HVORFOR ER IS SÅ GLATT?

Transkript

1 HVORFOR ER IS SÅ GLATT? Et Nysgjerrigperprosjekt av 3.trinn på Longyearbyen skole. Vi i tredje klasse på Longyearbyen skole bestemte oss for å forske litt på is. Her har vi snø og is store deler av året, og vi ferdes ofte på islagte vann, fjorder og landskap. Vi lurte på hva som skjer med is når den utsettes for ulike ting som salt og sand. Vi ville forske litt på forskjellen mellom frosset ferskvann og frosset havvann (vi er jo vant til å ferdes på frosset hav både på snøscooter og til fots) Vi lurer også på om is kan bli enda mer glatt enn vanlig frosset vann hvis vi for eksempel fryser såpevann blir det da enda glattere? Og vi vil finne ut hva de gjør for å skape ekstra glatt is i curlinghaller. Da måtte vi kontakte noen på fastlandet for det har vi ikke her. Grunnen til at vi valgte dette forskningsprosjektet er at det var flertall for det i klassen og det er nok rett og slett fordi vi bor på ei øy full av is

2 Vi ønsket å samarbeide med forskeravdelingen på Unis; Universitetet på Svalbard, de er veldig greie og tar ofte imot skoleelever. Vi ønsket også å ta en tur på skøytebanen mens vi holdt på. Vi måtte jo ha det litt gøy og leke litt med is også i prosjektet HYPOTESE: Vi hadde en hypotese på at salt og sand ødelegger overflaten på frosset vann og dermed gir mindre glatt is. Vi ønsket å bevise dette. Vi snakket mye i klassen om hvordan vi ville gjøre det. Så delte vi oss inn i ulike grupper og jobbet med ulike tema om is, hadde forskjellige lekser, og måtte legge fram for klassen det vi hadde fordypet oss i. På den måten fikk vi jobbet grundig med mye forskjellig og lærte mye nytt om is. Vi søkte om penger fra Nysgjerrigperfondet til et mikroskop slik at vi kunne studere frosset vann av ulik sort. Vi ønsket også å bruke mikroskopet til å studere overflatestrukturen på is nøye hvordan is forandrer seg ved ytre påkjenning. Når vi tilsetter forskjellige ting i vannet. Vi søkte også om penger til forskningsprosjektet så vi kunne dra på ekskursjoner og til diverse eksperimenter. Vi fikk innvilget søknaden og tildelt kr 3.260,- Hurra! Vi lånte naturfagsalens stereoluper underveis i prosjektet, men valgte å kjøpe inn et eget mikroskop som skal følge klassen ut tiden på Longyearbyen skole. Her er mange nysgjerrige jenter og gutter - og når vi går ut 10. trinn skal mikroskopet doneres til skolens naturfagsal.

3 I tiden framover hadde vi mange ulike lekser og oppgaver. Her er det vi gjorde: Definisjon på is Is er vann som har gått over fra flytende form til en fast form. Det må være 0 grader Celsius eller kaldere for at vann skal fryse. Vannet må ligge helt i ro for at isen skal bli glatt. Hvis det er vind blir overflaten ruglete. Vannet utvider seg når det fryser til is. Hvis for eksempel en full flaske med vann fryser så sprenger flasken. IS-LØYPE Vi fant ut at vi ville lage en spark-løype bak skolen for å teste ut hvor glatt is kan bli. Vi ringte brannsjefen, Jan Olav, i Longyearbyen brannvesen og spurte om han kunne hjelpe oss. Brannsjefen kom med den store brannbilen og spylte mange tusen liter vann. Det var vi glade for, så vi slapp å bære hundrevis av bøtter! Alle barna fikk lov til å prøve å spyle. Det var gøy! Særlig når noen spylte litt opp i lufta. Det var kaldt, så vi fikk små iskuler på jakkene våre, men det tok en stund før alt vannet på bakken frøs.

4 Vi lagde en bane på ca. 2 x 40 meter. Etter at brannbilen hadde kjørt merket vi rundt løypa, så vaktmesteren ikke skulle strø akkurat der. Og for at de andre elevene på skolen ikke skulle gå oppå den isen før den var ferdig eller ødelegge den. Til slutt helte Mathea, Ella og Maya over Zalo-vann på den nederste delen av banen. For å skille hvor det var Zalo og ikke brukte vi litt blåfarge (maling) i det vannet. Dagen etter var det å finne fram sparkene og teste om såpevann som kjennes ekstra glatt ut på fingrene - også gir en glattere is! Men her ble vi overrasket Ådne og Kristine hadde med seg spark og alle fikk prøve. Det var helt tydelig at isen var glattest øverst der det bare var vann! Der det var Zalo var den seig! Det var kommet litt bobler i isen der. Men det var jo også maling i denne isen. Vi ble litt uenige om det var malingen eller såpa sin feil at isen ikke var glattere.

5 Nye forsøk måtte til og nå i lekse - frøs Mali og Ådne: - Vann med Zalo - Vann med sukker - Vann med maling - Vann med salt - Vann uten noe Dette studerte vi med stereolupe. Vi kunne se ting i isen i alle eksemplene. Mikroskop I et mikroskop ser en på tynne preparater i gjennomlysning. Preparatet må være så tynt at lyset skinner gjennom. Til gjengjeld kan en bruke stor forstørrelse. Stereolupe En stereolupe er en slags «nærkikkert» som kan brukes på større objekter. Det er ett sett linser for hvert øye, slik at en kan se tre dimensjoner (stereoskopisk). Mikroskopet kan også ha to øyelinser, men kun ett objektiv, så begge øyne ser på samme bilde. Men også vanlig is har bobler i seg!

6 Altså fant vi ut at det må det være partikler/ting i Zalo, maling, sukker og salt som gjør at isen får større friksjon eller at overflaten på en måte ødelegges. Hverken is med maling, sukker eller salt var glattere enn vanlig frosset vann. Zalo-is var fortsatt seig og boblete. Is med maling hadde klumper av maling for når den fryser så er det akkurat som om malingen «skiller seg» litt fra vannet. Det gir klumper og mer friksjon. Sukker-is var ganske glatt, men klissete. Salt-is var også glatt, men litt mer hullete og porøs enn vanlig frosset vann. Is i curlinghaller Den glatteste isen vi kan tenke oss må være isen i en curlinghall. Derfor tok noen av oss kontakt med Norges Curlingforbund for å spørre hvordan de lager isen sin glattest mulig. Eiril og Kristine skrev mailen der de lurte på om de gjorde noe spesielt og fikk svar fra selveste Pål Trulsen. Dette skrev han tilbake: «Hei. Curlingisen er glatt av flere grunner. Vannet blir renset og det fjernes kalk og salter i det. I tillegg blir det tilsatt et stoff slik at vi kan holde en forholdsvis høy temperatur (ca. -4 grader C) uten at den blir myk. Det er også en lav PH-verdi i vannet som brukes. På toppen spruter vi vanndråper som gjør at steinene glir lettere. Lykke til med prosjektet..» Salter og kalk er altså stoff som ødelegger isens evne til å være glattest mulig! Dette sjekket vi også ut nærmere og Olve fant både video på YouTube og noen gamle Newtonepisoder som handlet om

7 curling. Disse så vi mens vi hadde spisetid. Den ene er på engelsk og krevde litt oversetting fra læreren vår underveis. På glattisen Vi skulle også ha det gøy - og være litt i aktivitet med is i prosjektet - og den ene dagen hadde alle med seg skøyter og gikk på skøytebanen. Men - vi prøvde å gå med sko på isen også og å skli på sko og sammenlikne med skøyter. Målet var å finne ut: hvorfor glir vi så mye lettere med skøyter? Dette må ha med friksjon å gjøre. Is er glatt fordi den har liten friksjon. Hva er friksjon? Friksjon, også kalt glidemotstand, har noe å gjøre med overflaten på materialet. En veldig glatt og jevn overflate, som for eksempel is, vil gi en lavere friksjon enn en ru og knudrete overflate som betong. Friksjon er det som skjer når noe blir gnisset mot hverandre. Det kan være skiene dine mot snøen eller hendene dine som gnis mot hverandre.

8 Hvis du presser tingene hardt sammen blir det mindre friksjon. Friksjonen kommer an på de to overflatene som glir sammen. Skøyter glir bedre enn sko fordi skøyta er laget av stål mens en skosåle er laget av gummi. Og så er overflaten mindre under ei skøyte enn en sko noe som også gjør at motstanden blir mindre. Når du går på skøyter smelter metallet på skøytene litt av isen. Det er derfor det går fortere. Friksjonen mellom de skarpe bladene og isen smelter små spor av vann i isen. Det er det som gjør skøyter så glatt! De som ikke kunne gå på skøyter (pga. skader f.eks.) hadde spark med på skøytebanen. Det var også gøy og gikk fort. I tillegg fikk de være klassefotografer! Strøing Når det er glatt i byen vår blir det strødd med sand. Det er skikkelig irriterende for det ødelegger sparkføret! Men det er jo nødvendig også for folk kan ramle og slå seg. Det viktigste er at man strør veiene med noe som ikke lar seg flytte så lett. Strør man med salt, smelter isen. Grus eller sand gjør underlaget ruere. Strør vi med sand blir det mindre glatt og når bilene kjører på den strødde veien, vil sanda feste seg ordentlig ned i snøen/isen.

9 Vi bruker også brodder på skoene når det er veldig glatt. I år har det vært skikkelig glatt mange ganger fordi det ble så varmt i januar og februar. Da måtte nesten alle gå med brodder på. Fordi ellers kan man falle og slå seg. Broddene har pigger som borer seg ned i isen og gir feste. Salting av vei. Statens Vegvesen bruker tonn salt på å salte veier i Norge på ett år! Statens vegvesen har masse av ansvaret i trafikken blant annet planlegging av trafikk, drift av trafikk og de fleste veier i Norge. De har også ansvaret for at folk skal være trygge på norske veier. De er også ansvarlige for at de norske riksveier skal saltes eller strøs og måkes. Vi salter veier for å smelte snøen og isen på veien, og for å øke friksjon, og hindre at det kommer is, snø og rim og for å hindre at snøen kompakteres. Eksperiment med salt Joar gjorde et eksperiment med vanlig snø og snø tilsatt salt. 2x100gram snø, 40 gram salt i den ene skålen. Etter 50 minutter i 20 grader innetemperatur hadde all snøen med salt smelta. Etter 90 minutter hadde all snøen uten salt smelta. Dette fant Joar ut gjennom eksperimentet: Snø smelter fortere med salt enn uten salt fordi det skjer en kjemisk reaksjon.

10 Drivis. Rundt Svalbard har vi mye drivis i havet. Her lever sel og isbjørn Drivis er havis som har brukket i stykker og som driver i sjøen med vind og strøm. Når drivisen driver sammen til en stor masse kalles den pakkis. Vind og strøm kan skyve isen sammen så det blir rygger på tre-fire meter høyde. Et isflak er et stort stykke drivis som kan være fra noen meter til mange kilometer i diameter. Drivisgrensa i nord strekker seg fra Newfoundland på rundt 40 grader Nord, til sørspissen av Grønland og videre til Jan Mayen. Nordøst i Atlanterhavet ligger den på grader nord. I sør ligger drivisgrensa i Atlanterhavet på rundt 40 grader sør og i Det indiske hav på grader sør. Isbreer. Definisjonen på en isbre: En isbre eller jøkel er en stor, langvarig masse av is som er blitt til på landjorden og som beveger seg på grunn av gravitasjon og gjennom indre deformasjon. På Svalbard er 70% av overflaten alltid dekket av isbre. Om vinteren går det an å gå inn under noen av isbreene i smeltevannskanalene der vannet renner om sommeren. De kan endre seg fra år til år.

11 Det kan være litt skummelt å være så langt under isen og det er helt mørkt så vi må bruke lykt. Hjelm er også viktig for det kan gå ras. Breene er full av sprekker og hull. Det ser vi godt om sommeren, men om vinteren dekkes de av snø og da er det best å vite hvor det er trygt å ferdes. Det er av og til noen som faller nedi isbreene, og akkurat nå har det nettopp vært to stykker som har blitt berget opp i løpet av kort tid. Heldigvis gikk det bra, men det kan gå galt og man kan dø av å falle nedi issprekker. Saftis. I tillegg til å bruke penger på å kjøpe oss nytt mikroskop og ting vi trengte underveis i prosjektet brukte vi noen kroner til å kjøpe noen Lollipop-iser også. Så fikk alle nyte hvor deilig is også kan smake Vi visste det jo fra før, men det var hyggelig og godt! Samtidig som vi så en film om isbjørn som er helt avhengig av is og lever på isflak og drivis. Filmen heter «Min isbjørnfamilie» og er laget for BBC av en som heter Jason Roberts og som bor her i Longyearbyen. Her hos oss bor det flere isbjørn enn mennesker, men heldigvis er områdene rundt Longyearbyen ikke så spennende for bjørnen. Det er stort sett åpen sjø og lite sel(mat) for bamsen Oppsummering Etter endt prosjekt er vi enige om at å jobbe på denne måten er kjekt og annerledes. De fleste liker å jobbe flere sammen. Noen syntes leksene kunne være litt vanskelige, og at det var vanskelig å finne ut av mikroskopet. Men det var gøy å jobbe mye på PC syntes de som valgte det og spennende å bruke mikroskop. De fleste ville hatt mere tid og alle ville gått en gang til på skøytebanen. Alle synes de har lært mye nytt om is!

12 Vi skal fortsette å jobbe med is. Universitetet på Svalbard (UNIS) har tilbudt oss et besøk på laben og en forelesning med professor Frank Nilsen, ekspert på havis. Tilpasset 3. trinn så klart Vi gleder oss veldig til å besøke UNIS. Det ble litt for kort tid fra vi startet opp, så vi har ikke rukket det ennå, men her hvor vi er omringet av is året rundt er det også mange muligheter til å jobbe videre med mikroskop og egen forskning. Vi skal også få tak i is fra en isgrotte under en isbre før sesongslutt. Der er isen mange hundre år gammel og det skal bli spennende å studere den nærmere i mikroskopet vårt. Takk til alle som har hjulpet oss: Foreldre Longyearbyen Brannvesen Unis Lærere Nysgjerrigperfondet Forskningsrådet Lokalstyre Internett/Wikipedia og andre kunnskapssider Biblioteket/Leksikon og andre oppslagsverk Laget av: Vilde, Eiril, Mali, Mathea, Ella, Maya, Kristine, Kasper, Joar, Olve, Ådne, Sigurd, Magne og Bente (lærer).