9789127421257

GRUNDBOK

hur naturen fungerar, hur den är uppbyggd och varför olika saker ser ut som de gör. Texterna i boken hjälper eleverna att förstå hur olika saker hänger ihop och i varje kapitel finns experiment där eleverna själva får upptäcka och undersöka. Vissa kapitel avslutats med en fördjupningstext där man

PULS Fysik och kemi

PULS Fysik och kemi 4–6 handlar om att försöka ta reda på och förklara

Fysik och kemi

kan få veta mer om spännande saker som har med fysik och kemi att göra.

I PULS 4–6 ingår följande grundböcker: PULS Biologi – Natur, Människan PULS Fysik och kemi PULS Teknik PULS Geografi – Sverige, Norden, Europa PULS Historia PULS Religion PULS Samhällskunskap

PULS Fysik och kemi består av följande komponenter: GRUNDBOK

Fysik och kemi

Fysik och kemi

Fysik och kemi

ARBETSBOK 1

LÄRARBOK

Fysik och kemi

GRUNDBOK

Fysik och kemi

GRUNDBOK

Staffan Sjöberg •

Staffan Sjöberg • Birgitta Öberg

Staffan Sjöberg •

Birgitta Öberg

Birgitta Öberg

Staffan Sjöberg • Birgitta Öberg

Staffan Sjöberg • Birgitta Öberg

Grundbok

Arbetsböcker

Lärarbok

Elevbok med faktatexter, experiment och fördjupningstexter.

Innehåller uppgifter kopplade till grundbokens innehåll som eleverna kan arbeta med på egen hand.

Spiralbunden lärarhandledning i A4- format som innehåller kopierings- och bedömningsunderlag.

För mer information om PULS se www.nok.se/puls

ISBN 978-91-27-42125-7

Staffan Sjöberg • Birgitta Öberg 9 789127 421257

PULS Fysik o kemi omslag3.indd 1

2011-05-11 13.09

NATUR & KULTUR Box 27 323, 102 54 Stockholm Kundtjänst: Tel 08-453 85 00, order@nok.se Redaktion: Tel 08-453 86 00, info@nok.se www.nok.se Order och distribution: Förlagssystem, Box 30 195, 104 25 Stockholm Tel 08-657 95 00, order@forlagssystem.se www.fsbutiken.se Projektledare och textredaktör Veronica Thurén Bildredaktör Martina Mälarstedt/Sanna Bilder Grafisk form och omslag Anita Dolmark Repro Done Illustrationer Jenny Karlsson

Innehåll

U = uppgifter MER OM = fördjupning

Mysteriet med vattenflaskan 4 Vad är fysik och kemi? 6 Ditt arbete med boken 7 MATERIAL – vad allt omkring oss består av 8 Olika egenskaper 9 Sortera på olika sätt 10 Vanliga material 12 U ✪ Undersök material 14 MER OM material 16 LJUD – ofta roligare än det låter 18 Ljud breder ut sig 19 Ljud kan vara musik 20 U ✪ Musik med mera 21 VATTEN – något vi inte klarar oss utan 22 Vatten i naturen 23 Vattnets kretslopp 24 Vattenrening 25 U Mer eller mindre vått 26 ✪ BLANDNINGAR – nu rör vi till det 28 Vad är ett lösningsmedel? 29 Att skilja ämnen åt 30 U ✪ Vart tar det vägen? 32 MER OM blandningar 34

Kopieringsförbud! Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen! Kopiering är förbjuden, utöver lärares begränsade rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt avtal med Bonus Presskopia och den mycket begränsade rätten till kopiering för privat bruk.

Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman/rättsinnehavare.

© 2011 Staffan Sjöberg, Birgitta Öberg och Natur & Kultur, Stockholm Tryckt i ort 2011 Första upplagans första tryckning ISBN 978-91-27-42125-7

Fysik och kemi 9.indd 2

VÄRME OCH KYLA – lagom är bäst 36 Olika temperatur 37 Hur värme kan flytta sig 38 Partikelmodellen 39 U ✪ Bli gradvis bättre! 40 MER OM värme och kyla 42 LUFT – syns inte men finns ändå 44 Vad är luft? 45 Luft kan ge tryck 46 U Studera något osynligt 47 ✪ MER OM luft 48

2011-05-11 12.15

MAGNETISM – nästan som trolleri 50 Magneter drar till sig vissa ämnen 51 Permanenta och tillfälliga magneter 52 U Undersök enkla magneter 54 KRAFTER – kan orsaka både spänning och rörelse 56

Olika sorters krafter 57 Tyngd är jordens dragningskraft 58 Friktion 59 Tryckkrafter i vatten och luft 60 U Krafter av olika slag 62 Krafter i sport 64 U Träna din fysik! 65 VARDAGSKEMI – bland soppor och såpor 66 Att bevara mat 67 Kemiska reaktioner 68 Rengöring 69 Sur smak och kemi-surt 70 Näringsämnen 71 U Kemi i köket 72 LJUS – en strålande form av energi 74 Varifrån kommer ljuset? 75 Ljusstrålar 76 U Undersök ljus 78 MER OM ljus 80 METEOROLOGI – vad blir det för väder? 82 Välj kläder efter väder 83 Temperatur och molnighet 84 U Kläder och väder 86 MER OM meteorologi 88 ASTRONOMI – ett himla stort ämne 90 Jorden snurrar runt 91 Årstider 92 Varför lyser månen? 93 Planeterna 94

Fysik och kemi 9.indd 3

Stjärnor är heta gasklot 96

U Sol, måne och stjärnor 98 MER OM

astronomi 100

ELEKTRICITET – mysteriet som blev en nödvändighet 102

Hur upptäcker man el? 103 Hur fungerar el? 104 U Har du elkänsla? 106 El är energi 108 Elektriska kretsar 109 U Koppla mera! 110 Viktiga iakttagelser 112 Risker med el 113 MER OM elektricitet 114 ELD – det sprakar och gnistrar 116 Vad kan brinna? 117 Elden som fiende 118 U Var försiktig med elden! 120 Vad händer när det brinner? 122 U Tänt och släckt 124 MER OM eld 126 MODELLER – bra ibland och ibland inte 128

Modeller som förklaringar 129 Modeller för materiens smådelar 130 U Modell, fråga och hypotes 131 ENERGI OCH MILJÖ – problem och möjligheter 132

Energi och materia 133 Energi kommer och går 134 U Energispaning 136 Rätt eller fel i miljön? 138 U Kemiska skador på metall 139 Miljövård 140 REGISTER 142

2011-05-11 12.15

Vad är fysik och kemi?

Fysik och kemi handlar om att försöka ta reda på och förklara hur naturen fungerar, hur den är uppbyggd och varför olika saker ser ut som de gör. I skolan gör vi det genom att experimentera och läsa om vad andra har upptäckt.

Att syssla med fysik och kemi är ungefär som att vara detektiv. Men det handlar förstås inte om att avslöja bovar, utan om någonting helt annat - att försöka förstå naturen och dess hemligheter. Den här sortens detektiv vill beskriva hur naturen fungerar. För att kunna göra det behöver detektiven göra iakttagelser. Att iaktta är att titta noga.

Hur arbetar då en bra detektiv?

• En bra detektiv är en skarp iakttagare, som gärna kollar en extra gång.

• En bra detektiv hittar listiga sätt att ta reda på saker.

• En bra detektiv ger inte upp, och kan ändra åsikt om det finns skäl för det.

• En bra detektiv lägger fram sina resultat så att andra förstår och hittar sedan nya frågor att försöka besvara.

Det här är Sarah, Ravi och Ludvig. De har tagit på sig ett viktigt uppdrag, de tänker avslöja naturens hemligheter!

Du kommer att träffa på dem flera gånger.

6

Fysik och kemi 9.indd 6

2011-05-11 12.15

Ditt arbete med boken I den här boken möter du fysik och kemi i olika kapitel.

Texterna hjälper dig att förstå hur olika saker hänger ihop.

Du kommer själv att få göra experiment för att få svar på olika frågor. Experimenten finns på sidor som är markerade med UPPGIFTER Vi säger att vi gör ett experiment när vi inte bara iakttar utan prövar att göra något för att få svar. Det här är bra att tänka på när du experimenterar: • Om experimentet ska ge ett svar på en fråga, skriver du ned frågan innan du gör experimentet. Ett sätt är att skriva dina frågor som rubriker.

• Om du tror att du vet hur det går skriver du ned det.

Det kallas att ställa en hypotes.

• Anteckna vad som händer och rita enkla bilder till. Ord och bilder är tillsammans är lättare att förstå än bara ord.

• Avsluta anteckningen om varje experiment med att skriva ned vilket svar din fråga fick.

Titta!

Sockret och saltet ser helt olika ut.

Coolt!

Vissa kapitel avslutas med något som vi kallar för MER OM. Det är texter som tar upp sådant som har med fysik och kemi att göra och som kan vara spännande att få veta. Vi hoppas också att det ska göra dig nyfiken och få dig att vilja veta ännu mer om fysik och kemi!

U PP DR AG

personkemi god fysik På vissa sidor i boken hittar du den här symbolen med ord och uttryck. En del har med fysik eller kemi att göra, annat kanske bara låter så. Ta reda på vad de betyder!

du på egen Uppdrag klarar mans med m lsa hand eller til är det st ta Of t. en kamra gör hemma något som du eller utomhus.

På vissa sidor hittar du den här symbolen. Det är uppgifter som du ska ta med dig ut ur klassrummet.

7

Fysik och kemi 9.indd 7

2011-05-11 12.15

MATERIAL – vad allt omkring oss består av

När jag bygger sandslott blir sanden och snäckorna material.

När du ser dig omkring upptäcker du en massa saker som ser olika ut och som används på olika sätt. För att beskriva ett föremål kan du berätta hur det ser ut och vilket material det består av. MateriaI är sådant vi kan använda när vi vill göra en koja, en bil eller ett konstverk. I det här kapitlet får du lära dig mer om olika slags material.

En burk kan vara gjord av materialet plast eller plåt.

En fönsterruta är gjord av materialet glas. När vi säger att glas är hårt och genomskinligt, så beskriver vi glasets egenskaper. Att beskriva egenskaper är alltså att berätta hur någonting är. Vi kan använda oss av egenskaperna när vi vill dela in saker i grupper. Det kallas för att sortera.

Här ser du många slags material.

Vi kan sortera dem på många olika sätt – efter färg, form, storlek, naturligt eller konstgjort.

8

Fysik och kemi 9.indd 8

2011-05-11 12.15

Olika egenskaper Ett sätt att sortera är att lägga saker som är gjorda av samma material i samma hög. För att klara av det måste du känna igen olika material och veta vad som skiljer dem åt.

Olika material har olika egenskaper. Plast kan till exempel vara hård och genomskinlig. Modellera är mjuk och ogenomskinlig. Stål är hårt och ogenomskinligt.

Det finns massor av olika material med olika egenskaper.

Det är för att få ordning på dem som vi delar in dem i grupper.

Naturmaterial Material som kommer direkt från naturen kallas för naturmaterial. Det kan vara sten ur marken, trä från en gran och ull från får.

Om vi sorterar saker som är gjorda av naturmaterial i en hög kan det som hamnar där vara väldigt olika på många andra sätt.

Det är stora skillnader på en stenstaty, en trämöbel och ett par vantar av fårull.

När du bygger en koja i skogen använder du sådant som finns där, som pinnar, ris och mossa.

Så har människor alltid hämtat material direkt från naturen.

Vilka material har man använt här?

Framställda material Material som inte finns färdiga i naturen kallas framställda.

Burkar av glas och metall, plastkassar och porslinstallrikar är material som är gjorda på fabriker. Kläder och sportutrustning görs fortfarande av naturmaterial som ull och naturgummi, men det är vanligare med konstgjorda (framställda) material.

Nylon och polyester är konstmaterial, som används till så olika saker som strumpor, jackor och segel. En våtdräkt kan vara gjord av ett slags konstgummi som kallas neopren.

9

Fysik och kemi 9.indd 9

2011-05-11 12.15

Sortera på olika sätt I alla tider har människan velat förstå hur saker och ting hänger ihop. Vi vill beskriva och skapa ordning. Ofta delar vi in i grupper – växter för sig, stenar för sig och så vidare.

Du kan öva på att ordna i grupper genom att sortera vanliga saker som du har omkring dig. Sådant som verkar höra ihop lägger du i samma hög. Då blir det tydligt vad just de sakerna har gemensamt. Du kan sortera efter: • vilket material de är gjorda av • hur de används • vilka egenskaper de har.

plastik

Eller något annat – det finns ofta många möjligheter.

plaståldern råvara

Sortera i huvudet Det är inte bara små flyttbara föremål som vi kan sortera.

Vi kan sortera i huvudet, alltså tänka oss sorteringen utan att flytta på något med händerna. Då kan vi ordna nästan vad som helst – jättesaker och sådant som vi inte kan rubba och även sådant som vi inte når. Vi kan tänka oss att vi lägger det som är levande i en hög och det som inte är levande i en annan, eller regnmoln i den ena högen och lätta sommarmoln i den andra.

Ravi tänker att stjärnor kan vara i en hög och planeter i en annan.

10

Fysik och kemi 9.indd 10

2011-05-11 12.15

Att serieordna Sarah, Ludvig och Ravi har varit på stranden och plockat snäckor.

– Vi lägger stora för sig och små för sig, säger Ravi.

– Men var drar vi gränsen? frågar Sarah.

– Vi lägger dem på rad i stället, från minst till störst, föreslår Ludvig.

Vi kan ordna saker på rad i stället för i grupper. Då går vi efter någon egenskap som det finns mer eller mindre av.

Ordningen kan då bli: • från lättast till tyngst • från kallast till varmast • från surt till basiskt.

Det sättet att ordna kallas att serieordna. Ibland är skillnaderna så små att det är svårt att serieordna.

Då kan vi bli tvungna att mäta.

Att mäta och väga Att lägga något i storleksordning klarar du ofta med ögonmåttet. När du vill veta hur tung en sak är kan det ibland räcka med att känna hur det känns att lyfta den.

Det kallas att väga något i handen.

När du kommer hem från en fisketur berättar du nog hur många fiskar du lyckades fånga. Om du är yrkesfiskare säger du i stället hur många kilo fångsten vägde eller hur många lådor det blev.

Det går att mäta fångsten på flera olika sätt, som i antalet fiskar, hur mycket de väger eller hur mycket plats de tar.

Sarah jämför vikten genom att väga frukterna i händerna.

11

Fysik och kemi 9.indd 11

2011-05-11 12.15

Vanliga material Material kan vara väldigt olika. Vilket material vi väljer beror på vilka egenskaper vi vill att det ska ha. Ska det vara lätt, segt, hårt, vattentätt eller billigt?

En råvara är ett material som finns i naturen och som kan göras om till ett mer värdefullt material. För att jordens råvaror ska räcka måste vi också ta reda på vårt avfall.

Många material går att återvinna, och därför är det viktigt att vi sorterar vårt avfall.

Trä Olika träslag skiljer sig åt när det gäller egenskaper och användning. Svenska träslag som ek, björk och furu används ofta i möbler. Trä är också ett viktigt bränsle, både som vanlig ved och i form av små bitar som kallas pellets.

Trä används vid tillverkning av papper. Papper framställs av pappersmassa som görs av träfibrer. Papper kan vara både mycket tunt och upp till flera millimeter tjockt. Då kallas det papp eller kartong. Använt papper kan återvinnas och användas vid tillverkning av nytt papper.

Ebenholts är ett mörkt, svartbrunt träslag som är mycket hårt. Det är så tungt att det sjunker i vatten. Ebenholts är ett dyrbart material som används till prydnadsföremål och pianotangenter. Ebenholtsträd växer i tropiska länder, bland annat i Malaysia och Indonesien. För att komma åt ett enda ebenholtsträd huggs det ibland ner mängder av andra träd.

De svarta tangenterna är av ebenholts.

Kolfiber De starkaste trådar som har tillverkats består av ett material som kallas kolfiber. En kolfibertråd tjock som ett hårstrå skulle kunna bära flera personer. Kolfiber är dessutom ett mycket lätt material och kan därför användas för att förstärka plast i flygplan och andra saker som inte får väga för mycket.

Fiskespöet av kolfiber blir starkt och böjligt.

12

Fysik och kemi 9.indd 12

2011-05-11 12.15

Metall En cykelkedja, en bil, en kastrull och en sax har gemensamt att de är gjorda av metall. Du kan känna igen metaller på att de är hårda och känns kalla.

Det finns många olika metaller. Några av de vanligaste är järn, koppar, tenn, aluminium, bly, silver och guld. En del egenskaper är gemensamma för alla metaller, som att de blänker. När det gäller andra egenskaper kan de skilja sig åt. Metallen järn är både hårdare och tyngre än metallen aluminium. Guld är segt och töjbart. Fem gram guld kan dras ut till en tråd som blir över en mil lång. Det är ungefär så mycket guld som finns i en vigselring.

Guldklimp!

I Australien hittades år 1869 en guldklimp som vägde 71 kg.

Den kallas Welcome Stranger Nugget och är den största guldklimp någon funnit hittills.

Plast Det finns många olika plaster, och de passar för olika ändamål.

Plastpåsen och plastfolien ska vara mjuka, medan plasten i burkar och flaskor måste vara hård. Hård och mjuk plast är olika material som görs på olika sätt.

Hemma hos dig har du säkert många saker som är gjorda av plast. Tänk dig om allt som är av plast försvann.

Hur skulle det vara då? Inga cd eller dvd, inget lego och inga slalompjäxor ...

Nycklar och lås är oftast gjorda av järn.

Återvinning Många sorterar sitt skräp hemma och lämnar det till återvinning. Återvinning är att använda gammalt material för att tillverka nya saker.

Hårda plastförpackningar återvinns och blir till nya plastsaker. Mjuka plastförpackningar kan bli nya plastpåsar. Vi återvinner också tidningspapper, glas, gummi, metall, pappersförpackningar, vissa batterier och hushållsavfall. Pappersförpackningar kan återvinnas sju gånger innan de måste brännas.

Glas, PET-plast och metall kan återvinnas hur många gånger som helst.

Vi kan inte slänga allt skräp i samma tunna! Plast och annat material måste sorteras så att det kan återanvändas.

13

Fysik och kemi 9.indd 13

2011-05-11 12.15

Undersök material

UPPGIFTER

RAK HÅRD

LÄTT

BÖJLIG

MJUK SÖT

Material i klassrummet Välj några olika föremål i klassrummet.

A Vilka material är föremålen gjorda av?

B Beskriv de olika materialen. Är de till exempel hårda eller mjuka?

Du hittar säkert flera viktiga egenskaper. Anteckna!

C Välj ut en av beskrivningarna och skriv egenskaperna på en lapp.

Ge lappen till en kamrat. Kamraten ska försöka lista ut vilket materialet är och sätta lappen på ett föremål som är gjort av det materialet.

Flyta eller sjunka i vatten Du behöver en skål med vatten och 8–10 små föremål som tål vatten.

A Vilka föremål tror du flyter och vilka tror du sjunker? Lägg dem i olika högar.

B Gör en lista med 2 kolumner. Skriv in föremålen i listan.

De här tror jag Flyter

Sjunker

C Pröva i tur och ordning föremålen i de två högarna. Flyter eller sjunker de? Sätt ett kryss framför föremålen där du gissade rätt.

Blev du förvånad över något?

14

Fysik och kemi 9.indd 14

2011-05-11 12.15

Olika metaller Du behöver några föremål av olika metaller. Din lärare talar om vilka metaller det är.

A Vilka egenskaper har var och en av de olika metallerna? Beskriv till exempel hur den känns, vilken färg den har, om den är matt eller blank. Anteckna!

B Sortera metallerna i grupper på några olika sätt. Välj själv vilken egenskap du vill sortera efter.

Skriv hur du sorterade.

Beskriv en tvättsvamp Du ska beskriva en tvättsvamp så noga du kan. Du behöver en tvättsvamp och en skål med vatten.

Hur ser den ut och vad har den för egenskaper? Flyter eller sjunker den i vatten? Vad händer med formen om du kramar den och släpper den igen – över vattnet och i vattnet?

Skriv vad du gjorde och vad du upptäckte.

Sortera med magnet Du behöver en magnet och några föremål av olika material.

Vilka föremål fastnar på magneten? Vad är de gjorda av?

Anteckna!

U PP DR AG ing Materialspan föremål Finns det några som är hemma hos dig t annat än gjorda av någo etall, glas eller trä, papper, m ta! plast? Gör en lis

15

Fysik och kemi 9.indd 15

2011-05-11 12.15

MER OM MATERIAL MER OM MATERIAL MER OM MATERIAL MER OM MATERIAL MER OM MATERIAL MER

Glas

Här kan du se hur glasblåsaren jobbar med den varma glasmassan.

Glas är ett material som görs av bland annat sand och kalk som hettas upp tills det smälter. Då får man en glasmassa som kan formas till olika saker så länge den är het.

Glasblåsning Människor har kunnat framställa glas i många tusen år. För ett par tusen år sedan kom någon på tekniken att blåsa glas. Den tekniken används än i dag vid viss tillverkning av glas.

Det går till så att man fäster en klump het glasmassa i ena änden av ett rör. Sedan blåser man i rörets andra ände. Då bildar klumpen en bubbla. Den bubblan kan glasblåsaren sedan forma med hjälp av olika verktyg. Även fönsterglas tillverkades förr i tiden av glasblåsare. Då blåste de en bubbla som såg ut som en stor burk. Den kunde sedan klippas upp så att det blev en platt glasskiva som kunde användas vid fönstertillverkning.

Glas används överallt Tack vare glaset blev det också lättare att bo i Norden. Vi fick in ljus i bostäderna medan kyla och blåst hölls ute. Och tänk så mycket annat vi använder glas till nu! Utan glas skulle vi inte ha flygplan, bilar eller glasögon.

Inte förrän de senaste decennierna har vi kunnat ersätta glas med plast i en del föremål, som i glasögon och teveskärmar.

När man började med tillverkning av glas, blev allt glas grumligt. Men tekniken

utvecklades så att glaset blev klart och genomskinligt. Det ledde till att det gick att konstruera kikare och mikroskop.

På så sätt kunde människan börja utforska sådant som inte var synligt för blotta ögat, både avlägsna stjärnor och pyttesmå bakterier.

Glasklara toner Världens första garanterat spelbara trobon i glas tillverkades och blev färdig år 1988. Den vägde 1,1 kg.

En spelbar glastuba tillverkades i Lund.

Den vägde 3,2 kg och hade en tratt på 400 mm i diameter.

16

Fysik och kemi 9.indd 16

2011-05-11 12.15

Forskare försöker hitta nya material och nya sätt att använda gamla material smartare.

När du skriver med en blyertspenna lossnar det små, små flagor av det material som blyertsen är gjord av. Två forskare i England experimenterade med flagorna och kom på ett nytt material som kan ha många användningsområden i framtiden.

Grafen (grafe΄n) Nobelpriset i fysik år 2010 delades ut till två forskare, Andre Geim och Konstantin Novoselov, för deras experiment med kolmaterialet grafen. Redan 2004 lyckades de ta fram den allra första lilla flagan av grafen ur grafit. Som hjälp hade de en vanlig tejpbit.

Grafen är egentligen bara extremt tunna skikt av vanligt kol. Det är i princip samma ämne som finns i vanliga blyertspennor. Grafen är ett mycket tunt material, som är otroligt starkt och böjligt. Det är cirka 200 gånger starkare än stål. Samtidigt som det är mycket tätt är det nästan genomskinligt.

Nya användningsområden Det nya materialet grafen spås få många användningsområden i framtiden. Ett exempel är extremt små och snabba datorminnen, inte större än ett gruskorn, som kan rymma mängder av information som musik och filmer.

Genom att blanda plast med en liten del grafen får vi en form av plast som är elektriskt ledande, värmetålig och hållbar. Grafens

Så här ser grafen ut i förstoring.

förmåga att släppa igenom ljus och samtidigt leda ström, gör att det passar vid tillverkning av genomskinliga pekskärmar, ljuspaneler och solceller.

Samtidigt kommer också rapporter om att man har lyckats tillverka en typ av komponent med hjälp av grafen, som kan användas i belysning. Med hjälp av den skulle vi kunna framställa belysningen som stora, rullbara ark. Tänk att kunna tapetsera en vägg med ljus!

Andra nya material Vi behöver hela tiden hitta nya material och använda gamla material smartare. Det finns många idéer och en är att göra gardiner med inbyggda solceller som fångar upp dagsljuset och lagrar det för att sedan ge ifrån sig ljuset på kvällen.

17

Fysik och kemi 9.indd 17

MER OM MATERIAL MER OM MATERIAL MER OM MATERIAL MER OM MATERIAL MER OM MATERIAL MER

Framtidens material

2011-05-11 12.15

KRAFTER – kan orsaka både spänning och rörelse När ett äpple är moget, så lossnar det från grenen och börjar falla till marken. Att det gör det beror på en kraft som kallas tyngdkraften. När äpplet når marken stannar det förstås.

I vardagen möter du krafter när du förflyttar något föremål eller dig själv. I det här kapitlet kommer du att få lära dig om olika krafter och hur de fungerar.

En kraft kan ändra farten eller formen hos ett föremål.

Om du sparkar till en boll som kommer rullande, kommer den att ändra fart och kanske rulla vidare åt ett annat håll.

Och om du trampar på en äggkartong blir den tillplattad.

För att kunna hoppa höjdhopp, åka pulka eller klättra upp för ett berg måste du också ha hjälp av olika krafter.

Repet ska inte bara hålla för klättrarens tyngd. Om den som klättrar råkar falla kan det bli ett ryck i repet och då blir påfrestningen mycket större.

56

Fysik och kemi 9.indd 56

2011-05-11 12.15

Olika sorters krafter Ett föremål ligger stilla tills någon drar i det eller trycker på det. Det som drar i eller trycker på föremålet kallas kraft.

Dragkrafter och tryckkrafter är exempel på krafter. Många krafter gör att föremål rör sig. Andra hindrar föremål att röra sig. Och när något ändrar form beror det alltid på krafter. Det kan vara ett resårband som dras ut eller en deg som plattas till av bagaren.

Dragkrafter Dragkampen pågår för fullt.

Just nu är det alldeles jämnt. Repet hålls spänt av krafterna från de båda barnen.

Det blir också djupa märken i marken av krafterna från barnens fötter.

Tryckkrafter Den här kraftmätningen avgör om dörren ska vara stängd eller öppen.

Barnen trycker på den från båda hållen. Den svagare kommer att pressas bakåt och måste snart ge sig.

Kraftpilar Vi kan rita krafter som pilar. Pilen pekar åt det håll dit kraften är riktad. På bilden med dörren gör Ravi den kraftpil som pekar åt höger. Sarah gör kraftpilen som pekar åt vänster. Ju större kraften är, desto längre pil ritar man.

57

Fysik och kemi 9.indd 57

2011-05-11 12.16

Tyngd är jordens dragningskraft Du kan känna ett föremåls tyngd när du lyfter det. Du kan även känna din egen tyngd, men du är så van vid den att du kanske inte tänker på den när du går, står eller sitter. Fast om du hänger i armarna känner du din tyngd mycket tydligt.

När du kastar upp en boll i luften, kommer den alltid ner igen. Det beror på att den påverkas av tyngdkraften. Tyngdkraften är jordens dragningskraft.

Det är den kraft som håller kvar oss människor och allt annat som finns på jorden.

Det är alltså tyngden som gör att saker faller till marken om vi släpper dem. När de når marken kommer de inte längre.

Tyngdkraft och tyngdpunkt I höjdhopp och bergsklättring gäller det att försöka övervinna tyngdkraften. Det är också tack vare tyngdkraften som vi kan hålla på med simhopp och utförsåkning.

När du försöker hålla balansen på en bom får du inte luta åt sidan. Tyngdpunkten, som är ungefär mitt i kroppen, måste vara rakt ovanför bommen. Det är svårare ju smalare bommen är.

Krafter som motverkar varandra kan ge jämvikt Din tyngd är riktad nedåt. Golvet åstadkommer en motkraft som är riktad uppåt. De här två krafterna motverkar varandra.

De måste också vara lika stora, eftersom du varken sjunker nedåt eller rör dig uppåt.

När en båt sätts i en sjö sjunker den först ned i vattnet.

När den kommit ned till en viss nivå, sjunker den inte mera.

Då är båtens tyngd och vattnets lyftkraft lika stora. Det är jämvikt.

Staven böjs av kraften från hopparen som kommer springande.

Sedan lyfter kraften från staven hopparen uppåt, så att hon kommer över ribban.

labil stabil

58

Fysik och kemi 9.indd 58

2011-05-11 12.16

Friktion Ibland behöver vi flytta en möbel som är så tung att den inte går att lyfta. Då försöker vi hasa den på golvet. Det är friktionen som gör att det går trögt och friktionskraften måste övervinnas om vi ska komma någon vart med möbeln.

För att minska friktionen kan vi lägga en matta under möbeln. Då går det mycket lättare. Det beror på att friktionen mellan mattan och golvet är mindre än mellan möbeln och golvet. I fysiken brukar vi säga att det är stor friktion när vi menar att det är dåligt glid. Liten friktion betyder alltså att det glider bra.

Stor friktion ger bra grepp Friktion kan vara bra också. Det är tack vare friktionen som vi inte halkar omkull hela tiden. Och om inte friktionen fanns, så skulle vi varken kunna komma igång eller stanna, när vi går, cyklar eller åker bil. Därför är skosulor och cykeldäck mönstrade. På trappsteg sätts ofta en skrovlig tejp för att vi inte ska halka så lätt. Och på vintern sätter vi andra däck på bilen för att de ska få bättre grepp när det är is och snö på vägarna.

Sarah har gymnastikskor på fötterna medan skåpet har sockor. Det är bättre än tvärtom.

Liten friktion ger bra glid Det är inte bara när vi flyttar möbler som vi vill att det ska glida så bra som möjligt. Många saker behöver smörjas om de ska fungera bra, som gångjärn, cyklar och symaskiner.

Till det använder vi ofta olja.

Vissa material har liten friktion mot varandra. Ett exempel är snö mot den plast som pulkor är gjorda av.

Om en ring har fastnat på fingret kan du använda tvål för att minska friktionen.

59

Fysik och kemi 9.indd 59

2011-05-11 12.16

Tryckkrafter i vatten och luft När du dyker djupt i vatten känns det i öronen och det kan till och med göra ont. Det beror på att vattnet trycker i öronen så att trumhinnorna buktar inåt. Vattnet trycker förstås på alla delar av kroppen, men öronen är extra känsliga.

Ju längre ner under ytan du dyker, desto större blir trycket.

Men det är inte bara i bassänger, sjöar och hav som det är tryck i vattnet. I vattenledningen är det också tryck. Det är det trycket som får vattnet att spruta ut när du vrider på kranen.

Vattnet i våra kranar kommer ofta från vattentorn. De är höga byggnader och ligger ofta högt på en kulle. Ju högre vattentornet är, desto större blir nämligen trycket i vattenledningen.

För att vattenytan i tornet inte ska sjunka snabbt måste det vara mycket vatten däruppe. Därför har många vattentorn formen av en svamp.

Tryck i örat När du flyger kan det kännas konstigt i öronen, ungefär på samma sätt som när du dyker. Men i flygplanet är det luftens tryck som ställer till problem. När planet stiger minskar lufttrycket och då kommer trumhinnorna att bukta utåt. Sedan brukar öronen anpassa sig till det lägre trycket och därför känns det sedan obehagligt i öronen också när planet går ner för att landa.

Ofta kan du hjälpa öronen att få rätt tryck efter landningen. Du håller för näsan och stänger munnen samtidigt som du försöker blåsa utåt, ungefär som när du har en ballong som är svår att blåsa upp. Då kan du öka trycket på trumhinnans insida.

När flygplanet sjunker och det gör ont i öronen, tar Ravi till det här knepet.

60

Fysik och kemi 9.indd 60

2011-05-11 12.16

Tryck i lufthavet Ibland säger vi lufthavet när vi menar all luft som finns runt jorden. Det är en ganska bra liknelse. Lufthavet åstadkommer ett tryck, precis som vattnet gör i det vanliga havet. På lufthavets botten, det vill säga på jordytan, är luftens tryck störst.

Där är trycket ungefär lika stort som vattentrycket är på tio meters djup i havet eller i en sjö.

Om du klättrar upp på ett berg kommer du lite högre upp i lufthavet, och där är lufttrycket mindre. På världens högsta berg, Mount Everest, är lufttrycket bara en tredjedel av vad det är vid havsytan.

Saftglas och sugrör När du dricker saft ur ett glas häller du saften från glaset rakt ner i munnen. Med sugrör går det till på ett annat sätt. När du sticker ner sugröret i glaset delas saftens yta i två delar: den som är inuti röret och den som är utanför. Genom att suga i rörets övre del minskar du trycket på den saft som är inuti röret. Luftens tryck på saften utanför röret är däremot lika stort hela tiden. Eftersom lufttrycket på saften utanför sugröret är större än trycket inuti sugröret, pressas saften upp i sugröret så att den når munnen. Men så fort du tar bort munnen från sugröret sjunker saften till samma nivå som utanför röret.

Dubbelarbete När du blåser upp en ballong måste du klara av två saker samtidigt: dels ska gummit i ballongen tänjas ut, dels ska du övervinna luftens tryck på ballongens utsida!

Sugkoppar Det finns sugkoppar som används för att sätta upp krokar på kakel och andra släta ytor. De sitter egentligen inte fast, utan de hålls på plats av lufttrycket. Luftens tryckkraft på en sådan sugkopp kan vara lika stor som tyngden av flera mjölkpaket.

Därför kan sugkoppen vara svår att få loss om man drar rakt ut. Men om man släpper in lite luft under kanten lossnar sugkoppen direkt.

Sugkoppar kan bara användas på släta ytor, eftersom luft annars kan smyga in under kanten.

61

Fysik och kemi 9.indd 61

2011-05-11 12.16

UPPGIFTER

Krafter av olika slag Saftkalas Ludvig, Sarah och Ravi ska dricka saft. De har höga glas och långa sugrör. Medan pappa blandar saften funderar de på när det går lättast att suga upp den.

Vad tror du själv? Skriv ner din hypotes innan du prövar!

Det går lättast när glaset är fullt, för då är saftens yta nästan uppe vid munnen.

Det går lättast när glaset är nästan tomt, för då är det bara lite saft som ska sättas i rörelse.

Det blir ingen skillnad.

Det är ju samma glas, samma sugrör och samma saft.

62

Fysik och kemi 9.indd 62

2011-05-11 12.16

Ofarlig lindans A Lägg en smal bräda på marken. Försök hålla balansen medan du går från ena änden till den andra. Hur många gånger behöver du sätta ner en fot bredvid brädan?

B När vi går balansgång brukar vi sträcka ut armarna som hjälp. En lång stång kan fungera likadant, fast bättre. Ibland ser vi sådana stänger på cirkus. Gör om promenaden medan du bär en stång i händerna. Hur många felsteg blev det nu?

Jämför en stor och en liten sugkopp Är alla sugkoppar lika svåra att dra loss?

• Hitta på ett sätt att jämföra olika sugkoppar.

• Gör en hypotes, planera och experimentera.

• Rita och skriv om experimentet.

Resultat? Slutsats? Nöjd?

Dragkamp Två personer drar i var sin ände av ett rep.

Vem som vinner kan bero på flera olika saker.

A Här är fem förslag på sådant som kan ha betydelse. Ett förslag är fel. Vilket?

• Hur stark man är i armarna.

• Hur stark man är i benen.

• Vad man har på fötterna.

• Hur långt repet är.

• Vad man väger.

Pröva tillsammans med dina kamrater!

B För de fyra övriga skriver du:

U PP DR AG Åka kana na genom Du kan åka ka sedan glida att ta sats och Om du vill på underlaget. det vissa komma långt är nka på. saker du bör tä att komma Hur gör du för öjligt? så långt som m

Det är bra att … därför att … (hitta på resten själv).

63

Fysik och kemi 9.indd 63

2011-05-11 12.16

Krafter i sport Den som håller på med idrott möter hela tiden sådant som räknas till fysik. Det kan ha att göra med fart och riktning i löpning, hopp och kast. Hit hör också balans som vi stöter på i gymnastik, utförsåkning och cykling.

Det kan gälla hur vi undviker att halka med händer, skor och däck. Gymnaster och tyngdlyftare gnider in sina händer med krita för att få bra grepp.

Andra gånger vill vi att det ska glida så bra som möjligt.

Skidor måste gå lätt, åtminstone framåt. Därför vallas skidorna med något som gör att friktionen mellan skidan och snön minskar.

Skridskor lämnas då och då till slipning för att de ska gå lätt både framåt och bakåt.

Samtidigt ger slipningen bra grepp i sidled.

Bollen är rund

Gummit på Sarahs målvaktshandskar har hög friktion mot bollen. Det gör att det blir lättare att ”klistra” bollen.

Vi är vana vid bollar. Därför känner vi på oss hur en boll kommer att uppföra sig när vi kastar den eller slår till den.

Men då måste den vara alldeles rund. Pröva hur det blir med en studsboll där en del är bortskuren!

Den som har övat kan till och med få en boll att gå krokigt genom luften. Det kallas skruv. Fotbollsspelare brukar försöka skruva frisparkar i fotboll. Knepet är att få bollen att snurra medan den rör sig framåt. I pingis är skruven ett sätt att få bollen att böja av nedåt och träffa bordet. Skruven gör också att bollen uppför sig konstigt när motspelaren försöker slå tillbaka den.

Inte bara bollar i luften

kraftmätning

Vi kastar också en del saker som inte ser ut som klot. En frisbee glider genom luften ungefär som ett segelflygplan. Diskusen fungerar på ett liknande sätt. Om du kastar en frisbee utan att samtidigt sätta den i snurrning, ungefär som om du skulle stöta kula med den, kommer den att vicka och snabbt falla till marken.

kraftsport uppstudsig volley överskruv

64

Fysik och kemi 9.indd 64

2011-05-11 12.16

UPPGIFTER

Träna din fysik!

Rätt eller fel om brännboll?

När du spelar brännboll är många krafter inblandade. Är de här påståendena riktiga eller felaktiga?

• Bollen kommer ned igen av samma anledning som månen är kvar i jordens närhet.

• När du försöker ta lyra är friktionen viktig.

• När bollträet slår bollen, så trycker bollen också på bollträet.

Ishockeyproblem

Bollsporter A I många sporter och lekar använder vi bollar eller klot. Vilka känner du till? Gör en lång lista!

Ibland avbryts hockeymatcher för att åskådare har kastat in saker på isen som spelarna kan råka sätta skridskorna på.

Beskriv vad du tror kan hända i A och B. Använd ordet friktion i dina hypoteser.

• hur mycket de väger

Försök sedan undersöka om dina hypoteser håller. Experimentera med isbitar från frysen om det inte finns is utomhus.

• hur stora de är

A Någon har kastat in snus på isen.

B Serieordna bollarna och kloten efter

• hur långt du kan kasta dem • hur högt de studsar när du släpper dem från 1 m höjd mot ett hårt golv

(Du kan prova med lite sågspån eller müsli.)

B Någon har kastat in mynt på isen.

• hur hårda de är – jämför bollarna genom att trycka dem mot varandra två och två.

C Varför tror du att bollarna har gjorts så olika?

65

Fysik och kemi 9.indd 65

2011-05-11 12.16

GRUNDBOK

hur naturen fungerar, hur den är uppbyggd och varför olika saker ser ut som de gör. Texterna i boken hjälper eleverna att förstå hur olika saker hänger ihop och i varje kapitel finns experiment där eleverna själva får upptäcka och undersöka. Vissa kapitel avslutats med en fördjupningstext där man

PULS Fysik och kemi

PULS Fysik och kemi 4–6 handlar om att försöka ta reda på och förklara

Fysik och kemi

kan få veta mer om spännande saker som har med fysik och kemi att göra.

I PULS 4–6 ingår följande grundböcker: PULS Biologi – Natur, Människan PULS Fysik och kemi PULS Teknik PULS Geografi – Sverige, Norden, Europa PULS Historia PULS Religion PULS Samhällskunskap

PULS Fysik och kemi består av följande komponenter: GRUNDBOK

Fysik och kemi

Fysik och kemi

Fysik och kemi

ARBETSBOK 1

LÄRARBOK

Fysik och kemi

GRUNDBOK

Fysik och kemi

GRUNDBOK

Staffan Sjöberg •

Staffan Sjöberg • Birgitta Öberg

Staffan Sjöberg •

Birgitta Öberg

Birgitta Öberg

Staffan Sjöberg • Birgitta Öberg

Staffan Sjöberg • Birgitta Öberg

Grundbok

Arbetsböcker

Lärarbok

Elevbok med faktatexter, experiment och fördjupningstexter.

Innehåller uppgifter kopplade till grundbokens innehåll som eleverna kan arbeta med på egen hand.

Spiralbunden lärarhandledning i A4- format som innehåller kopierings- och bedömningsunderlag.

För mer information om PULS se www.nok.se/puls

ISBN 978-91-27-42125-7

Staffan Sjöberg • Birgitta Öberg 9 789127 421257

PULS Fysik o kemi omslag3.indd 1

2011-05-11 13.09