Kallare än absoluta nollpunkten eller snabbare än ljuset?

Det är alltid kittlande att pröva gränserna. Vilken fysiklärare har inte fått dylika frågor –  ”Men vad skulle hända om…; teoretisk alltså?” Svaret är i många fall att det är just teorierna som sätter begränsningen. T ex är en av kärnpunkterna i relativitetsteorin att ljusfarten är en hastighetsbegränsning i universum. Och komma under temperaturen noll kelvin, hur skulle det gå då vi lärt oss att atomer rör sig långsammare och långsammare vid allt lägre temperatur – för att sedan avstanna helt vid den definitiva fryspunkten? Fortsätt läsa ”Kallare än absoluta nollpunkten eller snabbare än ljuset?”

Kallare än absoluta nollpunkten eller snabbare än ljuset?

Hur snabbt kan en Tesla accelerera från 0 till 100 km/h?

Dagens introduktion av en fysiklektion med en Teknikklass:

Tesla Model S

En Tesla Model S P85D har data enligt nedan. Beräkna med hjälp av dessa hur snabbt bilen skulle kunna accelerera från 0 till 100 km/h. (Bortse från friktion och luftmotstånd.)

tesla-prestanda.PNG

tesla-dimensioner.PNG

Ledtrådar

  • Hur stort arbete utför motorn på bilen under accelerationen?
  • Hur definieras effekt?

Det blev en nyttig beräkning. Nu blev den beräknade accelerationstiden betydligt kortare än den som står i testprotokollet. Beror givetvis på verkliga förhållanden med luftmotstånd och friktion. Men det är ändå en nyttig beräkning i ett sammanhang som eleverna verkade uppskatta.

Referens här.

Hur snabbt kan en Tesla accelerera från 0 till 100 km/h?

Ett par mätvärdesövningar i fysik

I gymnasiefysiken är ett av de centrala innehållen att kunna hantera mätvärden kvantitativt. Ett sätt att göra det på är att låta mätvärdena representeras i ett diagram, och utifrån grafen dra slutsatser och göra förutsägelser.

Min egen erfarenhet säger att det är lätt att spänna över ett kanske för stort område när jag har gjort övningar på detta. Det är någorlunda lätt att ta fram en laboration som ger mätvärden på t ex läget som funktion av tid, energi som funktion av temperatur eller spänning som funktion av ström.

I början av fysikstudierna blir det en ganska stor apparat för elever att hantera både laboration och en metod att hantera den data som laborationen ger; om flera steg ska göras i en följd är det vanligt att ett  senare steg upplevs som väldigt mycket svårare jämfört med vad det skulle ha varit om detta steg gavs som ett separat problem.

Jag brukar numera försöka vara väldigt medveten om när jag gör vad och vilket syfte jag har med övningen ifråga, och delar nu med mig av två exempel som tränar centralt innehåll i såväl Fysikens karaktär, arbetssätt och matematiska metoder som Energi och energiresurser.

De båda exemplen nedan hoppas jag tränar en metod att hantera mätdata. Att sedan ta fram mätdata från en laboration är en annan sak, och målet är givetvis att elever lär sig att hantera data från sina egna mätningar.

Fortsätt läsa ”Ett par mätvärdesövningar i fysik”

Ett par mätvärdesövningar i fysik

Beräkningar på accelererad rörelse

Att göra sträck- och hastighetsberäkningar på föremål som undergår accelererad rörelse kan vara lite klurigt. Jag gjorde tidigare en presentation som tar upp några vanliga typuppgifter i gymnasiefysiken. Den aktualiserades när jag återigen kom till det avsnittet i en klass.

Konsten att utföra beräkningar på accelererad rörelse är också äldre än man tidigare trodde. Denna artikel i Dagens Nyheter beskriver hur babylonierna gjorde beräkningar på planeten Jupiters gång över himlavalvet – för över 2 000 år sedan!

Beräkningar på accelererad rörelse

Accelerationsdata från mobilen

Dagens moderna telefoner innehåller en mängd sensorer. Jag misstänker att många av dessa primärt är till för få en bra användarupplevelse under nyttjande av t ex spel. Det finns dock appar som kan extrahera rådatan från sensorerna, så att denna kan behandlas på valfritt sätt. Detta passar utmärkt i fysikundervisningen.

Jag gjorde själv några experiment där jag under några situationer mätte accelerationen med telefonen. Nedan finns mina genererade grafer. Jag kommenterar inte graferna, men konstaterar att vissa ser ut som ”skolexempel”, medan andra har lite egendomliga ojämnheter.

I samtliga fall är den positiva accelerationsriktningen uppåt, och ett fritt fall motsvarar accelerationen -1g.

Forts. hur kan man skapa sådana här grafer?…

Accelerationsdata från mobilen

Några tankar om laborationer i gymnasiets fysikundervisning

På den gymnasieskola som jag är lärare på har vi under åren av och till diskuterat syftet med fysiklaborationer. Varför laborerar vi i fysik? Vad ska eleverna få ut av en laboration? Hur ska en laborationsredogörelse se ut? Hur ska redogörelserna bedömas?

Ett sätt att kanske hitta svar på frågorna är att titta på Skolverkets kursprov i fysik, där det också ingår en laborativ del. De är visserligen frivilliga att genomföra på skolorna, men jag tror att uppgiftstyperna kan ses som representativa för vad Skolverket avser med sina formuleringar i ämnesplanen. Där finns bl a följande relevanta punkter i det centrala innehållet: Fortsätt läsa ”Några tankar om laborationer i gymnasiets fysikundervisning”

Några tankar om laborationer i gymnasiets fysikundervisning

Fysikaliska principer, Del 1 – Energiprincipen

All problemlösning i fysik utgår från någon eller några fysikaliska principer. Det kan t ex vara någon av Newtons rörelselagar, någon av termodynamikens huvudsatser eller någon av av de lagar som kan uttryckas med Maxwells ekvationer. En av gymnasiefysikens stora uppgifter är att eleverna ska lära sig anknyta vissa fysikaliska lagar till situationer, och därur kunna identifiera situationer och göra förutsägelser med hjälp av dessa. Ämnesplanen i gymnasiefysiken (Gy11) säger bl a att undervisningen ska ge eleverna förutsättningar att utveckla

  • ”Kunskaper om fysikens begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder samt förståelse av hur dessa utvecklas.”
  • ”Förmåga att analysera och söka svar på ämnesrelaterade frågor samt att identifiera, formulera och lösa problem. Förmåga att reflektera över och värdera valda strategier, metoder och resultat.”

Syftet med den här serien av blogginlägg – Fysikaliska principer – är att utifrån några exempel på olika teman försöka påvisa hur de grundläggande fysikaliska principerna används för att lösa fysikaliska problem genom att teckna de ekvationer som är relaterade till principerna. Målet är att få en stor spridning på problemen och att tydliggöra kopplingen till den aktuella fysikaliska principen. Idag inleder jag serien med några exempel som har att göra med termodynamikens första huvudsats, Energiprincipen.
Fortsätt läsa ”Fysikaliska principer, Del 1 – Energiprincipen”

Fysikaliska principer, Del 1 – Energiprincipen