KOSMOS KOPIMAPPE A ERIK BOTH HENNING HENRIKSEN NINA TROELSGAARD JENSEN. GYLDENDAL Gyldendal Dette materiale må kun anvendes på Skovbo Efterskole

Transkript

1 KOPIMAPPE A ERIK BOTH HENNING HENRIKSEN NINA TROELSGAARD JENSEN GYLDENDAL

2 FYSIK OG KEMI Kopimappe A 1. udgave 1. oplag Gyldendalske Boghandel, Nordisk Forlag A/S, København Forlagsredaktion: Jesper Frænde og Søren Lundberg Ekstern redaktør: Svend Hessing Grafisk tilrettelæggelse: Carsten Schiøler Tegninger: Lars Petersen Fotos: Søren Lundberg ISBN ebog Kopiering fra denne bog er tilladt. INDHOLD

3 START PÅ FYSIK TID 1.1 Gæt et minut Soluret Penduluret Tid rundt på Jorden Reaktionstider Cirkusfysik og reaktionstider 16 Eksperiment: Hvad er din reaktionstid 18 LÆNGDE 1.7 Længde, bredde og tykkelse 20 Eksperiment: Længdemåling 21 TEMPERATUR 1.8 Varme og kulde 22 Eksperiment: Mål temperaturen forskellige steder på skolen Termometer med luft og vand Vandtermometer 25 MASSE 1.11 Vands masse 26 Eksperiment: Vejning 27 Projekt: Jordomrejsen 28 Prøv dig selv 29 Blandede opgaver 31 Tip STOFEGENSKABER TILSTANDSFORMER 2.1 Kog isterninger Temperaturkurve Køleeffekt Termometres nøjagtighed 37 FASTE STOFFER 2.5 Varmeudvidelse Tinfigurer Densitet af faste stoffer 40 VÆSKER 2.8 Densitet af væsker Kolde væsker Væsker i lag Et svævende æg Observation af kogning 45 LUFTARTER 2.13 Varmeudvidelse Popcorn Tøris 48 TRYK OG OPDRIFT TYNGDEKRAFT 3.1 Måling af tyngdekraften Luftmodstand Gnidningsmodstand 56 TRYK 3.4 Tryk og areal 57 TRYK I LUFT OG VÆSKER 3.5 Atmosfæren Barometer Luften krøller dåser 60 OPDRIFT 3.8 Isbjerget Skibe Archimedes 63 Projekt: Solsystemet 64 Prøv dig selv 65 Blandede opgaver 67 Tip ELEKTRICITET ELEKTRISK LADNING 4.1 Elektriske kræfter Elektricitet samler små kugler op 70 ELEKTRISK STRØM OG BATTERIER 4.3 Citronelementet Et simpelt elektrisk kredsløb Amperemeter Multimeter Strømstyrker og spændingsforskelle 76 SPÆNDING OG RESISTANS 4.8 Et batteris spænding Voltasøjlen Batterier i serie Ledningsevne Resistans Ohms lov Elektriske diagrammer 87 ELEKTRISKE KREDSLØB 4.15 Serieforbindelser Sikringer Elektrisk effekt og pris 92 Projekt: Lysdæmperen 93 Prøv dig selv 94 Blandede opgaver 96 Tip Projekt: Vandets kredsløb 49 Prøv dig selv 50 Blandede opgaver 52 Tip 15 53

4 START PÅ KEMI HVAD ER KEMI 5.1 Hvilke stoffer kender I Rent vand Kemi og sanserne 103 EGENSKABER FOR KEMISKE STOFFER SPECIELT GLAS 5.4 Køkkenredskabers fysiske egenskaber Hvilket stof Varmeledning i glas og jern Er vand en god varmeleder 107 UDSTYR TIL KEMI 5.8 Glasrør Navne på kemisk udstyr Find rundt i fysik/kemi-lokalet Måling af væskers rumfang Filtrering 113 SIKKERHED I FYSIK/KEMI-LOKALET 5.13 Kørekort til bunsenbrænderen Kørekort til opvarmning af en væske i et reagensglas Stødkogning Sikre og usikre arbejdsmetoder 117 Projekt: Sikkerhed 119 Prøv dig selv 121 Blandede opgaver 123 Tip STOFFER I HVERDAGEN VAND ER FORUDSÆTNINGEN FOR LIV 6.1 Opløseligt eller uopløseligt Densitetsbestemmelse af cola Vi laver te 127 OPLØSELIGHED 6.4 Opløselighed i vand Hvor meget køkkensalt kan der opløses i vand Indvinding af salt fra havvand så salt som Det Døde Hav Opløselighed i varmt vand Opløsning af sukker i vand 132 KRYSTALLER 6.9 Krystalskrift hvidt på sort Hvide og røde krystaller Krystaller dannes lynhurtigt i en overmættet opløsning 136 ADSKILLELSE AF STOFFER 6.12 Vi skiller stoffer fra hinanden Filtrering og inddampning 138 Projekt: Sukkerindhold i cola og andre læskedrikke 139 Prøv dig selv 140 Blandede opgaver 142 Tip GRUNDSTOFFER OG KEMISKE FORBINDELSER ATOMER 7.1 Størrelsen af et atom Atomets opbygning Antal atomer i en kemisk reaktion 148 GRUNDSTOFFER 7.4 Grundstoffer Grundstoffernes atomnummer 151 KEMISKE FORBINDELSER OG MOLEKYLER 7.6 Grundstoffer og kemiske forbindelser Grundstoffers og kemiske forbindelsers egenskaber Kemiske formler 155 KROMATOGRAFI 7.9 Farver i filtpenne (tusser) Farvestoffer i chokoladelinser Farvestoffer i m&m s chokoladepastiller 159 Projekt: Flotte farvemønstre med kromatografi på papir eller en T-shirt 162 Prøv dig selv 165 Blandede opgaver 167 Tip ILD STOFFER BRÆNDER 8.1 Hvilket stof er der mest carbon i Vi laver trækul Antændelse af stearin At tænde et stearinlys Bunsenbrænderens to flammer Høj og lav temperatur i bunsenbrænderflammen 179 ILD OG FLAMMER 8.7 Antændelse af tændstikker Temperaturen i bunsenbrænderens flamme Stearinlysets flamme 183 TÆNDE ILD 8.10 Forbrænding af tændstikker Glødefri tændstikker Paraffinbehandling af træ til tændstikker Paraffinerede og glødefri tændstikker 188 ILDEBRAND 8.14 Slukning af ild Vi bygger en lille kulsyreslukker Vi bygger en skumslukker 192 Projekt: Intet kan blive til noget, og noget kan ikke blive til intet 194 Prøv dig selv 197 Blandede opgaver 199 Tip

5 FYSIK

6

7 START PÅ FYSIK TID SEKUNDER, MINUTTER OG TIMER 1.1 Gæt et minut Formål I skal undersøge, om det er muligt at gætte, hvor længe et minut varer. Materialer Stopur 1. Hold et stopur i hånden. 2. Luk øjnene, og start stopuret samtidigt. 3. Stop uret, når du tror, der er gået et minut. 4. Hvad viser uret 5. Hvor mange sekunder ramte du ved siden af Brug pulsen som tidsmåler. Et menneskes hjerte slår med en bestemt rytme. Hjertets rytme kan mærkes, når blodet strømmer gennem blodårerne. I skal bruge pulsslaget som ur. 1. Mærk pulsslaget ved at lægge pege- og langfinger på halsen under kæbebenet. Det kan være nødvendigt at flytte fingrene lidt rundt eller trykke en lille smule for at mærke pulsslaget. 2. Tæl antallet af pulsslag i præcis 60 sekunder. Antal pulsslag på 60 sekunder: 3. Luk øjnene og brug pulsen som tidsmåler til at gætte, hvornår der er gået et minut. 4. Sig nu, når du begynder, og nu, når du tror, der er gået et minut. En hjælper skal starte og stoppe stopuret. 5. Hvad viser uret 6. Hvor mange sekunder ramte du ved siden af Kan pulsen bruges som tidsmåler Hvorfor/Hvorfor ikke A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 7

8 START PÅ FYSIK TID TIDSMÅLERE 1.2 Soluret (1) Formål I skal bygge et solur. Når Solens lys rammer huse, træer og andet på Jordens overflade, kastes der skygge. Skyggen flytter sig i takt med, at Solen bevæger sig hen over himlen. Det betyder, at skyggens retning kan vise, hvad klokken er. Materialer Kosmos soluret Saks Hobbykniv Limstift Kompas 1. Klip soluret nøjagtigt ud. 2. Sæt det sammen efter anvisningerne på modellen. 3. Sæt soluret i en solrig vindueskarm og vend det, så kompasrosen i bunden passer med verdenshjørnerne. Brug kompasset. 4. Aflæs tidspunktet på skalaen. Viser uret den rigtige tid 5. Gem soluret, så det kan bruges igen. Hvilke fordele og ulemper er der ved at bruge solure A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 8

9 START PÅ FYSIK TID TIDSMÅLERE 1.2 Soluret (2) Bukkes langs denne kant og limes fast bag på urskiven. Det lille sorte rektangel midt på urskiven klippes eller skæres ud. Solur Bukkes lidt langs den hvide linje S Ø V Fodstykke N Søjle Bukkes omkring den sorte kant og limes sammen på bagsiden. Der må ikke komme lim på papiret bag de lysegrå flader. Derefter bukkes de lysegrå flapper lidt ud. Spidsen trækkes op gennem fodstykket. Der smøres lim på de to lysegrå flader, der limes fast under fodstykket. Søjle Klip eller skær det hvide rektangel ud. Hele det lysegrå felt påføres lim. Solurskiven sættes ned over søjlen og limes fast til det grå felt på fodstykket. A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 9

10 START PÅ FYSIK TID TIDSMÅLERE 1.3 Penduluret Formål I skal lave et pendul, der kan svinge med nøjagtig én svingning pr. sekund. Et pendul kan laves af en snor med et lod for enden. Fører man loddet ud til siden og slipper det, vil det svinge frem og tilbage. Loddets bevægelse, fra det slippes, til det er tilbage samme sted, kaldes en hel svingning. Tiden for en hel svingning kaldes svingningstiden, T. Materialer Stativ Stativklemme Sytråd på garntrisse Møtrik Stopur Muffe 1. Sæt stativklemmen fast på stativet. 2. Spænd garntrissen fast i stativklemmen. 3. Bind møtrikken fast i enden af sytråden. 4. Træk sytråden ud, så pendulet bliver 40 cm langt. 5. Start pendulet ved at trække det lidt ud til siden og slippe det. 6. Brug stopuret til at måle, hvor lang tid pendulet er om at svinge 10 hele svingninger. Tiden for 10 svingninger: 1/2 svingning Start Stop T 10 = s. 7. Find svingningstiden for én svingning ved at dividere tidsmålingen med 10. Svingningstid for én svingning: T = s. 8. Justér længden af tråden i pendulet, indtil det har en svingningstid på 1 sekund. Hvor lang skal tråden være, for at pendulet svinger med svingningstiden T = 1 s Pendullængde l 1 = cm. 9. Justér længden af tråden i pendulet, indtil det har en svingningstid på 2 sekunder. Hvor lang skal tråden være, for at pendulet svinger med svingningstiden T = 2 s Pendullængde l 2 = cm. Når pendullængden bliver større, bliver svingningstiden Når pendullængden bliver mindre, bliver svingningstiden A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 10

11 START PÅ FYSIK TID JORDEN DREJER 1.4 Tid rundt på Jorden (1) Formål I skal bygge en tidscylinder, der kan vise klokken i forskellige dele af verden. Når det er dag i Danmark, er det nat i Australien. Når klokken er 12 i Danmark, er den 11 i London. Den 25. august står Solen op kl i Rønne, men først kl i Esbjerg. Det skyldes alt sammen, at Jorden roterer omkring sig selv mod øst. Man kan sige, at Jorden drejer sig ind i sollyset. Tidscylinderen viser kun den helt præcise tid i området nord og syd for Danmark. Materialer Kosmos tidscylinder med låg Saks Limstift 1. Klip Kosmos tidscylinderen nøjagtigt ud, og lim den sammen. 2. Klip tidscylinderens låg ud, og lim det sammen. 3. Find Danmark på cylinderen. 4. På siden af låget står tider fra 1 til 24. Sæt låget på og drej det, så klokken er 12 i Danmark. 5. Aflæs tidspunkter for andre steder i verden på låget over den rigtige tidszone. Brug tidscylinderen til at finde svar på følgende: Når klokken er i Danmark, er den Når klokken er i Danmark, er den Når klokken er i Danmark, er den Når klokken er i Danmark, er den Når klokken er i Danmark, er den Når klokken er i Danmark, er den i New York. i Hongkong. i Rom. i Tokyo. i Sydney. i Buenos Aires. Hvornår på dagen skal du ringe, hvis du vil tale med en ven i USA A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 11

12 START PÅ FYSIK TID JORDEN DREJER 1.4 Tid rundt på Jorden (2) Klip talringen ud. Pas på med de 14 flapper. Flappen yderst til højre limes på den venstre ende under tallet 4. Alle tappe bukkes ind. De limes fast i bunden af det cirkulære topstykke. Drej låget til en bestemt tid ud for Danmarks tidszone. Nu kan du aflæse tiden, hvor i verden du vil. Der er dog store variationer i tidszonernes bredde. Den geografiske udstrækning af Danmarks tidszone er indtegnet. TIDSCYLINDER Finder tiden overalt på Jorden Navn Bundstykke Topstykke A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 12

13 START PÅ FYSIK TID JORDEN DREJER 1.4 Tid rundt på Jorden (3) LINJEN ÆKVATOR Alle tappe bukkes ind. De smøres med lim og limes fast til det cirkulære bundstykke. NULMERIDIAN Kanten smøres med lim. Kortet rulles til et rør, og kanten limes fast til den anden side af kortet. A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 13

14 START PÅ FYSIK TID REAKTIONSTID 1.5 Reaktionstider (1) Formål Ved hjælp af Kosmos reaktionstids-måleren skal I på en nem måde måle jeres reaktionstider. Materialer Kosmos reaktionstids-måler Saks Limstift Tape For at måle jeres reaktionstider, skal I arbejde sammen to og to; en forsøgsperson og en hjælper. 1. Klip reaktionstids-måleren ud, og saml den efter anvisningen. 2. Skriv navn på måleren. 3. Hjælperen holder måleren frit i luften ved at holde fast øverst oppe. 4. Forsøgspersonen holder tommel- og pegefinger lige under den stiplede linje nederst på målerens forside, men uden at røre den. 5. Når I er klar, slipper hjælperen reaktionstids-måleren uden varsel. Forsøgspersonen skal gribe den hurtigst muligt med de to fingre. 6. I kan aflæse reaktionstiden, der hvor forsøgspersonens fingre holder på måleren. 7. Gentag målingen et par gange, så I bliver sikre på resultatet. 8. Notér reaktionstiden, og sammenlign den fx med målinger foretaget med impulstæller. 9. Byt plads, så forsøgspersonen bliver hjælper. 10. Prøv igen, hvor forsøgspersonen har lukkede øjne. Hjælperen skal sige nu, når måleren slippes. Hvad betyder det for reaktionstiden, at forsøgspersonen har lukkede øjne Gem reaktionstids-måleren. Du kan bruge den som bogmærke i Kosmos grundbogen. A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 14

15 0,23 0,22 0,21 1. Kopier reaktionstids-måleren på kraftigt papir eller karton. Klip reaktionstids-måleren ud. 0,20 0,19 0,18 0,17 2. Start 0,16 0,15 0,14 0,13 3. Når hjælperen slipper reaktionstids-måleren, skal forsøgspersonen gribe den hurtigst muligt. 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 4. Aflæsning af reaktionstid. Sekund 15

16 START PÅ FYSIK TID REAKTIONSTID 1.6 Cirkusfysik og reaktionstider (1) Formål I skal måle og træne reaktionsevnen. En person har en god reaktionsevne, hvis han eller hun har en kort reaktionstid. Balancenumre i cirkusforestillinger kræver en virkelig god reaktionsevne. Artisterne træner reaktionsevnen, ligesom de træner styrke, smidighed og balance. Materialer Ti træpinde, fx blomsterpinde, i længderne 19 cm, 24 cm, 30 cm, 36 cm, 42 cm, 50 cm, 58 cm, 66 cm, 75 cm og 90 cm Modellervoks Stopur 1. Hold den længste pind lodret på spidsen af pegefingeren. 2. En hjælper står parat med stopuret. 3. Slip pinden med den øverste hånd, når stopuret startes. 4. Forsøg at holde pinden i balance på fingeren så længe som muligt. 5. Stop uret, så snart pinden falder ned, eller hvis du rører den med den anden hånd. 6. Hvis du kan balancere med pinden i mere end 5 sekunder, skal forsøget gøres sværere. Gentag forsøget med en kortere pind. 7. Hvis du balancerede med pinden i mindre end 5 sekunder, kan du aflæse din reaktionstid i skemaet på næste side. A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 16

17 START PÅ FYSIK TID REAKTIONSTID 1.6 Cirkusfysik og reaktionstider (2) Jo kortere pind, du kan balancere med i mere end 5 sekunder, jo bedre er din reaktionsevne. I skemaet herunder står, hvilke reaktionstider, de forskellige pinde svarer til. Længde i centimeter Reaktionstid i sekunder 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0,35 I cirkus kan artisterne bruge forskellige hjælpemidler, når de udfører deres numre. I kan også gøre balancenummeret med pindene sværere eller lettere. Sæt et stykke modellervoks fast et sted på pinden, men uden at det rører fingeren. Hvor skal modellervokset sidde for at gøre balancenummeret lettest A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 17

18 START PÅ FYSIK TID EKSPERIMENT Hvad er din reaktionstid (1) Måleresultater I tabellen angives højde og reaktionstid for klassens elever. Resultaterne vises som punkter i koordinatsystemet på næste ark. Navn Højde målt i centimeter Reaktionstid målt i sekunder A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 18

19 START PÅ FYSIK TID EKSPERIMENT Hvad er din reaktionstid (2) 0,30 Reaktionstid/ s 0,29 0,28 0,27 0,26 0,25 0,24 0,23 0,22 0,21 0,20 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09 Højde/ cm A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 19

20 START PÅ FYSIK LÆNGDE METERSYSTEMET 1.7 Længde, bredde og tykkelse Formål I skal måle længde, bredde og tykkelse af forskellige ting. I skal selv finde ud af, hvordan det kan gøres, så ingen er i tvivl om, hvad I mener. Det er ikke svært at måle længden af en pind, men det er svært at måle bredden af ting med skæve former. Når man måler tingen, skal man være opmærksom på, hvad det egentlig er, man måler. Måske er tingen ikke lige bred over det hele, og så kan det være svært at tale om tingens bredde. Det kan også være, at tingen ikke har en tykkelse, men en dybde. Materialer Forskellige ting til at måle på Lineal Snor Tændstikæsker 1. Vælg tre forskellige ting med specielle former. 2. Mål længde, bredde og tykkelse af hver ting. 3. Lav en tegning af hver ting, og vis på tegningen, hvad I mener med længde, bredde og dybde i målingen. De valgte ting Tegning med angivelse af længde, bredde og tykkelse 4. Sammenlign resultaterne med andres målinger. Hvad skal der til, for at I kan sammenligne målingerne 5. Hvornår kan det være nødvendigt at måle størrelsen af ting med specielle former A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 20

21 START PÅ FYSIK LÆNGDE EKSPERIMENT Længdemåling Sted Måleredskab Måleresultat og enhed Højden af fysik/kemi-lokalet Længden af en lillefinger Radius af et cykelhjul Tykkelsen af et stykke papir Afstanden fra fysik/kemi-lokalet til skolens kontor A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 21

22 START PÅ FYSIK TEMPERATUR TEMPERATURMÅLING 1.8 Varme og kulde Formål I skal undersøge, hvornår noget føles varmt eller koldt. Varme og kulde opleves forskelligt af forskellige mennesker og på forskellige tidspunkter. Om foråret kan en dag med temperaturen 15 ºC føles dejlig varm, mens en sommerdag med 15 ºC kan være en kold fornøjelse. Nogle mennesker går i sandaler hele året rundt, mens andre altid vil have uldne sokker på. Følelsen af varme og kulde er en sanseoplevelse. Materialer Fire skåle Termometer Fire stykker papir 1. Stil de fire skåle på et bord som vist på tegningen. Læg et stykke papir under hver skål. 2. Skriv skålnummeret på de fire stykker papir. Skriv koldt og varmt på de to yderste papirer. 3. Hæld koldt vand i skål nr Hæld varmt vand i skål nr. 4. Vandets temperatur skal være ca. 45 ºC, så I ikke skolder jer. 5. Bland varmt og koldt vand i de to midterste skåle, så temperaturen i dem begge er ca. 30 ºC. 6. Hold venstre hånd i skål nr. 1 og højre hånd i skål nr. 4. Hold hænderne i vandet i ca. 10 sekunder. 7. Flyt venstre hånd til skål nr. 2 og højre hånd til skål nr I hvilken skål føles vandet varmest Skål nr. 9. Byt om på skål 2 og 3. Sæt hænderne ned i skålene. 10. I hvilken skål føles vandet nu varmest Skål nr. 11. Prøv igen med en ny forsøgsperson. Forklar jeres observationer: A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 22

23 START PÅ FYSIK TEMPERATUR EKSPERIMENT Mål temperaturen forskellige steder på skolen Målesteder Gættet temperatur i C Målt temperatur i C A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 23

24 START PÅ FYSIK TEMPERATUR TERMOMETRE 1.9 Termometer med luft og vand Formål I skal bygge et termometer af et glasrør med vand i. I et termometer findes et glasrør med en farvet væske. Det er muligt at lave et termometer, hvor væsken i glasrøret er vand. 1. Dryp to dråber paraffinolie i hullet i proppen, og sæt glasrøret ca. halvvejs igennem. Pas på, at røret ikke knækker! 2. Hæld vand i bægerglasset. 3. Dyp glasrøret i det farvede vand, til det stiger op til ca. midt i røret. Sæt en finger for den øverste ende af røret, så vandet bliver derinde. 4. Sæt proppen godt fast i kolben, og slip røret. Læg mærke til, at vandet bliver inde i røret. 5. Hold kolben på skrå under den varme hane, og hold øje med, hvad der sker med vandet i glasrøret. Hvad sker der med vandet i glasrøret Materialer 250 ml bægerglas Glasrør ca. 30 cm 250 ml konisk kolbe Prop med hul Paraffinolie Frugtfarve Hæld nu koldt vand på kolben. Hvad sker der med vandet i glasrøret Forklar, hvordan apparatet viser noget om temperaturen: A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 24

25 START PÅ FYSIK TEMPERATUR TERMOMETRE 1.10 Vandtermometer Formål I skal bygge et vandtermometer. Materialer 250 ml konisk kolbe Prop med to huller Paraffinolie Termometer Glasrør ca. 1 m Bunsenbrænder Stativ Stativklemme Muffe Trefod Keramiknet 1. Fyld kolben helt op til kanten med vand. 2. Dryp to dråber paraffinolie i hvert af proppens huller. 3. Sæt termometret i det ene hul og glasrøret i det andet. Glasrør og termometer skal stikke ca. 10 cm ud på undersiden af proppen. Pas på, at røret og termometret ikke knækker. 4. Sæt proppen fast i kolben, så vandet stiger lidt op i glasrøret. 5. Spænd kolben fast i stativet. 6. Varm vandet i kolben forsigtigt op med en bunsenbrænder. Hold øje med både termometret og vandsøjlen i glasrøret. 7. Sæt i løbet af opvarmningen tuschstreger på glasrøret for at vise, hvor højt vandsøjlen når ved bestemte temperaturer. 8. Stop opvarmningen, før vandet løber ud af glasrøret. 9. Hold øje med både termometer og glasrør, mens vandet i kolben køler af. Hvad sker der med vandsøjlen under opvarmningen Hvad sker der med vandsøjlen under afkølingen Kan vandsøjlen bruges som termometer A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 25

26 START PÅ FYSIK MASSE 1.11 Vands masse Formål I skal undersøge vands masse, og sammenligne målingerne med rumfanget. Materialer Litermål med skala Decilitermål Måleskeer med ml-angivelse Vægt Find massen af 1 L vand. 1 L vand har massen Find massen af 1 dl vand. 1 dl vand har massen Find massen af 1 spiseskefuld vand. 1 spiseskefuld vand har massen Find massen af 1 ml vand. 1 ml vand har massen Find massen af 1 dråbe vand. 1 dråbe vand har massen Udregn: 1 spiseskefuld vand svarer til ml. 1 dråbe vand svarer til ml. A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 26

27 START PÅ FYSIK MASSE EKSPERIMENT Vejning Måleresultater Stof Mængde Masse i gram (fx rumfang eller antal) Sand Vat Madolie Bægerglas Aflæs på vægten, hvor stor en masse den kan veje. Den mindste masse, vægten kan veje, er Den største masse, vægten kan veje, er A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 27

28 START PÅ FYSIK PROJEKT Jordomrejsen I skal planlægge en rejse fra Odense i Danmark, rundt om Jorden og tilbage til Odense igen. Brug opslagsbøger, atlas og internet til at finde de nødvendige informationer. Hvem i klassen kommer hurtigst Jorden rundt Husk at tage højde for tidszoner. Beskriv rejsen og anfør blandt andet ankomst- og afgangstider transportformer afstande mellem skiftebyerne Jordomrejser er populært eventyrstof. Læs eventuelt romanen Jorden rundt i 80 dage af Jules Verne. A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 28

29 START PÅ FYSIK Prøv dig selv (1) Kan du huske Hvor mange sekunder er der i en time Hvilke enheder bruges til at måle længde og tid Hvad betyder forkortelserne mm, m/s, C og kg Hvad er den højeste fart, der findes Hvilken temperatur har vand, når det koger Hvilken temperatur er den laveste, der findes Hvad er temperaturen i grader celsius, når den er 273 K i kelvinskalaen Forstår du Forklar, hvordan længden af et år og et døgn hænger sammen med Jordens bevægelse. Hvordan kan man måle afstanden til Månen A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 29

30 START PÅ FYSIK Prøv dig selv (2) Forklar, hvordan et væsketermometer virker. Forklar, hvorfor det er en god ide, at alle benytter de samme enheder. Her på Jorden viser en vægt 120 kg, når en astronaut i rumdragt står på den. Hvad ville vægten vise på Månen I Østen stiger Solen op er titlen på en salme. Brug denne salme til at forklare, om klokken er mere eller mindre i Rusland, når klokken er 8 i Danmark. Udfordring Du og din veninde vil måle lysets hastighed, ved at I står med lommelygter 1 km fra hinanden. Din veninde tænder sin lygte. Når du ser lyset, tænder du din lommelygte. Din veninde kan så måle tiden, fra hun tændte lygten, og til hun så lyset fra din. Kan man måle lyshastigheden på den måde Undersøg gennemsnitstemperaturen i Danmark i hver af årets 12 måneder. Brug internetadressen: Forklar, hvorfor gennemsnitstemperaturen varierer i løbet af året. Hvor mange liter vand er der i et svømmebassin med længden 25 meter, bredden 10 m og dybden 2 m Gæt, hvilket af disse tal der kommer tættest på: 50 liter, 500 liter, 5000 liter, liter, liter eller liter Prøv at regne efter. A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 30

31 START PÅ FYSIK Blandede opgaver 1. Hvor gammel er du Angiv din alder i sekunder. Angiv resultatet i enheden megasekunder, der forkortes Ms. 2. Hvor mange minutter ud af en hel skoleuge, holdes der frikvarter Hvor mange minutter er der undervisning 3. Hvor mange år er 1 milliard sekunder 4. Hvor mange sekunder går du i skole i løbet af 10 år 5. Jorden drejer 1/100 sekund langsommere i løbet af 100 år. Hvornår standser Jorden sine omdrejninger 6. Hvor mange skridt går man på en kilometer, hvis skridtlængden er 60 cm 7. Hvor langt er der til Nordstjernen angivet i kilometer, når afstanden er 430 lysår 8. Solens overflade har en temperatur på 5800 K. Hvad svarer det til i enheden grader celsius 9. Flydende luft har en temperatur på 77 K. Hvad svarer det til i enheden grader celsius 10. Hvad er massen af en bolle, når den bages efter nedenstående opskrift på 12 boller 25 g gær, 1/2 L vand, 10 g salt, 60 g æg, 900 g mel. Halvdelen af vandet damper af under bagningen. 11. Hvor mange liter vand er der i en lille rund pool, der er 75 cm dyb og har en radius på 2,5 m Hvilken masse har vandet 12. I en kageopskrift står, at der skal bruges otte spiseskefulde sukker. En spiseske rummer 15 milliliter. Hvad er sukkermængden målt i enheden deciliter A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 31

32 START PÅ FYSIK Tip 15 Spørgsmål Svar 1 Svar 2 Svar 3 1. Antallet af sekunder på 1 time er 60 s 2400 s 3600 s 2. Jorden drejer om sig selv på 12 t 24 t 1 uge 3. Når klokken er 12 i Danmark, er den i London Et penduls svingningstid afhænger af længden massen højden 5. En kilometer er 100 m 1000 m m 6. En centimeter er 0,1 m 0,01 m 0,001 m 7. Lysets hastighed er cirka km/s km/s 3000 km/s 8. Lydens hastighed er cirka 34 m/s 340 m/s 3400 m/s 9. Det absolutte nulpunkt er 100 C 273 C 0 C 10. Vands kogepunkt er 0 C 100 C 1000 C 11. Vands frysepunkt er 100 C 0 C 100 C C svarer til 0 K 273 K 100 K 13. Et æbles masse er cirka 1000 g 100 g 10 g 14. Massen af en liter vand er 100 g 1000 g 2 kg 15. På Månen vejer man mindre det samme mere A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 32

33 STOFEGENSKABER TILSTANDSFORMER 2.1 Kog isterninger Formål I skal undersøge, hvad der sker, når man varmer isterninger op. 1. Læg fem isterninger i bægerglasset. 2. Sæt bægerglasset på en trefod med keramisk net. 3. Varm isterningerne op over bunsenbrænderen. 4. Hold godt øje med, hvad der sker med isterningerne. 5. Skriv ned, hvad I observerer. Materialer 250 ml bægerglas Trefod med keramisk net Bunsenbrænder Isterninger Ur Ved start: Efter et minut: Efter fem minutter: Efter ti minutter: Når alt vandet er fordampet: A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 33

34 STOFEGENSKABER TILSTANDSFORMER MOLEKYLER 2.2 Temperaturkurve (1) Formål I skal undersøge, hvordan temperaturen udvikler sig, når is skifter tilstandsform til vand, og vandet skifter tilstandsform til damp. 1. Undersøg, hvilken temperatur isterningerne har, når de tages ud af fryseren. T is = ºC. 2. Læg ti isterninger i et viskestykke, og knus dem med en hammer. 3. Læg isen i bægerglasset, og mål temperaturen. T 0 min = ºC. 4. Sæt bægerglasset på en trefod med keramisk net. 5. Varm isen op over bunsenbrænderen, og mål temperaturen hvert halve minut, indtil vandet har kogt i et par minutter. 6. Skriv resultaterne ind i skemaet. Materialer 250 ml bægerglas Trefod med keramisk net Bunsenbrænder Isterninger Termometer Viskestykke Hammer Ur Tid/minut Temperatur/ ºC Tid/minut Temperatur/ ºC 7. Skriv passende tal på akserne i et koordinatsystem. Tid ud ad x-aksen og temperatur op ad y-aksen. Det skal være muligt, at skrive alle resultater ind i systemet. 8. Afsæt resultaterne i koordinatsystemet. Hvordan udvikler temperaturen sig under opvarmningen Hvad viser kurven Hvorfor stiger temperaturen ikke helt jævnt Hvor bliver varmen af, når temperaturen ikke stiger A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 34

35 STOFEGENSKABER TILSTANDSFORMER MOLEKYLER 2.2 Temperaturkurve (2) Temperatur/ C Tid/minut A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 35

36 STOFEGENSKABER TILSTANDSFORMER MERE OM TEMPERATUR 2.3 Køleeffekt Formål I skal undersøge, hvad der sker med temperaturen i en væske, der fordamper. Materialer Termometer Sprit 1. Mål temperaturen af spritten. T sprit = ºC. Vat 2. Pak termometrets spids ind i en lille tot vat. Elastik Sæt elastikken omkring for at holde vattet på plads. 3. Dyp vattet i sprit, og tryk det overskydende sprit af. 4. Sving termometret frem og tilbage i tre minutter, og aflæs temperaturen. T 3 min = ºC. 5. Sving termometret frem og tilbage i endnu tre minutter, og aflæs temperaturen. T 6 min = ºC. Beskriv, hvad I observerer. Forklar observationerne ved hjælp af jeres viden om fordampning: Køleeffekten ved fordampning kan bruges til at køle drikkevarer ned ved stranden en varm sommerdag. Drikkevarerne pakkes ind i et vådt viskestykke og lægges i solen. Når vandet fordamper, vil drikkevarerne inde i viskestykket blive kølet ned. A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 36

37 STOFEGENSKABER TILSTANDSFORMER MERE OM TEMPERATUR 2.4 Termometres nøjagtighed Formål I skal undersøge, hvor nøjagtigt jeres termometer er. Vores temperaturskala, celsius-skalaen, er bygget op omkring is smeltepunkt (0 C) og vands kogepunkt (100 C). Et almindeligt skoletermometer indeholder sprit. I skal undersøge, hvor nøjagtigt termometret er. Materialer 250 ml bægerglas Trefod med keramisk net Bunsenbrænder Fiksersalt Termometer Reagensglas I stedet for at bruge vand, skal I bruge fiksersalt. Fiksersalt har den kemiske betegnelse natriumthiosulfat og har et smeltepunkt på 48 ºC. 1. Hæld fiksersalt i reagensglasset, til det er fyldt en fjerdedel op. 2. Hæld ca. 150 ml vand i bægerglasset, og sæt det på en trefod med keramisk net. 3. Sæt reagensglasset i bægerglasset. 4. Varm fiksersaltet op i vandbadet, til saltet næsten er smeltet. 5. Mål temperaturen i det smeltende stof. T smelte = C. Hvordan kan I se, at fiksersaltet er smeltet Hvordan passer den målte temperatur med fiksersalts smeltepunkt Hvad kan grunden være til, at et termometer ikke viser helt rigtigt A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 37

38 STOFEGENSKABER FASTE STOFFER 2.5 Varmeudvidelse Formål I skal undersøge, hvordan faste stoffer reagerer, når de opvarmes. Når temperaturen ændres, har det indflydelse på stoffers egenskaber. Stofferne kan smelte eller størkne, men der kan også ske andre ting. Materialer Messingkugle på træhåndtag Metalring til kuglen Bunsenbrænder 1. Undersøg, om kuglen kan gå gennem ringen. 2. Varm kuglen op over bunsenbrænderen. Pas på. Kuglen må ikke røres. Den kan blive meget varm. 3. Undersøg, om den varme kugle kan gå gennem ringen. 4. Afkøl kuglen ved at holde den under koldt vand. 5. Undersøg, om kuglen nu kan gå gennem ringen. Beskriv, hvad I observerer: A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 38

39 STOFEGENSKABER FASTE STOFFER OPVARMNING TIL SMELTNING 2.6 Tinfigurer Formål I skal støbe små figurer af tin, der har et smeltepunkt på 232 C. 1. Fyld støbesand i kassen, så den er fyldt helt ud. 2. Tryk en lille figur godt ned i sandet, så den laver et tydeligt aftryk. 3. Tag figuren op af sandet med pincetten uden at ødelægge aftrykket. 4. Læg lidt tin i smeltediglen, og smelt det langsomt over bunsenbrænderen. Du skal benytte arbejdshandsker. 5. Hæld meget forsigtigt det smeltede metal i aftrykket i støbesandet. 6. Vent cirka 10 minutter, og tag så figuren op af sandet med pincetten. Pas på fingrene! Materialer Støbesand i kasse Tinstykker Bunsenbrænder Smeltedigel med håndtag Pincet Små figurer fx skrue, møtrik, nøgle Arbejdshandsker Hvor bruges støbning af metal A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 39

40 STOFEGENSKABER FASTE STOFFER DENSITET 2.7 Densitet af faste stoffer Formål I skal bestemme densiteten af forskellige faste stoffer. 1. Vej de forskellige materialer, og skriv resultaterne ind i skemaet. 2. Beregn densiteten af hvert materiale, og skriv resultaterne ind i skemaet. 3. Find i en tabel densiteten af hvert materiale, og skriv værdierne ind i skemaet. Brug enheden g/cm 3. Materialer Æske med materialeprøver (rumfang 1 cm 3 ) Digitalvægt Tabel over densiteter Det er ikke muligt at se på en ting, hvad den vejer. Man må vide, hvad den er lavet af og dermed, hvilken densitet den har. Materiale Masse g Beregnet densitet g/cm 3 Densitet fra tabel g/cm 3 Hvordan vil I bestemme densiteten af et materiale med en uregelmæssig form A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 40

41 STOFEGENSKABER VÆSKER 2.8 Densitet af væsker Formål I skal måle densiteten af forskellige væsker. For at kunne beregne densiteten af et materiale skal man kende dets rumfang og dets masse. Densiteten beregnes efter formlen: Densitet = Husk, at 1 ml svarer til 1 cm 3. Masse Rumfang Materialer Digitalvægt Måleglas Salt Sprit Madolie 250 ml bægerglas 1. Find massen af måleglasset. 2. Lav en opløsning af saltvand. Brug 25 g salt til 100 ml vand. 3. Hæld noget saltvand i et måleglas. 4. Aflæs saltvandets rumfang. 5. Find massen af saltvandet. 6. Skriv resultaterne ind i skemaet herunder. 7. Beregn densiteten af saltvandet, og skriv resultatet ind i skemaet. Brug enheden g/cm Mål på samme måde de andre væsker, og udfyld skemaet. 9. Brug metoden til at finde densiteten af andre væsker. Materiale Masse g Rumfang cm 3 Densitet g/cm 3 Saltvand Ferskvand Sprit Madolie Væsker med lav densitet flyder oven på væsker med høj densitet. I hvilken rækkefølge ville væskerne i skemaet lægge sig, hvis de blev hældt i samme cylinderglas uden at blive blandet Tegn svaret. Prøv efter! Hvordan kan I se forskel på væskerne i glasset A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 41

42 STOFEGENSKABER VÆSKER VANDS UDVIDELSE 2.9 Kolde væsker Formål I skal undersøge, hvordan væsker reagerer, når de afkøles. Når temperaturen ændres, har det indflydelse på stoffers egenskaber. Stofferne kan smelte eller størkne, men der kan også ske andre ting. Den temperatur, hvor en væske bliver til et fast stof, kaldes stoffets smeltepunkt. 1. Skriv numre på reagensglassene (1, 2 og 3). 2. Hæld 5 ml madolie i reagensglas 1. Sæt en streg på glasset, så man kan se, hvor højt olien når op. 3. Hæld 5 ml sprit i reagensglas 2. Sæt en streg på glasset, så man kan se, hvor højt spritten når op. 4. Hæld 5 ml vand i reagensglas 3. Sæt en streg på glasset, så man kan se, hvor højt vandet når op. 5. Stil alle tre reagensglas i stativet, og stil stativet i fryseren til næste gang. Materialer Tre reagensglas Reagensglasstativ Fryser Madolie Sprit Tuschpen 10 ml måleglas Hvad kan I se på reagensglas 1, 2 og 3 efter, at de har stået i fryseren Glas 1 Glas 2 Glas 3 Undersøg i en tabel smeltepunktet for madolie, sprit og vand. T olie = ºC. T sprit = ºC. T vand = ºC. Hvordan stemte jeres observationer med jeres forventninger til forsøget A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 42

43 STOFEGENSKABER VÆSKER VANDS UDVIDELSE 2.10 Væsker i lag Formål I skal undersøge forskellen i densitet af saltvand og ferskvand, og af koldt og varmt vand. Materialer To cylinderglas Salt Frugtfarve Madpapir Forsøg 1 Saltvand og ferskvand 1. Hæld tre spiseskefulde salt i et cylinderglas. 2. Fyld op med vand, og rør rundt, til alt saltet er opløst. Hæld mere vand i, indtil glasset er helt fyldt. Sæt det ned i vasken. 3. Hæld vand i et andet cylinderglas, og tilsæt frugtfarve. Hæld mere vand i, indtil glasset er helt fyldt. Læg et stykke madpapir øverst på glasset. 4. Hold glasset med papir ind over vasken. Vend forsigtigt glasset, og sæt det omvendt på glasset med saltvand. 5. Træk forsigtigt papiret mellem de to glas væk. 6. Tegn opstillingen. 7. Vend forsigtigt glassene om. Hold dem over vasken. Forsøg 2 Varmt vand og koldt vand 1. Hæld koldt vand i et cylinderglas, til det er helt fyldt. Sæt det ned i vasken. 2. Hæld varmt vand i et andet cylinderglas, til det er helt fyldt. Tilsæt frugtfarve. Rør lidt rundt. Læg et stykke madpapir øverst på glasset. 3. Hold glasset med papir ind over vasken. Vend forsigtigt glasset med papir, og sæt det omvendt på glasset med koldt vand. Hold glassene over vasken. 4. Træk forsigtigt papiret mellem de to glas væk. 5. Tegn opstillingen. 6. Vend forsigtigt glassene om. Hold dem over vasken. Forklar ved hjælp af væskernes densitet, hvad der sker i de to forsøg: A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 43

44 STOFEGENSKABER VÆSKER VANDS UDVIDELSE 2.11 Et svævende æg Formål I skal se et eksempel på, hvad densitetsforskelle betyder. 1. Lav en opløsning af 100 g salt i 250 ml vand i et bægerglas. Rør godt rundt, til det meste af saltet er opløst. 2. Hæld saltvandet i cylinderglasset, så det er halvt fyldt. 3. Lav 250 ml farvet vand i et bægerglas. 4. Læg ægget i cylinderglasset. 5. Hæld forsigtigt farvet vand oven i cylinderglasset, så det ikke blandes med saltvandet. Cylinderglasset holdes skråt, mens der hældes. Materialer Et æg Salt Frugtfarve Et højt cylinderglas To 250 ml bægerglas Beskriv, hvad I ser. Lav evt. en tegning. Forklar observationerne ved hjælp af jeres viden om densitet: A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 44

45 STOFEGENSKABER VÆSKER KOGNING OG KOGEPUNKT 2.12 Observation af kogning Formål I skal observere, hvad der sker i et glas med vand, der varmes op til det koger. Materialer 250 ml bægerglas Bunsenbrænder Trefod med keramisk net Termometer 1. Hæld 150 ml vand i bægerglasset. 2. Sæt bægerglasset på en trefod med keramisk net. 3. Varm vandet op over bunsenbrænderen. 4. Observer meget omhyggeligt, hvad der sker i bægerglasset, og mål vandets temperatur, mens det bliver varmere. 5. Skriv jeres observationer ned, når vandet har en temperatur på 60 ºC, og indtil det koger. Brug både syn og hørelse. Temperatur 60 C Observationer: Temperatur 70 C Observationer: Temperatur 80 C Observationer: Temperatur 90 C Observationer: Temperatur 95 C Observationer: Temperatur 100 C Observationer: A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 45

46 STOFEGENSKABER LUFTARTER TILSTANDSÆNDRINGER 2.13 Varmeudvidelse Formål I skal undersøge, hvordan luft reagerer ved opvarmning og afkøling. 1. Sæt ballonen på kolbens åbning. Materialer Konisk kolbe Ballon To skåle Stativklemme Isterninger 2. Hæld koldt vand og nogle isterninger i den ene skål. 3. Hæld varmt vand (ca. 50 C) i den anden skål. 4. Hold kolben med stativklemmen, og sæt kolben ned i det varme vand. Hvad sker der 5. Hold kolben ned i isvandet. Hvad sker der Forklar, hvorfor luften i kolben og ballonen reagerer, som I har set, når den varmes op eller afkøles: A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 46

47 STOFEGENSKABER LUFTARTER TILSTANDSÆNDRINGER 2.14 Popcorn Formål I skal undersøge, hvad det er, der får popcorn til at poppe op. Popcorn indgik som en vigtig del af indianernes kost, da europæerne kom til Amerika. Popcorn består af majs, der har udvidet sig ved opvarmning. Men hvad er det, der får majskornene til at udvide sig 1. Hæld 1 /2 dl majskorn ud på bagepapiret, og lad dem tørre i ovnen i en time ved 100 ºC. 2. Hæld 1 /2 dl majskorn i en skål sammen med 1 dl vand, og lad dem stå i en time. 3. Hæld 1 /2 dl majskorn i plasticposen. Luk posen, og lad den ligge i en time. 4. Pop de tørre majskorn i gryden sammen med 1 1 /2 spiseskefuld olie. Husk låget. Hæld popcornene i en skål. 5. Hæld vandet fra majsen. Pop de våde majskorn i gryden sammen med 1 1 /2 spiseskefuld olie. Husk låget. Hæld popcornene i en anden skål. 6. Pop majskornene fra plasticposen i gryden sammen med 1 1 /2 spiseskefuld olie. Husk låget. Hæld popcornene i en tredje skål. Materialer 1 /2 dl popcorn-majs Bagepapir Tre skåle Plasticpose Gryde med låg Kogeplade Madolie Ovn Hvilke popcorn poppede mest og blev størst Forklar resultatet ved hjælp af jeres viden om fordampning: A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 47

48 STOFEGENSKABER LUFTARTER TILSTANDSÆNDRINGER 2.15 Tøris Formål I skal måle temperaturen af fast carbondioxid. Carbondioxid er en gas, der findes lidt af i atmosfærisk luft. Fast carbondioxid kaldes tøris. Tøris er så koldt, at det kan give frostskader i huden, hvis man holder for længe på det. Materialer Tøris Bægerglas Digitalt termometer (ned til 100 ºC) Arbejdshandsker Læg tøris i et bægerglas. Mål temperaturen. T tøris = C. Hvad sker der med tørisen, efterhånden som tiden går Prøv at lægge lidt tøris i et cylinderglas med vand. Hvad ser I A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 48

49 STOFEGENSKABER PROJEKT Vandets kredsløb Problemstilling Vand findes på Jorden i tre forskellige former og i mange forskellige sammenhænge. Vandet skifter tilstandsform ved hjælp af forskellige processer i naturen. Man taler om, at vandet løber i et kredsløb. Tegningen nedenfor viser vandets kredsløb. I skal bruge jeres viden om vandets egenskaber til at beskrive de enkelte dele af kredsløbet. Skriv på tegningen, hvad de enkelte dele af kredsløbet og pilene mellem dem skal symbolisere. A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 49

50 STOFEGENSKABER Prøv dig selv (1) Kan du huske Hvilke tilstandsformer findes Hvad er densitet Hvordan bevæger molekylerne sig i en væske Hvad er massen af en kubikmeter luft Hvad består skyer af Forstår du Hvad sker der, når en væske koger Hvad vejer mest, et kilogram bly eller et kilogram fjer Hvorfor bliver det koldt, når du drypper lidt sprit på din hånd Hvorfor støjer vandet i en elkedel mindre, når vandet koger, end når det opvarmes Hvad er forskellen på fordampning og kogning A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 50

51 STOFEGENSKABER Prøv dig selv (2) Udfordring Hvorfor bliver din hånd kold, når du stikker den ud af vinduet på en kørende bil Hvad er massen af luften i dit værelse Hvorfor kommer der is på bilruder om vinteren Hvorfor sparer man energi, hvis man lægger låg på gryderne på komfuret Kan du forklare, hvorfor somrene i Danmark ikke bliver så varme som i Rusland A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 51

52 STOFEGENSKABER Blandede opgaver 1. Hvilken densitet har et stof, der fylder 1000 cm 3 og har massen 1,930 kg 2. Hvor mange ml sprit skal man have for at få 80,6 g, når sprit har densiteten 0,806 g/cm 3 3. Du finder en klump guld, der har massen 38,6 g. Hvilket rumfang har klumpen, når guld har densiteten 19,3 g/cm 3 4. Hvad består boblerne i kogende vand af 5. Hvilken temperatur har isvand 6. Ved hvilken temperatur udvider vand sig både ved opvarmning og ved afkøling 7. Hvad holder bedst på varmen, jord eller vand 8. Ved hvilken temperatur har vand den højeste densitet 9. Hvilken temperatur er den lavest mulige 10. Stiger eller falder vands kogepunkt, når trykket falder A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 52

53 STOFEGENSKABER Tip 15 Spørgsmål Svar 1 Svar 2 Svar 3 1. Vand har den største densitet som damp væske is 2. Vands frysepunkt er 0 C 273 C 100 C 3. Når et stof varmes op, bevæger ikke langsommere hurtigere molekylerne sig 4. Et stof, der opvarmes, udvider sig størkner trækker sig sammen 5. Det absolutte nulpunkt er 100 C 273 C 0 C 6. Densitet måles i m/s atm g/cm 3 7. Densitet er det samme som hastighed massefylde smeltepunkt 8. Densiteten af vand er 20 g/cm 3 10 g/cm 3 1 g/cm 3 9. Densiteten af guld er 0,14 g/cm 3 19,3 g/cm 3 6,4 g/cm Når et stof fordamper, forbruges udsendes er varmeenergien varmeenergi varmeenergi den samme 11. Kogepunktet af nitrogen er 0 C 84 C 196 C 12. Atmosfærisk luft består mest af oxygen nitrogen vanddamp 13. Når et stof omdannes fra fast form smeltning fordampning sublimation til dampform kaldes det 14. Når luftens vanddamp en varm sommerdag væske is damp rammer noget med temperaturen 1 C, bliver det til 15. Tåge består af vanddamp iskrystaller vanddråber A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 53

54 TRYK OG OPDRIFT TYNGDEKRAFT KRAFTMÅLEREN 3.1 Måling af tyngdekraften Formål: I skal undersøge, hvor stor tyngdekraften er på forskellige lodder. Tyngdekraften på 1 kg er ca. 10 newton. Tyngdekraften på et lod kan derfor findes ved at gange loddets masse målt i kg med 10. Resultatet er tyngdekraften angivet i newton. Materialer Newtonmetre: 0,5 N, 1 N, 5 N, 10 N, 25 N Lodder: 5 g, 10 g, 50 g, 100 g, 250 g, 500 g, 1 kg, 2 kg Stativ med muffe og stang 1. Beregn tyngdekraften på lodderne, og skriv resultaterne ind i skemaet. Husk enheder. 2. Sæt stangen fast på stativet, så den sidder vandret. Se tegningen. 3. Hæng et newtonmeter på stangen. Vælg det newtonmeter, der passer til det første lod. 4. Hæng loddet i krogen på newtonmetret, og mål tyngdekraften på loddet. 5. Skriv resultatet ind i skemaet. Husk enhed. 6. Mål tyngdekraften på de andre lodder. Skriv resultaterne ind i skemaet. Lod Beregnet tyngdekraft på lod Målt tyngdekraft på lod 5 g 10 g 50 g 100 g 250 g 500 g 1 kg 2 kg Hvorfor passer de målte resultater ikke helt med de beregnede Hvordan kan I bruge newtonmetrene som vægte Prøv at veje forskellige små ting. Hvordan bør I vælge det bedst egnede newtonmeter til måling af et bestemt lod A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 54

55 TRYK OG OPDRIFT TYNGDEKRAFT DER ER OGSÅ ANDRE KRÆFTER 3.2 Luftmodstand Formål: I skal undersøge, hvad luftmodstanden afhænger af. Det er sværere at løbe i modvind end i medvind. Det skyldes, at vinden gør modstand, når kroppen bevæger sig mod den. Også ved vindstille er der luftmodstand, når man løber. Den påvirker løberen med en kraft, der går mod løberetningen. 1. Skær to stykker flamingoplade på 10 cm gange 10 cm. 2. Anbring en træpind som en mast midt i hvert stykke flamingo. 3. Lav to lige store klumper modellervoks. 4. Fyld vand i fotobakken. Materialer Hårtørrer eller vindgenerator Fotobakke Tynde træpinde (fx grillspyd) Flamingoplade (1 cm tyk) Modellervoks Ved at sætte en klump voks fast omkring træpinden, skal I undersøge, hvilken form voksen skal have, for at luftmodstanden bliver størst eller mindst. 5. Anbring flamingostykkerne i fotobakken med mast og voks, så de sejler. 6. Undersøg vindmodstanden ved hjælp af hårtørreren. Undgå at blæse på flamingopladen. Hvilken form skal voksen have for at give den største vindmodstand Tegn svaret. Hvilken form skal voksen have for at give den mindste vindmodstand Tegn svaret. A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 55

56 TRYK OG OPDRIFT TYNGDEKRAFT DER ER OGSÅ ANDRE KRÆFTER 3.3 Gnidningsmodstand Formål: I skal undersøge, hvilket underlag der giver den største gnidningsmodstand. Hvis man gnider håndfladerne mod hinanden, bliver hænderne hurtigt varme. Det skyldes, at der virker en gnidningskraft. Man kan sige, at håndfladerne gør modstand mod at blive gnedet mod hinanden. Materialer Træklods Bræt eller plade Målebånd Overheadtransparent Sandpapir Skrivepapir Glanspapir Pergamentpapir Angiv, hvordan du tror, underlagenes ruhed er. Det glatteste først og det mest ru til sidst. 1. Læg en transparent som underlag på brættet, og læg klodsen ovenpå transparenten. 2. Løft langsomt brættet i den ene ende, til klodsen glider ned ad brættet. Du skal holde en finger på transparenten, så den ikke glider. 3. Mål, hvor højt brættets ende kan løftes, før klodsen glider, og skriv resultatet ind i skemaet. Husk, at klodsen skal glide ned og ikke falde af brættet. 4. Gentag forsøget med de andre underlag. Skriv resultaterne ind i skemaet. Husk enheder. Underlag Højde Overheadtransparent Sandpapir (den ru side op) Skrivepapir Glanspapir (den glatte side op) Pergamentpapir Angiv underlagene i rækkefølge efter brættes højde i eksperimentet. Den mindste højde først, den største til sidst. Er rækkefølgen ens i de to lister Passer fornemmelsen af ruhed med den målte højde A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 56

57 TRYK OG OPDRIFT TRYK FYSIK MED FORMLER 3.4 Tryk og areal Formål: I skal beregne trykket under forskellige ting. Tryk beregnes ved hjælp af formlen Tryk = Kraft Areal eller skrevet med symboler p = F A Kraften måles i newton (N) og arealet måles i kvadratmeter (m 2 ). Enheden for tryk bliver så N/m 2, som kaldes pascal (Pa). Opgave 1 En pyramidestub med massen 15 kg har et grundfladeareal på 100 cm 2 og et spidsareal på 1 cm 2. Hvor stor er tyngdekraften på stubben Tyngdekraft F = N. Beregn trykket under pyramiden, når den står på grundfladen. p = F = = Pa. A Beregn trykket under pyramiden, når den står på spidsen. p = F = = Pa. A Opgave 2 Snesko bruges i områder med megen sne. Snesko er formet som store tennisketsjere og giver derfor et større areal at stå på, end hvis man bare står i almindelige sko. To almindelige sko eller støvler har under sålerne et samlet areal på ca. 480 cm 2. To snesko har et areal på 0,5 m 2. Beregn trykket under en person med massen 64 kg. Beregn trykket under et par almindelige sko. p sko = = Pa. Beregn trykket under et par snesko. p snesko = = Pa. Hvis man står på en frossen sø, og isen under fødderne begynder at knage, kan man gøre noget for at undgå, at den knækker. Forklar, ved hjælp af resultaterne fra opgaverne ovenfor, hvad man skal gøre. A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 57

58 TRYK OG OPDRIFT TRYK I LUFT OG VÆSKER LUFTTRYKKET VARIERER 3.5 Atmosfæren Formål: I skal beregne trykket i forskellige højder over jordoverfladen. Lufttrykket i atmosfæren skyldes, at luften har en masse. Luften holdes fast til Jorden af tyngdekraften. Normalt regner man med, at atmosfæren har en højde på 100 km. Ved havets overflade er trykket normalt Pa. Trykket falder 12 Pa for hver meter, man kommer op i atmosfæren. Trykket et bestemt sted kan beregnes, når man kender stedets højde over havoverfladen. Tryk = Pa (Højde i meter 12 Pa) Et regneeksempel: Trykket i 50 meters højde er = Pa (50 12 Pa) = Pa Beregn trykket på følgende steder: Rundetårn (højde 35 m) Tryk = Pa. Himmelbjerget (højde 147 m) Tryk = Pa. Eiffeltårnet (højde 300 m) Tryk = Pa. Mont Blanc (højde 4808 m) Tryk = Pa. Mount Everest (højde 8850 m) Tryk = Pa. Måler man trykket på toppen af Mont Blanc med et barometer, viser det omkring Pa, og på toppen af Mount Everest er trykket omkring Pa. Beregningsmetoden gælder altså kun for små højder. A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 58

59 TRYK OG OPDRIFT TRYK I LUFT OG VÆSKER LUFTTRYKKET VARIERER 3.6 Barometer Formål: I skal lave jeres eget barometer. 1. Byg et barometer efter tegningen. Ballonen klippes op. 2. Aflæs dagens lufttryk på et rigtigt barometer. 3. Sæt jeres barometer foran et ark papir, og sæt en streg ud for sugerørets spids. Skriv dagens lufttryk ved stregen. Dette er begyndelsen på en barometerskala. 4. Sørg for, at barometret står på et bord i lokalet, hvor det ikke udsættes for sollys eller radiatorvarme. 5. Aflæs lufttrykket på det rigtige barometer et par gange om ugen gennem mindst fire uger. Skriv resultatet ind på jeres barometerskala. Skriv hver gang ud for sugerørets spids. Materialer Syltetøjsglas eller andet større glas Stor ballon Elastik Sugerør Tape Barometer Forklar, hvordan det hjemmelavede barometer virker. Hvad får sugerøret til at flytte sig A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 59

60 TRYK OG OPDRIFT TRYK I LUFT OG VÆSKER LUFTTRYKKET VARIERER 3.7 Luften krøller dåser Formål: I skal undersøge, om luften kan krølle en dåse sammen. 1. Fyld koldt vand i baljen. 2. Tænd bunsenbrænderen. 3. Fyld lidt vand i dåsen. 4. Hold dåsen over bunsenbrænderen med digeltangen, indtil vandet i dåsen koger kraftigt. 5. Flyt hurtigt den dampende dåse over til baljen, og stik dåsen ned i det kolde vand med åbningen nedad. Materialer Bunsenbrænder Digeltang Tom sodavandsdåse eller lignende Balje Forklar ved hjælp af jeres viden om atmosfærens tryk, hvad der sker: A FYSIK OG KEMI GYLDENDAL 60