Visar inlägg med etikett fysik. Visa alla inlägg
Visar inlägg med etikett fysik. Visa alla inlägg

måndag 8 maj 2017

Rymdfart: Svarta hål

Svarta hål
Svarta hål brukar man kalla den koncentration av massa med en oändligt stor kraft. Ett svart hål är som sagt en koncentration av materia med en stark gravitation. I detta svarta hålet finns själva centrum av hålet och en bit utanför centrum finns det en punkt som kallas horisonten. I horisonten  finns det en dragningskraft som är så stark så att inte ens ljuset kan åka iväg. Horisontens starka dragningskraft gör att man inte kan återvända när man har nått den punkten. Du kan återvända om du åker snabbare än ljuset men det finns inget som åker snabbare än ljuset.
Om man tittar utanför det svarta hålet så ser det ut som att föremålet försvinner. Det är även så att tiden ser ut att gå långsammare för det som är utanför det svarta hålet. För det som är påväg in i hålet ser det ut som att tiden går snabbare utanför det svarta hålet. Detta beror på att gravitationen bromsar tiden.

Hur föds det vanligaste svarta hålet och varför finns dem?
Ett svart hål uppstår inte av ren slump utan det föds när ofantligt stora stjärnor dör. När man säger ofantligt stora så menar man att stjärnorna är åtminstone 20 gånger större än favoritstjärnan, solen. Man kan tänka sig att en levande stjärna är som en ständigt exploderande vätebomb. Den hålls ihop av sin egna gravitation. Men när bränslet tar slut så vinner gravitationen kampen och stjärnan kollapsar. När stjärnan kollapsar blåser den av sig de yttre lagren och kärnan trycks ihop. Det bildas ett kompakt objekt som är tungt och har en hög gravitation. Detta fenomen kallar vi för ett svart hål.  
Svarta hål fungerar som en motor som gör det möjligt för alla stjärnor att rotera. Alla svarta hål har alltså stjärnor och andra partiklar som roterar kring dem. Jag tycker att svarta hål även kan ses som ”soptunnor” och ”äter upp” saker i rymden som bl.a kanske inte behöver vara där. Men det finns även teorier om att man skulle kunna frakta giftiga avfall till ett svart hål och släppa det in dit. Själv tycker jag att det inte är en så bra med tanke på att man inte riktigt vet var saker tar vägen när de faller in i ett svart hål. Vi har mer eller mindre redan förstört Jorden väldigt mycket och jag tycker inte att vi ska skicka vårt avfall ut i rymden. Istället kan man komma på andra vetenskapliga idéer och teorier på hur man kan få slut på allt avfall. 

Olika sorters svarta hål
Jag har berättat om hur det vanligaste svarta hålet bildas men det finns två andra typer av svarta hål utöver de vanligaste.

Det finns något som kallas för svarta minihål och dessa minihål bildades efter Big Bang. Big Bang kallas för ”den stora smällen” på svenska och står för en explosion som skedde för ca 13,7 miljarder år sedan. Det var då någon liten, tät och het partikel exploderade. Detta är då en naturvetenskaplig teori på hur universum skapades. Smällen var en utvidgning av rummet som bar på all materia. Men expansionen fortsätter än idag då avståndet mellan himlakropparna ständigt ökar. Många av dessa minihål finns fortfarande kvar men är inte lika stabila som de vanliga svarta hålen. För att vara stabila och likna de vanliga svarta hålen måste de väga tusentals ton mer än vad de redan gör.

Sista typen av svarta hål är de massiva hålen eller galaktiska svarta hålen som de också kallas. 
Det finns galaxer med enormt stora svarta hål i sina centrum och kallas för galaktiska svarta hål. De galaktiska svarta hålen är aktiva galaxer som sänder ut strålning. Dessa massiva hålen kan vara en anledning till att galaxen håller ihop. Det finns även teorier om att det finns ett svart hål i mitten av vår galax, Vintergatan. Olika forskarlag har med teleskop kunnat se flera stjärnor som tydligt roterar runt en punkt. Det är indikation på att det faktiskt finns ett svart hål där. 
Stjärnorna snurrar som snabbast i den centrala delen av Vintergatan och för att det ska vara möjligt krävs det mycket stark gravitation. Stark gravitation behövs för att få så pass stora stjärnor att rotera runt i en snabb fart. I universum finns dem bara en sak som kan göra detta och det är ett supermassivt svart hål. Detta tyder på att det finns ett svart hål som har en massa som är 4 miljoner gånger så stor som solens placerat mitt i hjärtat av vår galax. Ett typiskt svart hål på 10 solmassor har en radie på 30 km. Massiva svarta hål har en radie på 300 miljoner km. 
Därmed så kan man säga att allt i vår galax, inklusive vårt solsystem roterar kring ett supermassivt svart hål. 

Hur kan vi veta att svarta hål finns?
Genom olika metoder kan man se och veta att svarta hål faktiskt finns. Från början var det bara en teori men idag kan man mer eller mindre bekräfta att svarta hål finns i vårt universum. Den första saken som avslöjar svarta hål är att objekt i närheten av ett svart hål roterar snabbt. Om kroppars rörelse påverkas av osynliga objekts gravitation kan det bero på att det är ett svart hål i närheten. Detta ser man inte med blotta ögat men med hjälp av teleskop och andra instrument kan man se dessa partiklar rotera. Dessutom finns det en film där man ser hur ett svart hål ”äter upp” en annan stjärna. 
Kring det svarta hålet lägger sig olika sorters heliumgaser som liknar ett slags lysande halsband. Men man kan även använda sig av olika strålningar som den radioaktiva strålningen gammastrålning och röntgenstrålning. Båda strålningstyperna lämnar de svarta hålen vid deras polområden där gravitationen är lägre. 
De enda svarta hål, som går att upptäcka är de som omges av stora mängder gas eller ingår i ett dubbelstjärnsystem.  
Personligen tycker jag att man kan förlita sig på dagens forskning som vi lägger mycket pengar och tid på och garanterat veta att svarta hål finns. Det finns alltså inspelat då en stjärna blir ”uppäten” av ett svart hål. Dessutom är forskningen uppe på en hög kvalitetsnivå och har instrument som verkligen kan förtydliga det man ser. 

Varför dras partiklar ner i det svarta hålet, vad händer när man dras in och kommer Jorden att dras ner i ett svart hål?
Man kan fråga sig varför partiklar dras ner i det svarta hålet och det beror på att det finns många partiklar som snurrar runt hålet. De krockar med varandra och den ena vinner energi och den andra förlorar energi. Alltså flyger den som förlorat energi ett snäpp närmare det svarta hålet. 
Men om det inte fanns någon friktion alls, så skulle partiklarna inte krockat med varandra. De skulle då bara snurrat runt och runt i all oändlighet.

Det som skulle hända om en människa föll ner i ett svart hål med fötterna före är att det skulle bli en mycket större gravitationskraft i fötterna tillskillnad från huvudet. Detta skulle betyda att man skulle dras isär och om Jorden skulle åkt in i ett svart hål skulle samma sak hända, det skulle splittras och bli till ”damm”. 

Många undrar även om Jorden kommer att dras in i ett svart hål. Men det är inte så möjligt än sålänge. Dels för att de närmsta svarta hålen är så pass långt borta så att det inte är tekniskt möjligt men det är även så att det inte finns så mycket mer runt och nära Jorden som skulle kunna göra att Tellus krockar med andra partiklar. Alltså kan vi inte falla ner i ett svart hål, än. 

Teorin om vita hål
Teoretiskt vis kan ett svart hål vändas ut och in. Då bildas ett vitt hål på en annan plats i tid och rum. Det vita och det svarta hålet förenas med en kort tunnel. Denna tunnel kallas för ett maskhål och fungerar som en tunnel mellan två olika platser. Avståndet mellan det vita och svarta hålet kan vara flera miljarder ljusår bort. Enligt teorin skulle resan genom maskhålet endast ta en liten del av en sekund.
Enligt mig så låter detta inte så möjligt och trovärdigt men med tanke på att det är en teori så kan man inte bevisa så mycket. Men skulle det funnits bevis och forskning som bevisar detta skulle man trott på det och vetat att det finns så som man gör med de svarta hålen. 

Slutsats
Forskandet på svarta hål och vita hål är relativt nystartat, iallafall på vita hål. Personligen skulle jag säga att jag tror mer på att svarta hål finns än att vita hål finns dels för att det finns mer bevismaterial för att svarta hål finns än för att vita hål finns. Vita hål är dessutom bara en teori. Men angående svarta hål så tycker jag att det låter vetenskapligt korrekt och det ena hänger ihop med det andra. Att ett svart hål bildas av en enormt stor stjärna som dör låter logiskt. Stjärnans massa samlas i mitten och har en hög gravitation med en händelsehorisont som inte ens ljuset kan fly från. Å andra sidan förstår jag de som inte tror på detta för att de inte har sett det med egna ögon och för att det är en relativt nystartad forskning. Men enligt mig så tycker jag att man kan förlita sig på den informationen som finns, bl.a de jag nämner ovan.
Jag skulle vilja satsa mer pengar på forskningen för att jag tycker att det är viktigt veta vad som finns utöver vår planet och galax. Vi måste kunna se om det finns risker med svarta hål, eller om det finns andra farliga saker i rymden eller i vår galax men även om det finns bra saker som kan inspirera oss här på Jorden och göra Jorden till ett bättre ställe att leva på.
Dessutom ska man satsa mer på forskning om svarta hål för att veta exakt vad det är men även lägga ner tid på teorin om vita hål för att veta om det är möjligt och om det finns i rymden. Jag skulle säga att vita hål kommer att förbli en teori men man vet aldrig om man en dag upptäcker att de verkligen finns.

Källor



onsdag 9 december 2015

Egen laboration

Uppgift
Planera en laboration där du ska undersöka vilka ämnen som leder ström. 

Syfte
Från läroplanen, E-nivå
“Eleven kan genomföra undersökningar utifrån givna planeringar och även bidra till att formulera enkla frågeställningar och planeringar som det går att arbeta systematiskt utifrån. I undersökningarna använder eleven utrustning på ett säkert och i huvudsak fungerande sätt. Eleven kan jämföra resultaten med frågeställningarna och drar då enkla slutsatser med viss koppling till fysikaliska modeller och teorier. Eleven för enkla resonemang kring resultatens rimlighet och bidrar till att ge förslag på hur undersökningarna kan förbättras. Dessutom gör eleven enkla dokumentationer av undersökningarna med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter”.

Material
Material för att kunna testa föremålen:
Ett batteri
3st ledningssladdar
En lampa med en lamphållare

Föremål som ska testas:
Ett suddi
En blyertspenna, träet på pennan
En magnet
En gaffel
Koppar exempelvis gem 
Mitt halsband som inte är äkta guld eller äkta silver.
En plastmugg


Utförande
1. Först måste man se om batteriet, sladdarna och lampan&lamphållaren funkar. Då ska man koppla sin lampa, din lamphållare, två ledningssladdar och batteri på följande vis:















Om lampan lyser vet du att alla delar fungerar.

2. För att testa och undersöka olika föremål kommer du nu att behöva din tredje sladd. Nu ska du koppla enligt bilden:














3. Nu ska du byta föremål! Om föremålet leder ström kommer lampan att lysa. Men om lampan inte lyser betyder det att föremålet inte leder ström.

Hypotes
Jag tror att lampan lyser när man placerar en magnet, koppar, gaffeln och mitt halsband. Alltså tror jag att det är de föremålen som leder ström. Jag vet sen innan att järn leder ström och då tror jag att just dessa föremålen leder ström.

Riskanalys
Batteriet kan bli för varmt när lampan lyser, då kan man bränna sig på batteriet.

Resultat











Slutsats
Min hypotes stämde. Materialen som jag trodde skulle leda ström ledde ström och de materialen jag trodde inte skulle leda ström ledde inte ström. De materialen på min lista ledde ström för att de var gjorda av järn och järn leder ström. 
En förbättring är att jag skulle skrivit med krokodilklämmor och även ritat de på bilden för det skulle förtydliga hela laborationen. Jag skulle även varit mer utförlig i utförandet eftersom det är lätt för mig att förstå vad man ska göra för att jag ”kom på” det. Men jag tycker att jag borde varit mer utförlig.

Vissa felkällor kan vara att man tar blyertsen i pennan istället för träet, träet leder inte ström men själva blyertsen gör det. Man kan tolka halsbandet fel och kanske ha ett plasthalsband eller liknande.

onsdag 25 november 2015

Olika kraftverk, är de miljövänliga eller inte?

Viktiga ord;
Verkningsgrad
Effekt MW
Radioaktiva
Radioaktivt avfall
Genetiska arvet

Transformatorn sammanfattning

Transformatorn 
En transformator transformerar upp eller ner spännings. Den finns i kraftverk, transformatorstationer och i våra mobilladdare, datorladdare, etc. Den betåra av en järnkärna, två kopparspolar med olika antal varv. 

Man skickar in ström i kopparspolen med många varv och den blir magnetisk. Då blir även järnkärnan blir magnetisk och i den andra spolen med färre varv bildas ström med lägra spänning eftersom den  har färre varv. 

Magnetfält runt en ledare (demonstration)- laborationsrapport

Uppgift:
Man ska ta reda på om en ledare blir magnets när det går ström genom den.

Syfte:
Man ska förstå att ledningar där ström går genom blir magnetiska. 

Material:
Kopplingskablar, kompass, el kub och magnet. 

Resultat:
När man satte igång strömmen drogs ledningskabeln mot magneten.

Slutsats:

Det finns ett magnetfält runt en kabel som leder stör. Kabeln som min lärare höll i drogs då mot magneten.

tisdag 24 november 2015

Elektromagnet laborationsrapport

Syfte
Lära sig vad en elektromagnet är, hur den fungerar och var vi använder elektromagneter.

Material
Batteri
Kabel ca 90 cm
Järnspik
Tejp
Gem

Utförande
Linda kabeln runt spiken
Koppla kabeln till batteriet. 
Prova din elektromagnet. 

Resultat 
Elektromagneten funkar! Se bild. 













Slutsats 
Elektriciteten gjorde så att spiken blev magnetisk och det som är magnetiskt drar åt sig järn och koppar. Det ledde till att man kunde fånga upp sakerna i petriskålen. Alltså funkade elektromagneten. Elektromagneter används till många saker som exempelvis datorer, tv apparater och dörrstängaren i NO- salen. Om man vill att elektromagneten ska bli starkare ska man använda ett starkare batteri, med högre volt. En källa är då att allas batterier inte var lika starka och alla fick då inte lika stark elektromagnet.

Magnetfält laborationsrapport

Uppgift 
Vi ska göra ett magnetfält.

Syfte 
Man ska öära sig hur magnetfältet runt en magnet ser ut.

Material 
Järnfilspån
Magnet
Vitt papper
Plastficka
Liten kompass eller kompassnål

Utförande
1. Lägg plastfickan ovanpå magneten. Strö försiktigt ut järnfilspån på plastfickan.
2. Rita hur magnetfältet runt magneten ser ut.
2. Ta den lilla kompassen och följ magnetfältet runt magneten.
3. Häll försiktigt tillbaka järnfilspånen.

Hypotes
Jag tror att magnetfältet kommer att se ut som det gör på bilden. Men jag tror att elektriciteten kommer att gå från syd till nord. 



















Resultat
Magnetfältet såg ungefär ut som det magnetfältet jag ritade. Jag hade fel i min hypotes, jag blandade ihop elektriciteten och magnetismen. Det är elektriciteten som går från den elektriska Sydpolen och den elektriska Sydpolen ligger på magnetens Nordpol. 
När man närmade kompassen magneten började nålen i kompassen att snurra runt eftersom den inte kunde hitta jordens Nordpol. 



















Slutsats 
Magnetfältet går från den elektriska Sydpolen till elektriska Nordpolen och från magnetiska Nordpolen till magnetiska Sydpolen. Jag hade alltså fel i min hypotes. 
När man stör på järnfilsspån lägger de sig efter magnetfältet. När man närmade kompassen magneten började nålen i kompassen att snurra runt eftersom lika-laddade poler inte gillar varandra så då är inte den elektriska Nordpolen på Nordpolen utan på Sydpolen. Magneten blev vilsen och kunde inte hitta Nordpolen eller den elektriska Sydpolen för att den påverkades av magnetens magnetfält. Det är därför den snurrade hur den ville för att den inte kunde hitta jordens Nordpol.

Statisk elektricitet

Syfte 
Vi ska förstå vad statisk elektricitet innebär och vad som händer

Material 
En ballong
En person med relativt långt hår

Utförande
1.Blås upp ballongen, gnid den mot håret. Gärna någon med lite längre hår.För ballongen långsamt mot håret. Vad händer och varför? Rita gärna!

2.Gnid ballongen mot mot håret. Nu behöver det inte vara någon med långt hår. Försök få ballongen att fastna på väggen.Vad händer och varför? Rita gärna!

3.Riv silkespappret i småbitar. Gnid ballongen mot håret. För ballongen långsamt mot bitarna. Vad händer och varför? Rita gärna!

4.Riv aluminiumbiten i mindre bitar, rulla dessa till små kulor. Gnid ballongen mot håret. För ballongen långsamt mot aluminiumkulorna. Vad händer och varför? Rita gärna!

5.Gnid två ballonger mot håret. För ballongerna långsamt mot varandra. Vad händer och varför? Rita gärna!

6.Fundera på när ni har stött på statisk elektricitet. Var har det varit?  Vad hände? Försök förklara (Vad är det ni ska göra?)


Hypotes
Jag tror att pappret kommer fastna på ballongen pågrund av att elektronerna flyttas från ballongen till de olika materialen.

Resultat
Via kom fram till att silkespappret, aluminiumbitarna fastnar på ballongen och att ballongen fastnar på väggen eftersom det blir friktion när man skalar av elektroner från håret till ballongen. När man reste ballongen reste sig håret efter man gnuggat ballongen i håret och silkespappret åkte med ballongen så fort pappersbitarna blev nuddade av ballongen.


Slutsats 
(Vad drar ni för slutsatser av ert resultat? Stämde er hypotes? Finns det förbättringar man kan göra om man skulle göra om laborationen? Finns det felkällor?)
När man gnuggar ballongen mot håret  följer elektronerna från håret med ballongen och det som finns kvar är då kärnorna. Eftersom det finns minusladdning i elektronerna och plusladdning i kärnorna och plus och minus tycker om varandra och därför steg håret samt silkespappret när man tog upp ballongen. Men om ballongen hade varit lika laddade skulle resultatet blivit att ballongen och håret skulle åkt ifrån varandra. 
Vissa förbättringar som man kunde göra är att man ska skriva en hypotes eftersom man får tänka till själv innan man börjar själva laborationen annars så är det inte så mycket som kan gå fel.


måndag 23 november 2015

Kopplingar av batterier/ få lampan att lysa- laborationsrapport

Syfte:
Man ska lära sig och förstå hur man kopplar batterier. Man ska även förstå vad parallellkopplade och seriekopplade batterier innebär.

Material:
Två batterier
Två sladdar
En liten glödlampa

Utförande:
Först ska man få lampan att lysa. Till detta använder man en glödlampa, en sladd och ett batteri. Nu skall man lista ut hur man ska få lampan att lysa.

Andra delen av denna laboration är att man ska parallellkoppla batterier. Man behöver två sladdar, en glödlampa och två batterier. Du ska parallellkoppla batterierna genom att ta en sladd från båda minuspolerna ut till lampan och en sladd från pluspolerna till lampan. 

Tredje och sista utförandet i denna laborationen är att seriekoppla batterierna. Till detta behöver du två batterier, en glödlampa och en sladd. Sätt batterierna på rad med pluspolen mot minuspolen. Placera sedan en sladd från minuspolen till lampan.

Resultat:
Jag fick alla lampor att lysa genom att koppla de såhär:  


















Slutsats, källor, felkällor och förbättringar: 
För att få lampan att lysa så behövs det en sluten krets. En sluten krets behövs för att elektronerna ska kunna gå runt och då lyser lampan. Om man seriekopplar batterier så ger det dubbelt så hög spänning. 1,5 volt+ 1,5 volt= 3 volt. Lampan lyser starkare om man seriekopplar. 
Vitsen med parallellkopplade batterier är att spänningen räcker dubbelt så länge alltså lyser lampan dubbelt så länge. 
De källorna jag använt är Åsa och mina anteckningar som jag har skrivit under lektionen. Jag har även använt vår lärobok. Vissa felkällor kan vara att man inte har fått direkta instruktioner av läraren och råkar kortsluta batteriet. Det gör man om man kopplar en sladd till samma pol och då går alla elektroner dit och det kortsluts. Man kan få en söndrig lampa som inte funkar osv. Då kan man göra tydligare instruktioner för eleverna och kolla om utrustningen är hel.
Eftersom vi inte hade en hypotes till denna laboration kan jag inte säga mycket om det men om jag skulle göra om det så skulle jag tänkt igenom innan jag utförde det. Jag var nära på att kortsluta batteriet.







Induktion laborationsrapport

Syfte
Förstå vad induktion är och var det används.

Hypotes
Jag tror att spolen kommer att bli magnetisk eftersom det bildas magnetfält. Jag tror även att magneten kommer göra motstånd när man för magneten upp och ner i spolen.

Material
Amperemätare
Spole
Magnet
Elsladdar

Utförande
1.Koppla spolen till amperemätaren.
För magneten upp och ner i spolen.

Resultat 
När vi för magneten upp och ner i kopparspolen så bildades det ström

Slutsats   (Förklara varför det som händer händer? Besvara frågan- Var använder vi induktion?) dinamo 
När vi för magneten upp och ner i spolen bildades det ström. Detta fenomenet kallas då induktion. Indikation använd i de maskinen som framställer ström som vindkraftverk, kärnkraftverk och vattenkraft verk. Vindkraftverken fungerar på det sätt så att vinden får vindkraftverkets vingar att snurra och rotationen omvandlas till el i generatorn. Det är också så i de andra kraftverken. 

Vissa felkällor kan vara att alla sladdar inte funkar lika bra, de kan glappa vilket kan leda till olika resultat. Men det kan vara samma sak med amperemätarna och det kan ha lett till att alla grupper inte har skapat lika mycket ström.

måndag 2 mars 2015

Provfrågor

  1. Vad är ljud?
  2. Vilken enhet har frekvens?
  3. Hur minskar man buller?
  4. Vad är enheten till frekvens? 
  5. Vad är frekvens?
  6. Vad är buller?
  7. Vad är resonans?

tisdag 24 februari 2015

Laboration 1

Hypotes: 
Vi trodde att vi skulle få nästan lika mycket som det står i boken. 

Utrustning:
mätglas 250 ml stämgaffel
bägare med vatten linjal
miniräknare

Syfte:
Lära sig att räkna ut ljudets hastighet i luft. 

Gör så här:
1 Slå an stämgaffeln.
2 Håll den precis över mätglaset utan att den rör vid kanten. 3 Häll mycket försiktigt och ljudlöst vatten i mätglaset.
(Häll vid kanten så att det inte porlar.) Sluta genast hälla
när tonen hörs starkt.
4 Mät avståndet mellan vattenytan och kanten på mätglaset. 5 Gör om försöket och beräkna medelvärdet av de
två mätningarna om det inte är riktigt samma resultat. Ange avståndet i meter.

Beräkning:
Ljudets fart beräknas med sambandet: farten = 4 · avståndet · frekvensen 

Resultat:
Stämgaffelns frekvens: 
440 hz

Avståndet i meter:
17cm- 0,17m

Ljudets fart:
299,2 m/s ≈ 300 m/s

Slutsats: 
Ljud går 340 m/s i luft. Vi kom fram till 299,2 m/s ≈ 300 m/s . Det var inte den noggrannaste mätningen för att man inte hade exakta mått.


Laboration 2

Hypotes:
Vi trodde att de släta materialen skulle isolera sämre och de materialen som inte är släta isolerar bättre.
Vi trodde att vi skulle höre 3-5m bort. 

Material: 
  • Glascylinder
  • Mobil+hörlurar (tickande ljud)
  • Spegel
  • Plastbricka
  • Plast frigolit
  • Linjal

Gör så här:
1 Starta tidtagaren (som får vara bullerkälla).
2 Lägg den försiktigt på bomull i plastcylindern.
3 Prova att hålla olika skivor i 45 graders vinkel över röret.
Avlägsna dig tills du inte längre hör tickandet. 
4 Mät avståndet.

Resultat:








Slutsats:

Vår hypotes stämde när det gällde materialen. De släta (spegel och plastbricka) isolerar inte och materialen som inte är släta isolerar. Det blev olika resultat på avstånden. Det var inte den nogaste mätningen.