Kulebane. Hvor finnes fakta? I Newton Læringsportal På veggene I teltet. Ansvarsfordeling i laget! Til refleksjon under ak0vitet

Transkript

1 Kulebane Energi er sekkordet når kula skal følge en 4,5 m bane uten å falle ut. Energiloven sier at energi ikke kan oppstå eller forsvinne, men kun overføres fra en energiform El en annen. Energi kan opptre i mange former, bl.a.; sellingsenergi, bevegelsesenergi og varmeenergi. I deje del- oppdraget er det vikeg med samarbeid innad i laget. Dere må se mulig- heter og ikke begrensninger, og dere skal få kjennskap El begrepene s0llingsenergi, bevegelsesenergi og energioverganger. Hvor finnes fakta? I Newton Læringsportal På veggene I teltet Til refleksjon under ak0vitet 1. Hvilken energiform har kula på toppen av kulebanen? 2. Hvilken energiform får kula når den slippes? 3. Hvilke faktorer har betydning for hvor mye energi kula har på toppen av banen? 4. Hvilke faktorer har betydning for hvor mye energi kula har på vei ned banen? Merk: Svar på disse spørsmålene fylles også inn i delrapporten i Læringsportalen. Ansvarsfordeling i laget! Beredskapsansvarlig har ansvaret for at oppdraget blir lest høyt for laget. Han/hun skal også påse at alle på laget overholder sikkerhetskrav. F.eks. at vernebriller og hansker brukes der det er påkrevd. Sjefen over all 3d har ansvaret for at arbeidsoppgaver blir fordelt i laget og at Edsfrister blir holdt. Informasjonsansvarlig har overordnet ansvar for at laget fyller ut og sender inn rapporten (husk å trykke lagre- knappen). Materialsjefen har et overordnet ansvar for at gruppa rydder alt på plass ejer bruk, og at alt utstyret er i orden og inntakt.

2 Kulebane nærmere beskrivelse 1. Utstyret El oppdraget ligger i arbeidsteltet deres. 2. Dere skal lage en bane El kula dere har fåj utdelt. 3. Energien fra kula skal drive en farkost fremover. Dere har: En 4,5 m lang bane Fire staev i ulike farger Kuler Teip Kriterier for godkjent bane er som følger: 1. Det første staevet må stå på anvist plass, mens de andre tre kan flyJes på 2. Banen skal være 4,5 meter lang 3. Banen skal inneholde en loop 4. Banen skal stoppe ved oppmerket linje 5. Kula skal kjøre hele banen inkludert loopen uten å ramle ut 6. Kulen skal lande i, eller treffe, en farkost som står ved oppmerket linje Finale: Målet i finalen er å få kula vellykket gjennom banen og ved hjelp av energien El kula få farkosten El å kjøre så langt som mulig. Dersom kula faller ut av banen får man lov å ta den opp og starte på nyj. Hver gruppe får tre forsøk. Dersom kula kommer gjennom banen men bommer på bilen, får den også starte på nyj igjen i kulebanen. Lykke El

3 Energifarkost nærmere beskrivelse Oppdrag Lag en farkost med hjul. Farkosten skal skyves fremover av energien El kula. Dere har: Melkekartong Trepinne Hjul Saks Syl Sugerør Teip Kriterier for godkjent farkost og dermed godkjent oppdrag: 1. Den skal ha hjul. 2. Den skal drives fram av energien kula har når den kommer fra kulebanen. 3. Den skal kjøre fra den oppmerkede linjen der kulebanen slujer og så langt som mulig. Finale: Under finalen holdes farkosten på plass ved enden av kulebanen. Kula kommer fra kulebanen og lander i farkosten. Energien fra kula skyver farkosten av sted. Lykke El

4 Induksjonsforsøk I 1820 oppdaget den danske fysikeren Hans C. Ørsted at en kompassnål som lå i nærheten av en strømførende kabel beveget seg da han skrudde på strømmen. En strømførende leder saje altså opp et magnebelt rundt seg. EJer denne oppdagelsen begynte forskere å lure på om det motsaje var mulig: Kan magnebelt frambringe elektrisk strøm? Verden har et stort behov for elektrisk energi. Et vikeg spørsmål er hvordan vi skal greie å produsere nok elektrisk energi for å ElfredssElle våre daglige behov? I deje del- oppdraget skal dere finne ut hvordan dere kan lage deres egen elektriske energi. Hvor finnes fakta? I Newton Læringsportal På veggene I teltet Til refleksjon under ak0vitet! Ansvarsfordeling i laget! 1. Hva skal El for å generere elektrisk strøm? Beredskapsansvarlig har ansvaret for at oppdraget blir lest høyt for laget. Han/hun skal også påse at alle på laget overholder sikkerhetskrav. F.eks. at vernebriller og hansker brukes der det er påkrevd. 2. Har det noen betydning om man bruker en eller flere magneter? 3. Spiller det noen rolle hvor mange vindinger spolen har? Merk: Svar på disse spørsmålene fylles også inn i delrapporten i Læringsportalen. Sjefen over all 3d har ansvaret for at arbeidsoppgaver blir fordelt i laget og at Edsfrister blir holdt. Informasjonsansvarlig har overordnet ansvar for at laget fyller ut og sender inn rapporten (husk å trykke lagre- knappen). Materialsjefen har et overordnet ansvar for at gruppa rydder alt på plass ejer bruk, og at alt utstyret er i orden og inntakt.

5 Induksjonsforsøk Utstyr: spole med mulighet El å koble et ulikt antall vindinger 400 vindinger 800 vindinger 1200 vindinger 1 magnet 3 magneter saj sammen galvanometer (mikroamperemeter) ledninger pæreholder to ulike lyspærer (1,5 V og 3,5 V). Typen lyspære kan avleses langs kanten av sokkelen El pæra. Koble lyspæreholderen El spolen ved hjelp av ledningene. UIordring 1: Klarer dere å få en av lyspærene El å lyse? Tips! Dere har noen variabler som kan endres: antall vindinger på spolen antall magneter type lyspære hasegheten El magneten UIordring 2: Hva er det største utslaget dere klarer å få El på amperemeteret? Merk! Jobb med delrapporten på Læringsportalen underveis.

6 Vindenergi! Forskere har gjort beregninger av vindhasegheter 80 meter over bakken i hele verden. De har kommet El et globalt potensial for vindkraf på 72 TW som Elsvarer en energiproduksjon på TWh/år. Selv om bare en femdel av deje potensialet blir utnyjet, vil det dekke hele verdens energiforbruk og syv ganger elektrisitetsforbruket. I deje del- oppdraget skal dere produsere mest mulig elektrisk energi i løpet av 1 minuj. Dere skal også si noe om hvordan dere mener denne energiformen skal brukes videre. For å kunne løse oppdraget må dere først finne ut hvordan slike vindturbiner fungerer. *1 TWh = kwh, og Elsvarer det årlige energiforbruket El ca norske husstander. Hvor finnes fakta? I Newton Læringsportal På veggene I teltet Til refleksjon under ak0vitet Ansvarsfordeling i laget! 1. Hvilke tre faktorer er med på å avgjøre hvor mye energi som kan hentes ut av vinden i virkelige vindenergiverk? Beredskapsansvarlig har ansvaret for at oppdraget blir lest høyt for laget. Han/hun skal også påse at alle på laget overholder sikkerhetskrav. F.eks. at vernebriller og hansker brukes der det er påkrevd. 2. Beskriv energikjeden i vindenergiverket deres. 3. Hvor mye elektrisk energi klarer dere å produsere i løpet av 1 minuj? 4. Undersøk hvilke ulemper og fordeler utnyjelse av vindenergi har. Merk: Svar på disse spørsmålene fylles også inn i delrapporten i Læringsportalen. Sjefen over all 3d har ansvaret for at arbeidsoppgaver blir fordelt i laget og at Edsfrister blir holdt. Informasjonsansvarlig har overordnet ansvar for at laget fyller ut og sender inn rapporten (husk å trykke lagre- knappen). Materialsjefen har et overordnet ansvar for at gruppa rydder alt på plass ejer bruk, og at alt utstyret er i orden og inntakt.

7 Vindenergi 1. Monter utstyret slik beskrevet i bruksanvisningen som ligger i boksen. 2. Dere skal produsere mest mulig energi i løpet av 1 minuj. 3. Test med å variere ulike variabler: - type vindturbinblad (lengde, bredde) - antall vindturbinblad - vridningen på turbinbladene - avstand El vifa 4. EJer en Eds øving er det konkurranse. Dere får ej forsøk på å produsere mest mulig energi i løpet av 1 minuj. 5. Gå El arbeidsteltet og gjør de ulike oppgavene som ligger i delrapporten under vindenergi.

8 Vannenergi! I dag dekkes 16,5 % av verdens elektrisitets- produksjon fra vannkraf, og vannkraf er den klart største fornybare energikilden. I deje del- oppdraget skal dere produsere mest mulig elektrisk energi av 1 liter vann. Dere skal også si noe om hvordan dere mener denne energiformen skal brukes videre Foto: E- CO Energi Hvor finnes fakta? I Newton Læringsportal På veggene I teltet Ansvarsfordeling i laget! 1. Beskriv energikjeden i vannenergiverket deres. 2. Hvor mye energi klarte dere å produsere av 1 liter vann? 3. Diskuter hvilke ulemper og fordeler utnyjelse av vannenergi har. Merk: Svar på disse spørsmålene fylles også inn i Delrapporten i Læringsportalen Beredskapsansvarlig har ansvaret for at oppdraget blir lest høyt for laget. Han/hun skal også påse at alle på laget overholder sikkerhetskrav. F.eks. At vernebriller og hansker brukes der det er påkrevd. Sjefen over all 3d har ansvaret for at arbeidsoppgaver blir fordelt i laget og at Edsfrister blir holdt. Informasjonsansvarlig har overordnet ansvar for at laget fyller ut og sender inn rapporten (husk å trykke lagre- knappen). Materialsjefen har et overordnet ansvar for at gruppa rydder alt på plass ejer bruk, og at alt utstyret er i orden og inntakt.

9 Vannenergi 1. Monter utstyret slik beskrevet i bruksanvisningen som ligger i boksen. 2. Dere skal produsere mest mulig energi av 1 liter vann. 3. Test de ulike frie variablene: - fallhøyde - dyseåpning - vinkelen El dysa 4. EJer en Eds øving er det konkurranse. Dere får ej forsøk på å produsere mest mulig energi av 1 liter vann. 5. Gå El arbeidsteltet og gjør de ulike oppgavene som ligger i delrapporten under vannenergi.

10 Sandstein - og andre bergarter Fire geologiske forutsetninger må ligge El reje dersom vi skal finne olje og naturgass. Disse er kildebergart, reservoarbergart, takbergart og olje- og gassfeller. I deloppdraget skal dere gjenkjenne de ulike bergartene nevnt ovenfor. Hvor finnes fakta? I Newton Læringsportal Illustrasjon: Øyvind Hagen/StatoilHydro På veggene I teltet Til refleksjon under ak0vitet Ansvarsfordeling i laget! 1. Hva kjennetegner reservoarbergarten (sandstein)? Beredskapsansvarlig har ansvaret for at oppdraget blir lest høyt for laget. Han/hun skal også påse at alle på laget overholder sikkerhetskrav. F.eks. At vernebriller og hansker brukes der det er påkrevd. 2. Hva kjennetegner kildebergarten? Beskriv. 3. Hva kjennetegner takbergarten? 4. Hvor mye vann er det plass El i sandsteinen (vekt og volum)? Sjefen over all 3d har ansvaret for at arbeidsoppgaver blir fordelt i laget og at Edsfrister blir holdt. Informasjonsansvarlig har overordnet ansvar for at laget fyller ut og sender inn rapporten (husk å trykke lagre- knappen). Materialsjefen har et overordnet ansvar for at gruppa rydder alt på plass ejer bruk, og at alt utstyret er i orden og inntakt.

11 Sandstein Takbergart: Reservoarbergart: Kildebergart:

12 Sandstein Finn fram følgende utstyr: - mikroskop - boks med bergartsprøver og tynnslip - begerglass Digital vekt finner dere på et bord i hovedrommet. 1. Sorter innholdet i boksen ejer type bergart, bruk baksiden av oppdragsarket. - reservoarbergart - kildebergart - takbergart 2. Finn ut hvor mye vann sandsteinen kan romme. a) Vei sandsteinen og noter vekten. b) Fyll begerglasset med vann og senk sandsteinen oppi. Merk av hvor mye vann dere hadde oppi. c) La steinen ligge mens dere gjør oppgave 3. d) Vei sandsteinen på nyj og noter vekten. e) Beregn hvor mye vann, i volum, steinen er fylt med. 3. Dere har også to tynnslip* i boksen. Se på disse i mikroskopet. Finn ut hvilke bergarter disse er tynnslip av. Forbered en muntlig svar El delrapporten. Forbeskrivelse av oppgaven, se under Sandstein På Læringsportalen. Det er også en skriflig del i Læringsportalen El denne akeviteten. *Et tynnslip er en 30µm tykk skive av en bergart som limes på glass. Når bergarten kujes i så tynne skiver blir de fleste mineralene gjennomskinnelige og kan idenefiseres opesk i mikroskop. Hvert mineral har en karakterisesk måte å bryte lyset på, og deje utnyjes El idenefisering. Kilde: uit.no

13 Geoseismikk Seismikk er en geofysisk metode for undersøkelser av havbunnen. Resultatet er et kart som viser de geologiske strukturene. Metoden er derfor et godt verktøy i leengen ejer olje og gass. Trykkbølger sendes ned mot berggrunnen, og deler av denne blir reflektert når den kommer El en geologisk grense. Den Eden signalet bruker på å sendes ned El berggrunnen og Elbake El overflaten, sier noe om avstanden ned El den geologiske grensen. Hvor finnes fakta? I deje oppdraget skal dere kartlegge en bunnformasjon ved hjelp av lydbølger. I Newton Læringsportal På veggene I teltet Ansvarsfordeling i laget! 1. Hvordan ser bunnformasjonen dere har kartlagt ut? 2. Vurder om deje kan være en geologisk struktur som kan inneholde gass og olje. Begrunn svaret. Merk: Svar på disse spørsmålene fylles også inn i delrapporten i Læringsportalen Beredskapsansvarlig har ansvaret for at oppdraget blir lest høyt for laget. Han/hun skal også påse at alle på laget overholder sikkerhetskrav. F.eks. at vernebriller og hansker brukes der det er påkrevd. Sjefen over all 3d har ansvaret for at arbeidsoppgaver blir fordelt i laget og at Edsfrister blir holdt. Informasjonsansvarlig har overordnet ansvar for at laget fyller ut og sender inn rapporten (husk å trykke lagre- knappen). Materialsjefen har et overordnet ansvar for at gruppa rydder alt på plass ejer bruk, og at alt utstyret er i orden og inntakt.

14 Geoseismikk 1. Finn frem NXT Mindstorms klossen, ultrasonisk sensor og den sorte boksen. 2. Plasser den ultrasoniske sensoren i åpningen på boksen. Foten El sensoren skal stå på bordplaten, og ligge helt innel boksen. 3. Slå på NXT en med den oransje knappen. Bla med høyre piltast El dere ser View i displayet (a). Trykk så på oransje knapp igjen og bla El høyre El dere ser Ultrasonic cm i displayet (b). Trykk enda en gang på oransje knapp og Port 1 vises i displayet (c). Pass på at den ultrasoniske sensoren er koblet El NXT en i port og trykk en siste gang på oransje knapp. Avstanden fra sensoren El en flate vises nå i displayet (d). a b c d 4. Mål avstandene fra punkt 1 og inn El bunnen av den sorte boksen. Gjør det samme på målepunkt Skriv måleresultatene inn i tabellen dere har fåj fra Newton- lærer. 6. Når dere er ferdige har dere et diagram over bunnformasjonen i den sorte boksen.

15 DampkraRverk Fossilt brensel kan brukes i forbrennings- motorer eller som varmekilde El dampdrevne energiverk for elektrisitetsproduksjon. På verdensbasis er kull den mest vanlige fossile energikilden. På verdensbasis står kull bak 40 % av elektrisitetsproduksjon. Polen, Danmark, Iran og Jemen får alle det meste av energien sin fra forbrenning av fossilt brensel. I deje del- oppdraget skal dere finne ut hvordan vanndamp kan brukes El mekanisk arbeid, og også El å produsere elektrisk energi. Det er også vikeg å finne ut mer om fordeler og ulemper med denne energikilden. Kilde: wikipedia.org Hvor finnes fakta? I Newton Læringsportal På veggene I teltet Til refleksjon under ak0vitet Ansvarsfordeling i laget! 1. Beskriv energikjeden i det dampdrevne energiverket deres. Beredskapsansvarlig har ansvaret for at oppdraget blir lest høyt for laget. Han/hun skal også påse at alle på laget overholder sikkerhetskrav. F.eks. at vernebriller og hansker brukes der det er påkrevd. 2. Hva slags brensler kan brukes i energiverket? 3. Undersøk hvilke ulemper og fordeler bruk av dampdrevet energiverk har. Merk: Svar på disse spørsmålene fylles også inn i delrapporten i Læringsportalen Sjefen over all 3d har ansvaret for at arbeidsoppgaver blir fordelt i laget og at Edsfrister blir holdt. Informasjonsansvarlig har overordnet ansvar for at laget fyller ut og sender inn rapporten (husk å trykke lagre- knappen). Materialsjefen har et overordnet ansvar for at gruppa rydder alt på plass ejer bruk, og at alt utstyret er i orden og inntakt.

16 Dampmaskin - bruksanvisning 1. Gå El laben og finn frem følgende utstyr: En dampmaskin (D20), en dampturbin (T90), en verkstedmodell og en generator med lyspære (se bildene). D20- dampmaskin 2. T90- dampturbin Verkstedmodell Generator med lyspære Klargjør dampmaskinen og dampturbinen. a) Åpne sikkerhetsvenelen som står oppe på toppen av dampkjelen før vannpåfylling. b) Bruk trakten og fyll vann på kjelen (så varmt som mulig) El det dekker ¾ av vinduet i enden av kjelen. Skru på sikkerhetsvenelen. c) Legg 2 brenselstablejer i skuffen under kjelen. Unngå å ta skuffen helt ut! Tenn på brenslet med peistenneren. d) Kontroller at venelen mellom dampkjelen og stempelet er stengt mens dere venter på høyt nok trykk. e) Observer trykkmåleren som står på toppen av kjelen. Når trykket øker kan dere åpne venelen. Dersom trykket er blij høyt nok begynner stempelet å gå. 3. Bruk energien fra dampen El å drive verkstedmodellen. 4. Bruk energien fra dampen El å produsere elektrisk energi. 5. Når dere er ferdige og har ryddet, går dere El arbeidsteltene og gjør delrapporten i Læringsportalen.

17 S0rlingmotor S0rlingmotoren drives med utvendig forbrenning. Den ble oppfunnet av den skotske presten Robert SErling i Motoren er nærmest vibrasjonsfri og veldig sellegående. Den har et lukket system med luf og derfor kan det brukes ulike varmekilder. DeJe kan være solenergi, biobrensel eller spillvarme. Ubordringen med SErlingmotoren er at den trenger opp varmingsed før den gir fullt energiutbyje, og at den ikke klarer å endre energiutbyjet hureg. Motoren er derfor ikke egnet som bilmotor. Verden er avhengig av videre utvikling av teknologi, og kanskje er SErlingmotoren noe for frameden? I deje del- oppdraget skal dere gjøre dere kjent med SErlingmotoren og dens teknologi. Hvor finnes fakta? I Newton Læringsportal På veggene I teltet Ansvarsfordeling i laget! 1. Hvor mye spenning produserer motoren, før og ejer bruk av tørris? 2. Undersøk hvilke fordeler og ulemper SErlingmotoren har. Merk: Svar på disse spørsmålene fylles også inn i delrapporten i Læringsportalen Beredskapsansvarlig har ansvaret for at oppdraget blir lest høyt for laget. Han/hun skal også påse at alle på laget overholder sikkerhetskrav. F.eks. at vernebriller og hansker brukes der det er påkrevd. Sjefen over all 3d har ansvaret for at arbeidsoppgaver blir fordelt i laget og at Edsfrister blir holdt. Informasjonsansvarlig har overordnet ansvar for at laget fyller ut og sender inn rapporten (husk å trykke lagre- knappen). Materialsjefen har et overordnet ansvar for at gruppa rydder alt på plass ejer bruk, og at alt utstyret er i orden og inntakt.

18 S0rlingmotor 1. Gå El laben og finn fram to typer serlingmotorer (se bildene), og en SPARK datalogger. Gå El arbeidsbordene utenfor teltene. 2. Klargjør serlingmotorene og fyr opp. 3. Få lys i lampen. 4. Mål hvor stor spenning dere får maksimalt ved bruk av dataloggeren. 5. Bruk tørris på kjøledelen, og mål hvor stor spenning dere får nå. 6. Når dere er ferdige går dere El arbeidsteltet og gjør del- rapporten i Læringsportalen.

19 Karbondioksid CO2 Forbrenning av fossilt brensel fører El utslipp av forurensende gasser, bl.a. karbondioksid (CO2) som bidrar El økt drivhuseffekt. Et av Eltakene mot utslipp er CO2 - fangst og lagring. Verden er avhengig av videreutvikling av teknologi for fangst- og lagring av CO2. I deje del- oppdraget skal dere gjøre dere kjent med CO2 - gassens egenskaper. Hvor finnes fakta? I Newton Læringsportal På veggene I teltet Ansvarsfordeling i laget! Til refleksjon under ak0vitet 1. Hvilken farge får vannet etter at base syre indikatoren er tilsatt? 2. Er CO2-gassen tyngre eller lettere enn luft? 3. Hvordan kan vi redusere mengden CO2 utslipp ut i atmosfæren? Merk: Svar på disse spørsmålene fylles også inn i delrapporten i Læringsportalen Beredskapsansvarlig har ansvaret for at oppdraget blir lest høyt for laget. Han/hun skal også påse at alle på laget overholder sikkerhetskrav. F.eks. at vernebriller og hansker brukes der det er påkrevd. Sjefen over all 3d har ansvaret for at arbeidsoppgaver blir fordelt i laget og at Edsfrister blir holdt. Informasjonsansvarlig har overordnet ansvar for at laget fyller ut og sender inn rapporten (husk å trykke lagre- knappen). Materialsjefen har et overordnet ansvar for at gruppa rydder alt på plass ejer bruk, og at alt utstyret er i orden og inntakt.

20 Karbondioksid CO2 Ta med ark og penn/blyant. Noter underveis og før inn i delrapporten på Læringsportalen ejer akeviteten. 1. Finn fram en erlenmeyerkolbe (se bilde). Fyll 1 liter (1000 ml) varmt vann på kolben. TilseJ noen dråper av syre- base indikatoren bromtymolblåj. 2. Hva tror dere vil skje dersom dere pujer en bit tørris i kolben? Vil den flyte eller synke? Erlenmeyerkolbe 3. PuJ en liten bit tørris opp i vannet. Følg med på det som skjer. Hvorfor skjer deje? 4. Ta en større bit tørris opp i vannet. Hva skjer? Hvorfor tror dere deje skjer? 5. PuJ en tørris i en ballong og knyt igjen. Legg ballongen i erlenmeyerkolben, og observer hva som skjer. Beskriv det som skjer.