Krafter kan också hjälpa oss att göra saker som annars skulle vara svåra. Tänk på en gungbräda. Om två personer som väger ungefär lika mycket sitter lika långt från mitten är det ganska lätt att gunga. Men vad händer om en vuxen sätter sig på ena sidan och ett barn på den andra? Kan ett barn få en mycket tyngre vuxen att lyfta från marken med hjälp av en gungbräda?

Krafter kan också få saker att vrida sig. När du öppnar en dörr är det mycket lättare att trycka långt från gångjärnen än precis intill dem. Samma princip används i en hävstång, till exempel en gungbräda. Hur lätt något är att vrida beror både på kraften och på hur långt från vridpunkten kraften verkar. Den vridande effekten av en kraft kallas kraftmoment. Det är därför ett lätt barn faktiskt kan balansera en betydligt tyngre vuxen på en gungbräda. Barnet behöver sitta längre från mitten. I det här kapitlet ska vi undersöka krafter, hur de kan skapa acceleration och hur gravitationen påverkar oss. Vi ska också se hur en hävstång kan göra det möjligt att klara något med en mindre kraft – och förklara varför det spelar så stor roll var på gungbrädan du sitter.

Tänk dig en person som sitter på en bänk. Vilka krafter påverkar hen? Tyngdkraften drar personen rakt nedåt, mot jordens mitt. Från bänken kommer normalkraften, som är precis lika stor men riktad rakt uppåt. Detta innebar att personen inte rör sig. Men är det tillräckligt att krafter som verkar på en person eller sak är lika stora och motriktade för att den inte ska börja röra sig? Svaret är nej. Är krafterna lika stora, men inte pekar rakt mot varandra kan de få ett föremål att börja rotera.

En gungbräda är ett exempel med flera olika krafter som inte pekar rakt mot varandra.

Kompisarna sitter på varsin sida av gungbrädan. Stödet i mitten hindrar brädan från att röra sig nedåt.

Pojkens tyngd vill vrida brädan moturs, medan flickans vill vrida den medurs. För att ta reda på åt vilket brädan kommer att rotera är det två saker som vi måste ta hänsyn till. Dels är det barnens tyngd, dels hur långt ifrån stödpunkten de sitter.

Vi tittar först på några olika fall där kompisarna sitter lika långt från gungbrädans stöd.

Om deras massor är lika stora kommer de inte att röra sig alls. Gungbrädan är i jämvikt. Om det istället sätter sig en tyngre pojke på den vänstra sidan kommer de att rotera moturs. Om en mindre pojke sätter sig på vänstersidan kommer de att rotera medurs.

Nu tittar vi på fallet då kompisarna väger lika mycket, men sitter olika långt från stödet.

Om pojken sitter längre från stödet än flickan kommer gungbrädan att rotera moturs. Om pojken istället sitter närmre stödet än flickan kommer gungbrädan att rotera medurs.

I det här fallet är det något som kallas för kraftmomentet som avgör om det blir en rotation eller inte. Kraftmoment kan man räkna ut med en formel som skrivs

M=F∙L

Kraftmomentet M är alltså lika med kraften som verkar på personen, F,  multiplicerat med avståndet från personen till stödet, L.

Man kan sammanfatta exemplen ovan med hjälp av kraftmomentet. Om kraftmomentet moturs är större än kraftmomentet medurs "vinner" moturs och gungbrädan tippar över åt vänster.

Om båda kompisarna skulle sitta på samma sida om stödet samverkar deras vridande moment och gungbrädan skulle rotera med mycket högre fart.

När du gungar på en gungbräda kan det kittla lite i magen. Det gör det framförallt när du är högst upp och gungan börjar röra sig nedåt. Din hastighet kommer då att öka och det känns nästan som att du faller. Du blir nästan tyngdlös eftersom du faller fritt. Organen i magen som är vana vid att dras nedåt av tyngdkraften svävar plötsligt fritt i dig. Det är ofarligt, men kan kittla lite.

Har du någon gång använt en sked för att få upp ett hårt lock på en burk? Eller dragit ut en spik med en hammare? Då har du använt en hävstång.

En hävstång är ett enkelt redskap som gör det möjligt att använda en mindre kraft för att flytta eller lyfta något tungt. Den består av en stel stång som kan vridas runt en punkt. Punkten kallas vridpunkt.

När du använder en kofot för att lyfta något placerar du vridpunkten nära det du vill lyfta. Sedan trycker eller drar du på den andra änden av kofoten, långt från vridpunkten. Eftersom din kraft verkar långt från vridpunkten kan en ganska liten kraft ge en stor kraft vid den korta änden. Samma princip används när du drar ut en spik med en hammare eller bänder upp ett lock med en sked.

Lång hävarm ger större kraft

Ju längre från vridpunkten du trycker, desto lättare blir det att lyfta föremålet. Men din hand måste samtidigt röra sig en längre sträcka.

En hävstång skapar alltså inte mer energi. Den gör det möjligt att använda arbetet på ett annat sätt: mindre kraft över en längre sträcka.

En rullebör fungerar också som en hävstång. Hjulets axel är vridpunkten. Lasten ligger mellan hjulet och dina händer. När du lyfter handtagen behöver du därför inte själv bära hela lastens tyngd. Ju längre handtagen är, desto mindre kraft behöver du använda för att lyfta rullebören.

Krafter kan också få föremål att rotera. På en gungbräda beror rotationen både på hur stor kraften är och hur långt från stödpunkten kraften verkar. Detta kallas kraftmoment och räknas ut med formeln:

M=F∙L

Här är (M) kraftmomentet, (F) kraften och (L) avståndet till stödpunkten. En lättare person kan alltså väga upp en tyngre person om den sitter längre från stödet.