Forskerrapport Utstyr og kjemikalier Forsøk

Transkript

1 Forskerboksen Forskerrapport Utstyr og kjemikalier Forsøk

2 Forskerrapport Forsøket heter: Dette skal jeg undersøke: Jeg trenger: Dette tror jeg vil hende (hypotese): Dette gjorde vi: Dette var hva jeg fant ut: Dette har jeg lært:

3 Forsøk nr 1 Vulkan av trolldeig en langsom reaksjon Hva trenger jeg? Gryte eller kasserolle Komfyr med stekeovn To kopper mel En kopp salt (NaCl) En kopp vann (H 2 O) Hva gjør jeg? Lag først trolldeigen ved å blande alle ingrediensene godt sammen i en gryte over svak varme. Hva tror du skjer? Hvorfor skjer det? Hvorfor må vi bruke varme? La deigen hvile litt, den skal være fast og fin. Du kan godt teste om den er fast ved å rulle små kuler som du lar ligge noen minutter. Dersom kulene beholder formen er deigen fast nok. Lag små vulkaner med grop i midten. I forsøk 2 får du bruk for vulkanen du lager nå. Vulkanen settes inn i ovnen og stekes ved 160 grader til de er harde. Steketiden kan variere ut fra størrelsen og tykkelsen på vulkanene. Hvorfor er det slik at vi trenger varme til denne delen av eksperimentet også? Dersom du har lyst, kan du male vulkanen når den er ferdig stekt. Vet du hva som er den langsomme reaksjonene i forsøket? Kan du komme på andre langsomme reaksjoner? Et vitenskaplig eksperiment kan være å undersøke hvor lang tid det tar å steke trolldeigen ferdig ved ulik temperatur. Gir høy temperatur og kortere steketid noen skader på den ferdige trolldeigen? Du kan også undersøke om størrelsen og tykkelsen har noe å si.

4 Forklaring til forsøk nr 1 Vulkan av trolldeig en langsom reaksjon Trolldeig har den egenskapen at den blir stiv og hard når den tørker. På samme måte som at du får lim dersom du blander mel og vann. Når du i tillegg tar oppi salt, blir det deig, og vannet gjør at stoffene reagerer skikkelig med hverandre. Grunnen til at vi trenger varme er fordi vi ønsker at reaksjonen skal gå fortere. Jo varmere stoffene er, desto fortere og bedre går reaksjonen. Når vi setter trolldeigen i stekeovnen fordamper vannet fortere og deigen blir hard og stiv. Ett annet eksempel på en langsom reaksjon er sement som stivner. Dersom dette hadde vært en rask reaksjon ville sementen ha stivnet i sementblanderne. Noen som ikke er særlig praktisk. Du kan også lage andre figurer med trolldeig mens den er myk. Når du er fornøyd med formen kan du gjøre den hard ved å legge den inn i en varm ovn.

5 Forsøk 2 Vulkanutbrudd Hva trenger jeg? Vulkan laget av plastelina eller trolldeig, se forsøk 1. Eddik (CH3COOH) Bakepulver (NaHCO3) Bakepulver Rød konditorfarge Hva gjør jeg? Ta noen teskjeer bakepulver og noen dråper konditorfarge i vulkanhullet. Deretter drypper du litt eddik i vulkanhullet. Hva skjer, og hva er årsaken? Tror du det samme ville ha skjedd hvis du brukte vann i stedet for eddik? Finnes det andre stoffer enn bakepulver du kunne ha brukt i steder? Kan du tenke deg andre reaksjoner som går svært fort?

6 Forklaring 2 Vulkanutbrudd Fordi bakepulver er en base, og eddik er en syre, vil slike stoffer reagere og lage et salt og vann. I denne reaksjonen dannes også gassen karbondioksid (CO 2 ), som får eddiken til å bruse over. Det hadde også begynt å bruse dersom du hadde brukt vann i stede for eddik, men reaksjonen ville ikke ha gått så fort. Istedenfor bakepulver kan du bruke natron. Et eksempler på en rask reaksjon er når bensinen i bilmotoren antennes. Den typen reaksjon kaller vi en eksplosjon. Det er slike eksplosjoner som får bilen til å gå. - Kanskje du kan finne ut hvordan bilen kan gå bare ved at bensin eksploderer i motoren?

7 Forsøk nr 3 Jetdrift Hva trenger jeg? En liten pappeske En rund ballong 15 sugerør Hva gjør jeg? Lag ett hull på pappeskens kortsiden. Deretter legger du alle sugerørene ved siden av hverandre. Tre ballongen gjennom hullet i pappesken, slik at ballongen er inne i esken og blås opp ballongen. Hold for åpningen og sett esken slik at den kan rulle på sugerørene. Slipp ballongen. Gjør forsøket en gang til, men denne gangen uten å bruke sugerør. Undersøk om ulike størrelse på kartonger har noe å si for hvor langt kartongen går.

8 Forklaring til forsøk nr 3 Jetdrift Sugerørene bidrar med å minske motstanden (friksjonen) mellom pappesken og gulvet. Dersom du ikke bruker sugerørene blir friksjonen så stor at det ikke er nok kraft fra ballongen til å dytte skoesken fremover. Friksjon eller glidemotstand beskriver egenskapene til materiales overflate. En glatt og jevn overflate, som for eksempel en glassplate, vil gi lavere friksjon enn en overflate som er ru og full av ujevnheter, som et teppe. Årsaken er at utspring på det ene materiale søker til fordypningene på det andre. Det trengs da ekstra krefter for å trekke dem fri igjen. Men mellom atomene i materialene finner man også elektromagnetiske krefter som også spiller inn. Når to legemer har nærkontakt, vil atomene så å si holde fast i hverandre og dermed virke i motsatt retning av bevegelsen. Dette fører til at den kinetiske energien (bevegelsesenergien) omdannes til varme.

9 Forsøk nr 4 Rakett Hva trenger jeg? Et A4-ark En saks Et tykt sugerør Tape En blyant Hva gjør jeg? Start med å klippe en ca 5 cm bred papirremse fra langsiden av A4-arket. Denne snurrer du rundt blyanten og taper sammen og tar ut blyanten. Deretter må du klippe ut tre vinger som du fester nederst på papirrøret. Til slutt bretter du ned og taper den øverste delen av papirrøret og setter papirrøret over sugerøret. For at raketten skal ta av må du blåse hardt i sugerøret! Hvordan bør du holde sugerøre for at raketten skal gå lengst (hvilken vinkel)?

10 Forklaring til forsøk nr 4 Rakett Når du blåser luft inn i rakettens bakre del, blir det dannet et høyere trykk inne i røret (motoren). Kreftene går i alle retninger og Slår nesten hverandre ut. Siden raketten bare er åpen i den ene enden, finnes det ingen kraft som jevner ut trykket i toppen av raketten. Den fyker dermed oppover! Partikkelmodellen sier at luft er partikler i bevegelse, når du blåser i sugerøret vil luftpartiklene i sugerøret bevege seg raskere fordi volumet blir mindre. Trykket øker i sugerøret og dermed inne i raketten. Siden tuppen på raketten er tett, blir trykket stort mot den lukkede enden. Det er dette trykket som får raketten til å fare til himmels.

11 Forsøk nr 5 Luftdrevet bil Hva trenger jeg? Papp (ca 25x20 cm) Et bøyelig sugerør To tykke sugerør på ca 7 cm To biter grov ståltråd på ca 8 cm Ballong Saks Tape Telys eller noe annet som er rundt Lim Hva gjør jeg? Start med å klippe ut en avlang pappbit på 10x20 cm. som blir selve bilrammen. Klipp deretter ut fire hjul av pappen, her kan du bruke telyset som mal. Lag hull i midten på hjulene. For å lage hjulakslingene som du skal feste hjulene på, må du tre en ståltråd gjennom et av sugerørene og sette et hjul i hver ende av den utstikkende ståltråden. Fest hjulene med lim på utsiden av hjulene. Lim fast hjulakslingen fremme og bak på bilen. Tre ballongen over den bøyelige enden av sugerøret. Tape ballongen godt fast slik at det ikke slipper noe luft fra den enden av sugerøret. Til slutt taper du fast sugerøret med ballongen på bilen. Blås opp ballongen gjennom sugerøret, hold for, sett bilen på et plant underlag og slipp!

12 Forklaring til forsøk nr 5 Luftdrevet bil Dette er den samme kraften du kan kjenne når du skrur på vannet i hageslangen eller i dusjen. Her blir luften fra ballongen trykket ut bakover. det er denne kraften som får bilen til å bevege seg fremover. Dette gjelder også romraketter og jetmotorer hvor avgasser blir drevet bakover.

13 Forsøk nr 6 Egget i flasken Hva trenger jeg? Fyrstikker En tom glassflaske med vid hals Et hardkokt egg uten skall Hva gjør jeg? Flaskehalsen må være litt for trang til at det kokte, skrelte egget faller ned i flasken. Slipp noen brennende fyrstikker ned i glassflasken. Deretter setter du egget ned i åpningen slik at den smaleste delen er vendt nedover. Hva skjer? Hvorfor tror du det skjer? Tips: En annen variant av dette forsøket er å varme opp litt vann i en kolbe. Plasser deretter en ballong over flaskehalsen, hva skjer? Kjøl så ned det varme vannet, hva skjer nå? Hvorfor tror du dette skjer?

14 Forklaring til forsøk nr 6 Egget i flasken Egget vil i dette forsøket bli presset ned i flasken fordi luften inni flasken blir varmet opp av fyrstikkflammen og vil dermed ta større plass enn det gjorde da luften var kald. Noe av luften vil derfor bli presset ut. Når fyrstikken slukner, vil luften inne i flasken bli kaldere og ta mindre plass. Siden egget tetter for åpningen, kommer det ikke mer luft inn, trykket her blir lavere enn utenfor flasken. Det høye trykket utenfor vil så presse egget inn i flasken. Du kan forsøke å gjøre samme øvelse med å bruke kaldt og varmt vann Tips Når du skal ha egget ut igjen holder du flasken med åpningen nedover slik at egget ligger tett inntil flaskehalsen (se bilde). Deretter blåser du kraftig inn i flasken. Er du heldig, blir egget presset ut igjen. Noen ganger kan det komme som et skudd. Andre ganger går det langsommere.

15 Forsøk nr 7 Vann inni glasset Hva trenger jeg? Bolle med vann(h 2 O) Melkeglass Telys Fyrstikker Hva gjør jeg? Fyll en bolle med vann. Tenn en telys og la det flyte på vannet. Hold et melkeglass opp ned, og senk det forsiktig ned over det brennende lyset så glassåpningen kommer godt under vannoverflata. Etter kort tid slokner lyset, og vannet stiger i glasset. Løft glasset forsiktig til glassåpningen nesten når vannoverflata. Det må ikke slippe luft inn. Du vil nå se at vann fyller bortimot halvparten av glasset. Kommentar: Dette eksperimentet er det mange som går 5-på når de skal forklare! Inspirasjon og kilde:

16 Forklaring til forsøk nr 7 Vann inni glasset Dette eksperimentet kaller vi også 5 på fordi mange går 5-på når de forklarer det! Alle er enige om at når vannet stiger, må det bety at lufttrykket inne i glasset er blitt mindre enn utenfor. Alle er også enige om at flammene trenger oksygen, og etter kort tid er det for lite oksygen igjen til at lyset kan brenne. Men så påstår mange at det blir mindre luft og mindre lufttrykk i glasset når oksygen er brukt opp. Derfor kan lufttrykket utafor skyve vannet opp i glasset. Men oksygenet opptar bare en femdel av luftvolumet, og etter denne teorien kan vannet etter forsøket bare fylle denne femdelen. Men slik er det ikke. Det blir ikke mindre gass når oksygenet forsvinner. For oksygenet går inn i andre gasser som tar like mye plass som oksygenet. Det må være en annen forklaring, og den er at mens man fører glasset ned over flammen blir lufta i glasset varmet opp. Varm luft tar mye plass, og mye av lufta strømmer ut av glasset før vi rekker å få glasskanten ned under vann. Det er altså mindre luft enn ellers inne i glasset før flammene slokner. Denne lufta blir fort kald igjen og trekker seg sammen. Trykket inni glasset blir lite og lufttrykket utafor skyver vannet opp i glasset og kan fylle mye mer enn en femdel av volumet. Inspirasjon og kilde:

17 Forsøk nr 8 Triks med såpebobler Hva trenger jeg? Noen pinner Ståltråd Piperensere En trakt En bolle Zalo Glyserin fra apotek Hva gjør jeg? Bland sammen i en bolle 5 dl vann, 1 dl oppvaskmiddel og 1 ss glyserin. Løsningen blir aller best om den står noen dager. Såpebobleredskapene lager du ved å forme en bit ståltråd til en sirkel som du fester på en pinne. Dypp ringen i blandingen. Når det hinne fester seg på ståltråden, er det bare å sette i gang med å blåse. Forsøk gjerne med andre typer redskap, for eksempel en avklipt flaske, trådsneller, fiskehåver, gir de ulike åpningene og størrelsene ulikt resultat? Hva var best? Hvilken gav de største boblene.

18 Forklaring til forsøk nr 8 Triks med såpebobler Det er vanskelig å blåse bobler av rent vann, de vil sprekke med en gang, fordi den kraftige overflatespenningen på vannet klemmer i stykker boblene. Dersom du blander litt oppvaskmiddel i vannet, vil overflatespenningen bli mindre og du kan blåse bobler. Glyserinen hjelper til med å forhindre at vannet fordamper for fort.

19 Forsøk nr 9 Papirbåt med såpemotor Hva trenger jeg? Stivt papir Vannbalje Oppvaskmiddel Hva gjør jeg? Start med å klippe ut en liten båt av papiret og legg den i vannet. Den vil flyte stille rundt. Deretter lager du en båt til, men denne gangen skal du gi båten en motor. Klipp ut et lite hakk bak på båten og hell litt oppvaskemiddel bakerst på båten etter at du har laget den i vannet. Hva skjer? Hvorfor tror du det skjer? Dersom du vil prøve igjen må du skifte ut vannet!

20 Forklaring til forsøk nr 9 Papirbåt med såpemotor Vannmolekylene blir holdt sammen av sterke krefter. Disse kreftene er så sterkt bundet sammen at det blir som en hinne på overflaten. Dette kalles overflatespenning. Dersom du tilfører vaskemiddel og såpe i vannet ødelegges overflatespenningen og hinnen blir brutt. Fordi overflatespenningen er sterkest foran på båten blir den derfor dratt fremover. En vannløper er et insekt som kan gå på vannoverflaten takket være overflatespenningen. Løperen har små vannavvisende hår på ben og kropp Kilde: Vingrom skole

21 Forsøk nr 10 Flytende egg Hva trenger du? En glassbolle Et egg Vann (H 2 O) Salt (NaCl) Hva gjør jeg? Start med å fylle lunket vann i en glassbolle, deretter legger du i egget og ser at det synker. Ta egget ut av bollen og ha i noen spiseskjeer med salt og rør godt. Legg egget tilbake i bollen. Flyter egget? Dersom det ikke flyter må du ha mer salt i vannet. Hva skjer hvis du fyller på med mer vann? Og så litt mer salt? Klarer du å få egget til å flyte midt i muggen?

22 Forklaring til forsøk nr 10 Flytende egg Salt har den egenskapen at dersom du tilfører det i vann gir det vannet høy densitet som er det samme som tetthet. Dersom du har tilstrekkelig med salt i vannet, vil egget flyte. Regelen er at gjenstander flyter dersom de har lavere densitet (tetthet) enn væsken de ligger i, og synker dersom de har høyere. I dødehavet flyter man lett siden vannet der er veldig salt, dvs. det har høy densitet. Tips: Forsøk gjerne med flere ting og se om de flyter.

23 Forsøk nr 11 Kindereggbombe Hva trenger jeg? En kindereggboks Vann (H 2 O) Bakepulver (NaCHO 3 ) eller Natron (Na 2 CO 3 ) Hva gjør jeg? Dette er en øvelse som egner seg til å gjøre ute siden det kan bli ganske sølete. Start med å helle litt vann i kindereggboksen. Deretter tilsetter du 1/2 teskje bakepulver (evt. natron) i vannet. Nå begynner vannet å bruse ganske mye. Skru raskt på lokket på kinderegget og gi den en rask rist. Legg boksen på bakken og ta noen skritt vekk fra den mens du venter på hva som skal skje. Kan du forklare det som nå skjer med kinderegget?

24 Forklaring til forsøk nr 11 Bombe Dersom du blander sammen vann med bakepulveret (evt. natron), vil de reagere med hverandre og danne en gass som heter karbondioksid (CO 2 ). Fordi gass alltid tar større plass enn væsk og fast stoff, blir boksen til slutt helt sprekkeferdig, og lokket løsner. Det blir en liten eksplosjon. Dersom du hadde blandet sammen eddik og natron i boksen, ville du fått samme reaksjon, men i tillegg til sølet ville det blitt en stram lukt av eddik. Dette er det samme som skjer når du hever bakevarer, den prosessen er avhengige av bobler av karbondioksid for å gjøre jobben. Du kan også lage bomber ved enten å bruke gjær, bakepulver eller andre CO 2- holdige salter som natron eller hjortetakksalt. Gjær er en encellet sopp som omformer sukker til blant annet karbondioksidgass. Dette gjør at deigen og bakverket blir lett og luftig, men gjør den også lettere å spise og fordøye. Dette er en prosessen som tar litt tid, så det er viktig at deigen får stå og godgjøre seg, slik at gassen får tid til å dannes. dette kaller vi gjæringsprosessen. En annen ting som er viktig i denne prosessen er riktig temperatur, er temperaturen for lav vil en ikke få gjæring, og blir det for varmt dør gjærsoppen. Tips: For å gjøre eksperimentet litt mer spennende kan du legge en tapebit på innsida av lokket slik at det blir et lite hulrom der du kan legge litt bakepulver eller natron. Deretter heller du litt vann i bunnen av kindereggboksen. Når du vil at bomben skal gå av, snur du boksen.

25 Forsøk nr 12 Elektrisk krydder Hva trenger du? Ballong Ulike krydder Tallerken Hva gjør jeg? Blås opp ballongen. Strø ulike krydder på en tallerken. Prøv med f.eks. kruskakli også. Gni ballongen mot tørt hår, eller mot en katt, eller en ullgenser. Vi vet aldri riktig hva som er best, men det må være forholdsvis tørr luft, og tørre materialer. Forsøkene går neppe i regnvær. Hold ballongen like over krydderet, men ikke helt ned til. Krydderet strømmer opp på ballongen. Grove pepperkorn trommer på ballongen så vi hører det. Noen krydder lager høye tårn, f.eks. tørket pepperrot og kanel. Vi kan holde ballongen med den gnidde sida opp og strø krydder på den. Noen krydderkorn blir liggende der de treffer ballongen. Noen spretter ut igjen og sprer seg utover. Noe krydder danner kanskje små tårn, som etter en liten stund skvetter av igjen. Ladd ballongen over en blanding av kanel, pepperrot og grove pepperkorn. Kanelen og pepperoten bygger tårn (se bildene under). Hva skjer med de grove pepperkornene? Hvorfor skjer det? Inspirasjon og kilde:

26 Forklaring til forsøk nr 12 Elektrisk krydder En ballong som er gnidd mot ull får elektrisk ladning. Denne ladningen gjør at ballongen trekker til seg krydder. Vi antar at ballongen er negativt elektrisk ladd. Da trekker den på positive ladninger i nærheten, og skyver på negative. I et krydderkorn er det både positive og negative ladninger. I nærheten av ballongen fordeler ladningene i krydderkornene seg slik at sida nærmest ballongen blir positiv. Da blir kornene tiltrukket av ballongen. Når kornene setter seg på ballongen, kan det hende at negative ladninger fra ballongen går over på kornene, og da skvetter de av igjen. Inspirasjon og kilde:

27 Forsøk nr 13 Usynlig skrift Hva trenger jeg? En pensel Et glass Et hvitt papir Strykejern En sitron Hva gjør jeg? Start med å dele sitronen og press ut litt sitronsaft i glasset. Deretter dypper du penselen i sitronsaften og skriv en hemmelig beskjed på papiret. Når papiret har tørket klarer du ikke å lese hva som står der. For at beskjeden skal bli synlig, må sitronblekket varmes opp. Bruk et strykejern og stryk noen ganger over papiret. Hva skjer? En god idé er å be en voksen om hjelp så du ikke brenner deg.

28 Forklaring til forsøk nr 13 Usynlig skrift Varme kan sette i gang kjemiske reaksjoner. Ved å varme opp papiret som du skrev på kommer skriften frem. Sitronsaften inneholder karbonforbindelser som er nesten fargeløse. Når disse molekylene blir varmet opp, blir de brutt ned og danner karbon som er svart. Varmen fra strykejernet er ikke varmt nok til å brenne papiret, men er nok til å bryte ned karbonforbindelsen i sitronsaften. dermed kommer skriften frem.

29 Forsøk nr 14 Gummiegg Hva trenger jeg? Tomt syltetøyglass Et rått egg Eddik 24% (CH 3 COOH) Vann (H 2 O) Hva gjør jeg? Start med å legge egget forsiktig i syltetøyglasset. Bland sammen eddik og vann (en del eddik og en del vann). Egget skal være helt dekket av landingen. Du kan godt bruke vanlig eddik (7%), men da må du la egget ligge i blandingen i minst to døgn. Legg noe oppå egget slik at det ikke flyter opp, men blir liggende i blandingen. La egget ligget i blandingen over natten. Hell ut blandingen og skyll egget i vann. For å undersøke egget holder du det opp mot lyset. Hvis du slipper egget ned i vasken fra 10 cm høyde, vil det sprette som en gummiball!

30 Forklaring til forsøk nr 14 Gummiegg I eggeskallet finner du kalk. Når kalken i skallet kommer i kontakt med den sure eddiken, blir skallet oppløst, og det blir dannet gassen karbondioksid (CO 2 ). Når du heller eddiken på skallet vil du se små boblene på skallet, det er karbondioksid. Fordi den tynne, myke hinnen på innsiden av skallet ikke blir påvirket av den sure løsningen, vil egget fremdeles ha sin opprinelige form. Dersom du lar eggene ligge lenge nok i eddiken vil eddiksyren få eggehviten og plommen til å stivne, egget blir rett og slett kokt. Den kjemiske reaksjonen mellom syre og kalk er et stort problem for gamle statuer og bygninger som er laget av marmor (som inneholder kalk). Over tid vil sur nedbør etse marmoren i stykker. Tips: I forlengelsen av dette forsøket kan du legge to egg (som har ligget i eddik og vann) forsiktig over i skåler med henholdsvis ferskvann og saltlake. La så dette stå et par timer. Hva skjer: Når eggene har lagt i saltlake og ferskvann en stund vil man se at egget i saltlake er blitt noe mindre, mens egget i ferskvann har eset opp og blitt kjempestort. Dette skyldes osmose. Egget i saltlake var hypo- osmotisk og avga dermed vann, egget i ferskvann var hyper- osmotisk og opptok vann.

31 Forsøk nr 15 Mekaniske kort Hva trenger jeg? Papp To stikkbinderser Tegnepapir i A4-størrelse saks Krit Lim Hva gjør jeg? Når du skal lage selve bevegelsesmekanismen klipper du en sirkel på ca 7 cm, en firkant med 7 cm lange kanter og to remser som er 5 cm lange og 2 cm brede. Fest så remsen på sirkelen. Lim fast den ene, den andre fester du med stikkbinders. Til slutt fester du sirkelen på firkanten med en stikkbinders. Når du skal lage selve kortete bretter du et A4-ark på midten og limer fast bevegelsesmekanismen på den ene siden. Tegn, klipp ut og lim fast det du har lyst skal bevege seg på kortet ditt, på remsen som er festet på sirkelen. Oppå bevegelsesmekanismen limer du fast tegnepapir. Nå kan du skrive og tegne på kortet!

32 Forklaring til forsøk nr 15 Mekanisk kort Bevegelsesmekanismen i kortet du har laget gir en opp-og-nedbevegelse, dette blir til en bevegelse som går frem og tilbake. Dette er den samme mekanismen som i en symaskin som får symaskinmotorens roterende bevegelse til å føre nålen opp og ned.

33 Forsøk nr 16 Lag en luftballong Hva trenger jeg? En stor plastpose, gjerne en kildesorteringspose Sugerør Tape Ståltråd Sytråd Bomullsdott En voksen som kan hjelpe deg Tennvæske eller parafin Hva gjør jeg? Start med å lage en ring av seks-sju sugerør ved å tre dem inn i hverandre. Deretter trer du sugerørene på innsiden av åpningen av plastposen. Brett plastposen over sugerørene og fest med tape. Tvers over åpningen fester du en ståltråd. For å ha noe å feste bomullsdotten i, lager du en løkke. Knyt fast sytråden i ståltråden. Dynk bomullsdotten i parafin eller tennvæske og fest den i løkken, deretter tenner du på bomullsdotten. Hold posen oppe til luften inni er blitt varm. Da kan du slippe den av gårde. Jo kaldere det er ute jo bedre virker forsøket! Tips: Ballongen kan stige høyt, og dersom du er ute, er det lurt å feste ballongen i en lang tråd slik at du kan holde den fast.

34 Forklaring til forsøk nr 16 Luftballong Dersom du varmer opp luftmolekylene inni ballongen vil de få ekstra energi. De begynner å bevege seg raskere og dytter borti hverandre og ta mye tørre plass enn det de gjorde da de hadde mindre energi. Pga all dyttingen vil mange av molekylene bli presset ut av ballongen og den blir lettere enn luften rundt, og dermed vil den stige til værs! Kilde: Vingrom skole

35 Forsøk 17 Kullstift på bål Hva trenger jeg? Tom blikkboks Greiner som er like lang som blikkboksen er dyp. Ca like tykke som en blyant. Hva gjør jeg? Pinnene skal stå så tett som mulig i boksen. Ta litt aluminiumsfolie på toppen, slik at det ikke kommer oksygen inn. Sett boksen oppi bålet og la den være der i ca 1 time Videre arbeid: Tegn med kullstiftene på ark. Bruk Fixeringsspray kjøpt på hobbybutikk og spray bildet og tørk. Deretter kan du fargelegg med Aquarell-fargestifter. Til slutt kan du bruke en pensel med lite vann og mal oppå der du har tegnet. Fargene vil da flyte utover.

36 Forsøk 18 Vannrakett Hva trenger jeg? Sykkel- eller ballpumpe Nål-munnstykke av samme type som du blåser opp en fotball med 1,5 liters plastflaske En vinkork eller plastkork Hva gjør jeg? Finn et sted utendørs der du ikke kan treffe verken hus eller kraftledninger. Start med å lage et lite hull i korken som er akkurat stort nok til nål-munnstykke. Deretter presser du nålen inn. Fyll vann i flasken, du må selv eksperimentere med hvor mye vann som fungerer best. Videre setter du korken med ventilen gjennom i flasken og setter den på bakken. Du kan sette den i en liten skråning eller lage en enkel rampe. Start pumpingen, men pass på at ikke noen står i veien som kan bli truffet!

37 Forklaring til forsøk nr 18 Vannrakett Når du pumper luft inn i flaska, blir det større og større trykk. Etter hvert blir det så stort at trykket skyver vannet og korka ut med så stor kraft mot bakken at raketten fyker til værs. I en ordentlig romrakett, skjer det litt på samme måte. Der har de ikke vann, men veldig eksplosivt drivstoff, som skyver raketten opp fra bakken med voldsom kraft. For å komme vekk fra jordas tyngdekraft og ut i verdensrommet må den ha en fart på over km/t. Kilde: naturfag.no

38 Registreringsskjema for vannrakett Beskrivelse av raketten Mengde vann i raketten Lengde i meter Beregnet høyde i meter

39 Forsøk nr 19 Jetrakett Hva trenger jeg? En avlang ballong Tape Snor Sugerør (deles i to mindre biter) Slik gjør du: Start med å tre snoren gjennom to sugerørsbiter og spenn opp mellom to stolper for eksempel et stolben og en gardinstang. Deretter river du en tapebit og legger den dobbelt slik at den klebrige siden kommer ut. Sett tapen tvers over det ene sugerøret. Lag en tapebit til og sett den på samme måte på det andre sugerøret. Blås opp ballongen og tett godt igjen med fingrene. Til slutt fester du ballongen på tapebiten som du har festet til sugerøret. For at raketten skal starte slipper du ballongen!

40 Forklaring til forsøk nr 19 Jetrakett Når luften går ut av ballongen bak, vil ballongen bevege seg fremover. Dette er den samme typen kraft som løfter romferger. Reaksjonsprinsippet: Jetmotorer og rakettmotorer har en ting til felles. Denne likheten er at begge benytter seg av reaksjonsprinsippet som engelskmannen Isaac Newton ( ) er kjent for. Reaksjonsprinsippet var hans tredje bevegelseslov og sier at hver aksjon/kraft svarer til en like stor motsatt rettet reaksjon/motkraft. "Aksjon" og "reaksjon" er altså to krefter som virker i motsatt retning. Tenk deg at du sitter i en jolle på et tjern og dytter deg (motor) og jolla (aksjon) bort fra en annen jolle (reaksjon) som ligger og flyter ved siden av deg. I det du dytter til den andre jolla vil du dytte den vekk fra deg i tillegg til at du blir dyttet vekk fra den. Begge båtene blir dermed dyttet i hver sin retning. Slik er det også med raketter og jetmotorer. De forbrenner drivstoff som gir store mengder varme gasser. Aksjonen fra disse gassene som støtes ut bakover, ut motordysen, ledsages av en reaksjon som driver raketten og flyet fremover.

41 Forsøk nr 20 Rappomobile Hva trenger jeg for å lage en musefellebil? En musefelle 4 hjul 2 stk. gjengestål/stang ca. 4 cm bredere enn musefellen og to hjul 8 passende låsmutre og 8 skiver 2 remser monteringsbånd m/hull Lengre enn musefellen Hyssing 8 treskruer Hva gjør jeg? Sett sammen delene til en bil hvor musefellen er motoren. Bruk bildene som inspirasjon og for å få praktiske tips til utforming av bilen. NB! pass på fingrene når du arbeider med musefellen. Fra regnmakerne.no

42 Byggeinstruksjon til forsøk nr 20 Rappomobil Framgangsmåte Lek litt med musefellen for å finne ut hvordan den virker Kjenn hvor stor kraft du må bruke for å spenne fjæren Kraften du bruker til å spenne fjæren, gir fjæren energi. Dette er bilens motor Pass fingrene! Bruk musefellen som den er, ikke fjern deler eller bygg den om Fest en lengde med monteringsbånd langs hver langside av musefellen Monter en aksling (gjengestål) i hver ende av bilen Monter hjulene i akslingene med mutter på begge sider av hvert hjul Pass på at akslingene snurrer lett rundt Fest hyssingen godt i bøylen på musefellen Nå skulle alt være klart til første testkjøring Spenn opp musefellen. Husk å hold bøylen fast helt til bilen skal kjøre Snurr hyssingen stramt rundt bakerste aksling. Begynn med den løse enden av snoren. Ikke knyt det fast Sett bilen på gulvet, løs ut musefellen og av sted det går Mulige justeringer hvis bilen spinner eller ikke vil gå framover Liten friksjon mellom hjul og gulv vil gjøre at bilen spinner, prøv ett eller alle av følgende tips: Hvis hjulene er glatte prøv å tre en ballongbit rundt hjulene Prøv å legge mer vekt på bilen Prøv med større/bredere hjul Inspirasjon og kilde:

43 Forklaring til forsøk nr 20 Rappomobil Energi og musefeller Energi er kanskje det mest sentrale begrepet i musefellebygging. Energi er definert som evnen til å utføre arbeid, eller mer vagt: Energi er det som får noe til å skje. Arbeid er bevegelse som resulterer i at noe blir gjort. Vanligvis observerer vi energi bare når noe skjer. Vi kan klassifisere energi på flere måter. Vanligst er det å klassifisere energi i bevegelses- og stillingsenergi. Energi som lagres og holdes klar til bruk, kalles stillingsenergi. Når vi presser sammen eller strekker en stålfjær, lagres det energi i fjæra. Fjæra kan utføre arbeid med denne energien. Vi kan også overføre energi til en gummistrikk ved å strekke den. I utstrukket tilstand kan gummistrikken utføre et arbeid. Bevegelsesenergi er den energien en gjenstand i bevegelse har. Sparker du en fotball bortover gresset, får den bevegelsesenergi. En bil i bevegelse har bevegelsesenergi på grunn av farten. Energibevaring Bevegelsesenergi eller stillingsenergi følger loven om energibevaring. Denne loven forteller oss at energi verken kan oppstå eller gå til grunne, bare omdannes fra en form til en annen. Den totale energien er alltid den samme. Ved å spenne fjæra til musefellebilen lagrer du energi i fjæra. Den lagrede stillingsenergien vil gå over til bevegelsesenergi straks du slipper fjæra, og musefellebilen begynner å bevege seg. I et perfekt univers ville musefellebilen rulle i det uendelige. Men i vårt univers har vi friksjon (heldigvis), og for å overkomme friksjonen må bilen utføre et arbeid. Friksjonen omdanner energi til varmeenergi, som stjeler energi fra bevegelsen og forårsaker at bilen til sist stanser opp. Målet ditt når du vil bygge en musefellebil som skal gå langt, er å lage en bil som mister energi så langsomt som mulig. Friksjon og energi I designet av en bil med musefellemotor er det to variabler som bestemmer den totale prestasjonen: friksjon og energi. Friksjon er det som bremser og stanser bilen, fjærenergi er det som får bilen til å bevege seg. Hvis bilen møter for mye friksjon, vil for mye av energien brukes raskt opp, og bilen vil verken gå særlig langt eller akselerere særlig fort. Se over hver eneste av bilens bevegelige komponenter og se til at hver del har så lite friksjon som mulig. Som en generell tommelfingerregel kan vi si at jo flere bevegelige komponenter bilen har, jo større blir friksjonen og energitapet. Jo mindre friksjonen er, jo lengre vil bilen gå. Saktegående biler får mindre luftmotstand og kan derfor gå lengre enn raske biler. Inspirasjon og kilde:

44 Inspirasjon til forsøk nr 20 Rappomobil For å finne inspirasjon og morsomme varianter av musefellebiler kan du besøke nettsidene under: gnmakeraktivitet-2/musefellebil/ Et søk med Google etter mousetrap car eller mousetrap racing gir flere hundre tusen treff, så her er det nok å velge i, og på Youtube.com ligger det ca filmsnutter av musefellebiler. Som avslutning er det alltid kjekt med konkurranser. Det kan konkurreres i hvem som kjører lengst, raskest, rettest, har fineste bil, mest originale design osv. Bare fantasien din setter grenser. Videre arbeid: Utforsking av musefellebilen kan være et godt prosjekt i matematikk og naturfag: Ved å forlenge bøylen på musefellen vil kraften som overføres til hjulene endres Å forske på hvilke endringer som skjer og hvorfor, er en fin oppgave for elevene - Det samme gjelder for diameteren på hjulene og akslingen Inspirasjon og kilde:

45 Forsøk nr 21 Reaksjonstid Hva trenger du? En glatt pengeseddel eller A4 - ark som er delt i to En stokk Hva gjør jeg? Hold øverst i en seddel som er glatt og fin eller i et A4 - ark delt i to. Den du samarbeider med holder hånden åpen rundt nederste del av seddelen eller papiret med minst 5 cm mellom tommel og pekefinger. Du lover bort pengeseddelen dersom samarbeidspartneren greier å ta den når du slipper. Partneren må ikke begynne å gripe før du har sluppet. Selv om du bare får en tier av ham for hver gang han ikke greier det, tror vi du kommer ut av spillet som vinner - men vi lover likevel ikke noe! Inspirasjon og kilde:

46 Forklaring til forsøk nr 21 Reaksjonstid På 0,2 sekunder faller seddelen 20 cm. Det betyr at etter 0,2 sekunder er seddelen noen centimeter under handa til samarbeidspartneren. Signalene som går fra øyet til hjernen, og etter bearbeidelse, videre til hånden, tar noen tid. Dessuten må fingrene bevege seg, det tar også tid. For de fleste tar det til sammen mer enn 0,2 sekunder. Nå skal vi måle hvor fort vi reagerer: Finn en rett kjepp som er omtrent en meter, og som faller godt i hånden. Sett merker på stokken etter dette skjemaet: 5 cm 20 cm 44 cm 60 cm 78 cm 0,1 s 0,2 s 0,3 s 0,35 s 0,4 s 5 cm fra den ene enden setter du en strek og merker den 0,1 s, 20 cm fra enden skal det stå 0,2 s, osv. Hold stokken loddrett med to fingrer. Den du samarbeider med har sin åpne hånd akkurat i underkant av den nedre enden av staven (den som har lavest sekundtall). Når du slipper, skal kameraten gripe staven. Mange unge mennesker greier å gripe staven ved 0,3 s. Da er reaksjonstida 0,3 s. Men hvis du greier å avlede partneren, så han ikke følger med, er det ikke sikkert han får tak i staven i det hele tatt. Inspirasjon og kilde:

47 Forsøk nr 22 Se gjennom handa Hva trenger du? A4 - Ark Hva gjør jeg? Rull arket sammen så det blir et rør med en diameter på opp til 2,5 cm, ikke mer. Hold røret med (f.eks.) høyre hand og kikk gjennom det med høyre øye mot et lyst vindu eller mot et annet lyst område. Hold venstre øye lukket. Hold venstre hand ved siden av og helt inntil røret, lengst fra øynene. Se med begge øynene (se bildene under). Nå vil du oppdage at du ser tvers gjennom håndflaten din. Inspirasjon og kilde:

48 Forklaring til forsøk nr 22 Se gjennom handa Selv om vi ser med to øyer og bildene på netthinnene aldri kan være helt like, tolker hjernen det vi ser, som ett sammenhengende bilde. I vårt forsøk ser vi et lyst, rundt område med det ene øye og en hånd med det andre. Men vi er vandt med at det skal være bare ett bilde, og derfor oppfatter vi det som om det er hull i hånden. Hvis vi fortsetter å se en stund, forsvinner kanskje hullet. Noen klarer å omstille øynene sånn at de ser hullet i hånden noen ganger og en hel hånd noen ganger. Forsøk også dette: Legg sprikende fingrer over en stor skrift, f.eks. lag en overskriften på et ark. Da kan du ikke lese den. Beveg handa raskt sideveis att og fram over skriften. Nå ser du hele skriften og kan lese den. Faglig forklaring De enkeltbildene som oppstår på netthinna hver gang en fingeråpning farer forbi en bokstav, blir sittende igjen så lenge at vi oppfatter hele overskriften som et sammenhengende hele. Inspirasjon og kilde:

49 Forsøk nr 23 Ballonger og el-ladning Hva trenger du? Noen ballonger Sytråd En tom sylindrisk hermetikkboks Hva gjør jeg? Heng opp to ballonger med sytråd, og slik at de så vidt berører hverandre (se bildene under). Gni hver av ballongene med ull eller med passende tørt hår. Da spriker de fra hverandre. De skyver altså på hverandre med fjernkrefter. Den oppblåste og ullgnidde ballongen kan du bruke til å trekke en blikkboks. Den må ligge på et hardt bord, ikke på en bordduk. Hold ballongen i nærheten sånn som på bildet. Hva skjer? Tips: Du kan også legge et tynt papirark, en serviett, eller et stykke plast på veggen og gni på det med nesten hva som helst; et lommetørkle f.eks.. Klare du å få arket til å sitte fast på veggen? Inspirasjon og kilde:

50 Forklaring til forsøk nr 23 Ballong og el-ladning Når man gnir en ballong med ull, får ballongen elektrisk ladning. Denne ladningen gjør at ballongen kan trekke på en blikkboks. Svært mange barn (og voksne) vet at de kan gni en ballong mot håret eller mot en ullgenser, og så få ballongen til å henge i taket eller på veggen. Når du gnir gummiballongen med ull, får ballongen elektrisk ladning, og siden gummien ikke leder ladningen videre, holder den seg der en stund. Vi tror at gummien som oftest får negativ elektrisk ladning. Det er noe avhengig av hva du gnir med og hva tingene har vært utsatt for før. Men vi regner altså med at gummien blir negativ. Når ballongen kommer i kontakt med taket, trekker de negative ladningene i gummien på positive ladninger i taket. Da får vi et positivt område av taket, og en negativ ballong. De trekker på hverandre, så ballongen ikke faller ned. Etter hvert faller ballongen ned likevel fordi både ballongen og taket er litt ledende. Hvis det er svært tørt, kan en ballong blir sittende i taket noen døgn. Når vi gnir papiret med ull, blir det antakelig negativt ladd. Det trekker på positive ladninger i veggen, og papiret sitter fast. Inspirasjon og kilde:

51 Forsøk nr 24 Balanse på vannhinna Hva trenger du? Bolle med vann Ballonger Sugerør Knappenåler Hva gjør jeg? Blås opp en ballong. Knytt igjen åpningen, og sett ballongen på bordet med knuten opp. Ballongen vil da velte. Sett så ballongen forsiktig ned på vannet i en glassbolle med knuten opp. Glassbollen må være helt fri for såperester. Er du heldig får du ballongen i balanse med en gang. Hvis ikke får du prøve noen ganger. Det vil kanskje hjelpe å gni med hånden mot undersida av ballongen. Det er lettest å få til dette forsøket med runde ballonger, men det går med avlange ballonger også, men de må ikke være for lange. Stikk en knappenål bare så vidt gjennom et sugerør. Knappenåla skal stå på midten av røret. Hvis du setter røret på bordet med nålhodet opp, bikker det over. Sett det forsiktig på vannet med nålhodet rett opp. Det balanserer, i hvert fall en stund. Hvis du har tre, fire rør med ulike lengder, får du det sikkert til. Inspirasjon og kilde:

52 Forklaring til forsøk nr 24 Balanse på vannhinna Fenomenet henger sammen med at vann fukter ballongene og sugerørene, i hvert fall noen steder. Hvis f.eks. ballongen bikker litt til sida, trekker den med seg vannhinna, som trekker tilbake igjen, og slik oppstår en nokså hårfin balanse. Inspirasjon og kilde:

53 Forsøk nr 25 Råke på glass Hva trenger du? Glass Vann Mange mynter Hva gjør jeg? Fyll et glass helt med vann. Vannet skal nå helt opp til glasskanten hele veien rundt. Tilpass slik at ikke noe er skeivt, og fyll deretter i så mye vann du klarer uten at det renner over. Da buler vannet oppover fra glasskanten hele veien rundt. Det er råke på vannet. Hvor mange kronestykker tror du nå du kan slippe forsiktig ned i vannet uten at det renner over? Prøv og du vil bli forbauset. Inspirasjon og kilde:

54 Forklaring til forsøk nr 25 Råke på glass Det er overflatespenningen i vannhinna som holder vannet på plass i glasset. En liten rystelse er nok til å ødelegge hinna, og da renner vannet ut. Det blir mindre rystelser i vannhinna når du slipper ned en krone av gangen midt i glasset, enn når du prøver å helle vann oppi glasset. Kommentar: Vanndråper på fettet underlag danner ofte en slags pute som en kan sammenlikne med råken på glasset. Inspirasjon og kilde:

55 Forsøk 26 Luftrakett Hva trenger jeg? Hva gjør jeg? A4 ark Lim Saks Stiftemaskin 1,5l plastflaske Gummislange/ hageslange Tape Start med å rulle et A4 ark rundt slangen som skal brukes og lim arket sammen. Deretter bretter du den ene enden til en spiss og stifter de sammen. Til slutt lager du styrevinger av trekanter som du klipper til og limer dem på raketten i motsatt ende av spissen. Utskytningsrampen: Klar ferdig gå Bruk en 1,5l plastflaske. Fest gummislangen til flaskeåpningen. Denne koblingen må være tett, så det kan være lurt å bruke tape.

56 Forklaring til forsøk 26 Luftrakett Rakettforsøket kan blant annet brukes til å illustrere partikkelmodellen (kompetansemål etter 7. trinn) og til å beskrive energioverganger (kompetansemål etter 10. trinn). Når du blåser luft inn i rakettens bakre del, blir det dannet et høyere trykk inne i røret (motoren). Kreftene går i alle retninger og Slår nesten hverandre ut. Siden raketten bare er åpen i den ene enden, finnes det ingen kraft som jevner ut trykket i toppen av raketten. Den fyker dermed oppover! Partikkelmodellen sier at luft er partikler i bevegelse, når du hopper på flasken vil luftpartiklene i sugerøret bevege seg raskere fordi volumet blir mindre. Trykket øker raskt i flasken og dermed inne i raketten. Siden tuppen på raketten er tett, blir trykket stort mot den lukkede enden. Det er dette trykket som får raketten til å fare til himmels. Forsøket er også ypperlig til å illustrere energioverganger. Elevene bruker muskelenergi til å hoppe opp i luften. Mens elevene svever i luften, har de stillingsenergi. Når elevene treffer flasken, blir øker luftmolekylenes bevegelse og selve raketten blir satt i bevegelse. Stillingsenergien er omformet til bevegelsesenergi osv. Her kan være formålstjenelig å sette opp energikjede.

57 Bildeorientering Dette er en god tilnærming til bruk av kart. Det kreves noe forberedelse og at en gjør seg kjent med aktivitetsområdet på forhånd. Man bør velge et område som barna kjenner fra før f.eks uteskoleområde, lekeområde/ skoleplass eller inne på skolen eller barnehagen. Velg et startpunkt som gjør det mulig å lage en stjerne med ulik avstand til de enkelte postene. Bruk enten vanlig fotoapparat, polaroidkamera eller digitalt kamera til å ta bilde av postskjerm/detalj. Husk å få med omliggende detaljer slik at det er lett å se hvor posten ligger fra startpunktet. Varier avstanden ut til postene. La gjerne barna løpe sammen to eller tre.

58 Tegne kart/ skisse Etter at man har hatt bildeorientering kan man gå over til å tegne kart sammen med barna. Tegn gjerne et kart over samme område som man hadde bildeorienteringen. Benytt stjerneorientering med samme prinsipp som ved bildeorientering, først kort avstand ut til postene, deretter lengre og lengre ut fra startpunktet. Gå så etter hvert over til å bruke vanlig kart over samme området. Avslutt med en enkel rundløype. Tur i terrenget Neste steg er å gå over til ferdige kart med farger og litt mer detaljer utendørs. Gå en tur i terrenget å se på karttegn. Se på ulike ledelinjer og følg disse. Se på symboler i kartet og lærer hvordan vi orienterer kartet. Stopp ofte, forklar og spør om hvor de er og hva de ser. Husk å øve på å holde kartet orientert.

59 Tips til bruk av kart Farger og karttegn: Start med å forklare hva fargene på kartet betyr: blått er vått, svart er hardt, gult er åpent (jorder og områder der det ikke er trær), grønt er tett skog med nedsatt løpbarhet (der det er tregere å løpe), brunt er noe som har med høyde å gjøre, der de brune strekene er tett sammen er det bratt og der det er langt mellom de brune strekene er det flatere. hvitt er vanlig skog (der det er greit å løpe mellom trær). I aktivitet ute er det viktig å bruke de enkelte karttegnene som postdetaljer slik at barna får en oppfattelse hva karttegn er. 1. Ledelinjer: klare og gode sammenhengende detaljer av en viss utstrekning på kartet som er lette å følge i terrenget eks. veier, stier, bekker, jordekanter med mer. 2. Kartkontakt: Vite hvor man er på kartet, vis alle og kontroller. 3. Orientere kartet: Snu kartet slik at det stemmer med terrenget (omgivelsene). Hjelp alle til å orientere kartet, snu dere 180 grader mens dere holder kartet med begge hendene. Snu kartet slik at det stemmer med terrenget. Gjenta dette noen ganger og kontroller og hjelp til slik at alle får det til. Hva er det foran oss? Hva er det til høyre for oss? Hva er det til venstre for oss? NB! Det er ikke alle som vet hva som er venstre og hva som er høyre! For nybegynnere kan vi som hjelp markere nord på kartet med en tykk rød strek. 4. Holdepunkt: et sted på kartet der en er sikker på hvor en er for eks.; stikryss, veikryss (som er lett å finne på kartet og i terrenget). 5. Kompass (vanlig kompass kontra tommelkompass og kompass festet på kartet). Vis hvordan kompassnåla beveger (med nord) og hvordan en orienterer kartet ved hjelp av kompasset.