Kræfter og bevægelse

Fart: hvor langt på hvor lang tid

Fart fortæller, hvor langt noget kommer på en bestemt tid. Kører en bil 120 km på 2 timer, er farten 60 km i timen.

Eksempel. En cyklist kører 15 km på 30 minutter. 30 minutter er 0,5 time.

Du kan vende formlen: s = v · t og t = s / v.

km/t og m/s

Fart angives i km/t på vejen og i m/s i fysik. 1 m/s er 3,6 km/t, fordi 1 m/s er 3,6 km på en time. Så:

• Fra km/t til m/s: divider med 3,6. Eksempel: 72 km/t er 72 / 3,6 = 20 m/s.
• Fra m/s til km/t: gang med 3,6. Eksempel: 10 m/s er 36 km/t.

Tjek: tallet i m/s er altid det mindste. 36 km/t er 10 m/s.

Kraft og tyngdekraft

En kraft kan skubbe, trække, ændre fart eller ændre form. Kraft måles i newton (N). 1 newton er ca. tyngden af en lille bog på ca. 100 g.

Tyngdekraften trækker alt mod Jordens midte. Den er ca. 9,8 newton pr. kg. I hovedregning bruger vi 10 N/kg.

Med 9,8 i stedet får du 49 N. Begge er rigtige, når du siger ca. På Månen er tyngdekraften ca. 1,6 N/kg, altså omkring en sjettedel af Jordens.

Masse og vægt er ikke det samme. Masse (kg) er mængden af stof og er den samme overalt. Tyngden (N) er kraften, og den afhænger af, hvor du er.

Kræfter på en kasse, der skubbes hen over gulvet.

Friktion

Friktion er den kraft, der virker mellem to overflader, der gnider mod hinanden. Den virker modsat bevægelsen.

• Nyttig: bremser, dæk der griber vejen, sko der ikke glider, tændstikker.
• Generende: den slider, varmer og gør, at ting bremser op. Smøreolie mindsker friktionen.
• Is og olie giver lidt friktion, så man glider. Gummi på tør asfalt giver meget.

Newtons love i hverdagssprog

• 1. lov (inerti): Noget i hvile bliver i hvile, og noget i bevægelse fortsætter med samme fart og retning, medmindre en kraft påvirker det. Derfor vælter du fremad, når bussen bremser.
• 2. lov: Jo større kraft, jo større ændring i farten (acceleration). Jo tungere ting, jo sværere er det at ændre farten.
• 3. lov (kraft og modkraft): Skubber du på noget, skubber det lige så hårdt tilbage på dig. De to kræfter er lige store og modsat rettede, men de virker på to forskellige ting.

Acceleration er, hvor hurtigt farten ændrer sig. Når en bil sætter farten op, accelererer den. Bremser den, bliver farten mindre.

Tryk

Tryk er, hvor meget kraft der presser på hver flade. Den samme kraft giver stort tryk på en lille flade (kniv, tegnestift) og lille tryk på en stor flade (ski, sneskoe).

Lufttrykket omkring os er ca. 100.000 Pa (ca. 1 bar).

De klassiske fejl

• "Man skal bruge kraft for at holde farten." Nej: uden friktion og luftmodstand fortsætter noget med samme fart. Kraften skal bruges til at ændre farten og til at modvirke friktion.
• "Tunge ting falder hurtigere." Uden luftmodstand falder alt lige hurtigt. Papir falder langsomt på grund af luftmodstanden.
• Masse og vægt. Din masse er den samme på Månen. Din tyngde er mindre.
• "Kraft og modkraft ophæver hinanden." Nej, de virker på to forskellige ting.
• Omregning. km/t til m/s er division med 3,6, ikke gange.

Huskeliste

• v = s / t. s = v · t. t = s / v.
• km/t ÷ 3,6 = m/s. m/s · 3,6 = km/t.
• Kraft måles i newton. F = m · g, og g ≈ 9,8 (ca. 10) N/kg.
• Friktion virker modsat bevægelsen.
• Newtons 1. lov: bliver ved, som det er. 3. lov: kraft og modkraft.
• Tryk p = F / A.

Vælg niveau

Fem rigtige i træk, så er niveauet klaret.