Concept cartoons: jorden, rymden och tyngdkraften, årskurs 7–9

Här hittar du concept cartoons om jorden, rymden och tyngdkraften. Med serieteckningar får du igång elevernas diskussioner om naturvetenskapliga frågor, till exempel Big Bang.

Stöd och inspiration till undervisning i fysik i årskurs 7-9. En del av bilderna kan också användas i årskurs 1–3 och 4–6. Till varje concept cartoon finns idéer till arbete med eleverna och en naturvetenskaplig förklaring.

Se kopplingen till grundskolans läroplan och det centrala innehållet i kursplanerna för fysik:

Grundskolans läroplan och kursplaner

Concept cartoons, eller begreppsbubblor, är serieteckningar som uttrycker tankar om olika naturvetenskapliga fenomen eller sammanhang i vardagen. Eleverna fördjupar sig i ett visst ämne eller fråga genom att utbyta idéer med varandra.

Här hittar du vårt samlade stödmaterial med concept cartoons för både tidigare och äldre årskurser:

Concept cartoons i undervisningen

Stjärnornas ljus

Naturorienterande ämnen årskurs 1–3, fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar stjärnornas ljus.

Concept cartoon Skapar stjärnor eget ljus

Skapar stjärnor eget ljus?

A. Vi ser stjärnorna eftersom de reflekterar ljus från solen.

B. Vi ser stjärnorna eftersom de reflekterar ljus från jorden.

C. Vi ser stjärnorna eftersom de producerar ljus.

D. Vi kan bara se stjärnorna, när de kommer fram på natten.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Skapar stjärnor eget ljusPDF (pdf, 477 kB)

Idéer för arbete med eleverna

Diskutera när och var man kan se stjärnor bäst och varför. Låt eleverna ta reda på mer om solen och olika stjärnor vad gäller avstånd, storlek, temperatur och ljusstyrka (magnitud). Vad är det som gör att en stjärna lyser?

Naturvetenskapligt innehåll

Många av stjärnorna som vi ser på natten liknar vår sol men de är mycket länge bort och ser därför mycket mindre ut. Det tar till exempel 8 minuter för ljuset att gå från solen till jorden men ca 4 år från den närmaste stjärnan Alfa Centauri. Några stjärnor är stora och andra är små, de minsta neutronstjärnorna är bara ett tiotal kilometer i diameter, solen är 1,4 miljoner km och den största superstjärnan Betelgeuse är 600 miljoner km.

En del stjärnor är heta och andra mindre heta. Yttemperaturen variera mellan 3 000 och 50 000 kelvin. Hur starkt en stjärna lyser beror på dess storlek och yttemperatur. Magnitud är ett mått på stjärnors ljusstyrka. Man skiljer mellan skenbar och absolut magnitud. Skenbar är den ljusstyrka som vi uppfattar från jorden medan absolut är ljusstyrkan på ett bestämt avstånd. Vår sol är medelstor stjärna med en yttemperatur på ca 6 000 kelvin. Liksom vår sol, utstrålar alla stjärnor ljus eftersom de består av väte som frigör energi genom kärnfusioner.

Stjärnorna finns där hela tiden, både under dagen och på natten. Eftersom jorden är så nära solen, så dominerar solen och vi kan bara se stjärnorna på natten. Det som ser ut som en stjärna kan ibland vara en stor samling av stjärnor, en galax, men de är så långt bort att vi ser dem som en enda ljuspunkt.

Planeternas ljus

Naturorienterande ämnen årskurs 1–3, fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar planeternas ljus.

Concept cartoon Skapar planeterna sitt eget ljus

Skapar planeterna sitt eget ljus?

A. Venus lyser starkt eftersom den producerar ljus

B. Jag tror att den reflekterar ljus från solen.

C. Jag tror att den reflekterar ljus från jorden.

D. Jag tror att den reflekterar ljus från månen.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Skapar planeterna sitt eget ljus?PDF (pdf, 4 MB)

Idéer för arbete med eleverna

Låt eleverna att ta reda på mer om planeten Venus. De kan bygga en modell med solen, Venus, jorden och månen och diskutera hur de rör sig i förhållande till varandra. Använd modellen för att förklara när Venus är synlig på himlen, varför Venus inte är synlig hela tiden, varför Venus lyser starkare än månen och varför Venus har faser.

Naturvetenskapligt innehåll

Planeter, månar och asteroider producerar inte något ljus. Vi kan se dem eftersom de reflekterar ljus från solen. Venus har en mycket tät atmosfär som till största delen består av koldioxid och lite kväve. Den täta atmosfären reflekterar det mesta av solljuset och därför ser Venus lysande ut.

Venus syns ibland tidigt på morgonen eller kvällen. När under året det är möjligt kan man se i en astronomisk kalender. Sett från jorden är Venus gulaktig och den tredje ljusaste på himlen, efter solen och månen. Med ett teleskop kan man se att Venus har faser liksom månen, beroende på var planeten befinner sig i förhållande till solen och jorden.

Månförmörkelse

Naturorienterande ämnen årskurs 1–3, fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar månförmörkelse.

Concept cartoon Varför blir det en månförmörkelse?

Varför blir det en månförmörkelse?

A. Vi får en månförmörkelse när månens skugga kan ses på marken.

B. Jag tror det händer när en planets skugga faller på månen.

C. Jag tror det händer när jordens skugga faller på solen.

D. Jag tror det händer när jordens skugga faller på månen.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Varför blir det en månförmörkelse?PDF (pdf, 350 kB)

Idéer för arbete med eleverna

Låt eleverna bygga en modell av jorden, solen och månen och visa hur de rör sig i förhållande till varandra. Diskutera hur de måste befinna sig i förhållande till varandra för att det ska bli en månförmörkelse. Varför blir månen inte helt mörk vid en månförmörkelse? Varför vi inte får månförmörkelse varje månad. Uppkommer månförmörkelse på samma sätt som månes faser?

Naturvetenskapligt innehåll

Jorden går runt solen i en nästan cirkulär bana. Samtidigt roterar månen runt jorden. Vi ser månen eftersom den reflekterar ljus från solen. Vi ser olika delar av den upplysta månen vid olika tidpunkter, därför verkar månens form förändras.

En månförmörkelse är något annat. Många gånger är jorden i ljusets väg från solen och förhindrar att ljuset når månen. Jorden kastar då en skugga på månens yta. På grund av jordens och månens hastighet passerar skuggan ganska snabbt över månen. Om jorden, solen och månen är i rät linje, får vi totalt månförmörkelse, där månen är helt i skuggan av jorden under en kort stund. Det händer ganska sällan.

Planeternas banor

Fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar planeternas banor.

Concept cartoon Varför går planeterna i banor runt solen

Varför går planeterna i banor runt solen?

A. Gravitationen håller planeterna i banor runt solen.

B. Gravitationen når inte hela vägen till planeterna.

C. Om gravitationen hade fungerat över detta avstånd skulle planeterna ha fallit mot solen.

D. Planeterna har en egen kraft som håller dem i rörelse.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Varför går planeterna i banor runt solenPDF (pdf, 488 kB)

Idéer för arbete med eleverna

Låt en elev fästa en frigolitboll i änden av en tråd och snurra bollen runt i en cirkel. Släpp sedan tråden och diskutera vad som händer och varför detta inte händer när man håller i tråden. Be eleverna försöka förklara detta med hjälp av krafter. Kan bollen jämföras med en planet och förklara varför den går runt solen i en bana i stället för att flyga iväg?

Naturvetenskapligt innehåll

Gravitation är en attraktionskraft som verkar mellan alla föremål. Den är svag för små föremål och stark för stora. Solens gravitationskraft är 25 gånger större än jordens medan månens är en sjättedel av jordens. Gravitationskraften påverkar objekt oavsett hur långt bort de är, men blir svagare när avståndet ökar. Gravitationen är den kraft som får planeter att böja av i en cirkel runt solen. Utan gravitationskraft skulle de röra sig i en rak linje i rymden. På grund av sin hastighet dras planeterna i en cirkel av gravitationskraften utan att komma närmare solen.

Gravitation på månen

Fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar månens gravitation.

Concept cartoon Finns det gravitation på månen

Finns det gravitation på månen?

A. Jag kan hoppa långt eftersom det inte finns någon gravitation på månen.

B. Det finns en gravitation, men den är mindre än på jorden.

C. Det finns ingen luft här, så då kan det inte finnas gravitation.

D. Om det inte funnits gravitation här, hade du svepts iväg

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Finns det gravitation på månenPDF (pdf, 4 MB)

Idéer för arbete med eleverna

Visa ett filmklipp på astronauter som går på månen. Be eleverna observera hur astronauterna rör sig och vara uppmärksamma på hur långt de hoppar. Går det att jämföra med hur vi går och hoppar på jorden? Vad säger det om gravitationen på månen? Låt även eleverna diskutera varför astronauterna har så klumpiga stövlar, moonboots.

Naturvetenskapligt innehåll

Neil Armstrong och Buzz Aldrin var den första människorna som gick på månen. Utan gravitationen skulle de inte ha kunnat göra det. Dels skulle det ha varit svårt att landa på månen dels hade det inte funnits något som hållit kvar rymdkapseln eller astronauterna. Gravitationskraften behövs för att man ska kunna stå och gå på jorden såväl som på månen. Månens gravitation är ungefär en sjättedel av gravitationen på jorden vilket gör att man kan hoppa mycket längre. Jordens atmosfär hålls kvar av tyngdkraften men månen saknar atmosfär eftersom gravitation där inte varit tillräckligt stor för att hålla kvar den.

Ekvatorn

Naturorienterande ämnen 1–3, fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar dagsljuset vid ekvatorn.

Concept cartoon En dag vid ekvatorn

Hur lång är en dag vid ekvatorn?

A. Det är alltid ljust 12 timmar om dygnet vid ekvatorn, det ändras aldrig.

B. Det är bara ljust 12 timmar vid midsommar och midvinter.

C. Vid ekvatorn ändras dagens längd mycket med årstiderna.

D. Vid ekvatorn ändras dagens längd bara lite med årstiderna.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: En dag vid ekvatornPDF (pdf, 482 kB)

Idéer för arbete med eleverna

Låt eleverna gör årsdiagram som visar solens upp- och nedgång där de bor. När är dag och natt lika långa, dagen som längst respektive kortast? Be dem sedan välja andra platser och göra likadana diagram. Det är bra om de till exempel väljer en plats på södra halvklotet och en vid ekvatorn. Samla ihop alla diagram och diskutera och förklara tillsammans varför diagrammen ser olika ut och hur det kan påverka människorna som bor på de olika platserna.

Naturvetenskapligt innehåll

Ekvatorn är en tänkt linje som går runt mitten av jorden och delar jorden i norra och södra halvklotet. Jordaxeln lutar hela tiden ca 23 grader åt samma håll medan jorden rör sig i sin bana runt solen. På sommaren lutar norra halvklotet mot solen så att denna del får mer solljus. Dagarna blir längre och nätterna är kortare. Vid ekvatorn verkar det som att solen går lite mot norr över himlen när det är sommar i norr, och lite mot söder när det är sommar i söder. Vid vår- och höstdagjämningen är solen rakt upp mitt på dagen. Dagslängden är alltid ca 12 timmar vid ekvatorn. Eftersom solen är stor där, inte bara en punkt, och eftersom solljuset bryts i atmosfären är det ljust 12 timmar och 7 minuter.

Sommarvärme

Fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar sommarvärme.

Concept cartoon Varför är det varmare på sommaren

Varför är det varmare på sommaren?

A. Det är varmare på sommaren eftersom solen skiner längre.

B. Jag tror att solen producerar mer energi på sommaren.

C. Jag tror att det är varmare eftersom jorden ligger närmare solen.

D. Jag tror att lutningen på jorden gör solens strålar mer koncentrerade.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Varför är det varmare på sommarenPDF (pdf, 510 kB)

Idéer för arbete med eleverna

Låt eleverna diskutera alternativen och söka efter mer information. Med hjälp av en jordglob kan man visa att solljusets infallsvinkel mot jorden varierar under året. Genom att lysa med en lampa på en ljusmätare kan man undersöka betydelsen av avståndet och infallsvinkeln. Om ni inte har någon ljusmätare finns det appar att ladda ner.

Naturvetenskapligt innehåll

Solens energiproduktion är i stort sett oförändrad under året. Avståndet till solen varierar lite under året eftersom jordens bana runt solen är inte helt rund utan lite elliptisk. Solen är längst bort i juli och närmast i januari men variationen är bara någon procent. Visserligen minskar energiinflödet med avståndet men det är inte därför vi får olika årstider. Mycket viktigare är jordaxelns lutning på 23 grader mot omloppsbanan. När det är sommar på norra halvklotet, lutar nordpolen mot solen så att solljuset träffar jordytan under en rätare vinkel och blir mer koncentrerat. Det betyder också att dagarna blir längre, så att luft, vatten, mark och byggnader absorberar mer energi hela dagen och gör omgivningen varmare.

Solur

Fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar hur solur fungerar på norra och södra halvklotet.

Concept cartoon Solur

Fungerar soluret överallt?

A. Ett solur avsett för norra halvklotet kommer inte att fungera på södra halvklotet.

B. Soluret kommer att fungera, men tiden kommer att vara 12 timmar fel.

C. Skuggan rör sig i motsatt riktning, därför måste vi ersätta siffrorna.

D. Solur kommer att fungera, men vi måste sätta det i en annan riktning.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Fungerar soluret överalltPDF (pdf, 477 kB)

Idéer för arbete med eleverna

Ge eleverna ett papper där de skriver väderstrecken och be dem hålla en penna rakt upp från pappret. Låt dem sedan göra ett tankeexperiment att de följer solens passage över himlen och tittar på skuggan från pennan. Be dem rita den tänkta skuggan och markera några klockslag och väderstreck på papperet. Gör om tankeexperimentet för en plats nära ekvatorn och för en på södra halvklotet. Jämför skisserna. Fundera på hur solen rör sig över himlen på norra halvklotet jämfört med södra halvklotet och diskutera vad detta betyder för ett solur.

Naturvetenskapligt innehåll

Hur solen rör sig över himlen beror på var du befinner dig. Om solen är söder om dig under dagen, verkar det som att solen rör sig medurs på himlen, från öst genom syd till väst. Om solen är norr om dig under dagen ser det ut som att solen rör sig moturs över himlen, från öst genom nord till väst. Skuggor på marken eller på ett solur följer samma mönster som solens rörelse, de går medurs eller moturs beroende på var på jorden du befinner sig. Ordningen på siffrorna på ett solur måste gå medurs på norra delen och moturs på södra delen.

Stjärnorna

Naturorienterande ämnen årskurs 1–3, fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar om stjärnorna rör sig.

Concept cartoon Flyttar stjärnorna på sig

Flyttar stjärnorna på sig?

A. Det verkar som om stjärnorna flyttar sig på natten, men så långsamt att vi inte märker det.

B. Ingen av stjärnorna flyttar sig, det är jorden som rör sig.

C. Månen rör sig snabbare över himlen än stjärnorna.

D. Polstjärnan rör sig inte, den finns alltid på samma plats.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Flyttar stjärnorna på sigPDF (pdf, 421 kB)

Idéer för arbete med eleverna

Ge eleverna i hemuppgift att studera stjärnhimlen. Be dem titta på en konstellation av stjärnor som de känner till, på polstjärnan och på månen och bestämma deras läge i förhållande till ett träd eller något annat som inte rör sig. Uppmana dem att titta igen efter någon timme för att se om stjärnorna och månen ser ut att ha rört sig och i så fall om de rört sig på samma sätt och lika fort. Fundera på om det ser likadant ut på norra halvklotet som på södra halvklotet. Be eleverna att funder över varför stjärnor som Polstjärnan och Södra korset var viktiga för seglare förr i tiden.

Naturvetenskapligt innehåll

Jorden roterar runt sin egen axel samtidigt som den går i en bana runt solen. Det gör att det ser ut som solen, månen och stjärnorna rör sig över himlen. Det tar 24 timmar för jorden att gå ett varv runt sin axel. Från jorden ser det därför ut som om solen, månen och stjärnorna rör sig långsamt från öst till väst och att det tar 24 timmar för dem att komma tillbaka samma ställe. På norra halvklotet verkar Polstjärnan inte röra sig mycket eftersom jordaxelns norra pol pekar mot den. Det finns ingen motsvarande ljusstark stjärna över axelns sydliga ände. På södra stjärnhimlen används Södra korset på ett motsvarande sätt som Polstjärnan på den norra. Eftersom månen samtidigt roterar runt jorden ser det ut som månen rör sig något långsammare än stjärnorna bakom den.

Jordaxelns lutning

Fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar jordaxelns lutning.

Concept cartoon Vad skulle hända om jordaxeln inte lutade

Vad skulle hända om inte jordaxeln lutade?

A. Det skulle vara svårare att överleva på jorden om den inte lutade.

B. Det skulle vara svårare, att överleva på jorden om lutningen var 90°.

C. Livet på jorden skulle utvecklats annorlunda om jorden inte hade lutat.

D. Lutningen påverkar dagens längd men inte överlevnaden på jorden.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Vad skulle hända om inte jordaxeln lutadePDF (pdf, 509 kB)

Idéer för arbete med eleverna

Börja med att diskutera effekterna av nuvarande lutning på ca 23 grader. Hur skulle det ha varit om jorden inte hade lutat alls eller mycket mer? Hur skulle det ha påverkat årstiderna och temperaturen på olika platser på jorden? Hur skulle växter och djur på jorden påverkas? Om ni fått välja vinkel på jordens lutning, vilken skulle ni ha valt och varför?

Naturvetenskapligt innehåll

Om jorden inte hade lutat, skulle vi inte haft årstider. Förändringar som relaterar till årstider, såsom dagens längd, växters blomningstid, parningstid för djur och väderförändringar skulle inte hända. Men om lutningen var konstant 90 grader hade det varit annorlunda. Vissa delar av jorden skulle ständigt ha varit vända mot solen och det hade varit extremt varmt. Andra delar av jorden skulle ha varit ständigt kalla, som de kallaste delarna av Antarktis på vintern. Djur och växter skulle ha utvecklats väldigt olika i dessa olika miljöer.

Rymdens kyla

Fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar värme och kyla i rymden.

Concept cartoon Är det alltid kallt i rymden

Är det alltid kallt i rymden?

A. Det är kallt överallt i rymden.

B. Det är varmt på ytan på några planeter.

C. Det är varmt nära en stjärna.

D. Det är varmast på ytan på planeter som ligger nära en stjärna.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Är det alltid kallt i rymdenPDF (pdf, 3 MB)

Idéer för arbete med eleverna

Börja med att diskutera och söka information om temperaturförhållanden på jorden och i dess atmosfär och fortsätt med förhållanden på de olika planeterna i vårt solsystem. Be eleverna att rita en skiss för att visa planeters yttemperatur i vårt solsystem. Har avståndet till solen någon betydelse? Finns det andra faktor som påverkar? Be dem förklara varför Venus och inte Merkurius är den varmaste planeten i solsystemet.

Naturvetenskapligt innehåll

Energin i rymden har sitt ursprung från stjärnor som vår sol. Ju närmare man är en stjärna desto varmare är det. En rymdfarkost som kretsar runt jorden värms upp av solen men temperaturen varierar hundratals grader beroende på om den befinner sig i jordens skugga eller inte. Temperaturen på ytan av en planet påverkas av flera faktorer. Det beror på temperaturen i planetens inre, till exempel kan kärnreaktioner värma upp kärnan av planeten. Det beror på om den har en omgivande atmosfär och även på avståndet från solen. Atmosfären runt Venus gör att yttemperaturen är ca 400 grader Celcius. Utanför vårt solsystem kan temperaturen vara nära absoluta nollpunkten.

Big Bang

Fysik årskurs 7–9. Eleverna på bilden diskuterar universums utveckling.

Concept cartoon Big Bang

Big Bang

A. Universum skapades enligt Big Bang teorin för miljarder år sedan.

B. Universum har alltid funnits och är i konstant utveckling.

C. Alla stjärnor och planeter skapades under Big Bang.

D. Universum kommer att upphöra och ett nytt universum kommer att skapas.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Big BangPDF (pdf, 708 kB)

Idéer för arbete med eleverna

Låt eleverna söka efter olika källor för att få reda på mer om universums ursprung. Prata om olika teorier som kan förklara ursprunget. Be eleverna att skapa en tidslinje för att visa hur universum har förändrats från början till nutid.

Naturvetenskapligt innehåll

Big Bang-modellen är accepterad av de flesta forskare. Dock är termen Big Bang missvisande eftersom det inte var en stor explosion av materia utan en expansion av rummet som materian befann sig i. Enligt denna teori började universums utveckling för ca 13,7 miljarder år sedan när rymden började expandera. Exakt vad som hände före tio upphöjt till minus 43 sekunder vet man inte. Det fanns inga atomer utan all energi fanns i form av strålning. Vid den snabba expansionen bildades de första partiklarna, elektroner och kvarkar. Temperaturen sjönk och efter 1 sekund bildades protoner, neutroner och lätta atomkärnor. 300 000 år senare hade temperaturen sjunkit så mycket att atomkärnorna kunde fånga in elektroner, vilket blev material till stjärnor och planeter. De första galaxerna bildades efter 1 miljard år.

Stjärnor bildas genom gravitation och producerar energi genom kärnfusion i miljarder år. Sedan kyls de antingen ner och blir mindre aktiva eller exploderar till en spektakulär supernova. Materian från exploderande stjärnor blir nya stjärnor och planeter. Alla jordens grundläggande beståndsdelar bildades i supernovorna för miljarder år sedan. Kanske kommer det expanderande universum sluta expandera och dras samman av gravitationen. Om detta händer är det möjligt att ett annat universum skapas, men ingen vet.

Luftballongen

Fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar massa och tyngd.

Concept cartoon Blir ballongen lättare högre upp

Blir ballongen lättare högre upp?

A. Massan är konstant men tyngden beror på tyngdkraften.

B. Tyngden är konstant och påverkas inte av höjden.

C. Alla saker är lättare när vi kommer högt över marken.

D. Jag tror att allt blir tyngre när vi flyger högre upp.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Blir ballongen lättare högre uppPDF (pdf, 479 kB)

Idéer för arbete med eleverna

Börja med att diskutera de olika påståendena på bilden, så att alla vet skillnaden mellan massa och tyngd samt tillhörande enheter. Låt sedan eleverna söka efter information om vad som påverkar jordens dragningskraft.

Naturvetenskapligt innehåll

Jordens dragningskraft är inte konstant utan varierar bland annat med avståndet från jordens mittpunkt. Ju närmare jordens mitt desto högre dragningskraft. Eftersom jordklotet är tillplattat vid polerna är avståndet något mindre och tyngdkraften något större där. Skillnaden är dock inte så stor. Lägst tyngdkraft på jordytan finns längs ekvatorn på det högsta berg som finns där. I en luftballong är du lite längre bort från jordens mitt, så tyngdkraften är lite svagare. Luftballonger kan gå upp till 20 km höjd men även så högt är gravitationen mindre än 1 % svagare än på marken. Om gravitationen är svagare blir tyngden mindre men massan förändras inte.

Tyngdkraft

Fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar tyngdkraft och potentiell energi.

Concept cartoon Förändras tyngdkraften med höjden från jorden

Förändras tyngdkraften med höjden från jorden?

A. Allt kommer att falla snabbare, eftersom det är större gravitation här uppe.

B. Tyngdkraften kommer att bli lite mindre när vi är högt uppe.

C. Tyngdkraften kommer att bli mycket mindre när vi är högt uppe.

D. Gravitationen har inte förändrats, men allt har högre potentiell energi här.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Förändras tyngdkraften med höjden från jordenPDF (pdf, 545 kB)

Idéer för arbete med eleverna

Låt eleverna diskutera om gravitationen är olika på olika platser. Hur påverkas föremål till exempel på ett högt berg eller på månen? Vad skulle hända om det inte fanns någon gravitation? Varför är det lättare att skjuta ut rymdfarkoster från en rymdstation i omloppsbana runt jorden än från marken?

Naturvetenskapligt innehåll

Gravitationen är en kraft mellan olika föremål. Gravitationen verkar oavsett avståndet men blir svagare när avståndet ökar. Uppe på ett berg är avståndet från jordens centrum lite större och gravitationen något mindre, men skillnaden är väldigt liten. Uppe på toppen av Mount Everest är gravitationen ca 0,3 % lägre. Det är ingenting man märker och det är svårt att mäta.

Den potentiella energin ökar med avståndet från referensytan. Ett föremål på en bergstopp har mer potentiell energi än vid foten av berget. Det får potentiell energi när man tar det till toppen och det är den energin som kan frigöras när det faller från berget.

Satelliter

Fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar vilka krafter som påverkar satelliter. 

Concept cartoon Vilka krafter påverkar satelliter

Vilka krafter påverkar satelliter?

A. Om satelliten saknar bränsle kommer den att falla mot jorden.

B. Den stannar kvar eftersom den har rätt hastighet.

C. Den stannar kvar eftersom den styrs av datorer.

D. Den stannar kvar eftersom den är tyngdlös i rymden.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Vilka krafter påverkar satelliterPDF (pdf, 4 MB)

Idéer för arbete med eleverna

Låt eleverna fästa ett suddgummi i ett snöre och snurra det runt huvudet. Vilken kraft påverkar suddgummit? Släpp sedan snöret och observera vad som händer. Vilken kraft är det som verkar? Hur kan vi använda denna modell för att förklara hur en satellit rör sig runt jorden och vilken kraft som verkar på satelliten? Be eleverna förklara hur månen rör sig runt jorden och hur jorden kretsar runt solen.

Naturvetenskapligt innehåll

För att en satellit ska gå i en cirkulär bana runt jorden krävs en kraft som verkar in mot jordens (cirkelns) medelpunkt. En sådan kraft kallas centripetalkraft. En cirkulär rörelse är en accelererad rörelse eftersom den hela tiden ändrar riktning även om hastigheten är konstant. Det är gravitationen som är den accelererande kraften. Om kraften är för liten skulle satelliten fortsätta rakt ut i rymden. Tyngdkraften är stark nog att få den att byta riktning och gå i en bana, men inte tillräckligt stark för att dra dem närmare marken. En satellit faller hela tiden mot marken utan att komma närmare den.

Rymdraketer

Fysik årskurs 4–6 och 7–9. Eleverna på bilden diskuterar rymdraketers acceleration.

Concept cartoon Hur accelererar rymdraketer

Hur accelererar rymdraketer?

A. Raketen accelererar mer när den stiger eftersom den förlorar massa.

B. Den accelererar mer eftersom den går snabbare.

C. Den accelererar mer eftersom tyngdkraften minskar.

D. Den accelererar mer eftersom luftmotståndet minskar.

Vad tror DU?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Hur accelererar rymdraketerPDF (pdf, 565 kB)

Idéer för arbete med eleverna

Diskutera hur man kan använda Newtons lagar för att förklara uppskjutningen av en raket. Be eleverna att ta reda på vad som händer från raketstart tills dess raketen kretsar runt jorden. Varför är inte rymdfarkoster mindre och lättare så att de kan accelerera snabbare? Be eleverna att planera ett uppdrag till Mars där de skissar konstruktionen och starten av en raket från en plats på jorden.

Naturvetenskapligt innehåll

En raket måste accelereras till ca 8000 m/s för att övervinna jordens gravitation och gå in i en bana runt jorden. För detta krävs mycket bränsle. Accelerationen beror på två saker, massan och kraften som påverkar raketen. Om kraften fördubblas kommer accelerationen att fördubblas. Om massan fördubblas kommer accelerationen att halveras. När en raket använder bränslet blir massan mindre men motorerna producerar samma kraft vilket gör att accelerationen fortsätter att öka. När raketen stiger blir även luftmotståndet mindre. Detta medför också att accelerationen ökar. Även jordens gravitation blir svagare men denna effekt är liten.

Senast uppdaterad 18 oktober 2019