1. Rörelse
Centralt innehåll
Kapitlet handlar om:
● likformig och olikformig rörelse
● vad medelhastighet är
● hur du kan beräkna hastighet
● olika enheter för att ange hastighet.
Undervisningstips och tilläggsinformation
I boken finns rutor som förklarar formler för uträkningar inom fysiken. Här finns alla bokens formler samt några tilläggsuppgifter samlade i ett dokument.
Pdf-dokument att skriva ut.
s. 9 En vandring i Paris
Välj ett kartprogram. Det är viktigt att tänka på att olika kartprogram väljer olika vägar och gator för att ta sig fram till målet och därför får ni olika resultat. Diskutera snabbaste vägen, kortaste vägen, tryggaste vägen och så vidare.
Diskutera gärna med eleverna hur kartprogram vet fotgängarens gånghastighet för att sedan kunna förutspå hur lång tid det tar att ta sig från en plats till en annan.
s. 14 Bestäm hastigheten med sektormetoden
Mät avståndet till exempel mellan två stolpar, och mät tiden det tar för fordonen att passera från den ena stolpen till den andra. Observera att sträckan fordonen förflyttar sig är längre än avståndet mellan stolparna om stolparna befinner sig på samma sida om vägen som betraktaren och kortare om stolparna befinner sig på bortre sidan av vägen. Skillnaden är mindre ju större avståndet är mellan betraktaren och stolparna intill vägen.
Diskutera med eleverna om de har andra sätt för att mäta avstånd mellan fixpunkter, till exempel med hjälp av en pulsklocka, ett kartprogram eller liknande. Diskutera också varför det ur ett vetenskapligt perspektiv är bra att göra mätningar på flera olika sätt.
s. 19 Den rullande kulan
I experimentet ska den rullande kulans rörelse vara så gott som likformig. Det innebär att kulan ska rulla självständigt redan när den når startstrecket. Hastigheten får gärna vara långsam för att det ska vara möjligt att enkelt ta intervalltider. Alternativt kan eleven springa bredvid kulan och ta intervalltider.
Rullfriktionen och luftmotståndet är krafter som påverkar rörelsen i viss grad och därmed är rörelsen inte helt likformig. Dessa begrepp kan bra diskuteras med eleverna men ännu i detta skede enbart på ett ytligt plan.
Mätresultat kan antecknas direkt på en mobilenhet eller en dator, till exempel i applikationen GeoGebra. Experimenten kan upprepas och resultaten antecknas flera gånger. Flera grafer i samma vy ger en ypperlig möjlighet att diskutera mätresultatens noggrannhet.
Det är viktigt att rulla iväg kulan så att dess rullning inte påverkas av själva kaströrelsen, utan så att den uppnår en så jämn rörelse som möjligt. Det kan vara skäl att göra flera försök för att få till denna jämna rullning.
s. 21 Accelererande kulor
Om kulan rullar snett på den lutande plankan kan ni använda en lång tavellinjal eller en list som stöd längs plankans sida. En kula som rullar längs ett sluttande plan rullar allt snabbare, det vill säga kulan accelererar. Hur snabbt kulan accelererar beror både på friktionen mot underlaget och hur stor lutningen är.
Skillnaden mellan likformig och olikformig rörelse blir tydlig om du jämför resultaten från detta experiment och från experimentet på sidan 19, den rullande kulan.
Mätresultat kan antecknas direkt på en mobilenhet eller en dator, till exempel i applikationen GeoGebra. Liksom i experimentet på sidan 19 kan experimentet med fördel upprepas och antecknas flera gånger. Även här ger flera grafer i samma vy en ypperlig möjlighet att diskutera mätresultatens noggrannhet.
s. 24 Tennisbomben
Att göra mätningar kring fritt fall kan vara utmanande eftersom föremål snabbt får en hög hastighet och tiden blir kort. Videospelare som låter användaren gå framåt en bild (frame) i taget ger möjlighet för mycket högre precision. Om klippet spelas in med 50 fps (frames per second) så innebär det att 5 frames motsvarar 0,1 sekunder.
Tilläggsexperiment till kapitel 1
Passar efter experimentet Tennisbomben på sidan 24 i boken.
Ladda ner appen Phyphox och välj acceleration absolute. Håll telefonen stilla på ca 30 cm höjd. Tryck på play, släpp telefonen på en kudde och stanna inspelningen. Tryck på grafen för att zooma in och zooma ut. Ur grafen kan man se att tyngdaccelerationen i början ligger på ca 9,8 m/s2. När telefonen faller visar den 0 m/s2 och när den träffar dynan kan den gå upp till 60 m/s2.
Bildanalysfrågor
Här finns frågor som förslag till ganska fri bildanalys. Du kan använda frågeorden på pärmen, välja bland frågorna här under eller formulera helt egna frågor och funderingar.
s. 8 inledningsbilden
Vad sker på bilden?
Vilka olika miljöer kan du se?
Vilka olika typer av rörelse ser du?
Vilka olika ljud kan de som rör sig på bilden höra?
Hur känner de sig som rör sig på bilden, tror du?
Vem av bildens personer skulle du helst vilja vara?
Efter att ni läst kapitlet:
Hittar du likformiga och olikformiga rörelser på bilden? Vilka i så fall?
Vilka rörelser har den högsta medelhastigheten, tror du?
s. 10 båda bilderna
Vad är gemensamt för de här bilderna?
Hur fungerar hastighetsmätaren i en motorcykel eller en bil?
Hur fungerar den i en aktivitets- eller pulsklocka?
Stämmer de visade hastigheterna alltid?
Stämmer de uppmätta sträckorna i en aktivitetsklocka alltid?
Vad kan göra att de inte helt stämmer?
Vilka andra funktioner finns i en aktivitetsklocka?
Vilka andra funktioner tycker du att det borde finnas i en aktivitetsklocka?
Vilka fördelar och vilka nackdelar finns det med en aktivitetsklocka?
s. 20 bilden av cyklisterna
Vad händer på bilden?
Vilken typ av terräng rör sig cyklisterna i?
Vad krävs av cykeln för att den ska fungera i denna terräng?
I vilka situationer behöver cyklisten accelerera?
När använder cyklisten negativ acceleration?
Vilken skyddsutrustning behöver cyklisterna ha i denna terräng?
Facit till räkneuppgifter
s. 11
1.
12 km/h ≈ 3,3 m/s
2.
32 m/s ≈ 115 km/h
3.
108 km/h innebär att hon förflyttar sig 30 meter per sekund.
s. 13
1.
A) 22 km/0,5h = 44 km/h
B) Troligtvis inte eftersom man ibland måste stanna eller sakta in.
2.
A) Löpare A: 800 m/105 s = 7,6 m/s
Löpare B: 1500 m/220 s = 6,8 m/s
B) Löpare A är den snabbare.
s. 16
1.
A) 300 km med en medelhastighet på 200 km/h.
Tiden = sträckan/medelhastigheten
300 km/200 km/h = 1,5 h
B) sträckan = medelhastigheten ⋅ tiden, 300 km/h ⋅ 4 h = 1 200 km
2.
sträckan = medelhastigheten ⋅ tiden
80 km/h ⋅ 2,5 h = 200 km
3.
Hastigheten = 300 000 km/s
tiden = 8 minuter 20 sekunder = 500 sekunder
s = v ⋅ t = 300 000 ⋅ 500 = 150 000 000 km
4.
Ljusets hastighet är nära 300 000 km/s. Det innebär att det tar lite mer än en sekund för ljuset att nå månen. Den noggrannheten räcker i vanliga fall. Om ni ändå vill ha det exakta värdet dividerar ni 380 000 med 300 000 och får knappt 1,3 sekunder.
En intressant detalj att fundera kring är att det tar dubbelt så lång tid innan vi ser att ljuset nått månens yta, eftersom det ljuset ska nå tillbaka till oss.
s. 18
A) B–C
B) C–D
C) A–B
Facit till uppgifter på sidorna 25–27
1.
A)
Exempel på svar: Inne i huset finns en rulltrappa och en hiss. De kan röra sig likformigt en stund. Flygplanet, bollen som faller, spårvagnen som stannar och bilen som svänger är exempel på acceleration.
2.
Sträckan och tiden.
3.
Hastigheten ökar eller minskar. Acceleration kan också innebära att fordonet svänger.
4.
A) Likformig rörelse, hastigheten är hela tiden densamma.
B) Acceleration, hastigheten ökar.
C) Acceleration, hastigheten minskar.
D) När fordonet startar ökar hastigheten sakta, sedan står fordonet stilla och till sist börjar det röra sig igen och hastigheten ökar även nu sakta för att allra sist stannar igen.
5.
25 m/s ⋅ 3,6 = 90 km/h.
6.
A) 360 m/60 s = 6 m/s
6 m/s ⋅ 3,6 = 21,6 km/h = 22 km/h
B) 3 m/6 m/s = ½ s = 0,5 s
Ordförklaringar
● Acceleration
● Hastighet
● Likformig rörelse
● Medelhastighet
● Olikformig rörelse
● Tyngdkraft
Pdf-dokument att skriva ut. Kontrollera inställningarna på din skrivare så att korten skrivs ut rätt. Ordet ska finnas på kortets ena sida och förklaringen på andra sidan.