Newton Camp modul 1188 "Krefter for Fremdrift, Newton-Camp 2016 Bjørnevasshytta"

Transkript

1 Newton Camp modul 1188 "Krefter for Fremdrift, Newton-Camp 2016 Bjørnevasshytta" Kort beskrivelse av Newton Camp-modulen Elevene skal bygge tre ulike båter med ulike fremdriftsmetoder. Båtene vil være drevet av magnetiske krefter, kjemiske krefter og motkrefter. Elevene skal lære om krefter og hvordan disse kan føre til fremdrift.

2 1. Navn "Krefter for Fremdrift, Newton-Camp 2016 Bjørnevasshytta" 2. Kort beskrivelse Elevene skal bygge tre ulike båter med ulike fremdriftsmetoder. Båtene vil være drevet av magnetiske krefter, kjemiske krefter og motkrefter. Elevene skal lære om krefter og hvordan disse kan føre til fremdrift. 3. Dagsplan : Kort teori og praktisk info. Inndeling i grupper : Bygge elektromagnetisk båt : Test av elektromagnetisk båt : Lunsj + litt fysisk aktivitet/sang og bevegelse : Bygge dampbåt : Test av dampbåt : Bygge rakettbåt : Teste rakettbåt : Opprydding : Oppsummering 4. Faglige innholdsmomenter 4.1 Faglig tema 1. Dampbåt Tanken her er ikke at man skal bygge en dampmaskin som driver noe som får båten til å gå, men bruke dampen selv som framdrift. Ved å feste et reagensrør til båten, fylle det med varmt vann, sette på en kork med et lite hull i og deretter tenne på telysene under dette reagensrøret vil vannet varmes opp og danne damp. Ettersom dampen har større volum en vannet vil det bygge seg opp litt trykk inne i dette reagensrøret. Denne dampen fyker ut av hullet i korken og båten vil gå framover. Det som er vært å merke seg er at damp er en gass som trenger mer plass enn vann, og jo varmere denne gassen er jo mer 2/5

3 plass trenger den. Dette betyr at tettheten til gass er mindre enn vann og en kald gass er tettere enn en varm. Videre presser gassen seg ut av hullet i korken, siden det ikke lenger er plass i reagensrøret. Når gassen blir presset ut av det tynne hullet i samme retning vil båten bevege seg i motsatt retning. Dette er det samme som skjer i en rakettmotor varme gasser blir tvunget ut av en trangt rør. Det at disse gassene alle kommer ut av raketten samme vei gjør at raketten blir dyttet motsatt vei. Energien fra telysene varmer opp vannet i reagensrøret, det dannes gass og denne har mulighet til å unnslippe. Dette prinsippet blir brukt i forskjellige typer kraftverk. For eksempel fungerer atomkraftverk ved at man varmer opp vann som blir til damp som man driver gjennom en turbin som igjen driver en generator. 2. Eddik-natronbåt I eddik-natronbåten er det samme fremdriftsmetode som i dampbåten. Når man blander natron og eddik i flaska, skjer det en kjemisk reaksjon som danner store mengder gass. Denne gassen bruker mye plass og skaper et stort trykk inne i flaska. Når vi har et hull i korken på flaska går gassen ut dette hullet og båten blir drevet motsatt vei. 3. Magnetbåt Elektrisk strøm (ladde partikler som beveger seg) i en ledning skaper et magnetfelt. Dersom strøm fra et batteri går gjennom en ledning som er surret rundt for eksempel en spiker vil spikeren bli magnetisk så lenge strømmen er koplet til. Elektronene flytter seg for å lage en magnetkraft som virker motsatt av den kraften magneten lager. De motsetter seg nemlig en forandring. Den strømførende ledningen og magneten har altså begge et magnetfelt. Disse magnetfeltene påvirker hverandre med en kraft. Kraftens retning avhenger av hhv. strømretning og magnetens fysiske retning Kraftens styrke avhenger av hhv. strømstyrken (batteriet) og magnetens styrke, samt avstanden mellom magnetfeltene (mellom ledning og magnet). Effekten av magnetismen fra en strømførende ledning og en magnet er den samme. 4.2 Faglig bakgrunnsinformasjon -for aktiviten(e) og åpne spørsmål Deltakerne sitter sammen igrupper og diskuterer hva man mener med krefter for fremdrift. Veilederene lar deltakerne undre seg litt over dette. Fremvisning av flytende båt på vann. Hvordan batterier fungerer og andre prosesser diskuteres i plenum. 5. Egnet sted for gjennomføring Modulen kan gjennomføres inne eller ute dersom man har et større basseng (minst 1 m2). Modulen kan også gjennomføres på åpent vann, men båtene er ømfintlige for vind så finn gjerne en skjermet bukt. 6. Anbefalt aldersgruppe år 7. Anbefalt antall deltakere pr leder Maksimalt 10 deltakere pr leder 3/5

4 8. Utstyr og materiell 8.1 Utstyr til denne modulen -Kniver (skarpe, gjerne tapetkniver) -Magneter (2 pr gruppe) -Bøtte 8.2 Materiell/oppgaver Skumplast Batterier (minst 1 pr gruppe) Ledninger (2 pr gruppe) Universallim Lerretsteip (gaffateip) Telys Kitt Tusj til dekor NatronEddik (35 %) Vernebriller Engangshansker Reagensrør m/kork Metalltråd 9. Praktisk informasjon 9.1 Oppmøtetid og -sted Oppmøtetid: etter transport fra hjemmet Oppmøtested: inne på Bjørnevasshytta 9.2 Hentetid og -sted Hentetid: Hentested: ute ved Bjørnevasshytta med transport til hjemmet 9.3 Utstyr for deltakere Fast utstyr som må være med deltakerne hver dag: Utstyr for denne modulen: -Varme og helst vanntette sko -Klær til å være ute hele dagen (helst vanntett) 4/5

5 10. Sikkerhet 10.1 Krav til veiledere Ingen spesielle krav 10.2 Krav til aktiviteten Førstehjelpsutstyr skal ligge klart i umiddelbar nærhet til aktiviteten. Sjekk at dette har tilstrekkelig med sårbandasjer. Det gis en kort sikkerhetsbriefing om bruk av tapetkniv o Skal alltid kutte bort fra egne lemmer og andre o Skumplast kan brukes som en solid plattform å kutte mot 10.3 Ansvar og forsikring Deltakelse skjer på eget ansvar. Det er anbefalt at deltakerne har egen reise/ulykkesforsikring. De fleste helårs reiseforsikringer inneholder også en avbestillingsforsikring. 11. Utviklet av Studenter ved Praktisk-Pedagogisk utdanning ved UiA høsten 2016: Thor Inge Vollan Ståle Gjelsten Ina Bakken Lars Elstad Lien Lars Christian Hauge Vuk Milanovic Morteza Bayat Line Marie Brudevoll Andreas de Waele Axelsen 5/5