Fysik åk 8 (8AC2)

Kapitel 3 ljud
Kapitel 5 ljus
Kapitel 8 elektricitet och magnetism

Planering

Powerpoint kapitel 8 bifogas i lärloggen.

 

Vecka	Tisdag	Onsdag
34	Lennakatten	Heldag med klassen
35	Kapitel 3.1 s. 76-77 ljud skapas av vibrationer, i rymden är det tyst	Kapitel 3.1 s. 78-80 ljudets hastighet, frekvens, infraljud och ultraljud
36	Vikarie: läs kapitel 3.1 och gör frågor s. 81	Vikarie: läs kapitel 3.2 och gör frågor s. 86
37	Laborationer om ljud	Kapitel 3.3 och frågor s. 92 och finalen s. 95-97
38	Kapitel 5.1 ljusets brytning och reflektion	Skoljoggen
39	Kapitel 5.2 ljusets brytning  (inte s. 142-143)	Prov kapitel 3.1-3.3 och 5.1-5.2 (inte s. 142-143)
40	Kapitel 5.3 (främst s. 146-148 om hjälp vid synfel)	Provet tillbaka Information om upplägget på kapitel 8
41	Kapitel 8.1 Teori: spänning, ström, resistans, ohms lag Laborationer: serie- och parallellkopplingar (powerpoint s. 12-17)	Vikarie: läs och gör frågor kapitel 8.1, 2.2 och 2.3.
42	Kapitel 8.3 Teori: Hans Christian Örstedts upptäckt Laborationer: elektromagneter (powerpoint s. 27-30)	Kapitel 8.4 Teori: likström och växelström Laborationer: induktion och generatorn (powerpoint s. 34-40)
43	Kapitel 8.5 Teori: repetition om sambandet mellan elektricitet och magnetism Laboration: transformatorn (powerpoint s. 42-48)	Skrivuppgift Tema: hur har dessa fysikupptäckter påverkat vårt samhälle?
44	Höstlov	Höstlov
45	Laborationsreflektioner tillbaka	Skrivuppgift tillbaka

 

Facit

Frågor med kursiv stil har prioriterats bort från provet!

Testa dig själv 3.1
Förklara begreppen
• ljudvåg
Våg av tunnare och tätare luft.
• våglängd
Avståndet mellan två vågtoppar (eller vågdalar).
• frekvens
Antal svängningar per sekund.
• ultraljud
Ljudvågor med högre frekvens än 20 000 Hz.
• infraljud
Ljudvågor med lägre frekvens än 20 Hz.
1. Ljus uppkommer av vibrationer. Det kan till exempel vara en sträng som svänger
fram och tillbaka.
2. a) 340 m/s
b) På månen kan inget ljud utbreda sig alls.
3. Åskvädret är 3 km bort. Ljudet från åskan behöver 3 s för att hinna 1 km. Ljuset
från blixten kommer däremot med en gång eftersom det färdas med ljusets
hastighet.
4. 250 Hz
5. 20 – 20 000 Hz
6. Vi avgör varifrån ett ljud kommer med hjälp av differensen i tid när ljudet når respektive
öra. Om ljudet först träffar höger öra så vet vi att ljudet kommer från höger.
7. Det är lättast på land. Det beror på att ljudets hastighet är högre i vattnet. I vatten
är tidsdifferensen mycket mindre. Det medför att det är svårare att avgöra varifrån
ett ljud kommer.
(Uppgift 8 och 9 endast grundboken)
8. 200 Hz
9. När ett plan lyfter sprider sig ljudet från planet åt alla håll. När planet efter
en stund flyger fortare än 340 m/s kommer planet ikapp sina egna ljudvågor.
Tryckvågen som bildas när planet passerar sina egna ljudvågor gör att luften
pressas ihop varvid vattenånga övergår till vattendroppar. Och det är dropparna
som syns som en rund molnboll.

Testa dig själv 3.2
Förklara begreppen
• normalton
Ett ljud med frekvensen 440 Hz.
• hög och låg ton
Ett ljud med hög frekvens och ett ljud med låg frekvens.
• stark och svag ton
Ett ljud med hög ljudstyrka och ett ljud med låg ljudstyrka.
• resonans
När ett ljud skapar medsvängning hos exempelvis ett bord.
1. Den ska vara kort, tunn och hårt spänd.
2. a) Frekvensen ändras inte.
b) Tonen blir starkare på grund av att även bordsskivan börjar vibrera.
3. a) Gitarr, fiol
b) Synt, elgitarr
4. ”Tala högre” innebär egentligen att man ska tala med högre frekvens, det vill säga
ljusare ton. Man borde i stället säga ”tala starkare”.
5. En ton låter olika på olika instrument eftersom varje instrument alltid ger ifrån sig
ett antal tilläggstoner, övertoner, tillsammans med grundtonen. Det är övertonerna
som ger varje instrument dess speciella klang.
6. Den har förändrats till en digital spridning över internet.
(Uppgift 7 och 8 endast grundboken)
7. 110 Hz
8. a) Det menas med att ljud blir förvrängt om ljudkällan rör sig.
b) Tänk dig att en brandbil kör mot dig med påslagna sirener. De ljudvågor från sirenerna
som når dina öron färdas i samma riktning som brandbilen. Ljudvågorna
pressas samman. Det bildas då en ton med högre frekvens än vad sirenen
egentligen har. När brandbilen passerat dig blir det tvärtom. Brandbilen åker då
ifrån sirenens ljudvågor och ljudvågorna tänjs ut. När våglängden ökar bildas
en ton med lägre frekvens än vad sirenen egentligen har.

Testa dig själv 3.3
Förklara begreppen
• eko
Ljud som kommer tillbaka efter att ha studsat mot exempelvis en bergvägg.
• ekolod
En apparat som mäter avstånd med hjälp av ljudvågor och eko.
• ljudnivå
Ljudnivå är styrkan hos ett ljud.
• decibel
Enheten för ljudnivå.
• tinnitus
Ett besvär/sjukdom som orsakas av ljudvågor och som innebär att man hör ljud som inte finns.
1. Bullermätare
2. Några förslag på att skydda din hörsel kan vara att använda hörselskydd i bullriga
miljöer, att hålla för öronen när ett tåg susar förbi och att inte lyssna på för stark
musik.
3. a) De som drabbas av tinnitus hör ett besvärande, oavbrutet ljud som egentligen
inte finns.
b) Lyssna på musik på lägre volym samt under kortare tid.
4. Inom sjukvården kan ultraljud användas till att undersöka foster och mjuka organ
som till exempel livmodern, njurarna, gallblåsan och hjärtat.
5. 150 m
6. Åtta gånger så starkt.
(Uppgift 7 endast grundboken)
7. Graham Bell uppfann telefonen år 1876.

PERSPEKTIV — Är hörlurar i trafiken en dödsfara?
• Hur skulle nya smartare hörlurar kunna fungera för att minska olycksrisken i
trafiken?
Ny teknik utvecklas snabbt inom IT och kommunikation. Frågan är hur tekniker
bör tänka för att hitta lösningar på problemet, dvs. att man å ena sidan vill
stänga ute buller för att upplevelsen av musiken ska bli bättre, å andra sidan är
alla i trafiken delvis beroende av bullret för förstå vilken trafiksituation man för
ögonblicket befinner sig i.
• Finns det tillfällen då det inte borde vara tillåtet att lyssna på musik i hörlurar?
Risken för olyckor kan sannolikt minskas med hjälp av ny teknik och ansvarsfullt
beteende, eller kanske inte. Frågan är om det här är ett exempel på en situation
där nya regler/lagar är det enda eller billigaste alternativet för att åstadkomma
en minskning av olycksrisken. Här möts teknikfrågor, samhällsfrågor och det
egna ansvaret på konkret sätt.

FACIT TILL FINALEN
1. 1 – G Frekvens är antalet svängningar per sekund.
2 – H Ultraljud har högre frekvens än 20 000 Hz.
3 – F Ljudnivå mäts i decibel.
4 – B Normaltonen har frekvensen 440 Hz.
5 – A Våglängd är avståndet mellan två förtätningar.
6 – D En ljudvåg består av förtätningar och förtunningar.
7 – E Resonans är ett annat ord för medsvängning.
8 – C Frekvens mäts i Hertz.
2. Alternativ B
När ljudet kommer från sidan når ljudet det ena örat först och till det andra örat
ögonblicket senare. Den lilla skillnaden i tid överförs till hjärnan och på så sätt
kan vi avgöra varifrån ljudet kommer.
3. B
Ljud kan inte spridas i vakuum.
4. a) Förklaringen är att ljudvågorna färdas långsammare än ljuset från själva blixten.
b) Ljudvågor färdas ungefär med 340 m/s. Det betyder att ljudet har färdats 340 m
efter första sekunden och 680 meter efter andra sekunden. Mullret hörs efter
drygt 2 sekunder.
c) Ljudnivå mäts i enheten Decibel, dB. Men decibelskalan har den egenskapen
att när ljudnivån ökar med 10 dB så upplever vi ljudet dubbelt så starkt. Så åskblixten
mullrade sannolikt betydligt mer än discot. Men det är samtidigt svårt
att jämföra ett enda kortvarigt ljud med ett långvarigt ljud.
5. Alternativ B
6. a) Två exempel är att använda hörselskydd på konserter och sänka volymen i sina
hörlurar.
b) Alternativ D
7. A-3, B-1, C-2
8. a) Alternativ A
b) B: Atomerna i metall kan fås att vibrera och fortplanta ljudvågor, en stämgaffel
kan exempelvis få resonanslådan på en fiol i medsvängning som hörs tydligt
och klart.
C: Ett flygplan kan färdas snabbare än ljud och definitivt ljuset.
D: Svag ton handlar om ljudnivån, medan låg ton handlar om ljudets frekvens
(bas—diskant).
9. a) Man kan sänka tillåten hastighet, använda asfalt som inte skapa lika mycket
buller, sätta upp bullerplank mm.
b) Vi omges av bilar, tåg och flyg som bullrar betydligt mer än vad häst och vagn
gjorde. Vi kan också lyssna till musik där vi själva kan höja ljudnivån efter eget
önskemål, vi har förändrat miljön i skolorna på så sätt att alla tillåts tala och
diskutera mer i klassrummet, men det kan också upplevas besvärande för både
lever och lärare.
10. a) Förr var enda sättet att uppleva musik att direkt lyssna på musiker som spelade
och sjöng. Nu kan vi på elektronisk väg lyssna på nästan vilken musik som
helst när vi vill och var vi vill med hjälp av smarta telefoner.
b) Förr var fanns endast akustiska instrument, det vill säga instrument som
åstadkommer ljud när spelman blåser (trumpet, klarinett mm), sätter strängar
i rörelse (gitarr, fiol mm), slår an skinn (trummor, pukor mm) och när organister
släpper fram luft i kyrkoorglarnas pipor. Nu kan ljud skapas helt på elektronisk
väg och omformas till små elektroniska paket av information som kan lagras
och omformas i datorer och skickas över hela världen med hjälp av internet.
11. Det finns hundvisselpipor som man själv hör när man visslar, och så finns det så kal-
lade överljudspipor. I sådana pipor skapas så höga toner att vår hörsel inte kan uppfatta
ljudet, men hundarnas hörsel kan. Det innebär att dessa pipor skapar ljud med
frekvenser över 20 000 Hz, hundar kan höra ljud med frekvenser över 50 000 Hz.
12. a) Alternativ D
b) Ljudvågor kan användas för att mäta avstånd eftersom vi vet med vilken hastighet
ljud färdas. När vattendjup ska mätas används dessutom ljudvågornas
egenskap att de studsar och kommer tillbaka. Det utnyttjas i ett ekolod som
sänder ut ljudvågor och registrerar ekot. Djupet blir resultatet av att ljudets
totala färdväg (ner och upp) räknas ut med hjälp av sambandet s = v ∙ t och
divideras med två.
13. Mät upp ett så långt avstånd som möjligt med fri sikt. Låt en person sticka hål på
en stor färgglad ballong. Mät tiden från att ballongen går sönder tills ljudet hörs.
Ett sätt att förbättra experimentet är att filma och låta redigeringsprogrammet i
datorn visa tiden mellan ballongexplosionen och smällen.
Använd sedan sambandet s = v ∙ t för att beräkna ljudhastigheten. Felkällor är
framför allt tiden, men även vindstyrkan kan ge upphov till fel om första försöket
görs ute.
14. Bea behöver inte oroa sig. I Sverige har gravida kvinnor undersökts på det här
sättet sedan 1980-talet, och läkarna har inte kunnat hitta biverkningar eller
andra risker med ultraljudundersökning av foster.
Linnea förväxlar förmodligen sin ultraljudsundersökning med elektromagnetisk
strålning som används exempelvis hos tandläkaren när tänderna röntgas. Ultraljud
består vare sig av elektricitet eller magnetism.

Testa dig själv 5.1
Förklara begreppen
• ljuskälla
Ett föremål som ger ifrån sig ljus, till exempel brinnande stearinljus eller solen.
• reflektera
När ljus studsar från ett föremål.
• normal
En linje som är vinkelrät mot ytan där en ljusstråle träffar spegeln.
• infallsvinkel
Vinkeln som bildas mellan den infallande ljusstrålen och normalen.
• reflektionsvinkel
Vinkeln som bildas mellan den reflekterade strålen och normalen.
• konvex spegel
En spegel som buktar utåt.
• konkav spegel
En spegel som buktar inåt.
• brännpunkt
Den punkt där ljusstrålar skär varandra efter att de reflekterats i en konkav spegel.
• brännvidd
Avståndet mellan spegeln och brännpunkten.
1. 340 m/s. (Frågan i boken Fjärde upplagan 2)
1. Stearinljus och glödlampor är ljuskällor. (Frågan i boken Fjärde upplagan 2)
2. a) Bilden blir oförändrad.
b) Bilden blir förminskad.
c) Bilden blir förstorad.
3. a) Konkava speglar används till exempel till smink- och rakspeglar.
b) Konvexa speglar används till exempel i gatukorsningar och som backspeglar
i bilar.
4. Hoppa över!
5. Föremålen träffas av ljus från någon ljuskälla. Ljuset reflekteras och en del av det
reflekterade ljuset når våra ögon. Det är därför vi ser föremålen runt omkring oss.
6. Vi kan se vatten trots att det är genomskinligt eftersom en del av det ljus som träffar
vattnets yta reflekteras.
7. Hoppa över!
8. Hoppa över!
9. Se s. 136!
10. Hoppa över!
11. Hoppa över!

Testa dig själv 5.2
Förklara begreppen
• ljusets brytning
Ljus bryts och ändrar riktning när det går från ett medium till ett annat.
• tätare ämnen
Ämnen med högre densitet.
• optisk fiber
Tunna trådar av glas som används till att skicka ljussignaler igenom.
• konvex lins
En konvex lins samlar ihop inkommande strålar.
• konkav lins
En konkav lins sprider inkommande strålar.
• verklig bild
En bild som kan fångas upp på en skärm.
• skenbild
En bild som inte kan fångas upp på skärm men som kan ses genom linsen.
1. Se s. 138!
2. Det beror på att ljuset har lägre hastighet i glas än i luft.
3.-13. Hoppa över!