträcka. Om du ska lyfta ett bowlingklot från golvet till en bänk kan du göra på två sätt. Du kan använda – en stor kraft under kort sträcka, eller – en liten kraft under en lång sträcka. I det första fallet lyfter du upp bowlingklotet direkt från marken till bänken. Du behöver använda en stor kraft för att lyfta klotet den kortaste vägen rakt uppåt till bänken. I det andra fallet låter du bowlingklotet rulla uppför en ramp från golvet till bänken. Det blir en betydligt längre sträcka än att lyfta rakt uppåt, men rampen gör att kraften du behöver använda blir mindre.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

lutande planet

hjulet kilen

hävstången skruven blocket

De sex enkla maskinerna. De blå pilarna visar de rörelser som sker när maskinerna används. De röda pilarna visar krafterna som verkar när maskinerna används. En längre pil betyder en längre sträcka eller en större kraft.

Detta fungerar eftersom kraften gånger sträckan är lika stor i båda fallen. Man kan skriva ut detta så här: lång sträcka kort sträcka KRAFT x sträcka = kraft x STRÄCKA

stor kraft utan enkel maskin

liten kraft med enkel maskin

Detta är mekanikens gyllene regel – genom att utnyttja en längre sträcka kan man använda en mindre kraft. Denna princip används i alla de enkla maskinerna och på väldigt många sätt i samhället.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Mekanikens gyllene regel De enkla maskinerna bygger alla på samma princip: Det som sparas i kraft förloras i väg. Med det menar man att det är lättare att rulla en rund sten uppför en backe än att lyfta den rakt upp. Vägen uppför backen är längre, men kraften som krävs för att flytta stenen är mindre. Principen kallas mekanikens gyllene regel.

Sammanfattning @ De enkla maskinerna gör rörelser

lättare genom att använda en mindre kraft under en längre sträcka.

@ De sex enkla maskinerna är

det lutande planet, kilen, hjulet, skruven, hävstången och blocket.

@ De enkla maskinerna bygger

alla på principen att det som sparas i kraft förloras i väg. Principen kallas mekanikens gyllene regel.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Kapitel 1

Tekniska lösningar De enkla maskinerna Instuderingsuppgifter 1. Vilka är de sex enkla maskinerna? 2. Förklara vad man menar med uttrycket ”det som sparas i kraft förloras i väg”. 3. Välj tre av de enkla maskinerna och förklara på vilket sätt de utnyttjar mekanikens gyllene regel. 4. Välj tre av de enkla maskinerna. Ge ett exempel på när du använder var och en av de enkla maskinerna i vardagen.

Aktiviteter

3. Hjulet Flytta ett föremål på hjul och jämför med att släpa det framåt. Använd små leksakshjul under en tung bok och ett snöre att dra boken med. Varför är det tyngre att släpa föremålet? 4. Hävstången Konstruera en enkel hävstång med en träplanka och ett stöd som fungerar som en vridpunkt för plankan. Placera en vikt på plankans ena ände och lyft vikten genom att trycka plankans andra ände neråt. Flytta stödet och förklara varför hävstångens längd avgör hur stor kraft du behöver använda.

1. Lutande planet Bygg en ramp av kartong eller träbitar och rulla en boll eller ett hjul uppför rampen. Jämför hur tungt det är att rulla dem med att lyfta dem rakt upp till samma höjd. Om det finns en dynamometer kan man direkt mäta hur mycket kraft som krävs i båda fallen.

5. Skruven Skruva in en skruv med sexkanthuvud i frigolit, mjuk lera och trä. Rotera skruven med handkraft och pröva om det fungerar, annars använd en skiftnyckel. Jämför hur lätt det är att skruva ner skruven med att trycka ner den med handkraft. Varför går det att skruva den med relativt liten kraft?

2. Kilen Jämför hur mycket kraft som du behöver använda för att dela ett äpple med en kniv och med en trästav. I detta fall verkar knivens spets som en kil. Varför är det lättare att dela frukten med kniven än med staven?

6. Blocket Häng upp ett blocksystem i dörrposten. Häng en vikt i ena änden av repet och dra i andra änden för att lyfta vikten. Förklara varför det är mycket lättare att lyfta vikten med blocksystemet än att lyfta vikten med händerna.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Mekanikens gyllene regel i de enkla maskinerna Lutande planet Den kraft du behöver använda för att föra ett föremål till en viss höjd utmed ett lutande plan är mindre än om du hade lyft det rakt uppåt från marken. Det beror på att sträckan utmed det lutande planet är längre än sträckan från marken till det lutande planets topp.

Hjulet Hjulet gör det lättare att flytta ett föremål framåt eftersom friktionen mot marken blir mindre. Den kraft du behöver använda för att rulla hjulet mot marken en viss sträcka är mindre än om du hade släpat saken samma sträcka, till exempel på en släde.

Skruven Skruven har en gänga där varje varv lutar lite grann. Man kan jämföra gängorna med ett lutande plan. När du roterar skruven en lång sträcka rör sig skruven nedåt en kort sträcka. Det gör att du behöver mindre kraft för att rotera skruven. Samtidigt blir kraften som skruven rör sig nedåt med större. Det är därför du orkar skruva ner skruven i materialet.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Kilen En kil slår du in i en stubbe med ganska liten kraft eftersom kilen är spetsig. Träet separeras en mindre sträcka än den du slår ner kilen med. Därför blir kraften som splittrar träet större än kraften som slår in kilen.

Blocket Den sträcka du drar repet runt hjulen i ett block är längre än den sträcka som du lyfter föremålet. Kraften du behöver dra i repet med för att lyfta föremålet blir därför mindre än om du hade lyft föremålet utan att använda blocket.

Hävstången Den kraft du trycker ner den långa hävstången med är mindre än den kraft som lyfter upp den korta hävstången. Det beror på att saken du vill lyfta är närmare vridpunkten. Då kan du lyfta saken med en mindre kraft än du skulle behövt utan hävstång.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Bilden: I många hem finns uppkopplade apparater som kan kommunicera med varandra.

Att styra tekniska saker Varje dag, från morgon till kväll, kontrollerar och styr du olika tekniska system. Det kanske inte är något du tänker på eftersom det sker så naturligt i vardagen. Här tittar vi på vilka slags styrning som finns och på vilka sätt man styr olika system.

Ord och begrepp Sensor är en anordning som känner av någonting, till exempel om temperaturen stiger.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Styrning är att man påverkar tekniska saker så att något händer.

Under en vanlig frukost styr du saker på olika sätt. Ser du vilka?

En dag av styrning Den första sensorn konstruerades redan i början av 1600talet. Den italienske fysikern Galileo Galilei uppfann då termoskopet för att kunna visa hur temperaturen ändrades.

En vanlig skoldag vaknar du av alarmet på mobilen. När du (fortfarande halvvaken) går upp och trycker på ljusbrytaren tänds lampan i taket. På toaletten trycker du på spolknappen så att toaletten spolar. Vid frukostbordet sätter du två skivor bröd i brödrosten och ställer in rätt tid på den för att inte bränna brödet. Innan du går till skolan ser du till att lamporna är släckta, att dörren är låst och att larmet är påslaget. På väg till skolan svarar du på ett SMS i mobilen. Detta är starten på en helt vanlig skoldag. Men redan har du styrt väldigt många maskiner, system och apparater. Dagarna är fyllda med tillfällen där du styr tekniska saker – mobiltelefoner, lampor, toaletter, brödrostar, larm och mycket mer. Många tekniska saker behöver man styra hela tiden. Bilen måste styras med ratten och cykeln med styret. Tramporna på cykeln måste röra sig för att cykeln ska rulla framåt och så vidare. Men den tekniska utvecklingen går framåt och det blir fler och fler saker som klarar att styra sig själva helt och hållet, utan vår hjälp. Ett tekniskt system som sköter sig självt är ventilationen i din skola. En dator kontrollerar hur mycket luft som ska blåsas ut, vilken tempeNE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

ratur luften ska ha och vilka tider fläktarna ska snurra. När man väl har gjort de första inställningarna behöver ventilationen bara tillsyn eller övervakning då och då.

Tre sorters styrning Styrning är ett samarbete mellan de tekniska föremålen och människan. Det finns tre huvudtyper av styrning. – Manuell styrning. Här är det en människa som styr genom att tända och släcka lampor, spola i toaletten eller svara i telefon. Ofta är det knappar eller spakar man trycker på. Det finns också saker som styrs av ljud, till exempel mobiltelefonen. – Automatisk styrning. Här sker saker automatiskt utan att en person gör något. Det kan vara lampor som tänds när någon kommer in i ett rum eller dörrar som öppnas automatiskt när någon närmar sig. Ofta är det en sensor som märker av vad som händer. Signalen från sensorn kan höja temperaturen om det blir för kallt eller tända lampan om det blir för mörkt. – Tidsstyrning. Här är det en klocka som styr vad som händer. Väckarklockan ringer vid en viss tid eller dörrlåset stängs när det blir kväll.

Manuell styrning.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Automatisk styrning.

Tidsstyrning. 29

Ugnen måste startas och ställas in på rätt temperatur. Sedan klarar ugnen själv av att hålla temperaturen rätt, ända tills kakorna är klara.

Styrning i hemmet I våra hem finns många tekniska saker som måste styras. Här tittar vi närmare på hur tre av dem fungerar: ugnen, brandvarnaren och golvvärmen.

Ugnen Om du ska baka vetebullar i en ugn gör du så här: 1. Ställ in ugnens temperatur på 225 grader Celsius. 2. Vrid om ratten för att starta ugnen. 3. Ugnen värms upp till den inställda temperaturen och ser sedan till att den temperaturen hålls. 4. Sätt in bullarna i ugnen. 5. Ställ in en timer på 7 minuter. 6. Ta ut bullarna när timern ringer. Ugnen ser alltså själv till att hålla rätt temperatur. Men du måste ställa in temperaturen. Du måste också hålla reda på hur länge bullarna ska vara inne i ugnen. Du måste ställa in tiden. Än så länge finns det inte ugnar som själva kan avgöra när bullar är färdiggräddade, men det kommer kanske i framtiden. 30

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Brandvarnaren En brandvarnare reagerar på rök eller värme och monteras oftast i taket. Brandvarnaren kan antingen känna av rök eller känna av om temperaturen höjs ovanligt snabbt. Brandvarnaren ger då automatiskt ifrån sig ett högt ljud och kanske även ljussignaler. Brandvarnaren drivs av ett batteri. Den kan själv känna av om batteriet håller på att ta slut. Då ger brandvarnaren ifrån sig korta varningspip. När du har bytt ut batteriet till ett nytt piper brandvarnaren inte längre.

Golvvärme I badrum vill man ofta undvika element eftersom det blir varmt och fuktigt och elementet kan då ta skada. För att värma upp rummet kan man i stället använda golvvärme. Ett golvvärmesystem har en elektriskt ledande tråd under golvet. När man skickar en ström genom tråden värms den upp. Värmen i tråden kan man justera genom att släppa på mer eller mindre ström, eller helt stänga av den. Strömmen genom tråden styr man med en termostat som är en liten kontrollpanel på väggen. Man ställer in önskad golvtemperatur på termostaten och en elektronisk krets reglerar hur mycket ström som ska gå genom tråden och när. Under golvet finns en sensor som mäter temperaturen. När den inställda temperaturen är uppnådd slår termostaten av strömmen. När temperaturen sjunker under en viss temperatur slås strömmen på igen. På så sätt kan golvtemperaturen hållas nära det önskade värdet.

En brandvarnare måste testas ibland genom att trycka på knappen. Tjuter den är allt OK.

Temperaturen på värmeslingorna under parkettgolvet styrs med en termostat som man sätter upp på väggen.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Man kan också ställa in golvvärmesystemet så att golvet bara värms under vissa perioder, till exempel ett par timmar på morgonen innan man går upp. På så sätt kan man spara energi.

Sensorer En sensor är en anordning som känner av någonting. Sensorn kan mäta till exempel temperatur, fuktighet eller ljus. Mätvärdet omvandlas till en elektrisk signal som kan visas på en mätare eller kopplas till ett larm, ett styrsystem eller skicka ett meddelande till din telefon.

En rörelsedetektor är en typ av sensor som reagerar när något rör sig framför den. Sensorn kan vara kopplad till en lampa som tänds och skicka en signal till en larmcentral.

Sammanfattning @ Styrning är ett samarbete

mellan de tekniska sakerna och människan.

@ En sensor är ett mätinstrument

som känner av exempelvis temperatur, vattennivå eller tryck.

@ Styrning kan ske både med och

utan datorns hjälp. @ Det finns tre sorters styrning:

manuell, automatisk och tidsstyrd.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Kapitel 1

Tekniska lösningar Att styra tekniska saker Instuderingsuppgifter 1. Vilka tre slags styrning finns det? 2. Beskriv skillnaderna mellan de tre slagen av styrning. 3. Vilken slags styrning behövs för a. en brandvarnare? b. en ugn? c. golvvärmen? d. en rörelsedetektor? 4. Behöver en dator vara inblandad i all slags styrning? 5. Beskriv vad en sensor gör. Ge tre exempel. 6. Vilka typer av styrning behöver en sensor?

Aktiviteter 1. Var finns styrning?

d. Beskriv vad som händer när du styr de understrukna sakerna. e. Beskriv hur de inringade sakerna fungerar. 2. Apparat med styrning Välj en teknisk apparat i ditt hem (till exempel en brödrost, kaffekokare eller dörrnyckel) som styrs på något sätt. Ta reda på hur den fungerar genom att söka information i skolbiblioteket eller på internet. Vilken typ av styrning används? Gör en presentation om hur apparaten fungerar och hur du styr den. 3. Styrning på cykeln Undersök hur styrning fungerar på en cykel. Undersök cykeln, gärna utomhus eftersom den kan vara ganska smutsig. a. Identifiera vilka delar du kan styra på cykeln. Skriv ner dina slutsatser.

Undersök hur olika föremål drivs av styrning.

b. Gå igenom cykelns funktioner tillsammans i klassen.

a. Gör en lista på tio tekniska saker som du använder en vanlig dag.

c. Diskutera vilka saker som du styr själv.

b. Stryk under de saker som du styr själv.

d. Finns det saker som elektroniken i cykeln styr utan att du behöver göra något?

c. Ringa in de saker som styrs av sig själva.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Bilden: Lokomotivet rör sig framåt tack vare flera mekanismer. Bland dessa finns ångpannan, vevstaken och länken.

Mekanismer och rörliga delar Många av de tekniska saker som vi har bygger på mekanismer. En mekanism är en konstruktion som får något att röra sig. I en vanlig cykel finns många mekanismer. När du trampar runt pedalerna rör sig kedjan och bakhjulet och cykeln får fart. När du vrider på styret svänger cykeln. I det här avsnittet ska vi titta närmare på hur cykelns mekanismer fungerar.

Ord och begrepp Hävstång är en anordning som gör det lättare att lyfta eller flytta tunga saker.

Mekanism är en mekanisk anordning som överför en rörelse.

Kugghjul är ett hjul där ytterkanten har tänder som kallas kuggar.

Vevstake är en vev som överför en rak rörelse till en roterande rörelse eller tvärtom.

Länk är en mekanisk anordning som förflyttar en rörelse till en annan plats.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Att överföra en rörelse Mekanismer finns på många ställen. När du till exempel vrider om nyckeln i ett lås så låses eller öppnas dörren. I låset finns en låsmekanism som gör att rörelsen från nyckeln förs över till regeln, den lilla tappen, som då åker ut eller in i dörrkarmen. Förr var det ofta människor, djur, vinden eller vattnet som drev rörelserna i de flesta mekanismer. I dag drivs många i stället av elmotorer. För att få en mekanisk konstruktion att göra något måste rörelsen överföras på något sätt. Konstruktionen kan vara ett snurrande vattenhjul eller en snurrande elmotor.

1 Den heta ångan expanderar och fyller utrymmet bakom kolven.

ånga

länk

lågt tryck högt tryck

2 Den expanderande ångan pressar kolven framåt. Kolven roterar hjulet med hjälp av vevstaken.

3 Ventilen flyttas av hjulets rörelse. Utloppet öppnas och den kalla ångan släpps ut.

4 Ventilen öppnas. Den heta ångan pressar tillbaka kolven. Sedan börjar processen om.

ånga

vevstake

kolv

utlopp

ånga

ventil

ånga

En ångmaskin omvandlar en rak rörelse till en roterande rörelse. En kolv som rör sig fram och tillbaka med ångkraft är kopplad till en länk och en hävarm som får hjulet att rotera. 36

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Man kan överföra eller flytta en rörelse på flera sätt. – Något som snurrar fort ska snurra långsammare eller tvärtom. Det görs med kugghjul. – En snurrande rörelse ska bli en rak rörelse – något som roterar ska få något annat att röra sig fram och tillbaka. Det görs med en vevstake. – Rörelsen ska förflyttas från en plats till en annan. Det görs med en länk eller en hävstång.

Ett kugghjul med stor diameter kan driva ett kugghjul med mindre diameter. Ett dubbelt så stort kugghjul snurrar hälften så fort som det mindre. Man säger att man får en utväxling. Kugghjulen kan också kopplas ihop med en kedja, som på en cykel.

Mekanismer på cykeln För att visa hur mekanismer fungerar ska vi titta på cykeln. På en vanlig cykel finns många mekaniska lösningar som också finns i andra maskiner och apparater. På cykeln ska vi titta närmare på pedalerna som man trampar med, kedjan och kugghjulen som den driver, vad växlarna gör samt hur handbromsen fungerar. sadel

ram

styre handbroms

bakbroms

frambroms

ekrar

däck

kedja

vevparti

pedal

ventil

Cykelns delar.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Mekanismer som överför rörelser Tre viktiga mekanismer som överför rörelser är länkar, vevstakar och hävstänger. Vi ska titta på några exempel på hur de används i vardagen och hur de fungerar.

Länken Länkar används för att flytta rörelser och krafter till andra platser där de ska användas. De är viktiga i mekaniska konstruktioner och finns överallt i vår vardag. – Sopborstens skaft är en länk mellan dig som sopar och själva borsten. Skaftet flyttar dina handrörelser till borsten, så att den sopar rent. Handtaget på vattenkranen är en länk …

– Toalettens spolknapp är fäst vid en pinne som är en länk till proppen i toalettstolen. När du trycker på spolknappen så lyfts proppen, vatten släpps igenom och toaletten spolar. Tack vare länken slipper du stoppa ner handen i tanken och dra ur proppen själv.

… liksom skaftet på räfsan. 38

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Länkar på cykeln På en cykel går det vajrar från bromshandtaget på styret till bromsarna som sitter på hjulen. Vajrarna är länkar. Drar du i bromshandtaget följer vajern med och bromsen bromsar hjulet. Vevpartiet på cykeln har ett eller flera stora kugghjul. För att trampandet på pedalerna ska få cykeln att röra sig framåt finns det en kedja mellan kugghjulen i vevpartiet och kugghjulen på bakhjulet. Kedjan överför den snurrande rörelse som trampandet på pedalerna gör till bakhjulet. Därför är även kedjan en länk. Den för över kraft och rörelse.

Vevstaken En vevstake är en mekanisk del som gör om en snurrande rörelse till en rak rörelse eller tvärtom. Ånglokomotivet och ångmaskinen är två exempel på viktiga maskiner där vevstakar används. Båda drivs av het ånga som strömmar ut med stor hastighet och stort tryck genom en ventil. När ventilen öppnas fylls ett utrymme med ånga som trycker på en kolv. Kolven är kopplad till en eller flera länkar som förflyttar rörelsen från kolven till ett hjul. Den sista länken är fäst på hjulets kant. När länken rör sig fram och tillbaka får den hjulet att snurra. Mekanismen kallas vevstake. Vevstakar omvandlar en rak rörelse till en roterande rörelse.

Andra exempel på maskiner med vevstakar är spinnrocken, bilmotorn och symaskinen.

Vevstakar på cykeln Trampan på en cykel är ett exempel på en vevstake. En cykel drivs framåt när du cyklar på den. Man skulle kunna säga att du är motorn. När du trampar på pedalerna går knäna och underbenen upp och ner medan fötterna går runt. Tillsammans med pedalerna blir dina underben en vevstake.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Hävstången Man kan använda ett spett som en hävstång för att lyfta en tung sten. Om man drar nedåt vid spettets ände och tar spjärn mot en sten kan man lyfta tunga föremål som hade varit omöjliga att rubba annars.

Hävstången är en av de enkla maskinerna. De används för att förstora, förminska eller flytta en kraft. Man kan säga att hävstången är en länk som kan vridas. Hävstänger är ofta väldigt enkla. Tänk dig att du ska flytta en stor sten. Du tar tag i stenen men orkar inte rubba den. Då trycker du in ett långt järnspett under stenen och lägger en mindre sten under spettet som mothåll. Genom att trycka ner din ände av spettet mot marken kan du lyfta stenen med spettets andra ände. En hävstång har alltid en punkt som den kan vridas kring. För spettet sker rörelsen runt mothållet, alltså den mindre stenen.

Hävstänger på cykeln Bromshandtaget på cykeln vrider sig runt axeln som det är fäst i styret med. I andra änden sitter vajern till bromsen på hjulet. Bromshandtaget är alltså en hävstång. Att trycka ihop bromshandtaget längst ut går mycket lättare än att trycka in handtaget nära axeln. Hävstången gör att kraften du behöver använda för att trycka handtaget blir mindre längre bort från axeln.

När du trycker cykelns bromshandtag mot dig fungerar det som en hävstång.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

I ett mekaniskt armbandsur roteras visarna i rätt fart av många kugghjul. Mekaniken drivs av en spiralfjäder som man spänner för hand med ett litet vred.

Kugghjul Ett kugghjul har tänder eller kuggar i kanten för att greppa tag i ett annat kugghjul eller en länk, till exempel en kedja. Två olika stora kugghjul som hakar i varandra kallas kuggväxel. En sådan finns på cykeln. Har du någon gång tänkt på att på cyklar som inte har växlar så är kugghjulet i vevpartiet mycket större än kugghjulet som sitter på bakhjulet? Så är det för att det ska bli lättare att cykla. Du trampar runt det stora kugghjulet i vevpartiet med tramporna. Då börjar det mindre kugghjulet på bakhjulet att snurra med hjälp av kedjan. Ett varv för det stora kugghjulet blir då till många fler varv för det mindre kugghjulet. Det lilla kugghjulet snurrar då fortare. Eftersom det lilla kugghjulet sitter fast på bakhjulet kommer bakhjulet också att snurra fortare. Cykeln kommer alltså att rotera snabbare än du trampar. NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Kugghjul på cykeln På en växlad cykel finns det flera kugghjul med olika storlek. På en cykel med få växlar sitter flera kugghjul på bakhjulets axel. På en cykel med många växlar brukar det också finnas två kugghjul på vevpartiets axel. När du växlar så flyttas kedjan mellan kugghjulen. Om du ska cykla uppför en backe väljer du det minsta kugghjulet fram och det största bak. Då omvandlas många varv med pedalerna bara till ett varv med hjulet. Då kan du använda mindre kraft när du trampar. Om du ska nedför en backe växlar du till det största kugghjulet fram och det minsta bak. Då omvandlas ett varv med pedalerna till flera varv med hjulet. Då måste du använda större kraft på pedalerna, men du kan cykla väldigt fort.

Genom att kedjan växlas mellan kugghjul med olika diametrar kan man anpassa hur mycket kraft som behövs för att driva cykeln framåt. Man säger att man ändrar utväxling. Ett litet kugghjul kräver stor kraft för att cykeln ska flytta sig framåt.

Sammanfattning @ En mekanism är en konstruk-

tion som för över en rörelse på något sätt, till exempel att vrida om en nyckel i ett lås.

@ En hävstång används för att

förstora, förminska eller flytta en kraft. @ Kugghjul av olika storlekar

@ Länkar flyttar rörelser och kraft

längs med sig själva.

används för att förminska eller förstora krafter.

@ En vevstake är en mekanisk

del som gör om en snurrande rörelse till en rak rörelse eller tvärtom.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Kapitel 1

Tekniska lösningar Mekanismer och rörliga delar Instuderingsuppgifter 1. Vad är en mekanism? 2. Beskriv vad en länk gör. Ge exempel på var länkar används. 3. Beskriv vad en vevstake gör. Ge exempel på var vevstakar används.

a. Gör en lista på olika saker där du vet, tror eller anar att det finns mekaniska delar. b. Skriv upp sakens namn och vilka mekanismer du tror finns i saken. c. Undersök saken i verkligheten.

4. Beskriv vad en hävstång gör. Ge exempel på var hävstänger används.

d. Beskriv vad den tekniska saken gör eller hur den fungerar.

5. Beskriv vilken funktion kugghjul har. Ge exempel på var kugghjul används.

e. Beskriv de mekaniska delarna i sakerna.

6. Titta på bilden av cykeln och beskriv de ställen där de olika typerna av mekanismer används:

f. Vilka mekanismer i sakerna är enkla maskiner?

a. länkar b. hävstänger c. vevstakar d. kugghjul. 7. Varför är det olika storlekar på kugghjulen på en cykel? 8. Beskriv hur växlarna på en cykel fungerar. Hur används växlarna för att cykla uppför en brant backe?

Aktiviteter 1. Mekanismer Undersök mekanismer som du träffar på i vardagen.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

2. Kraftöverföring Undersök hur man kan föra över rörelse och kraft i olika saker som har mekanismer, till exempel spinnrock, cykel, sticksåg, skrivmaskin och hålslag. a. Studera de olika sakerna och försök hitta de rörliga delarna som ingår i mekanismer. b. Beskriv hur mekanismen ser ut som överför kraften och rörelsen. c. Försök förklara hur mekanismen fungerar. d. Försök att identifiera enkla maskiner i mekanismen.

Laboration

Gummisnoddsbåt Syfte Att undersöka en av de fem enkla maskinerna som förvandlar kraft till rörelse.

5. Fäst gummisnodden och propellern som bilden visar eller titta på den färdiga båten som din lärare har.

Det här behöver du

6. Snurra upp propellern, placera båten i vatten och släpp den!

– Tunn brädbit eller plywood (cirka 15–20 cm lång och cirka 10 cm bred).

Frågor

– Tunn träbit till propeller.

1. Vad händer när du släpper båten i vattnet?

– Gummisnoddar. – Såg. – Sandpapper. – Spik. – Tråd. – Rundstav. – Lim, färg med mera om du vill pimpa din båt.

2. För att båten ska gå snabbt i vattnet behöver den ha formen av en kil. Varför? 3. Går det att ändra propellerns konstruktion så att båten går fortare? I så fall hur? 4. Går det att byta material i båten så att den går fortare? I så fall hur? 5. Hur skulle du kunna styra riktningen på båtens rörelse? Förklara!

Gör så här 1. Börja med att tillsammans med din lärare och dina klasskamrater fundera igenom hur en bra propeller ska se ut. Bestäm dess längd, bredd och tjocklek. 2. Diskutera i klassen hur båtens för och akter ska se ut. Aktern ska ha ett utrymme för propellern. Planera hur mycket du ska såga ut för att propellern ska få plats att snurra. Fören ska klyva vattnet så att det blir så lite friktion som möjligt. 3. Gör en skiss av båtens utseende. Rita ut var du ska såga direkt på träbiten. 4. Såga träbiten efter linjerna och sandpappra kanterna. Var noga så det inte finns några vassa kanter kvar.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Bilden: Hur och var är denna drönare tillverkad? Brukar du tänka på sådant innan du köper något?

Teknik och miljö Hur man lever sitt liv, vilka saker man köper och var man bor påverkar miljön och hur den kommer att vara i framtiden. Men även om du försöker göra ett genomtänkt val är kanske den produkt du väljer inte den bästa för miljön. Hur ska du tänka och göra för att leva mer hållbart med teknikens hjälp?

Ord och begrepp Hållbar utveckling betyder att man använder naturens resurser så att de inte tar slut, samtidigt som man skyddar miljön.

Återanvändning är när man på nytt använder förbrukade varor eller förpackningar på samma sätt som tidigare.

Material är något man konstruerar eller bygger saker av, som metaller, textilier och trä.

Återvinning är när man använder gammalt material för att tillverka nya saker.

Miljöpåverkan är den totala påverkan en sak har på miljön under tillverkning, användning och återvinning.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Ska jag välja ett vanligt armbandsur …

... eller en modern smartklocka?

Att göra teknikval Du har säkert varit tvungen att välja mellan olika tekniska saker någon gång. Du kanske har gjort ett val mellan två olika cyklar eller två olika spelkonsoler. Sådana val kommer du att behöva göra hela livet. Men vad ska du tänka när du väljer mellan olika tekniska produkter? Naturligtvis är priset och prestandan viktig. Kanske tycker du att designen är viktig – är den snygg? Men det finns fler saker du bör tänka på. Varje produkt du köper påverkar miljön. Här är några tips om vad du kan tänka på innan du bestämmer dig: – Tänk efter före! Det kan vara komplicerat att lämna tillbaka något du köpt, särskilt om du behöver skicka det på posten. – Det finns hållbara produkter i alla prisklasser. Men en billig produkt håller ofta kortare än en längre. – Jämför prestanda och funktioner. Gör produkten det du vill att den ska göra? Finns det onödiga finesser som du inte kommer att använda? – Produkten ska vara energisnål och gå att återanvända eller återvinna. Finns det till exempel inbyggda batterier som du måste plocka ur och återvinna separat? En tekniskt komplicerad produkt innehåller mängder av ämnen som kan vara miljöfarliga eller svåra att utvinna. Det kan vara elektronik, datorer, mobiltelefoner eller TV-spel. Därför är det viktigt att använda produkten så länge som möjligt och inte köpa nytt bara för att den börjar blir omodern. Sälj den i stället för att slänga den, så att någon annan kan få glädje av den. 48

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Att hitta information om produkten Det är ofta omöjligt att ha koll på hur en produkt har tillverkats, varifrån råvarorna kommer eller hur arbetsmiljön ser ut för de som tillverkar den. Det är exempel på saker som en tillverkare och en importör ska ta hänsyn till, och valet ska vara det bästa för miljön. Det är lättare att ta reda på vilka material produkten innehåller, hur mycket energi den använder och vilka tekniska specifikationer den har. Sådant ska finnas i produktbeskrivningen eller manualen, och den ska man kunna läsa innan man gör ett köp.

En elcykel är ett bra val om du ska cykla långt.

Frågor vid val av teknik Här följer några exempel på valsituationer som kan uppstå när du ska köpa eller använda olika tekniska prylar, system eller lösningar.

Cykel eller elspark? Kanske har du funderat över hur du på smidigaste sätt ska ta dig till skolan. Du som åker skolbuss eller bil behöver inte fundera så mycket, men om du bor nära skolan har du flera möjligheter: du kan gå eller cykla på vanligt sätt eller ta hjälp av elektricitet genom att hoppa på en elcykel eller en elspark. NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Vilket av dessa val är det bästa? Det finns aldrig något val som är helt rätt för alla, utan det beror på förutsättningarna. – Att promenera är helt klart det mest miljövänliga sättet: inga produkter behöver konstrueras och du använder inget bränsle förutom den mat som du äter. Däremot tar det längre tid att gå till skolan än om du rullar. Bra skor behöver du förstås, men det kanske du har redan. – Cykeln är ett bra val för dig som ofta kommer upp för sent på morgonen och måste skynda till skolan. En bra cykel håller länge, men den rullar inte av sig själv. Först måste du köpa hjälmen och cykeln, och sedan behöver cykeln tvättas, oljas och repareras. Det kostar pengar och tar en del tid. Var noga med att låsa den ordentligt för cyklar stjäls ofta. – Elcykeln gör det snabbt och lätt att ta sig fram utan att man blir svettig innan skolan börjar. Men en elcykel är dyr och du behöver kunna ställa och låsa den på en säker plats. Dessutom är den mer stöldbegärlig än en vanlig cykel, och du behöver kanske bära med dig det tunga batteriet i ryggsäcken. Elcykeln går ju på el vilket betyder att du måste ladda batteriet regelbundet. Kanske är elcykeln för dyr och krånglig att hantera? – Elsparkar har blivit väldigt populära de senaste åren. De kostar ungefär lika mycket som en vanlig cykel och det är härligt att susa fram på dem. Men de kan vara farliga och det är många som skadar sig på elsparkcyklar, som kan gå alldeles för fort. Hjälm är därför lika viktigt som på en cykel. De är också ganska underhållsfria och lättare att ha med sig och ställa på en säker plats än en elcykel. Fast en sak får du inte – motion! Någon gång blir cykeln eller sparken utsliten och då måste du återvinna den på rätt sätt. Det är särskilt viktigt med eldrivna fordon som innehåller mycket elektronik och metaller och andra ämnen som miljöfarliga och svåra att utvinna. En annan fråga är hur länge batterierna fungerar och på vilket sätt de har tillverkats. Det finns dåliga batterier på marknaden som håller alldeles för kort tid. Då blir det ett resursslöseri som inte är hållbart och bra för planeten. Kan du komma på några fler för- och nackdelar med de sätt du kan ta dig till och från skolan?

Elbil eller bensinbil? Din familj ska köpa en bil och väljer mellan en som går på bensin och en som går på el. Vad bör ni då tänka på? Vilken som är billigast just när ni köper den? Eller ska ni också räkna in vad det kostar att köra den? Är bensin dyrare än el? Att en bensinbil släpper ut mer avgaser och är sämre för miljön verkar ju troligt. Men stämmer det? Hur har det gått till för att få fram elen som 50

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

elbilen körs på? Kommer den från kolkraftverk eller från naturgas vars utvinning har förstört stora naturområden? Är tillverkningen av batterierna farlig för miljön? Kanske behöver ni ingen bil alls? Fungerar det lika bra att åka tåg eller buss? Eller rentav cykel?

En laddstation med solceller för elbilar.

Svenska eller spanska tomater? När du handlar mat i en mataffär har du säkert fått höra att man helst ska handla mat som är närodlad. Det är sådan mat som har odlats nära den affär som du handlar i. Bor du på Öland så ska du alltså helst köpa tomater odlade på Öland eller i alla fall i Sverige. Då har tomaterna inte behövt transporteras så långt med till exempel lastbil som ju släpper ut mycket avgaser. Men är det alltid så? Är det bättre för miljön att köpa svenska tomater om de odlats i energislukande växthus? Jämfört med spanska tomater som vuxit utomhus med enbart solen som värmekälla är det kanske ett dåligt val? Kanske är det bättre att välja de spanska tomaterna trots att de transporterats mycket längre? Vad tror du? NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Vilka tomater är bäst för miljön? 51

Kärnkraft eller vindkraft? Konsekvenserna av de val vi gör när vi väljer tekniska prylar, system eller lösningar kan ibland vara svåra att överskåda. Exempelvis kan man välja mellan el producerad med vattenkraftverk, kolkraftverk, kärnkraftverk, vindkraft, solkraft, bergvärme eller biobränsle. På kort sikt verkar till exempel kärnkraft bättre än kolkraft. Kol är ett fossilt bränsle som en dag kommer att ta slut. Kolkraftverk släpper ut många luftföroreningar som hotar klimatet. Kärnkraftverk släpper inte ut luftföroreningar på kort sikt, men däremot måste man ta hand om det radioaktiva avfallet. Det måste förvaras någonstans och det tar lång tid innan avfallet blir ofarligt. Och vad händer om det sker en kärnkraftsolycka? Men vindkraft är väl bra? Ja, det är mycket miljövänligare än kolkraft och mycket mindre farligt än kärnkraft. Varför används vindkraft då mindre än fossila bränslen och kärnkraft? Jo, det behövs väldigt många vindkraftverk för att ersätta energin man kan få från ett enda kärnkraftverk. Dessutom tycker många människor att vindkraftverken är fula i naturen. Många vill därför inte bo nära vindkraftverken.

Forsmarksverket är ett svenskt kärnkraftverk som ligger vid Upplandskusten. 52

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Skräp från använda förpackningar som inte har slängts i papperskorgen är ett enormt problem i många delar av världen. Släng dina sopor i sophinken, papperskorgen eller återvinningen, aldrig i naturen eller på gatan!

Material och produkter påverkar miljön De material och produkter du använder varje dag påverkar miljön på olika sätt och olika mycket. Med hållbarhet menar man hur stor miljöpåverkan en sak har under sin livstid. Stor hållbarhet betyder att ett föremål har liten påverkan på miljön. Miljöpåverkan sker på många olika sätt: – när man skaffar råvarorna till det man ska tillverka – under tillverkningen, då maskiner eller människor konstruerar och bygger – när sakerna packas in och transporteras – när de lagras och säljs i butik

Innehållsförteckningen för alla produkter måste berätta följande på svenska: vad den används till, hur mycket den innehåller, hur lång hållbarheten är och om man måste vara försiktig när man använder den.

– när de används, till exempel om de behöver el eller bränsle – när de plockas isär och återvinns, eller ännu värre om de bränns eller deponeras när de är färdiganvända. Vi kan spara på naturens resurser genom att producera färre varor som är mer hållbara och genom att använda de produkter vi har köpt längre. Laga, låna och återanvänd så mycket som möjligt! Återanvändning är till och med bättre än återvinning. När du återanvänder ett föremål ”sparar” du den energi som hade krävts för att bryta ner produkten och sedan bygga något helt nytt av den. NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Så här kan du bli mer hållbar Många länder, företag och organisationer arbetar med hållbar utveckling. Men du kan också bidra själv. Till exempel kan du: – återvinna glas, metaller, papper och andra material – samla in batterier och lämna i batteriholken – köpa begagnade saker och kläder i stället för nya – inte slösa på material när du tillverkar saker – använda dina saker tills de går sönder eller slits ut – inte köpa nya saker bara för att det har kommit ut en uppdaterad modell eller köpa nya kläder bara för att det är nytt mode – reparera kläder och andra saker som har gått sönder – sälja eller skänka saker du inte använder eller kläder som är för små – välja material som har mindre påverkan på miljön, till exempel naturmaterial i stället för konstgjorda material – köpa och använda saker som har odlats eller tillverkats på nära håll.

Återvinn dina använda eller trasiga saker och kläder genom att lämna dem till återvinningen. Lägg sakerna i rätt behållare. Om skräpet inte får plats i behållaren tar du hem skräpet igen i stället för att lägga det utanför behållaren.

Sammanfattning @ Det är viktigt att fundera på hur

en sak påverkar miljön när man gör ett teknikval.

@ Återanvändning är bättre än

återvinning. @ När du återanvänder ett före-

@ Ett föremål som har mindre

påverkan på miljön är mer hållbart.

mål behövs ingen energi för att bryta ner produkten och sedan bygga något helt nytt av den.

@ En produkts miljöpåverkan sker

på många sätt, från råvarorna till när den slutar fungera.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

Kapitel 1

Tekniska lösningar Teknik och miljö Instuderingsuppgifter 1. Vad bör du tänka på när du väljer mellan olika tekniska produkter? 2. På vilka olika sätt kan du ta dig till skolan? Nämn några fördelar och några nackdelar med de olika tekniska alternativen. 3. Förklara varför spanska tomater skulle kunna vara mer hållbara än närodlade tomater. 4. Vad menas med hållbarhet? 5. Ge fem exempel på hur du kan bidra till en mer hållbar utveckling. 6. Vad är skillnaden på återvinning och återanvändning? 7. Varför är återanvändning bättre än återvinning? Ge exempel på hur du själv kan bidra till hållbarhet genom återanvändning.

Aktiviteter 1. En produkts miljöpåverkan Undersök hur en produkt påverkar miljön. Använd boken, biblioteket och internet för att söka fakta.

NE TEKNIK 4–6 1. TEKNISKA LÖSNINGAR

a. Skriv ner de olika stegen i produktens liv. b. Vad händer i de olika stegen? c. Hur påverkas miljön i varje steg? 2. Två tekniska lösningar Jämför två tekniska lösningar som löser samma tekniska problem. Saker att jämföra kan vara elbilen och bensinbilen, cykeln och elcykeln, bensinklipparen och handgräsklipparen, gasolköket och kolgrillen. a. Gör en tabell med två kolumner för varje lösning. Titeln på den ena kolumnen är ”Fördelar” och på den andra ”Nackdelar”. b. Skriv ner fördelar och nackdelar för de två lösningarna i tabellen. c. Vilken av de två lösningarna har flest fördelar och minst nackdelar? d. Är fördelarna och nackdelarna lika viktiga eller har några större betydelse än andra? e. Beskriv hur du resonerar när du väljer den bästa lösningen. f. Vilken av de två lösningarna hade du valt? Motivera varför.