Facit till TDS-frågor

FRÅGOR OCH FACIT TILL ”GRÖNA LUND”-FYSIK
OBS! Glöm inte att redovisa dina beräkningar noga.
Testa dig själv 6.1
1. Tänk dig att du ska balansera en linjal på ett finger. Var ska du hålla fingret för att lyckas?
Under tyngdpunkten
2. I vilken enhet mäter man friktion?
Newton (N)
3. Vad är en dynamometer och i vilken enhet är den graderad?
Det är ett mätinstrument som mäter kraft. En dynamometer är graderad i newton (N).
4. Ge exempel på tillfällen när du vill ha
a) stor friktion
När man cyklar och bromsar vill man ha stor friktion mellan hjulet och vägen.
b) liten friktion
I navet på ett cykelhjul vill man däremot ha en så liten friktion som möjligt för att cykeln ska
rulla bra.
5. Ann-Christin väger 42 kg. Hur stor är hennes
a) massa på jorden
42 kg
b) tyngd på jorden
420 N
c) massa på månen
42 kg
d) tyngd på månen
70 N
6. Förklara vad som menas med 1 N.
Det är jordens dragningskraft (tyngdkraften) på 100 g.
7. Vad är ett lod och vad kan det användas till?
Ett lod består av en lina i vilken det hänger en tyngd. Man kan använda lod t ex om man ska bygga en
vägg som ska vara lodrät.
8. Förklara vad det är för skillnad mellan massa och tyngd.
Massa är detsamma som vikt och beror på hur mycket materia ett föremål består av. Tyngden beror
på jordens dragningskraft på föremålet.
9. En sten hänger i ett snöre. Du klipper av snöret och stenen faller till marken. Vilken eller vilka krafter påverkas
stenen av i de tre lägena.
I första läget påverkas stenen av tyngdkraften och av en lika stor motkraft från snöret. I andra läget
påverkas stenen av tyngdkraften. I tredje läget påverkas stenen av tyngdkraften och av en motkraft
från bordet.

10. Ett klot hänger i en dynamometer som visar 0,6 N.
a) Hur mycket väger klotet?
60 g
b) Hur stor skulle klotets massa vara på månen?
60 g
c) Hur stor skulle klotets tyngd vara på månen?
0,1 N
11. Du åker kälke nerför en backe. Vid backens slut finns en sjö med spegelblank is.
a) Hur förändras kälkens hastighet när du kommer ut på isen?
Kälkens hastighet kommer långsamt att avta.
b) Varför?
Även om det är spegelblank is så uppkommer friktion mellan pulkan och isen.
Ställ dig med ena sidan tätt intill en vägg. Lyft det yttre benet utåt. Beskriv vad som händer och förklara varför.
Man faller beroende på att lodlinjen genom tyngdpunkten kommer utanför stödytan, vilken är foten
på det inre benet.
Testa dig själv 6.2
1. Vad menas med en
a) likformig rörelse
Det är en rörelse med konstant hastighet i en och samma riktning.
b) accelererad rörelse
Det är en rörelse där hastigheten ökar hela tiden.
2. En bilist saktar in framför rött ljus. Vad kallas en sådan rörelse?
Retarderad rörelse
3. Beda åker 60 km på två timmar med sin moped. Vilken är medelhastigheten?
30 km/h
4. Hur långt hinner ett tåg på 10 s, om medelhastigheten är 25 m/s?
250 m
5. Vilken är medelhastigheten om du springer 5 km på 25 min? Svara i meter per minut.
200 m/min
6. Diagrammet visar en resa med bil.
a) Hur hög var medelhastigheten under den första timmen?
60 km/h
b) Vilken var medelhastigheten den sista halvtimmen?
80 km/h
c) Vilken var medelhastigheten under hela resan?
50 km/h om vi räknar med tiden för rast och 67 km/h om vi inte räknar med den tid då bilen
stod stilla.
7. Vid en hastighetskontroll konstaterade polisen att Göran hållit hastigheten 144 km/h. Vad motsvarar det i meter
per sekund?
40 m/s
8. När det blåser 25 m/s är det storm. Hur många kilometer per timme motsvarar det?
90 km/h

Jordens omkrets vid ekvatorn är 4 000 mil. Vilken hastighet har du, på grund av jordens rotation, om du är vid
ekvatorn? Svara i kilometer per timme och avrunda till tiotal.
Hastigheten är 40 000 km/24 h = 1 700 km/h.
Testa dig själv 6.3
1. En astronaut på månen släpper en månsten och en fågelfjäder samtidigt från samma höjd. Vilket av föremålen
kommer först till marken?
De kommer samtidigt till marken.
2. Från ett högt torn släpper du en sten rakt ner. Samtidigt kastar din kompis en sten rakt framåt. Vilken sten
kommer fortast till marken?
De kommer samtidigt till marken.
3. Jesper släpper en stenkula och ett löv samtidigt och från samma höjd.
a) Vilket av föremålen kommer först till marken?
Stenkulan
b) Varför?
Lövet påverkas av större luftmotstånd.
4. Förklara hur luftmotstånd uppkommer.
Luftmotstånd är en friktionskraft som uppkommer då till exempel ett löv krockar med molekylerna i
luften.
5. Tre kompisar ska hoppa från ett hopptorn ner i en bassäng och bestämmer sig för att göra ett litet experiment.
Tina tar ett steg över kanten och faller rakt ner i bassängen. Anders tar sats och springer rakt ut. Ellinor hoppar
snett uppåt. Alla lämnar kanten på hopptornet precis samtidigt. I vilken ordning kommer de ner i bassängen?
Tina och Anders kommer samtidigt ner till vattnet och Ellinor en liten stund senare.
6. När en fotbollsmålvakt sparkar ut bollen rör sig bollen i en kaströrelse. Beskriv hur bollens hastighet förändras i
lodrät och vågrät riktning under den bågformiga färden. Vi bortser från luftmotståndet.
I den lodräta riktningen är rörelsen först retarderad. I sin högsta punkt är hastigheten noll. Därefter
accelererar bollen på sin väg neråt. I den vågräta riktningen är hastigheten nästan likformig, det vill
säga den är nästan lika stor hela tiden. Men hastigheten avtar något på grund av luftmotståndet.
7. Varför kan man säga att en satellit hela tiden faller utan att falla ner på jorden?
En satellit faller hela tiden mot jorden. Men eftersom satelliten faller lika mycket som jorden böjer av
kommer den aldrig att träffa jordytan.
Två likadana glasburkar står på var sin våg. I varje burk finns det 5 getingar. I burk A är alla getingar döda och
ligger på botten. I burk B lever de och flyger omkring. Vilken burk med getingar väger mest?
Burkarna väger lika mycket under förutsättning förstås att getingarna är identiskt lika och att det är
samma luftmängd i båda burkarna. Då är det samma atomer i de båda burkarna. Massan är
densamma.
Testa dig själv 6.4
1. Du står i en buss som bromsar in kraftigt.
a) Vad händer?
Man kastas framåt.
b) Vad beror det på?
Det beror på kroppens tröghet.
2. När du åker karusell åker du runt, runt i en cirkel. Vad kallas en sådan rörelse?
Centralrörelse

3. En släggkastare snurrar runt i ringen med sin slägga.
a) Vad kallas den kraft som tvingar kulan kvar i sin bana?
Centripetalkraft
b) Åt vilket håll är den kraften riktad?
Den är riktad in mot centrum.
4. På bilderna ser vi släggan uppifrån. Släggkastaren släpper kedjan som kulan sitter i. Vilken bild visar hur kulans
fortsatta bana ser ut?
a) b) c) d)
Bild a ärkorrekt!
5. Jorden rör sig runt solen i en nästan cirkelformad bana. Förklara varför.
Jorden påverkas av solens dragningskraft.
6. När du åker karusell känner du hur du pressas utåt.
a) Vad kallas den kraft som du känner av?
Centrifugalkraft
b) Vad beror den kraften på?
Den beror på kroppens tröghet.
7. Förklara varför till exempel blöta badbyxor blir torra av centrifugering.
I den trumma som finns i tvättmaskinen finns små hål. När trumman sätts i rotation vid
centrifugeringen så slungas vatten ut genom dessa hål eftersom centripetalkraften där upphör.
Två satelliter skjuts upp till olika höjd. Vilken av satelliterna har högst hastighet när de går i omloppsbana kring
jorden? Förklara varför.
Den satellit som är närmast jorden har högst hastighet. Det beror på att den har större kraft att
övervinna i form av jordens dragningskraft. Man kan ju i extremfallet jämföra månens hastighet i sin
bana runt jorden med den hastighet en satellit skulle behöva för att kretsa runt jorden på 100 m höjd,
även om vi bortser från luftmotståndet. På den höjden är jordens krökta form inte märkbar.
Testa dig själv 9.1 (+några till)
1. Vilken hastighet har ljus?
1. i vakuum (och i luft)?
300 000 km/s. Man kan också svara 300 000 000 m/s, vilket också kan skrivas som m/s.
2. i vatten?
225 000 km/s.

2. Blir bilden förstorad, förminskad eller oförändrad om du speglar dig i en
a) plan spegel?
Bilden blir oförändrad.
b) konvex spegel?
Bilden blir förminskad. Används t ex som speglar i gatukorsningar och som backspeglar i bilar.
c) konkav spegel (på nära håll)?
Bilden blir förstorad. Används t ex som sminkspegel, rakspegel.
3. Ge exempel på hur man använder sig ava)
a) konkava speglar
Sminkspegel, rakspegel
b) konvexa speglar
I gatukorsningar och som backspeglar i bilar
4. Rita en bild som visar vad som händer när en ljusstråle träffar en plan spegel.
I bilden ska du rita ut normal, infallsvinkel och reflektionsvinkel.
n = normal
i = infallsvinkel
r = reflektionsvinkel
i är alltid lika stor som r, dvs i = r
n ritas alltid vinkelrät mot ytan en stråle träffar
och den ”startar” alltid där strålen träffar ytan.
5. Förr i tiden trodde man att man såg föremål för att det sändes ut osynliga synstrålar från ögonen. Idag vet vi att
det inte är så. Förklara varför du kan se föremål runt omkring dig.
Föremålen träffas av ljus från någon ljuskälla. Ljus reflekteras och en del av det reflekterade ljuset når
våra ögon. Det är därför vi ser föremålen runt omkring oss.
6. Vatten är ett genomskinligt ämne. Varför kan vi ändå se vatten?
Vi kan se vatten trots att det är genomskinligt eftersom en del av det ljus som träffar vattnet
reflekteras.
7. a) Vad för slags spegel är det här?
Konkav spegel
b) Rita av bilden och rita strålarnas fortsatta väg.
c) Hur lång är spegelns brännvidd?
6 mm
n

8. a) Vad för slags spegel är det här?
Konvex spegel
b) Rita av bilden och rita strålarnas fortsatta väg.
c) Hur lång är spegelns brännvidd?
3 mm
9. Bilden föreställer en bilstrålkastare.
a) Var är lampan placerad?
Lampan är placerad i brännpunkten eftersom de spridda strålarna då kommer träffa den konkava
spegelytan och reflekteras ut på sådant sätt att de blir parallella. För att effekten ska bli så bra
som möjligt sätter man upp en sköld som stoppar de strålar som skulle kunna hamna utanför
spegeln.
b) Rita av bilden, rita ut några strålar och hur de reflekteras.
Se bilden till höger ovan.
10. Ett ljus står framför en plan spegel enligt bilden. Rita strålgången och den spegelbild som uppkommer.
Det är samma avstånd mellan ljuset och spegeln
som mellan bilden och spegeln.
Bilden är lika stor som ljuset.
11. Rita av bilderna. Rita strålarnas fortsatta väg.

Klockan är tolv och solen skiner på ett moln vars skugga hamnar på marken. Är skuggan större, mindre eller
ungefär lika stor som molnet? Förklara hur du tänker.
Solstrålarna är nästan helt parallella. Skuggans storlek kommer därför att bestämmas av solstrålarnas
vinkel mot jordytan. Låt oss anta att molnet är klotformigt. När solen står högt på himlen blir skuggan
ungefär lika stor och nästan cirkulär. Ju lägre solen står desto större blir solstrålarnas vinkel mot
jordytan och desto mer elliptisk blir skuggan.
12. De båda sidorna av en sked kan liknas vid buktiga speglar. Vilken typ av spegel är skedens utsida respektive
insida?
Insida = konkav spegel Utsida = konvex spegel
13. Vad händer när parallella strålar träffar en konvex spegel? Rita en bild!
Testa dig själv 11.1
Strålarna träffar spegelytan och sprids sedan utåt.
Det bildas ett fokus bakom spegeln där strålarna möts.
1. I vilken eller vilka av följande situationer utför du ett arbete i fysikalisk mening?
a) När du lyfter en kartong med böcker.
b) När du håller en väska med guld i handen.
c) När du drar en kälke på is.
I a och c.
2. Hur lyder mekanikens gyllene regel?
Det man vinner i kraft förlorar man i väg.
3. Ge exempel på lutande plan i verkligheten.
Trappor, skruvar och serpentinvägar
4. Ge exempel på hävstänger i verkligheten.
Gungbräda och spett
5. Marco väger 20 kg. Marcos pappa lyfter Marco 2 m upp i luften.
a) Hur stor kraft behöver pappa använda?
200 N
b) Hur stort är arbetet?
400 Nm
6. Stefan är ute och går på en horisontell väg med en väska i handen. Väskans tyngd är 120 N.
a) Hur stort arbete utför Stefan när han går 100 m längs vägen?
Inget arbete alls.
b) Hur stort arbete utför Stefan när han lyfter upp väskan 50 cm?
60 Nm

7. En låda dras 0,5 m längs ett bord med en dynamo-meter. Hur stort arbete utförs om dynamometern visar 1,6 N?
0,8 Nm
8. a) Hur stort arbete uträttas, om vagnen dras i dynamometern uppför hela planet?
1 Nm
b) Hur stort arbete uträttas, om vi istället lyfter vagnen rakt upp till
planets övre ände?
1 Nm
c) Hur stor är vagnens massa?
100 g
9. Sara vill gunga gungbräda med sin pappa. Sara väger 25 kg och sitter 3 m från mitten. Saras pappa väger 75 kg.
Hur långt från mitten ska han sätta sig för att det ska väga jämnt?
1 m
En hiss är ofta försedd med en motvikt på det sätt som bilden visar. Motvikten väger ungefär lika
mycket som hissen. Vad gör motvikten för nytta?
Motvikten minskar den energi som krävs för att driva hissen.
Testa dig själv 11.2
1. Mekanisk energi finns av två slag. Vilka?
Lägesenergi och rörelseenergi. (Potentiell energi och kinetisk energi.)
2. I vilken enhet mäts
a) kraft
Newton (N)
b) arbete
Newtonmeter (Nm) eller joule (J)
c) energi
Newtonmeter (Nm) eller joule (J)
d) effekt
Watt (W)

3. Ingela sparkar en boll rakt upp i luften. Efter ett tag vänder den och faller ner igen. Vilken typ av energi har bollen
när den
a) lämnar foten
Rörelseenergi (Kinetisk energi)
b) vänder
Lägesenergi (Potentiell energi)
c) fallit halvvägs ner igen
Den har både läges- och rörelseenergi. (Både potentiell och kinetisk energi.)
4. En låda som väger 6 kg lyfts 2 m rakt uppåt.
a) Hur stor kraft krävs för att lyfta lådan?
60 N
b) Hur stort arbete uträttas?
120 Nm (eller 120 J)
c) Hur stor lägesenergi får lådan?
120 Nm (eller 120 J)
5. Vilken är effekten om ett arbete på 450 J utförs på 2 s?
225 W
6. Pojken som går i trappan på bilden väger 40 kg.
a) Hur stor är pojkens tyngd?
400 N
b) Hur stort arbete uträttar pojken när han springer uppför trappan?
2 000 Nm (eller 2 000 J)
c) Pojken springer uppför trappan på 5 s. Hur stor är effekten?
400 W
7. Martina bär hem 15 kg matvaror till andra våningen i ett höghus. Varje våning är 3 m hög och
Martina väger 45 kg. Hur stor är effekten om det tar 1 min för Martina att gå upp till sin lägenhet?
60 W
8. En påse med blyhagel väger 800 g. Påsen lyfts 2 m rakt upp och släpps. Hur stor lägesenergi och hur stor
rörelseenergi har påsen när den fallit 25% av sträckan?
Lägesenergin är 12 J och rörelseenergin är 4 J.
En bil kör med hastigheten 72 km/h uppför en backe. Bilen väger 1,2 ton och backen har lutningen 1:5. Det
betyder att bilen kommer 1 m högre upp var femte meter.
a) Hur mycket högre kommer bilen varje sekund?
Bilen kommer att röra sig 4 m uppåt varje sekund.
b) Hur stor är effekten?
Arbetet per sekund är 12 000 ∙ 4 Nm = 48 000 Nm.
Effekten som krävs är alltså 48 000 W = 48 kW.