Kraft, bevægelse og universet

Massen måles i kilogram og er den samme overalt; tyngdekraften måles i newton og afhænger af stedet: F = m · g. Her er g tyngdefeltets styrke, 9,82 N/kg på Jorden, så 10 kg trækkes nedad med 98,2 N på Jorden, men kun med 16,2 N på Månen. Hæftet om kraft, fart og tryk er til 8. klasse, hæftet om solsystemet til 7. – begge ligger nederst på siden.

Gå direkte til hæfterne (2) ↓

Hvad er forskellen på masse (kg) og tyngdekraft (N) – og hvad viser en badevægt?

Masse er, hvor meget stof en genstand består af, og den ændrer sig ikke, når genstanden flyttes; tyngdekraften er det træk, et himmellegeme udøver på massen, og den følger g. Regn med F = m · g, og baglæns m = F : g. Tabellen viser to masser på tre steder:

Sted	g (N/kg)	5 kg	75 kg
Jorden	9,82	49,1 N	736,5 N
Månen	1,62	8,1 N	121,5 N
Mars	3,7	18,5 N	277,5 N

En badevægt mærker i virkeligheden en kraft, nemlig hvor hårdt du trykker på den, men skalaen er gjort om til kilogram med Jordens g. På Månen ville en person på 75 kg få vægten til at vise omkring 12 kg (121,5 N : 9,82 N/kg), mens personens masse stadig er 75 kg. I hverdagssproget dækker ordet «vægt» begge dele, og derfor blandes de sammen.

Hvordan regner man fart om fra m/s til km/t – og hvorfor ganger man med 3,6?

Fra m/s til km/t ganger man med 3,6, og fra km/t til m/s dividerer man med 3,6. Tallet kommer af, at en time har 3600 sekunder: 1 m/s bliver til 3600 m på en time, og 3600 m : 1000 m pr. km = 3,6 km. 25 m/s svarer altså til 25 · 3,6 = 90 km/t, og baglæns er 54 km/t : 3,6 = 15 m/s.

Hvorfor kan et skib af stål flyde?

Et skib flyder, fordi dets gennemsnitlige densitet – hele skroget med luften indeni – er mindre end vandets, selv om stål i sig selv har ca. 7,8 g/cm³ mod vandets 1,0. Opdriften er lige så stor som tyngdekraften på det vand, genstanden skubber til side. En lukket stålkasse på 2 m³ med massen 600 kg har en gennemsnitlig densitet på 300 kg/m³. Den lægger sig så dybt i vandet, at den fortrænger 600 kg vand, altså 0,6 m³ – så er opdriften lig med tyngdekraften, og kassen flyder. Selve formlen for densitet står på kemisiden; opdriften regnes på sidste ark i hæftet om kraft, fart og tryk.

Hvor langt er der til planeterne – og hvad er et lysår?

Afstandene i solsystemet regnes i millioner af kilometer: Jorden er ca. 150 millioner km fra Solen, Neptun ca. 4,5 milliarder km, omkring 30 gange så langt. Et lysår er en afstand: den vej, lyset tilbagelægger på et år med 300.000 km/s, ca. 9,46 billioner km. Lyset fra Solen bruger ca. 8 minutter på at nå Jorden, og Solens nærmeste nabostjerne, Proxima Centauri, ligger ca. 4,2 lysår væk. Regnestykket er tid = afstand : fart, og det regner eleverne selv i hæftet om solsystemet.

Hvorfor har vi årstider?

Vi har årstider, fordi Jordens akse hælder ca. 23,4° og peger samme vej i rummet hele året, så den ene halvkugle skiftevis hælder mod Solen og væk fra den. Den halvkugle, der hælder mod Solen, har sommer: Solen står højere på himlen, og dagene er længere. Afstanden til Solen forklarer det ikke. Jorden er tættest på Solen i begyndelsen af januar (ca. 147 millioner km) og længst væk i begyndelsen af juli (ca. 152 millioner km), så på den nordlige halvkugle falder vinteren sammen med Jordens nærmeste punkt.