fysik nationella Flashcards

(169 cards)

1
Q

Atomer

A

Naturens byggstenar, betyder odelbar. Finns 92 naturligt förekommande atomsorter och ytterligare 26 som är tillverkade i laboratorium. Allt som finns omkring dig är uppbyggt av atomer.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Grundämnen

A

Varje unik atomsort kallas grundämne. Hela universum är uppbyggt av olika grundämnen. Vanligaste grundämnet är väte och därefter helium.

Alla grundämnen kan vara i tre olika tillstånd (aggregationsformerna):
Fast (tex. vatten som blir is)
Flytande (tex. vatten som blir flytande vatten)
Gas (tex. vatten som blir vattenånga)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Atomens delar

A

Atomen består av mindre delar som har olika elektrisk laddning:

Proton: positiv laddad kärnpartikel
Neutron: neutralt laddad kärnpartikel
Elektron: negativt laddad kärnpartikel

Atomkärnan består av protoner och neutroner, runt kärnan kretsar elektroner i särskilda banor som kallas elektronskal. Elektronskalet närmast atomkärnan kallas K-skalet. Därefter följer man alfabetet.

Antalet protoner bestämmer vilket grundämne det är. Elektronerna i det yttersta elektronskalet (valenselektroner) bestämmer grundämnets egenskaper.

Om en atom inte har lika många protoner som elektroner kallas den jon.

Atommassan säger hur mycket atomen väger

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Materia

A

Materia är föremål som har en massa, det vill säga kan vägas. Allt som byggs upp av protoner, elektroner och neutroner räknas som materia. I vår vardag mäter vi vikt/massa med bland annat gram, hekto, kilo, ton.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Densitet

A

Densitet mäter tätheten / anger massan per volym för ett ämne. Alla ämnen har en densitet. Ämne med hög densitet är tex. metall och ämne med låg densitet är tex. gas. För att kunna räkna ut ett föremåls densitet behöver du veta föremålets vikt och dess volym (densitet = vikt delat på volym). Föremål med högre densitet sjunker

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Hur räknar man ut ett föremåls densitet?

A

För att kunna räkna ut ett föremåls densitet behöver du veta föremålets vikt och dess volym, sedan delar man föremålets vikt på volymen.

Vikten får du reda på genom att väga föremålet.

Volym är en storhet, som beskriver hur mycket ett föremål, till exempel en tunna eller en skål, rymmer.

Enheten som används som standard (SI-enhet) är kilogram / m upphöjd till 3. En annan enhet som ofta används är kilogram / dm upphöjd till 3. En dm upphöjd till 3 motsvarar en liter.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Kraft

A

Kraft är något som sätter föremål i rörelse, ändrar riktning på föremålets rörelse eller förändrar dess hastighet. Kraft kan också ändra form på ett föremål. En kraft har alltid en storlek och en riktning. Det finns olika typer av krafter och alla mäts med enheten Newton (N).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Tyngdkraft (gravitationen, dragningskraften)

A

Tyngdkraften är en kraft som alla föremål på jorden påverkas av. Jordens tyngdkraft är alltid riktad nedåt mot jordens mittpunkt. Tyngdkraften beror på att föremål alltid dras mot varandra. Tyngd (och krafter) mäts med en dynamometer, vilket är en våg som tar hänsyn till tyngdkraften.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Tryck

A

Tryck innebär att någonting (med en vikt) påverkar ett annat föremål med en kraft. Tex. när en kanyl trycks genom huden eller när din tyngd får isen att brista. Ofta är tyngdkraften den kraft som gör att det blir ett tryck. Tryck beror på kraftens storlek samt storleken på ytan som kraften fördelas på.

Ett sätt att räkna ut trycket är att dela kraften på area. Enheten för tryck kallas Pascal, prefix används då för att undvika att behöva skriva ut stora tal

Begreppen tryck och temperatur hänger starkt samman. Om temperaturen ökar kommer att luftmolekylerna att röra sig mer.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Arkimedes princip (vatten)

A

Arkimedes princip handlar om hur krafter påverkar föremål när dessa befinner sig under vattenytan. Om du kastar ut en sten i vattnet kommer den att sjunka. Det beror på att stenens densitet är högre än vattnets (som är ungefär 1 kg/dm3).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Lufttryck (atmosfär)

A

Ovanför våra huvuden har vi ett tio mil högt lager med luftmolekyler. Detta lager, som ligger mellan jordytan och rymden, kallas atmosfär och består till största del av grundämnena kväve och syre. Dessa molekyler har en massa som tillsammans trycker på våra huvuden. Det kallas lufttryck.

Lufttryck mäts med en aneroidmätare. Enheten är Pascal (N/m2)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Tryck i vatten (dyker)

A

Att tryck finns i vatten märker du när du dyker. Om du dyker tillräckligt djupt gör det ont i öronen. Det beror på att vattnet trycker på dina känsliga trumhinnor. Ju djupare du dyker desto mer ökar trycket och då gör det ondare.

Tryck i vatten mäts i kiloPascal.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Övertryck (pressa ihop luften)

A

Att pressa ihop luft kallas att komprimera luften och det skapar övertryck. När trycket i en behållare är högre än lufttrycket säger man att det är ett övertryck i behållaren.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Undertryck (lägre densitet)

A

Undertryck är motsatsen till övertryck. Densiteten är lägre på insidan än på utsidan. Det finns alltså färre luftmolekyler i en behållare än det finns på utsidan.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Värmeutvidgning (temperatur)

A

Värmeutvidgning är materiens utvidgning vid ökande temperatur.

Om ett grundämne värms kommer atomerna i det att röra sig mer. Det innebär i sin tur att grundämnet tar större plats. Detta gäller alla grundämnen. Om ett ämne i fast form värms upp och ändrar form till gasform så har det samma massa men mycket större volym.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Värme (molekyler)

A

Värme är hur mycket ett grundämnes molekyler rör sig. Ju snabbare de rör sig desto högre värme.

Om ett grundämne värms kommer atomerna i det att röra sig mer. Det innebär i sin tur att grundämnet tar större plats. Detta gäller alla grundämnen. Om ett ämne i fast form värms upp och ändrar form till gasform så har det samma massa men mycket större volym.

Värmeutvidgning är materiens utvidgning vid ökande temperatur.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Temperatur

A

Temperatur är ett mått på graden av värme, alltså hur varmt något är.

När temperaturen sänks så rör sig molekylerna långsammare och långsammare, till slut når temperaturen den absoluta nollpunkten (-273,15 grader)

När temperaturen ökar så finns det ingen gräns. Vid tillräckligt hög temperatur kommer grundämnena slitas sönder till dess beståndsdelar.

En termometer används för att mäta temperaturen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Temperaturens olika skalor:

A
  1. Celius-skalan. Det flesta länderna mäter med denna skala. Celsius-skalan utgår från
    -273 grader till 100 grader.
  2. Fahrenheit-skalan. Används i USA och Jamaica. Fahrenheit-skalan utgår från -459 grader till 212 grader.
  3. Kelvinskalan. Används inom forskning och vetenskap. Kelvinskalan utgår från 0 grader till 373 grader.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Meteorologi

A

Meteorologi innebär att studera vädret. En person som studerar meteorologi kallas meteorolog. Hen observerar atmosfären och försöker på så sätt förutspå vädret.

Det är oehört komplicerat att studera väder, eftersom det finns så många faktorer som kan påverka till exempel temperatur, havsströmmar, luftfuktighet, vind, nederbörd osv.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Regn

A

Regn är nederbörd som endast består av flytande vatten.

Regn uppstår alltid på samma sätt. Varm och fuktig luft tvingas högre upp i atmosfären, och när luften kyls av bildas små vattendroppar, moln. När vattendropparna blir tillräckligt stora och tunga faller de till marken i form av regn.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Snö (samma sätt som regn)

A

Det sker på samma sätt som när regn bildas. Skillnaden är att det är minusgrader ute. Beroende på luftfuktigheten och temperaturen får snöflingorna olika utseende.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Dimma (värms up)

A

Dimma uppstår eftersom att luften vid marken värms upp under dagen, och när det senare blir kallare kyls luften av, vattenångan kondenseras och det blir dimma.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Dagg/fukt (dimma med ytterligare steg)

A

Fungerar som dimma men det går ytterligare ett steg. Den kondenserade luften bildar små vattendroppar som lägger sig som ett lager på marken.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Hagel (samma sätt som regn)

A

Det sker på samma sätt som när regn bildas. Skillnaden är att uppåtgående vindar lyfter upp regnet högt upp i atmosfären där det är väldigt kallt. Regnet fryser till iskulor innan det faller ner.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Vind (tryckskillnader som alltid har med värme att göra)
Vinden uppstår genom tryckskillnader i luften. Det har alltid med värme att göra. Jorden värms upp olika mycket beroende på jordaxelns lutning, hur landskapen ser ut osv. Denna ojämna uppvärmning leder i sin tur till temperaturskillnader och därmed tryckskillnader. Luften får olika densitet. Detta vill naturen jämna ut så att det blir lika överallt. Då uppstår vindar och luften börjar röra på sig. Vindstyrka mäts i Beaufort.
26
Varmfront (luftmassa)
Om varm luftmassa trycker bort kall luftmassa kallas det varmfront. Den varma luften har lägre densitet (är lättare) än den kalla luften, lägger sig ovanpå och kyls av. Det bildas moln och börjar regna.
27
Kallfront
Om kall luftmassa trycker bort varm luftmassa kallas det kallfront. En kallfront (50-75 km/h) rör sig snabbare än en varmfront(30-50 km/h). När varmluften kyls av snabbt blir det ofta kraftiga regn och åska.
28
Sjöbris
När solen lyser på jorden värms mark och vattendrag upp. Under dagen värms marken upp snabbare än sjön/havet. Den varma luften stiger, luft från havet blåser in och utjämnar tryckskillnader. När det blåser från hav mot land kallas det sjöbris eller havsbris.
29
Landbris
På natten kyls luften över marken snabbare än den över vattnet. Det innebär att lufttrycket över land kommer att öka snabbare än över vatten och det uppstår tryckskillnader. Då uppstår en vind för att utjämna skillnaderna. Den varma luften över vattnet stiger och ersätts av kall luft från land. När det blåser från land mot hav kallas det landbris.
30
Högtryck (lufttryck)
Ett högtryck är ett område med högre lufttryck än omgivningen. Det innebär att luftmolekylerna är tätt packade och att luften har högre densitet. Det finns både varma och kalla högtryck. Symbolen för högtryck är ett stort H
31
Lågtryck (lufttryck)
Ett lågtryck är ett område med lägre lufttryck än omgivningen. Lågtryck förknippas med ostadigt och regnigt väder med lägre temperaturer än utanför lågtrycket. Symbolen för lågtryck är ett stort L
32
Väderprognos
En väderprognos är en avancerad gissning på hur vädret ska bli. Det är ofta svårt att göra korrekta prognoser eftersom det är så många faktorer som spelar in. Ofta presenteras prognosen med en väderkarta. Vädersymboler används i väderprognoset (tex moln, regndroppar, blixtar osv)
33
Jordens strålningsbalans
Jordens strålningsbalans bygger på att jorden både tar emot och avger värme. Jorden tar emot värme från solen - direkt genom solinstrålningen och indirekt från atmosfären kring jordklotet, som också värms upp av solinstrålningen. 30 procent av strålningen som når jorden reflekteras tillbaka ut i rymden på grund av jordens atmosfär.
34
Växthuseffekten
Växthuseffekten är en effekt som är nödvändig för allt liv på jorden. Solstrålning kommer in i atmosfären. En del av den reflekteras ut i rymden, men en del av solstrålningen stannar kvar i atmosfären och värmer upp jorden. Dagens klimatförändringar beror till stor del av ökade utsläpp av koldioxid och andra växthusgaser (som vattenånga, metan och lustgas)
35
Energi
Energi är något som får saker att hända. Energi är ett viktigt begrepp inom fysiken. Energi finns omkring oss i allt som rör sig, lever, lyser och är varmt samt mycket annat. En viktig princip bakom energi är att den inte kan förstöras eller skapas, utan bara omvandlas.
36
De olika varianter av energi (SLEVKKRLM):
1. Strålningsenergi (energi som strålar) 2. Ljudenergi (energi från det som låter) 3. Elektrisk energi (energi som kan omvandlas till andra energiformer) 4. Värmeenergi (energi som är varmare än den absoluta nollpunkten) 5. Kemisk energi (energin i kemisk ämnen) 6. Kärnenergi (energi från radioaktiva ämnen) 7. Rörelseenergi (energi i allt som rör sig) 8. Lägesenergi (energi som ett föremål har beroende på hur högt upp eller långt ner det befinner sig) 9. Mekanisk energi (gemensamt namn för energiformer som rörelseenergi och lägesenergi)
37
Exempel på energi principen:
Du gnuggar dina händer så det blir varmt. (rörelsenergi → värmeenergi) En lampa tänds. (elektrisk energi → ljusenergi → värmeenergi) Du använder mobilen. (kemisk energi → elektrisk energi → värmeenergi/ljudenergi/ljusenergi)
38
Statisk elektricitet (naturlig)
Statisk elektricitet är en naturlig form av elektricitet. Statisk elektricitet bildas när två ytor gnids mot varandra eller separeras. Elektroner överförs då från den ena ytan till den andra och en obalans uppstår mellan laddningarna.
39
Spänning
Spänningen, även kallad elektrisk potentiall är skillnaden i laddning mellan pluspol och minuspol. Det är ett mått på hur mycket elektrisk kraft som är möjlig att använda. Spänning mäts i volt (V). Det är spänningen som får elektronerna att röra sig. Ju högre spänning desto mer vill elektroner röra sig.
40
Ström (lik- och växelström)
Strömmen är ett flöde med elektroner som rör sig i en ledning. Ju fler elektroner som passerar desto högre ström. Det finns två typer av ström, likström och växelström. Likström åker alltid i samma riktning och finns tex i batterier. Växelström byter riktning hela tiden och finns tex i vägguttagen. Ström mäts i Ampere (A).
41
Ledare (minuspol till pluspol)
En elektrisk ledare är något som gör det möjligt för strömmen att röra sig från minuspol till pluspol. En elektrisk ledare måste vara bra på att leda elektricitet och därför är metaller bäst (tex silver, guld och koppar) eftersom att de har fria elektroner. Materialet, tjockleken, längden, temperaturen och moståndet avgör hur bra en ledare är.
42
Isolator (ström)
Ett ämne som inte leder ström kallas för en isolator. Exempel på isolatorer är plast, glas, gummi och porslin. De finns runt ledningar för att skydda dig från elektriciteten.
43
Halvledare (lite grann)
En halvledare är ett ämne som leder ström lite grann. De är viktiga delar i elektronik som mobiler, datorer och mycket annat. Exempel på halvledare är kisel, germanium och selen
44
Resistans
Annat ord för motstånd. Resistans är en egenskap hos elektriska ledningar och komponenter som talar om hur svårt det är för strömmen att ta sig fram. Resistans mäts med Ohm (Ω)
45
Ohms lag
Ohms lag = U (spänningen, V) = R (motstånd, Ω) gånger I (ström, A) Ohms lag är en viktig formel när det gäller att kunna räkna ut ström och spänning.
46
Elektrisk effekt (hur snabbt)
Elektrisk effekt (P) används för att mäta hur snabbt en apparat omvandlar elektrisk energi till en annan energiform.
47
Effekt
Effekt beskriver hur snabbt och effektivt man gör någonting. Ju mer elektricitet apparaten behöver för att fungera desto högre effekt Effekt mäts i watt (W). Effekt = strömmstyrkan gånger spänningen
48
Kopplingsschema (ritning/karta)
Kopplingsschema är en ritning eller karta som visar hur de olika komponenterna (elektriska delarna) i en elektrisk apparat/elektrisk krets är hopkopplade med varandra.
49
Seriekoppling
Seriekoppling innebär att komponenterna är kopplade i serie eller på en rad. Det är vanligt att batterier eller lampor är seriekopplade. Om man seriekopplar två spänningskällor så kommer spänningen och strömmen att delas upp mellan dem.
50
Parallellkoppling
Parallellkoppling innebär att komponenterna sitter parallellt med varandra. Om man parallellkopplar två spänningskällor så kommer den totala spänningen, strömmen och kapaciteten att fördubblas.
51
Kortslutning
Kortslutning är när en elektrisk ström tar vägen med minst motstånd mellan minuspol och pluspol, och om en elektrisk apparat eller en sladd har blivit skadad, är det en stor risk att det blir kortslutning (elektriciteten tar en genväg) och apparaten eller sladden börjar då brinna.
52
Överbelastning
Överbelastning är när för många elektriska apparater är kopplade till samma uttag så kommer det att passera hög ström i ledningen till vägguttaget, då finns det en risk att det blir så varmt att det börjar brinna på grund av motståndet i ledningen.
53
Hur kan man förhindra överblastning och kortslutning?
Man kan tex använda jordade sladdar, jordfelsbrytare eller proppar. Jordade sladdar är en ytterliggare jordkabel som är gul/grön-randig. Den skyddar mot elektriska stötar och brand genom att leda strömmen till jorden i händelse av ett fel. Jordfelsbrytare är en livsförsäkring som skyddar mot elbränder och den bryter strömmen snabbt vid jordfel Proppar bryter strömmen när belastningen blir för hög. På så sätt skyddar de mot överbelastning, kortslutningar och brand. Proppar klarar av en viss strömstyrka/ampere.
54
Magnetism (påverkar utan magnetisk kraft)
Magnetism är en kraft som påverkar föremål utan att någon materia överför den magnetiska kraften. Magnetism är något som vi alla har stött på i någon form. Exempel på en magnet är en kompass, vilket är ett instrument som hjälper dig att hitta vägen genom att den pekar mot den magnetiska nordpolen.
55
Elektromagneter
En elektromagnet är en magnet vars magnetiska fält skapas av en elektrisk ström. Det som påverkar elektromagnetens styrka är strömmens styrka, antal varv på spolen och spolens form. Järn i mitten av spolen förstärker magnetfältet. Elektromagneter har så många funktioner idag, tex högtalare, lyftkranar på skroten och tv-apparater
56
Elmotor
En elmotor är en maskin som omvandlar elektrisk energi till rörelseenergi. Det finns många sorters elmotorer, men principen för dem alla är att man med hjälp av magnetism får motorn att rotera
57
Ljud
Ljud är vibrationer som öronen fångar upp, förstärker och som vår hjärna sedan tolkar. Ljud är en energiform, ljudenergi. När du pratar och ljudet försvinner innebär det att ljudet omvandlats till en annan energiform. Ljudet omvandlas i princip alltid till värmeenergi. En gitarrsträng svänger fram och tillbaka när du spelar på den. Den vibrerar. En lös sträng vibrerar och ger en låg ton. En lika lång spänd sträng (som ges samma kraft) ger en hög ton.
58
Amplitud (ljudstyrkan)
Amplitud är höjden på ljudvågorna och är alltså ljudets volym. Höga vågor (toppar och dalar) ger hög volym. Volym eller ljudstyrka mäts med decibel (dB) och skalan går från 0 till 180 dB
59
Frekvens
Frekvens är antalet hela svängningar (våglängder) per sekund. Enheten kallas Hertz (Hz). Som ung människa kan du höra ljud med frekvensen 20 Hz – 20 000 Hz. Äldre människor tappar de höga tonerna med åldern och kan kanske bara höra ljud upp till 15 000 Hz.
60
Ljudets hastighet
Ljudet rör sig olika snabbt i olika ämnen (luft, vatten, metall, glas, osv). Det beror på att det som transporterar ljudet är molekyler som rör sig. Ju närmare molekylerna sitter varandra desto snabbare kommer de i kontakt med varandra och kan föra vidare rörelsen. Hastighet över ljudhastigheten kallas överljudsfart Ljudets hastighet i: Luft: 340m/s och 1224km/h Vatten: 1500m/s och 5400km/h Glas: 4500m/s och 16200km/h Järn: 5150m/s och 18540km/h
61
Hur är ljudet i örats olika delar?
Ytteröra: Ljud är vibrationer. Dessa vibrationer samlas upp av ytterörat och leds in i hörselgången. Mellanöra: När vibrationerna kommer fram till trumhinnan börjar den att svänga i samma takt som vibrationerna. Innerörat: Stigbygelns rörelse gör så att snäckans vätska börja röra sig, svänga. Man ska se till att ta hand om sin hörsel så att man inte kan få hörselskador som exempelvis tinnitus, vilket gör så att man hör en ton/brus/oljud i huvudet.
62
Infraljud
Infraljud är ljud med färre svängningar än 20 Hz. Infraljud uppstår i naturliga processer, till exempel kraftiga vindar eller vågor i havet. Infraljud kan påverka dig kroppsligt utan att du förstår vad det är. Du kan bli trött, få huvudvärk och svårt att koncentrera dig. Infraljud används för att tex. upptäcka jordbävningar och vulkanutbrott. Vissa djur som valar och elefanter använder infraljud för att kommunicera över enorma avstånd – ibland hundratals kilometer.
63
Ultraljud
Ultraljud är ljud över 20 000 Hz. Ultraljud används för att undersöka ett foster i mammans mage, hjärtat och blodkärl och att behandla stela leder.
64
Doppler-effekten (frekvens/våglängd)
Dopplereffekten är förändringar i frekvens eller våglängd hos elektromagnetisk strålning eller andra vågrörelser (t.ex. ljud) Exempel är när ett utryckningsfordon åker förbi dig och sirenen låter annorlunda beroende på om fordonet är på väg mot dig eller från dig.
65
Ljus
Ljus är en elektromagnetisk strålning som består av ljuspartiklar som kallas fotoner (ljusenergi). Om fotoner krockar med något kan de studsa eller omvandlas till värmeenergi. Exempel är när man solar och ljuspartiklarna träffas din kropp och blir till värme. Ljuspartiklar kan röra sig både som vågor (likt ljudvågor) och i raka linjer (partikelrörelse). Fotoner kan ha olika mycket energi och energimängden hos fotonerna beror på dess våglängd. Ljus bryts för att det har olika hastighet i olika material.
66
Färgerna på ljuset:
Det synliga ljuset kallas vitt ljus, vilket består av flera olika färger som kan ses på regnbågen. ROGGBIV är en minnesregel för att komma ihåg alla färger i rätt ordning. Anledningen till att färgerna kan ses i regnbågen är att ljuset bryts i vattendroppar. Anledningen till att du ser olika färger är att föremål absorberar färgernas våglängder olika.
67
Typer av reflektion:
**Vanlig reflektion:** Ljus studsar mot en reflekterande yta. *Reflektionsregeln* förklarar hur det reflekteras. *Reflektionsregeln* säger att infallsvinkeln är lika stor som reflektionsvinkeln, V1 = V2 **Totalreflektion:** När en ljusstråle färdas genom olika genomskinliga material så kan den ändra riktning. Ljuset bryts. Totalreflektion används i ledningar och ger blixtsnabbt Internet hemma.
68
Konvexa speglar (förminskad)
En spegel som buktar utåt, bilden som syns i spegeln ser förminskad ut. Exempel på konvexa speglar är trafikspeglar eller övervakningspeglar i en affär Konvexa speglar reflekterar ljus genom att parallella strålar faller in mot spegeln och sedan studsar utåt.
69
Konkava speglar
En spegel som buktar inåt, bilden som syns i spegeln ser antingen förstorad ut eller är upp och ner. Exempel på konkava speglar är sminkspeglar och badrumsspeglar. Konkava speglar reflekterar ljus genom att parallella strålar faller in mot spegeln och sedan studstar inåt.
70
Normal (linje)
En påhittad linje som skrivs ut för att man tydligare ska se hur ljuset bryts. Normalen är alltid vinkelrät (90 grader) mot ytan.
71
Den tjocka strålen
Stråle som bryts mot normalen när den bryts genom ett material med lägre optisk täthet (densitet) till ett med högre optisk täthet.
72
Konvex lins
Lins som växer på mitten och samlar ljusstrålarna ihop till en punkt (brännpunkt) Konvex lins buktar utåt och gör att man kan se bättre på kortare avstånd.
73
Konkav lins
Lins som kavlas på mitten och sprider ljuset, men ljusstrålen i mitten som går rakt igenom linsen bryts inte alls. Konkav lins gör så att man kan se bättre på längre håll
74
Hur ser man med ögat?
För att man ska kunna se ett föremål behöver ljus reflekteras mot föremålet och sedan måste detta ljus åka in genom ögat. 1. Ljuset som träffar ögat går först igenom hornhinnan och sedan genom hålet i pupillen. Pupillens storlek ändras så att ljus kan komma in (stor pupill = mörkt, liten pupill = ljust). 2. Strålarna går genom den konvexa linsen som samlar ihop ljusstrålarna. Musklerna runt linsen kan få den att ändra form vilket gör att man ser skarpt på både långt och kort håll. 3. Ljusstrålarna går genom glaskroppen och träffas näthinnan. På näthinnan finns synceller (tappar och stavar). Tapparna ger färgseende och stavarna gör att man kan se i mörk belysning och kan inte se färg. 4. På den gula fläcken är syncellerna mest koncentrerade och därför ser man som skarpast där. På gula fläcken omvandlas ljusstrålarna från ljusenergi till elektrisk energi och skickas till hjärnan för tolkning. Där synnerven går ut från ögat har man inga sinnesceller.
75
Problem med syn med ögat (myopi, hyperopi):
Synfel är vanligt och handlar ofta om att ljusstrålarna inte bryts så de träffar näthinnan och gula fläcken på ett korrekt sätt. Myopi (närsynhet) gör att man ser suddigt på långthåll. Detta beror på att glaskroppen är för lång och ljusstrålarna bryts då före näthinnan. Man använder hjälp av konkav lins. Hyperopi (översynhet) gör att man ser suddigt på nära håll. Detta beror på att glaskroppen är för kort och ljusstrålarna bryts då bakom näthinnan. Man använder hjälp av konvex lins.
76
Vad innehåller EMS (elektromagnetiskt spektrum)? {Rv, Mv, Is, Vl, Us, Rs, Gs)
1. *Radiovågor*, används för att skicka olika typer av signaler. Våglängd är 10**3**m 2. *Mikrovågor*, liknande användning som radiovågor men används även i mobiler, mikrovågsugnar och GPS:er. Våglängd är 10**-3**m 3. *Infraröd strålning*, även kallad värmestrålning, gör det möjligt att se om hus läcker. Våglängd är 10**-5**m 4. *Vitt ljus*, består av många färger och är det är dessa våglängder som människor kan se. Våglängd är 10**-6**m 5. *Ultraviolett strålning*, gör oss solbrända och kan inte passeria genom glas, används för behandling av hudsjukdomar. Våglängd är 10**-8**m 6. *Röntgenstrålning*, används på sjukhus för att se hur skelettet ser ut. Våglängd är 10**-10**m 7. *Gammastrålning*, innehåller mycket energi och är direkt farligt, bildas vid händelser i rymden (tex gammablixtar) eller vid sönderfall av radioaktiva ämnen (tex atombomb). Våglängd är 10**-12**
77
Laser (stråle)
Laser är en ljuskälla som går i takt i en och samma riktning i en smal stråle. Ljuset koncentreras. Laser används idag till en mängd olika saker, tex laserpistol som polis och ögonläkare använder. I laserljus finns bara en färg, tex grön eller röd.
78
Polaroidglas (galler)
Polaroidglas fungerar som ett galler som minskar ljusreflexerna. Bara våglängder som färdas i en viss riktning kommer emellan gallret.
79
Vad är ljusets hastighet?
Ljusets hastighet är 300 000 km/s. Ett ljusår är hur långt ljuset färdas på ett år. En ljusminut är hur långt ljuset färdas på en minut.
80
Friktion
Friktion uppstår när två ytor dras mot varandra. Friktion beror på att ett föremåls yta aldrig är helt slät, då blir det motstånd. Motståndet kallas friktionskraft. Friktion är nödvändigt för att du ska kunna gå på ett underlag.
81
Tyngdpunkt
Punkten där ett föremåls massa samlas. Tyngdpunkten kan finnas inuti föremålet (tex klot) och utanför föremålet (tex en ring). Tyngdpunkten hamnar på olika ställen beroende på föremålets form.
82
Stödyta
Stödytan är den yta som ett föremål har mot underlaget. Stödytan är inte bara den yta som föremålet står på, utan även ytan som är mellan stödpunkterna.
83
Hastighet
Hastighet är hur fort ett föremål förflyttar sig och vilken riktning den har. För att räkna ut hastigheten behöver man veta hur lång sträcka föremålet förflyttar sig samt hur lång tid det tar. Det du då räknar ut är medelhastigheten. En metod för att räkna ut medelhastigheten är att ta sträckan dividerat på hasigheten gånger tiden (s = v gånger t). Medelhastighet kan ha olika enheter. SI-enheten för hastighet är m/s men även km/h och knop är vanliga.
84
Fart
Fart beskriver hur fort något förflyttar sig. Enheten för fart är km/h.
85
Likformig och olikformig rörelse:
Likformig rörelse är en rörelse i konstant hastighet, det betyder att hastigheten är lika stor hela tiden. Exempel på likformig hastighet är en hiss som åker mellan våningar, en bil med farthållare eller en satellit i omloppsbana. Olikformig rörelse är en rörelse där hastigheten förändras. Om ett föremål rör sig olikformigt används medelhastighet. Exempel på olikformig rörelse är en bil som kör i stadstrafik.
86
Acceleration
Acceleration är när farten ökar konstant. Enheten är m/s**2**. Exempel på acceleration är fritt fall, vilket beror på tyngdkraften. Denna acceleration kallas tyngdacceleration. Tyngdacceleration brukar betecknas med ett litet g.
87
Retardation
Retardation är när farten minskar hela tiden. Enheten är m/s**2**. Exempel på retardation är när ett flygplan landas, då saktas farten ner bit för bit hela tiden så att planet kan landa säkert.
88
Galileo Galilei
Galileo Galilei var en vetenskapsman under 1500-1600 talet. Han kallas den första vetenskapsmannen för att han testade sina hypoteser med experiment. Han kasta två klot med samma form och massa från pisa tornet och kom fram till att det föll lika snabbt på grund av tyngdkraften.
89
Newtons lagar
Newtons lagar beskiver krafter och rörelser och gjordes av Isaac newton. De tre lagarna är: 1. **Tröthetslagan:** När ett objekt är i vila eller rörelse så stannar den i vila eller rörelse såvida den inte påverkas av ett annat objekts kraft. (Tex om man kör bil och krockar) 2. **Accelerationslagen:** Desto större massa ett föremål har desto större kraft behövs för att accelerera föremålet. (Tex är det lättare för en vuxen att trycka en vagn än ett barn) 3. **Lagen om reaktion och motreaktion:** När två föremål verkar på varandra med krafter, är krafterna lika stora och motsatt riktade. (Tex när du går trycker du ner på marken och marken trycker tillbaka vilket gör att du kan röra dig fram)
90
Normalkraft
Normalkraft är en kontaktkraft som uppstår när två föremål trycks mot varandra. Normalkrafter behöver inte vara lodräta utan kan också vara vågräta.
91
Centralrörelse
En centralrörelse sker när föremål snurrar runt ett centrum. Ett exempel är en släggkastare precis innan denne kastar iväg släggan. I en centralrörelse finns det alltid en kraft som är riktad inåt, mot rörelsens centrum. Kraften kallas centripetalkraft. Centrifugalkraften är centripetalkraftens motsatta kraft.
92
Fysikaliskt arbete
Fysikaliskt arbete innebär att med kraft förflytta ett föremål en viss sträcka. För att räkna ut arbetet används formeln: Arbete = kraft gånger sträckan. Enheten för arbete är Newtonmeter (Nm) eller Joule (J). Att lyfta föremål är exempel på fysikaliskt arbete.
93
Vad är mekanikens gyllene lag?
Mekanikens gyllene lag är: **Det du vinner i kraft förlorar du i väg.** Det lutande planet är ett tydligt exempel som bygger på mekanikens gyllene lag. Exempel på det lutande planet är: *Skruven* (längre tid att skruva mindre kraft behövs) *liten cykel som cyklar brevid en stor* (får trampa mer men inte lika tungt för att hinna med) *kilen* (tex yxan, snabbt att klyva med men kräver kraft).
94
Mekanisk energi
Mekanisk energi är ett gemensamt namn för rörelseenergi, lägesenergi och elastisk energi. Dessa tre energisorter hänger ihop. Till exempel omvandlas alltid lägesenergi och elastisk energi till stor del till rörelseenergi vid energiomvandlingar.
95
Elastisk energi
Elastisk energi finns hos föremål som tänjs ut eller dras ihop och som sedan vill återfå sitt ursprungliga läge. Till exempel studsbollar, fjädrar och gummisnoddar.
96
Lägesenergi
Lägesenergi är den energi som ett föremål har beroende på hur högt upp eller långt ner det befinner sig. Vatten som rinner i en flod är ett exempel på när lägesenergi omvandlas till rörelseenergi. Det blir extra tydligt vid ett vattenfall. Lägesenergins storlek beror på föremålets tyngd och hur högt upp det befinner sig. En formel för att beräckna lägesenergin är att gångra tyngden med sträckan
97
Periodiska systemet
Periodiska systemet är ett system som innehåller alla grundämnen som är kända idag. De lodräta raderna i periodiska systemet kallas för grupper och de vågräta raderna kallas för perioder. Det finns 18 grupper och sju perioder Ämnena i en grupp har oftast liknande egenskaper eftersom att det har samma antal valenselektroner. Grundämnen eftersträvar fullt yttre elektronskal. Därför ger, tar eller lånar de elektroner med andra atomer
98
Isotop
Isotoper är en variant av ett grundämne som har samma antal protoner men olika antal neutroner. Antalet neutroner avgör vilken isotop av grundämnet det är. Alla grundämnen har isotoper. Isotoperna av ett grundämne får olika egenskaper. Framförallt avgör isotoper om ämnet är radioaktivt eller inte. Det innebär att atomkärnan blir instabil och faller sönder.
99
Atomnummer
Atomnumret visar vilket grundämne det är och hur många protoner grundämnet har i atomkärnan. Protoner har atomnumret 1. Elektroner som är protoner i ett oladdat grundämne har atomnummret 1. Atomnummer är på den nedre delen av talet
100
Masstal
Masstal är antalet partiklar i atomkärnan. Det är samma sak som antalet protoner + antalet neutroner. Masstal är på den övre delen av talet.
101
Linjespektrum
Linjespektrum är en uppdelning av ljuset i olika våglängder där en mängd olika spektrallinjer framträder.
102
Radioaktivitet
Radioaktivitet kallas den process då atomkärnan spontant sönderfaller och avger strålning. Det beror på att atomkärnan innehåller för mycket energi för att den ska vara stabil. Dessa atomer kallas instabila eller radioaktiva. Alla grundämnen över atomnummer 82 är instabila, men de flesta andra grundämnen har någon isotop som är radioaktiv. Radioaktivitet upptäcktes i slutet av 1800-talet av Henry Becquerel och Marie Curie Enheten för radioaktivitet är Gray, vilket anger den absorberada dosen av joniserande strålning.
103
Joniserande strålning (elektroner)
Joniserande strålning är strålning som slår bort elektroner från atomerna den passerar så att joner bildas.
104
Aktivitet (sönderfall)
Aktivitet mäter hur många sönderfall som sker per sekund. Det mäts i Bequerel (Bq) efter fysikern som upptäckte den naturliga radioaktiviteten.
105
Stråldos (Sv)
Stråldos mäter hur mycket energi en kropp (som utsätts för strålning) tar upp per kilo. En människa bör inte få för hög stråldos. Enhet för stråldos är Sievert (Sv).
106
Alfastrålning
Alfastrålning är partiklar med två protoner och två neutroner. Alfastrålning betecknas med (a) alfapartikel. Alfastrålningen når inte så långt, den bromsas snart av luften och kan inte tränga igenom människors hud, men om du äter eller andas in något som skickar ut alfastrålning kan du skadas. Alfastrålning uppstår när en instabil atomkärna börjar släppa iväg partiklar.
107
Betastrålning
Betastrålning består av partiklar. Antingen en elektron, eller en positivt laddad positron. Betastrålning betecknas med (β-) betastrålning. Den kan tränga igenom huden, men inte särskilt långt in i kroppen. Den är mest farlig när den kommer in i kroppen, och ämnen som avger betastrålning kan bli i kvar i kroppen under lång tid och skada celler. Betastrålning uppstår när vissa atomer sönderfaller. Vid betastrålning (β-) omvandlas en neutron till en proton och sedan sänds en elektron ut. Atomnummret ändras och blir ett nytt ämne.
108
Gammastrålning
Gammastrålning är en form av elektromagnetisk strålning med hög energi. Gammastrålning är inte partiklar. Gammastrålning betecknas med (y) gammastrålning. Gammastrålningen har extremt hög frekvens och kort våglängd, så den bär mycket mer energi än en vanlig strålning. Gammastrålning når längst och är svårt att skydda sig mot. Flera centimeter tjockt betong- och blylager kan användas som skydd.
109
Sönderfall
Vid ett radioaktiv sönderfall så förändras strukturen hos den atomkärna som sönderfaller. Sönderfall sker slumpmässigt så det är omöjligt att förutsäga när en enskild radioaktiv atomkärna ska sönderfalla. Ett radioaktivt grundämne sönderfaller i en hastighet som är unik för just den isotopen
110
Halveringstid
Halveringstid mäter hur lång tid det tar för att hälften av ett ursprungligt ämne ska sönderfalla. Till exempel har uran halveringstiden 4,5 miljarder år. Vid gammastrålning innebär halveringstiden att hälften av aktiviteten (strålningen) har försvunnit.
111
Kol 14-metoden
Kol 14-metoden är en metod som används för att bestämma åldern på organiska föremål som är upp till 50 000 år gamla. Efter 50 000 år har det mesta av kol-14 sönderfallit och är omöjligt att mäta. När organismer lever lagras kol i kroppen som den tar upp från atmosfären. Det mesta är kol-12 och en liten del är kol-14. När organismen dör sönderfaller det kol-14 som har lagrats. Genom att jämföra halten av kol-12 med kol-14 kan åldern bestämmas.
112
Sönderfallsserier
Sönderfallsserier är förlopp där radioaktiva grundämnen sönderfaller till något som i sin tur också är radioaktivt och sönderfaller. Grundämnet kan sönderfalla i många led tills en stabil isotop bildas. Sönderfallsserien sammanställs i tabeller.
113
Nyttig strålning (Ks, Sfm, Sik, R, Ma)
**Kosmisk strålning:** Radioaktiva partiklar som kommer från rymden. **Strålning från marken:** Gammastrålning som sänds ut från radioaktiva isotoper i berggrunden. **Sönderfall inuti kroppen:** Radioaktiva isotoper (främst kol-14 och kalium-40) som ger en viss strålning i kroppen. **Radon:** Radioaktiv gas som antingen finns i berggrunden under huset eller i husets byggnadsmaterial. **Medicinisk användning:** En dos radioaktiv strålning som man får när man röntgar sig hos en läkare eller tandläkare.
114
När används radioaktivitet till något bra?
Radioaktivitet kan användas till: **Röntgen:** Joniserande strålning används för att undersöka skelettet. **Cancerbehandling:** Betastrålning används för att stråla och därigenom döda cancertumörer. **Livsmedel:** Genom att bestråla livsmedel ökar hållbarheten. **Åldersbestämning:** Kol 14–metoden används flitigt för att åldersbestämma föremål.
115
Faror med radioaktivitet:
1. Radioaktivitet med sin joniserande strålning är cancerframkallande. 2. Radioaktivitet kan användas för atom- och vätebomber som kan användas för militärt bruk. 3. Radioaktivt avfall sprids vid kärnkraftsolyckor, områderna blir kontaminerade. 4. Att få en hög stråldos är direkt dödligt.
116
Fission
Vid fission, även kallat kärnklyvningen frigörs också ett antal fria neutroner som i sin tur klyver andra uranatomer. Det blir en kedjereaktion. När uran-235 bestrålas med neutroner kommer urankärnan att splittras till mindre atomkärnor. Om denna kedjereaktion får fortsätta bildas till slut extremt mycket ljus, värme och joniserande strålning. Den som löste fissionens gåta var Lise Meitner
117
Einsteins formel: E = mc*2*
Energin = massan gånger ljushastigheten i kvadrat.
118
Fusion
Vid fusion sätts lätta atomkärnor ihop till större. Det krävs extremt högt tryck och temperatur för att detta ska kunna ske. Fusion sker tex i solen.
119
Gravitation
Gravitationen gör att föremål dras mot varandra. Ju större massa desto större gravitation. Gravitationen är den svagaste av grundkrafterna men den är alltid attraherande och verkar över stora avstånd. Gravitationen påverkar allting, det är en universell kraft. Alla föremål med massa har gravitation.
120
Elektromagnetism (elektronskal)
Elektromagnetism håller kvar elektronerna i sina elektronskal runt atomkärnan. Denna kraft är precis lagom stor för att universum ska kunna existera. Hade den varit för svag skulle universum bara bestått av lösa partiklar eftersom ingenting hållits samman. Elektromagnetismen är mycket starkare än gravitationen.
121
Elementarpartiklar
I universum finns fyra grundkrafter och 17 olika partiklar. Dessa partiklar kallas elementarpartiklar och de bygger upp naturens grundämnen.
122
Stark kärnkraft (håller samman)
Den starka kärnkraften håller samman neutroner och protoner i atomkärnan. Elektronerna är opåverkade av denna kraft. Den starka kärnkraften förmedlas av en partikel som kallas gluon, efter engelskans glue = klister.
123
Svag kärnkraft (sönderfall)
Den svaga kärnkraften är orsaken till radioaktivt betasönderfall. En neutron i kärnan förvandlas till en proton, en elektron och en neutrino (elementarpartikel). Elektronen är opåverkad av den starka kärnkraften och sticker med en gång. Den före detta neutronen fortsätter sitt liv som proton.
124
Energikälla
En energikälla är något där energi kan utvinnas och omvandlas till energislag som är enkla att använda för människor. En energikälla kan vara en naturresurs, till exempel ett oljefält eller ett naturfenomen till exempel ett vattenfall.
125
Energibärare
Energibärare är något som lagrar eller transporterar energi. Varmt vatten är en vanlig energibärare i städer eftersom fastigheterna värms upp med fjärrvärme. Elektriciteten transporteras till och används i hemmen. Fossila bränslen till exempel bensin i bilar är också ett exempel.
126
Förnybara energikällor (Bb, V-S-Vk, Ve, Ge) och icke förnybara (Kb, Fb, Ng)
Energikällor delas in i förnybara och icke förnybara. Förnybara energikällor (flödande energikällor) är energikällor som kan användas för att framställa el och värme utan att de tar slut. Exempel på förnybara energikällor är biobränsle, vind, sol- och vattenkraft, vågenergi och geotermisk energi. Icke förnybara energikällor (lagrade energikällor) är sådana energikällor som inte återskapas av naturen eller som tar väldigt lång tid att återskapa, ofta flera miljoner år. Den lagrade energin kommer en dag att ta slut. Exempel på förnybara energikällor är kärnbränsle, fossila bränslen och naturgas.
127
Ledningar (elnät)
En ledning är en tråd- eller rörformig anordning för fortlöpande transport av elektricitet, värme eller något strömmande ämne. Ledningarna kallas elnät och är indelade i två olika typer, *stamnätet* och *distributionsnät* (som delas in i regionnät och lokalnät). **Stamnätet** kan liknas vid en motorväg där högspänningsel transporteras över långa avstånd. Spänningen i stamnätet är hög för att undvika att elenergin omvandlas till värmeenergi (förluster). En elproducent (tex ett vattenkraftverk) producerar el och sänder in den i stamnätet. För att elen ska kunna användas måste spänningen sänkas, det görs i en transformatorstation och sedan fortsätter den transporteras i ett **distributionsnät** (eller lokalnät). De kan ägas av kommunen eller privata företag, som ansvarar för att alla i området ska få el.
128
Hur fungerar ett kärnkraftverk?
I ett kärnkraftverk finns ett antal reaktorer där kärnenergi omvandlas till elektrisk energi. Mitt i reaktorn finns reaktorhärden där neutroner klyver det radioaktiva uran-235 under kontrollerade former. Kring reaktorhärden finns vatten. När uran klyvs skapas nya radioaktiva grundämnen som bromsas in av vattnet. Vattnet värms upp av friktionsvärmen från dessa och börjar då koka. Ångan från det kokande vattnet driver en turbin. Turbinens rörelse leds in i en generator som omvandlar ångans rörelseenergi till elektriskt energi. För att kunna kontrollera hastigheten i kedjereaktionen används styrstavar.
129
För- och nackdelar med kärnkraft:
*Fördelar:* 1. Kärnkraften är en pålitlig och driftsäker energikälla som är enkel att reglera, både sommar som vinter. 2. Kärnkraft är inte alls beroende av väder och vind. 3. Kärnkraften har inga koldioxidutsläpp och den bidrar därför inte till växthuseffekten. *Nackdelar:* 1. Uranbrytningen medför risk för radioaktivt läckage ut i naturen. 2. Kärnavfallet är radioaktivt och måste förvaras i berggrunden under 100 000 år. 3. Risk för kärnkraftsolyckor. Det har inträffat två stora hittills: Tjernobyl och Fukushima.
130
Hur funger ett vattenkraftverk?
Vattenmagasinet har högre höjd än turbinen, vilket ger vattnet lägesenergi. Genom att reglera mängden vatten som rinner igenom intaget i dammen kan man kontrollera elektricitetsproduktionen. När vattnet rinner förbi turbinen, omvandlas lägesenergin till rörelseenergi. Rörelseenergin driver en generator genom en propellerliknande turbin. Generatorn har en magnet på axeln som snurrar inuti spolar, vilket omvandlar rörelseenergin till elektrisk energi. Slutligen, genom en transformator, anpassas strömmen för att skickas iväg i ledningarna.
131
För- och nackdelar med vattenkraft:
*Fördelar:* 1. Vattenkraften är en pålitlig och driftsäker energikälla som är lätt att reglera. 2. Vattenkraften är en förnybar energikälla. Inga restprodukter eller utsläpp i miljön. 3. Vattenkraften har lång livslängd. *Nackdelar:* 1. Vattenkraftverken måste byggas i lämpliga vattendrag vilket gör att de flesta finns i norra Sverige medan den största elförbrukningen finns i andra delar av landet. Det innebär långa transportsträckor för elektriciteten vilket medför energiförluster. 2. Vattenkraftverken påverkar den biologiska mångfalden i området kring kraftverket negativt. 3. Vattenkraftverk är enorma konstruktioner som tar mycket plats
132
Hur fungerar ett kolkraftverk?
Kolkraftverk drivs vanligtvis med stenkol eller brunkol som tillhör de icke förnybara energikällorna. Kolet krossas till pulver för att brinna mer effektivt. Värmen från förbränningen används för att koka vatten till vattenånga. Vattenångan driver en turbin som sedan driver en generator för att producera elektrisk energi. Vattenångan kondenseras och återgår till värmepannan för att återanvändas. Det är en smart process för att generera el. Miljöpåverkan från kolkraftverk beror på hur moderna de är och hur väl de renar sina avgaser från farliga ämnen som svaveldioxid. Svaveldioxiden kan orsaka surt regn. Det beror också på hur rent kolet är från andra föroreningar.
133
För- och nackdelar med kolkraft:
*Fördelar:* 1. Stenkol och brunkol beräknas räcka i ytterligare 200 år. Det betyder att tillgången är tryggad och att priset är stabilt. 2. Det är enkelt att transportera, lagra och använda kol. Det går att reglera användningen till dagar som kräver mycket energi. 3. Fossila bränslen innehåller mycket energi. *Nackdelar:* 1. Kol förorenar naturen vid brytning och sprider giftiga ämnen i atmosfären till exempel kvicksilver. 2. Kolkraftverken släpper ut mycket koldioxid som bidrar till att förstärka växthuseffekten och den globala uppvärmningen.
134
Hur fungerar ett vindkraftverk?
Vindkraft är en förnybar energikälla som byggs ut i snabb takt i hela världen. Vinden skapas när naturen försöker jämna ut tryckskillnader. Det blåser oftast mer högre upp i atmosfären än nära marken. Därför är vindkraftverken vanligtvis ganska höga, runt 100 meter. De har en rörlig överdel och en rotor som automatiskt anpassar sig efter vindriktningen. Det är en smart teknik för att utnyttja vindens kraft. När vinden får rotorn att snurra, omvandlas rörelseenergin till elektrisk energi genom en generator. Sedan leds elektriciteten till en transformatorstation där den anpassas till rätt styrka för att kunna transporteras vidare. På så sätt kan vi använda vindkraften för att generera el.
135
För- och nackdelar med vindkraft:
*Fördelar:* 1. Vindkraftverk kan placeras längs större delen av Sveriges kuster. 2. Vindkraften är en förnybar energikälla som inte bidrar till växthuseffekten. 3. Vindkraften är en beprövad teknik som kräver lite underhåll och är enkel att sätta upp. *Nackdelar:* 1. Vinden innehåller lite energi så ett vindkraftverk ger relativt lite elektricitet. Det behövs många vindkraftverk för att få ut en bra effekt. 2. Rotorbladen snurrar bara när det blåser vilket innebär att man måste komplettera med andra kraftverk. 3. Dyra kostnader att uppföra vindkraftverken gör att staten måste subventionera dem för att de ska kunna konkurrera med andra kraftverk. 4. Vindkraftverken kräver stora ytor att stå på. De bullrar och många tycker att de är fula när de står i vackra landskap.
136
Hur fungerar solceller?
Solkraftverk använder solceller. En solcell är en tunn skiva, ofta tillverkad av kisel. När solens strålar träffar solcellerna uppstår elektrisk spänning mellan framsidan och baksidan av solcellen. Genom att koppla en ledning mellan fram och baksida på cellen bildas ström i form av likström. Denna ström är liten och för att få högre ström seriekopplas (och parallellkopplas) flera solceller. Solceller tar vara på 16-20 procent av den inkommande ljusenergin
137
För- och nackdelar med solceller:
*Fördelar:* 1. Solceller är en förnybar energikälla som inte avger några föroreningar (undantag vid tillverkningen av solcellerna). 2. En tyst och diskret energikälla. Solcellerna kan enkelt läggas på hustak utan att det blir fult. 3. Solceller kan nyttjas på avlägsna platser långt från elledningar. Det är bra för länder med dåligt elnät. Den producerade elen måste användas direkt. Elen kan dock lagras om den används för att ladda upp batterier. *Nackdelar:* 1. Solceller kräver mycket plats och påverkas av skugga och placering. 2. Väderberoende, fungerar dåligt på vintern och inte alls på natten. Det behövs en kompletterande energikälla eller batterier. 3. Solceller är dåliga på att omvandla ljus energi till elektrisk energi. Solceller har låg verkningsgrad och inte så hög effekt.
138
Solkraft
Solkraft är ett samlingsnamn för olika sätt att omvandla solens energi, ljusenergi till elektrisk energi och värmeenergi. Det är en förnybar energikälla.
139
Hur fungerar termisk solkraft?
Termisk solkraft (Concentrated Solar Power, CSP) är ett solenergisystem där linser eller speglar samlar solljus från ett stort område till en liten yta. Dessa anläggningar är vanliga i länder med mycket och stark sol, till exempel runt Medelhavet eller i USA (Kalifornien). Väldigt många speglar fokuserar solens strålar till en yta som blir väldigt varm. Värmen driver sedan en turbin som med hjälp av en generator omvandlar rörelseenergin till elektrisk energi.
140
För- och nackdelar med termisk solkraft:
*Fördelar:* 1. Ger mycket och ren energi. 2. Termisk solkraft kan utnyttjas på platser som inte går att använda till andra saker, så länge det är varmt. *Nackdelar:* 1. Stora kostnader att bygga och underhålla. 2. Tar mycket plats. 3. Det går inte att reglera effekten. 4. Kan bara användas på platser i världen med mycket och stark sol.
141
Geotermisk värme/energi
Den geotermiska energin finns lagrad i jordskorpan från det att jorden skapades, samt från sönderfall av radioaktiva grundämnen som finns i marken. På flera ställen i världen och i historien finns exempel på när den geotermiska energin tagits tillvara på. Romarna anlade flera bad vid varma källor som finns kvar än idag. På Island visar sig denna energikälla genom gejsrarna.
142
Hur fungerar geotermisk värme?
Det fungerar olika beroende på vilket ändamål anläggningen har. Ofta används värmen från denna energikälla till att värma upp hus. Det kallas vanligtvis för bergvärme eller jordvärme och är vanligt i alla typer av fastigheter. Ofta pumpas vatten (ibland etanol) ner i ett djupt hål och värms upp. När det kommer upp till ytan koncentrerar en värmeväxlare värmen och värmer huset. Kvar blir kallare vätska som pumpas ner i hålen igen för att värmas upp ytterligare en gång. Att producera elektricitet är svårare. Då krävs rejäla hål på flera kilometer så att värmen från hålen blir så hög att den kan driva turbiner, som sedan via generatorer omvandlar värmeenergin till elektrisk energi.
143
För- och nackdelar med geotermisk värme:
*Fördelar:* 1. Anläggningen tar liten plats vid markytan och förbrukar lite resurser. 2. Geotermisk energi är billig och pålitlig. 3. Släpper ut betydligt mindre växthusgaser än fossila bränslen. *Nackdelar:* 1. Stora anläggningar byggs huvudsakligen på gränsen mellan kontinentalplattorna och kan i enstaka fall ge upphov till jordbävningar. 2. Geotermisk energi har ett visst utsläpp av växthusgaser och giftiga grundämnen till exempel arsenik och kvicksilver. 3. De riktigt stora anläggningarna kräver stora investeringar.
144
Hur fungerar ett värmekraftverk?
Värmekraftverk liknar både kolkraftverk och kärnkraftverk. Vatten värms upp och ångan driver en turbin som i sin tur får en generator att producera elektricitet. Det fungerar på samma sätt som i ett kolkraftverk. Skillnaden är vilket bränsle som används. I värmekraftverk kan både fossila bränslen eller biobränslen användas. Värmekraftverk använder värme för att producera elektricitet. Biobränsle är organiskt material till exempel avfall, rester från avverkning av skog eller biogas. Gemensamt för dessa är att de är koldioxidneutrala. Avfallet släpper inte ut mer koldioxid än vad det lagrat i sig. Till exempel ett träd tar upp koldioxid under sin levnadstid som det släpper ut när det eldas upp. Enbart brännbara ämnen kan räknas som biobränslen.
145
För- och nackdelar med värmekraft:
*Fördelar – Endast om de använder biobränslen:* 1. Värmekraftverken ökar inte koldioxidhalten i atmosfären och bidrar inte till att förstärka växthuseffekten eller den globala uppvärmningen. 2. Det är en förnybar energikälla. 3. Värmekraftverken skulle kunna ersätta beroendet av fossila bränslen. 4. Avfall kan användas som bränsle. *Nackdelar:* 1. Odlingen av biobränslen utnyttjar mark där livsmedel istället kunnat odlas i främst fattiga länder. Det kan ibland orsaka svält. 2. Vissa forskare hävdar att framställningen av biobränslen ändå ger koldioxidutsläpp.
146
Astronomi
Astronomi betyder läran om universum. Astronomi tillhör den äldsta naturvetenskapen och det finns inslag av den i många, om inte alla gamla kulturer. En annan viktigt funktion som astronomi haft, även i mer modern tid är för att kunna navigera. Med hjälp av stjärnor går det enklare att bestämma sin position, eftersom det är enkelt att hitta polstjärnan på natthimlen. Den pekar alltid mot norr eftersom den ligger exakt i linje med jordaxelns riktning. Idag är vi noga med att skilja mellan astronomi och astrologi. Astrologi handlar om att tolka hur planeters och stjärnors rörelser påverkar och ger förutsägelser för människors liv, alltså hur vårt öde påverkas av himlakropparna. Idag lever det kvar i t.ex. horoskop.
147
Exempel på stjärnbilder
Cassiopeja, Pegasus, Tvillingarna, Karlavagnen och Orion
148
Geocentrisk världsbild
Den geocentriska världsbilden var en gammal föreställning att jorden var universums centrum. Runt jorden fanns olika sfärer där planeterna rörde sig i perfekta banor. På sfären längst ut satt stjärnor fast. De kallades fixstjärnor.
149
Heliocentrisk världsbild
Den heliocentriska världsbilden var en gammal föreställning att solen var universums centrum och att allt kretsar runt den. Denna världsbilden växte fram till största del på 1500-talet.
150
Världsbilden nu för tiden
Nu för tiden så har varje individ sin egen unika världsbild som är formad av personliga erfarenheter, utbildning, sociala sammanhang och psykologiska faktorer. Exempel på några teorier är big bang och inflationsteorin
151
Big Bang
Man tror att för 13. 8 miljarder år sedan så började rymden/rummen expandera. Detta är Big Bang teorin om hur universumet föddes. Allting började med en punkt, där all materia var samlad, utanför denna punkt fanns inget. Den punkten exploderade, alltså började expander, vilket ledde till att materien började spridas. I början var universumet väldigt varmt, flera miljontals grader. Innan big bang var det bara energi. När materien spred sig så svalnade universumet. Detta gjorde att subatomära partiklar, alltså neutroner, protoner och elektroner, kunde bilda atomer som helium och väte. Dessa grundämnen är fortfarande de vanligaste i universum. Bakgrundsstrålning är ekot från Big Bang så vi kan på ett tekniskt sett fortfarande höra ekot av den stora smällen. I allt högre hastighet expanderas universumet, detta innebär att universumet blir kallare.
152
Idag tror astronomerna att universum består av (Sm, Mm, Me):
**Synlig materia:** Grundämnen i stjärnor och planeter som beräknas finnas i universum. **Mörk materia:** Ett oupptäckt ämne som måste finnas om beräkningarna ska stämma **Mörk energi:** Eventuellt är det den oupptäckta kraft/ämne som gör att galaxer rör sig från varandra. Ingen vet säkert.
153
Solsystem
Vårt solsystem består av solen, de åtta planeterna som kretsar runt den, och tusentals månar, dvärgplaneter och kometer. Ordningen på de åtta planeterna är: Merkurius, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus.
154
En stjärnas liv (färgerna):
Stjärnor har olika temperatur beroende på storlek. De röda är minst och svalast, ca 3000 C på ytan och kärnfusionen i deras inre går långsamt. De kan lysa i mer än 15 miljarder år. När den dör så krymper den till svartdvärg En gul stjärna, som vår sol, har en temperatur på ytan på ca 6000 C och de lever i ca 10 miljarder år. När den dör så sväller den upp till en rödjätte och sedan krymper till en svartdvärg. De vita/blå stjärnorna är störst och varmast, ca 30 000 C, och deras livslängd är osäker, de är instabila och kan explodera. När den dör blir den till en supernova, och sedan antingen en neutronstjärna eller ett svarthål, beroende på dess storlek
155
Himlakropp
En himlakropp är ett föremål i rymden. Det kan vara en planet, en måne eller något föremål som finns utanför solsystemet.
156
Exempel på himlakroppar:
1. **Månar** är himlakroppar som cirkulerar runt en planet. 2. **Meteoroider** är smågrus i rymden och finns i storlek från sandkorn till klippblock på tio meter eller mer. När den kommit in i jordens atmosfär kallas den för meteor och när den kraschar kallas den för meteorit. 3. **Komet** är en himlakropp som rör sig runt eller i närheten av vår sol. 4. 4. **Dvärgplanet** är en himlakropp som går i omloppsbana kring en stjärna, inte samma sak som en måne. 5. **Vit dvärg / svart dvärg** är en fas hos en stjärna i dess dödskamp. En vit dvärg uppstår när bränslet hos en röd jätte förbrukats och den drar ihop sig. När den svalnat kallas den svart dvärg. 6. **Röd dvärg** är en typ av stjärna som gör slut på sitt bränsle långsamt och därför blir otroligt gammal. 7. **Nebulosa** är utspritt väte och helium som klumpat ihop sig till ett gasmoln. Ur dessa moln föds stjärnor. 8. **Nova/supernova** är en explosion som utgör en del av en stjärnas dödskamp. 9. **Svart hål** är en himlakropp som har så kraftig gravitation att ingenting kan lämna den, inte ens ljuset. Svarta hål finns i centrum av galaxer.
157
Galax/galaxhoppar
När många stjärnorna är samlade nära varandra kallas det för galax och de kan ha olika former och när flera galaxer råkar vara nära varandra så kallas de galaxhopar.
158
Satelliter
En satellit är någonting som snurrar runt jorden. Finns naturlig (tex månen) och tillverkade av människan (tex tv-satelliter)
159
Rymdsonder
En rymdsond är en rymdfrakost utan besättning som undersöker himlakroppar i solsystemet. Exempel på rymdsonder är New horizons som skickades till dvärgplaneten Pluto 2015 och fyra andra sonder som skickades upp på 70-talet som nu är på väg ut ur solsystemet.
160
Rymdteleskop
Rymdteleskop är teleskop som ligger i omloppsbana utanför jordens atmosfär. En stor fördel är att de inte påverkas av jordens väder eller elektromagnetiska störningar. Exempel på rymdteleskop är hubbleteleskopet.
161
Liv i universum
I nuläget finns inga bevis för liv av vår typ (eller någon form av liv alls) i rymden / utanför jorden. Många stora satsningar görs av både NASA och Esa i sökning för liv i universum.
162
Vad är optiska fibrer?
Optiska fibrer är tunna trådar av glas eller plast som används för att överföra ljus och information över långa avstånd. De är viktiga för snabb och pålitlig kommunikation, som internet och telefonsamtal.
163
Hur fungerar optiska fibrer? (trådar)
Optiska fibrer fungerar genom att skicka ljus genom tunna trådar av glas eller plast. Ljuset studsar inuti fibrerna och kan överföra information på ett snabbt och effektivt sätt över långa avstånd.
164
Laboration
Laboration är ett praktiskt experiment i forskning, teknisk analys eller undervisning, ofta utfört i ett laboratorium.
165
Vakuum
Vakuum är ett utrymme som inte innehåller någon materia, alltså ett tomrum. I vardagslag betyder vakuum en volym där trycket är mindre än atmosfärstrycket.
166
Blixt
Blixt är ett naturfenomen som uppkommer i I åskmoln.
167
Hur uppkommer blixt
Så här uppkommer blixtar: I åskmoln uppstår elektriska laddningar, de positiva sparas i den övre delen av molnet och de negativa i den nedre delen. Spänning ökar mellan delarna och till sist så blir spänningsskillnaden så stor att det sker en elektrisk urladdning, och när urladdningen sker luften så kraftigt upphettad att den blir lysande.
168
Fokus/brännpunkt
Punkten där ljuset samlas i linser och speglar
169
Vilken strålning kan joniserande strålning komma från?
Joniserande strålning kan komma från: **Partikelstrålning** (alfastrålning/betastrålning), vilket är ämnen vars atomkärnor faller sönder och då sänder ut partiklar. **Elektromagnetisk strålning** (röntgenstrålning och gammastrålning), vilket är den elektromagnetiska strålningen med allra högst energi