Fysik – Sida 3

Fysik idag

Några begrepp på fysiken idag: SI-enheter, prefix, värdesiffror, avrundningsregler och densitet. Antalet värdesiffror är ett mått på mätnoggrannheten; ju fler värdesiffrordesto större mätnoggrannhet.

Exempel: Om en sträcka mäts till 1,5 meter kan den vara avrundad från 1,450 meter till 1,55 meter (ett osäkerhetsintervall på 0,1 m, som man kan skriva som 1,5 m ±0,05 m). Anges sträckan till 1,50 meter är osäkerhetsintervallet endast 0,01 meter, felintervallet är från 1,4950 m till 1,505 m (ett osäkerhetsintervall på 0,01 m, så att sträckan kan skrivas 1,5 m ±0,005 m). Ett svar skall som mest innehålla det minsta antalet värdesiffror som är givet i uppgiften. Fortsätt läsa ”Fysik idag”

Fysiken bygger på observationer

Enligt Nationalencyklopedin är fysik är den mest grundläggande naturvetenskapen.

”Den behandlar strukturer och processer för materia och strålning med bl a energi som centralt begrepp, inom domäner från det allra minsta till det allra största” och ”Den har stark betoning på samspel mellan experiment och matematiskt formulerad teori” (uppslagsordet Fysik i Nationalencyklopedin, NE i tjugo band). Fortsätt läsa ”Fysiken bygger på observationer”

Hopp genom ljudvallen

Nu, när vi är som bäst uppe i avsnittet acceleration, hittade jag denna artikel i tidningen Ny Teknik som berättar hur en person skall hoppa från så hög höjd att han kommer upp i överljudsfart. Läs om denna bedrift, och gör kanske en kontrollberäkning över den tid det tar att i fritt fall komma upp till gränsen för överljudsfart, som vid normala temperaturförhållanden är ca 340 m/s.

Mäta ljushastigheten med chokladpraliner

Emellanåt hittar man enkla och roliga experiment som illustrerar samband som inte är helt enkla. I mitt jobb som fysiklärare tar jag tacksamt emot sådana rika uppgifter / experiment.

Idag hittade jag en artikel i nätupplagan av Ny Teknik, som går ut på att mäta ljusets hastighet i en mikrovågsugn med hjälp av chokladbitar. I detta experiment får man ut både ljusets hastighet, begreppet stående vågor samt både en del av mikrovågsugnens tekniska funktion och hur det kommer sig att den värmer vatten.

Densitet på kroppen

Jag har för mig att vi har talat om människokroppens densitet. Här är en film där den faktiskt mäts. Rekommenderas!

Svenskt rekord i ”rymdlyft”!

Bl a Sveriges Radio rapporterar att Christer Fuglesang har manövrerat en ”800 kg tung ammoniaktank … ett uppdrag som innebär nytt rymdrekord i tyngdlyftning” utanför rymdstationen ISS. Som fysiklärare är jag imponerad över Fuglesangs bedrift, men klart mindre imponerad av mediernas sätt att berätta vad som faktiskt är bedriften.

Tyvärr kan inte begreppet ”tyngdlyftning” förekomma under de förhållanden som Fuglesang befinner sig i – astronauterna och allt omkring dem är nämligen tyngdlöst, iallafall skenbart tyngdlöst. Fortsätt läsa ”Svenskt rekord i ”rymdlyft”!”

Mattelärarhumor

Jag sprang på följande historia idag, som finns i David Blatners bok The Joy of $\pi$ :

Det finns tre definitioner på $\pi$ :

matematikerns: $\pi$ är det tal som uttrycker förhållandet mellan omkrets och diameter i en cirkel
fysikerns: $\pi=3.1415927\pm0.00000005$
ingenjörens: $\pi\approx3$

Värdesiffror är ofta ett nytt begrepp för eleverna när de kommer till gymnasiet. Efter några exempel inser de flesta vad det är för skillnad på t ex 2 meter och 2.0 meter, men ska man beräkna den kinetiska energin $E_k$ för ett föremål med massan $m$ och farten $v$ , så lyder sambandet $E_k=\frac{mv^2}{2}$ . $m$ och $v$ är mätetal med ett visst antal värdesiffror, men hur många värdesiffror är 2:an i nämnaren? Det är här som man kommer in på skillnaden mellan mätetal och exakta tal. Allt kan inte mätas, 2:an i sambandet ovan är ett ”matematiskt” tal (till skillnad mot mätetal).

I det här fallet kan 2:an illustreras ganska enkelt grafiskt ur definitionen för fysikaliskt arbete samt Newtons andra lag – det hela kommer att mynna ut i att vi ska beräkna en triangels area. Nu behöver det inte vara så att exakta tal inskränker sig till heltal eller bråktal. Vad beträffar $\pi$ så är det ett irrationellt, transcendent, tal. Många tycker att det är märkligt med talet $\pi$ när det har en oändlig decimalutveckling, samtidigt som man inte kan skriva det på bråkform (det är t ex inte lika märkligt som att $\frac{1}{3}\approx0.333$ ). Men tittar men på en tallinje så existerar det exakta $\pi$ just på en viss plats på tallinjen, precis som talet 2 gör i all sin exakthet.

Ofta är man dock intresserad av att kunna relatera ett beräknat resultat på ett enkelt sätt till något man känner till. Och då är jag rädd för att ”ingenjörens definition” (ovan) ger en talmässigt (i decimalsystemet) hygglig bild av det som beräknats!

Dela detta:

Dela detta:

Dela detta:

Dela detta:

Dela detta:

Dela detta:

Dela detta: