Visar inlägg med etikett Fysik. Visa alla inlägg
Visar inlägg med etikett Fysik. Visa alla inlägg

onsdag 21 oktober 2015

Statisk elektricitet 
v. 43

Uppgift 
Ta reda på om den statiska elektriciteten i en ballong kommer lyfta aluminiumfolie och silkespapper.

Syfte 
Försöka förstå statisk elektricitet och träna på att skriva labbrapport.

Material 
Aluminiumfolie, silkespapper, ballong, hår (på huvud)

Utförande 
  1. Dela upp aluminiumfolien och silkespappret, och rulla upp aluminiumfolien i små, små kulor. Silkespappret ska vara som cornflakes.
  2. Gnugga den uppblåsta ballongen mot håret.
  3. Håll den sedan över silkespappret och aluminiumfolien.

Hypotes 
Jag tror att båda materielen kommer att lyftas till ballongen.

Resultat
Många av silkespapperbitarna och några av de riktigt små aluminiumfoliebitarna lyftes till ballongerna.

Slutsats 

Det vi ser är statisk elektricitet. När man gnuggar ballongen mot håret kommer hårets elektroner till ballongen. Då är den negativt laddad, och vill alltså ha positivt laddade protoner. Aluminiumet och silkespappret innehåller protoner, så ballongen drar till sig bitarna.

fredag 24 april 2015

Krafter på höjden och tvären 
v. 47

Uppgift 
Mät vilken kraft som behövs för att lyfta olika vikter, dra av ett gem från en magnet och för att dra av ett hårstrå.

Syfte 
Lära sig mäta krafter med dynamometer. 
Få en uppfattning om storleken på kraftenheten 1 Newton  (N).

Material 
Dynamometer, gem, magnet, hårstrå

Utförande 
Använd rätt dynamometer. Kolla så att dynamometern är nollställd. Överbelasta inte den.
  1. Häng vikterna i dynamometern och läs av vilken kraft som behövs för att lyfta dom. Anteckna.
  2. Hur sor kraft behövs det för att dra bort ett gem från en magnet?
  3. Hur stor kraft behövs det för att dra av ett hårstrå? Dra av ett hårstrå från huvudet. Håll fast det i bordet i båda ändarna. Dra med en dynamometer tills hårstrået går av. Eventuellt måste en person hålla på tejpen.

Hypotes 








Resultat








Slutsats 
För att räkna ut tyngdkraften (Newton) räknar man antalet kg multiplicerat med 10.


Frågor
  1. Hur stor kraft behövs för att lyfta 1 kg?
  2. Hur stor kraft behövs för att lyfta 10 kg
  3. Hur stor kraft behövs för att lyfta dig?

  1. 10 N (9,8)
  2. 100 N (98)
  3. 580 N (inte exakt)
Hur fort går ljudet i luft? 
v. 7

Uppgift 
Ta reda på hur snabbt ljud går i luft.

Syfte 
Lära sig mer om ljud, och att skriva laborationsrapport.

Material
Mätglas (250 ml), stämgaffel, bägare med vatten, linjal, miniräknare

Utförande 
  1. Slå an stämgaffeln.
  2. Håll den precis över mätglaset utan att den rör vid kanten.
  3. Häll mycket försiktigt och ljudlöst vatten i mätglaset. (Häll vid kanten så att det inte porlar.) Sluta genast hälla när tonen hörs starkt.
  4. Mät avståndet mellan vattenytan och kanten på mätglaset.
  5. Gör om försöket och beräkna medelvärdet av de två mätningarna om det inte är riktigt samma resultat. Ange avståndet i meter.

Hypotes 
Stämgaffeln frekvens: 440 Hz
Avståndet i meter: 0,195
Ljudets fart: 343,2 m/s i torr luft, 20°C

Beräkning
Farten = 4 · avståndet · frekvensen

Resultat
Stämgaffeln frekvens: 440 Hz
Avståndet i meter: 0,182
Ljudets fart: 320,32

Slutsats 
Felkällor

  • Inte rätt temperatur
  • Man kanske slutar hälla för sent, eller för tidigt
  • Man kan ha mätt fel mellan vattenytan och kanten på mätglaset
Vilket material ska väggarna kläs med? 
v. 9

Uppgift 
Testa vilka material som reflekterar ljudet bäst.

Syfte 
Lära sig mer om ljud och hur det reflekteras.

Material 
Plastbringare, bomull, hörlurar, måttband, skivor av olika material

Utförande
  1. Starta musiken i hörlurarna.
  2. Lägg dem i plastbringaren.
  3. Prova att hålla olika skivor i 45 graders vinkel över röret.
  4. Avlägsna dig tills du inte längre hör tickandet. Mät avståndet.

Hypotes
Jag tror att tyg och andra mjuka material kommer reflektera ljudet sämst, medan hårda material kommer reflektera ljudet bäst.







Resultat







Slutsats 

Det är som vi trodde, att ju hårdare materialet är, desto bättre reflekterar det. En annan grej som vi inte testade, är att skrovliga ytor reflekterar ljud sämre än släta ytor. Det kan jämföras med att speglar reflekterar ljus bättre än ett vitt papper.

torsdag 23 april 2015

Dopplereffekten

Du har säkert märkt någon gång när en polisbil eller ambulans som kör förbi, att ljudet från sirenen låter annorlunda beroende på vilket håll den kör mot. När polisbilen är på väg mot dig låter det ljusare, och när den är på väg från dig, lite mörkare. Detta kallas dopplereffekten, uppkallat efter dess upptäckare, Christian Doppler.
Skulle ambulansen stå stilla, då skulle ljudet låta likadant åt alla håll. Men eftersom sirenen färdas mot dig, kan man ju säga att den kör efter sina egna ljudvågor. Därför hinner den nästan ikapp den nyss utskickade ljudvågen ljudvågen, så att nästa kommer lite tidigare än vanligt. Detta minskar avståndet mellan varje våglängd, och höjer frekvensen och därmed tonhöjden. Bakom polisbilen däremot, kör den ifrån sina egna ljudvågor, vilket gör det glesare, dvs ökar avståndet mellan varje våglängd, och sänker frekvensen och därmed tonhöjden.
Dopplereffekten är användbar inom medicinen, där man med hjälp av den undersöker blodflödet i blodkärl och om hjärtat fungerar som det ska.

En liten intressant grej om dopplereffekten:
Har du någonsin undrat varför natthimlen är svart, när den egentligen är full av stjärnor?
En av anledningarna är dopplereffekten. Eftersom universum expanderar, rör sig ju stjärnorna i universum bort från oss. Det sänker våglängden av ljuset (stjärnorna avger ju ljus och inte ljud), och gör att det synliga ljuset från stjärnorna blir till infrarött ljus som vi inte kan se. Detta är ett exempel på att dopplereffekten också finns i ljus. Den finns i alla möjliga former av vågor också. Om du lyssnade på 106.7 på radio, och radiomasten plötsligt skulle röra sig väldigt snabbt mot dig, då skulle det teoretiskt vara möjligt att byta till 107.0, och fortfarande lyssna på samma kanal.

torsdag 9 april 2015

Bullermätningar

25/2   Engelska-lektion   67 dB
25/2   Coop                     56 dB
27/2   Stadsbuss             62 dB
2/3     Klassrummet         42 dB
3/3     Klassrummet        34  dB

fredag 13 februari 2015

NO-prov, frågor

E-nivå:
  1. Vad består ljud av?
  2. Vad är Hertz?
  3. Hur snabbt färdas ljudet i olika ämnen?

C-nivå
  1. Vad är skillnaden mellan höga, låga, starka och svaga toner? Rita!
  2. Vad händer när man får tinnitus?
  3. Vad är ultra- och infraljud?

A-nivå

  1. Hur fungerar brusreducerande hörlurar?
  2. Förklara dopplereffekten.
  3. Spelar det någon roll vilken temperatur luften har när man mäter ljudets hastighet? Varför?

torsdag 12 februari 2015

NO, prov-frågor

  1. Vad består ljud av?
  2. Vad är Hertz?
  3. Hur fungerar brusreducerande hörlurar?
  4. Hur snabbt färdas ljudet i olika ämnen?
  5. Vad är skillnaden mellan höga, låga, starka och svaga toner? Rita!
  6. Vad händer när man får tinnitus?
  7. Förklara dopplereffekten.
  8. Vad är ett spektrogram?

onsdag 11 februari 2015

Reflektion: Flygplan + ramp

Planet
Vad har gått bra?
Det gick bra att komma med idéer till rampen och att komma överens vilken ramp vi skulle använda. Det gick också bra att bygga rampen. Det som gick bäst, eller det som jag blev mest nöjd med var förstås att vår grupp vann den slutgiltiga tävlingen där det planet som höll sig längst i luften vann.

Vad har ni testat?
I början vek vi bara en massa olika plan och testade vilka som flög längst. Vi hade alltså inte en modell som vi vidareutvecklade, utan flera olika som vi bedömde. Efter det hade vi tre av våra bästa plan som vi sedan vidareutvecklade.

Vilka förändringar har ni gjort?
Vi upptäckte att man kunde vika upp/ner vingarnas sidor (ibland även änder/bakdelen) för att få planet att flyga rakare och inte störta på grund av att onödiga svängar och annat som tog på planets kinetiska energi. På bilden nedan ser du ett sådant exempel.














Vilka egenskaper har planet som gör att det flyger länge?
Det är viktigt att flygplanets masscentrum är på rätt ställe i förhållande till vingarna, så att det flyger balanserat. Om masscentrumet ligger för långt fram, flyger planet neråt, vilket leder till en kort flygtid och möjligtvis ett söndrigt plan. Därför måste man, om man har ett plan med tung nos, ha extra mycket vingyta framtill, för att hålla den tunga nosen uppe. Helst ska denna extra vingytan framtill ha en större anfallsvinkel än resten av planet, för extra lyftkraft som lyfter nosen. Ett annat sätt att lösa problemet med för tung nos är att lägga till en svans, eller stjärtfena, som dels flyttar masscentrumet längre bak, men också förhindrar att planet tippar framåt.
Om masscentrumet är för långt bak, är det lätt att planet överstegrar, och då faller neråt med nosen pekande upp. Med vissa flygplan var detta dock en fördel, då planet gjorde flera bakåtvolter och svängar efter varandra och därmed höll sig i luften längre. Här är ett exempel på ett sådant plan: 
















Ett sätt att förhindra överstegring på vanliga pappersplan (sådana som har den vanliga avlånga formen) är förstås dels att flytta masscentrumet längre fram, men det finns även ett annat sätt, nämligen precis som när masscentrumet är för långt fram, att sätta på små vinkade extravingar som lyfter bakdelen om den är för tung.
Stora vingar innebär oftast mer friktion, och därför är stora vingar också bra att ha ifall man vill att planet flyger länge. Man vill inte ha ett plan med tunna vingar som sitter tätt intill flygplanets mitt, eftersom det då skjuter snabbt genom luften. Med stora vingar håller sig planet därför längre i luften.


Rampen
Nästa steg var att göra en ritning till en ramp som skulle kunna skjuta i väg vårt flygplan. Vi hade flera olika idéer, t ex att ha ett sugrör fäst vid en ballong som blåste in i ett sugrör som var fäst på planet. Den idéen struntade vi dock i, eftersom den skulle ta alldeles för lång tid att hitta ett sugrör som var precis en halv millimeter tunnare än det första, vilket var nödvändigt för att få bästa möjliga resultat (så lite friktion som möjligt, och så lite energiförlust som möjligt). En annan idé vi hade var en som liknade den slutgiltiga rampen. Vid den idéen tänkte vi ha ett gummiband som drivkraft, precis som vid den sista versionen, men det gummibandet skulle vara fastsatt på två spikar, ca 15 cm ifrån varandra. Vi valde dock istället att ha endast en spik istället, för ifall gummibandet bara skulle behöva dra åt ett håll, nämligen framåt. Med två spikar hade energin som skulle kunna driva flygplanet framåt gått åt till att gummibandet åt sidan och framåt. Det gäller samma sak med slangbellor, att ha en så liten klyka så möjligt, för starkaste resultat.
Här är en del av vår skiss, där man ser hur rampen skulle se ut:













Och här är den färdiga rampprototypen:
















Som man kan se, lade vi till en träkloss undertill för att få planet att flyga i en högre vinkel och därmed öka flygtiden. Hela rampen är gjord av trä, bortsett från spikarna som håller ihop brädan och klossen, och spiken med gummibandet.
På vår ritning gjorde vi flera ändringar. Den först ändringen var hur vi fäste gummibandet till rampbrädan. Från början hade vi tänkt oss en ytterst komplicerat mekanism som involverade borrar, små metallbitar, och träpluggar. Här är vår ritning på den mekanismen:


















Istället valde vi bara en vanlig spik, eftersom det var mycket enklare på alla sätt.
Som man kan se nere till höger på ovanstående bild, tänkte vi ha en krok på planet som hakades fast i gummibandet. Den idéen behölls, och det fungerade väldigt bra faktiskt, med tanke på dess enkelhet.
En annan ändring vi gjorde på rampen var måtten. Istället för 50 x 20 blev vår ramp ca 40 x 12. Vi ville inte slösa så mycket tid på att såga till en planka som var exakt våra mått, så vi valde det som fanns. De måtten fungerade ändå mycket bra.
Jag blev mycket nöjd med vår ritning, eftersom jag tycker att den är bra ritad och välgjord. Vi frågade flera andra grupper ifall de tyckte att den var tydlig, och alla svarade ja. Här är hela vår ritning till rampen:
















Jag ser endast en ytterst liten nackdel med vår ramp, nämligen att man behövde ändra på planet lite för att det skulle bli kompatibelt med rampen. Man behövde dels göra ett litet hål för att få in ståltrådskroken, och dels, eftersom kroken vägde ganska mycket i förhållande till det lätta planet, vika in nosen eller svansen, beroende på flygplansmodell, för att behålla samma masscentrum, vilket ju var viktigt (se längre upp i texten).


Arbetet allt som allt blev jag nöjd med. Jag tycker att vi använde lite för mycket tid på att vika pappersflygplan, men annars är jag mycket nöjd.