Prov 1: Krafter, friktion och balans

Krafter och balans

En kraft är en dragning eller en tryckning. Den kan få en sak att börja röra sig, bromsa eller byta riktning. En kraft kan också ändra formen. Ett suddgummi ändrar form när du klämmer det.

Kontaktkrafter kräver kontakt. En fot trycker på en boll och ett snöre drar en pulka. Avståndskrafter verkar utan att sakerna rör vid varandra. Jordens tyngdkraft drar saker mot jordens mitt. En magnet kan dra i ett gem på avstånd.

En kraftpil visar en kraft på en sak. Spetsen visar riktningen. En längre pil visar en större kraft om pilarna har samma skala. Kraftens namn står vid pilen. En pil för rörelse märks med ordet rörelse.

Kraft mäts i newton, N. En dynamometer mäter kraft. Massa mäts i gram, g, eller kilogram, kg. Vid jordytan ger en massa på 100 g ungefär 1 N tyngdkraft. Massa och kraft är olika saker.

En bok på ett bord påverkas av två krafter: tyngdkraft nedåt och bordets normalkraft uppåt. Krafterna är lika stora och tar ut varandra. Boken är i balans. En sak kan alltså stå stilla trots att krafter verkar på den.

När din hand trycker på en vägg trycker väggen tillbaka på handen. Kraften tillbaka kallas motkraft. Handen påverkar väggen, och väggen påverkar handen.

Friktion och tryck

Friktion är en kraft mellan ytor som rör vid varandra. Den kan hindra en sak från att börja glida. Den kan också bromsa en sak som redan glider. När du släpper en låda som glider på golvet bromsar friktionen lådan.

Friktion ger skorna grepp om marken och hjälper fingrarna att hålla ett glas. I andra fall vill vi ha mindre friktion. Smörjmedel kan få vissa maskindelar att glida lättare. Bromsar och skosulor behöver däremot bra grepp.

I ett försök med en kloss kan en dynamometer mäta dragkraften. När klossen glider rakt fram med jämn hastighet är dragkraften lika stor som friktionen bakåt. Rycket i starten visar inte kraften under jämn glidning.

Tryck handlar om hur en kraft fördelas över en yta. Samma kraft på större yta ger mindre tryck. Snöskor sprider personens tyngd över mer snö. Personen kan därför sjunka mindre. Tyngdkraften på personen har inte minskat.

Balans och att stå stadigt

Tyngdpunkten är en saks balanspunkt. Du kan hitta balanspunkten på en linjal genom att balansera den på ett finger. Om en tung del sätts på ena änden flyttas balanspunkten åt det hållet.

Stödytan är området som en sak står på, även området mellan stöden. På en stol ingår hela området mellan de fyra benen. När du står med fötterna isär ingår också mellanrummet mellan fötterna.

En sak står ofta stadigare med bred stödyta och låg tyngdpunkt. Tänk en linje rakt ned från tyngdpunkten. Om linjen hamnar utanför stödytan kan saken välta. I den här förklaringen antar vi att saken inte glider eller hålls fast.

När två modeller jämförs behöver bara en sak ändras i taget. För att undersöka basens bredd måste massan och dess höjd vara lika. Om modellen glider i stället för att välta visar försöket inte när den välter.