Upp i det blå

Vi bygger och skjuter iväg olika typer av raketer. Vi lär oss hur gravitation och luftmotstånd både kan vara till hjälp och ett problem för människan.

Årskurs F–3, heldagsaktivitet

Vi bygger och skjuter iväg olika typer av raketer. Vi lär oss hur gravitation och luftmotstånd både kan vara till hjälp och ett problem för människan. Vi avslutar dagen med att använda jetprincipen för att driva några olika farkoster.

Förarbete

Förberedelse för läraren att göra eller plocka fram:

  • Färgat papper i flera färger (80g/kvadratmeter) till raketerna
  • Papperslim och tejp – brukar gå åt en hel del
  • Färgpennor, klistermärken + övrigt som man kan dekorera sin raket med
  • Saxar, pennor och linjal
  • Förbereda gruppindelning av klassen. Helst två i varje grupp. Varje grupp har
    en egen arbetsplats.
  • Övrigt material tar ENaT med sig.

Temadagen

Introduktion

Raketresan med diskussioner. En handledning till berättelsen finns i lådan tillsammans med texten (försök med teknik s. 78)

Vad är luft? Är luft ingenting?

Experiment: Sänk ner ett upp och nervänt glas i en godislåda fylld med vatten. Sätt fast ett hopknölat papper i botten på glaset. Blir papperet blött? Varför kommer det inte in något vatten i glaset?

Eftersom vattnet inte tränger in så måste luft vara något, bestå an något. Luft är något att räkna med när en raket ska lämna jordens yta. Luften kan nämligen göra motstånd när något ska åka fort genom den.

Olika former och luftmotstånd

Diskutera luftmotstånd. Varför ser raketer ut som dom gör? De flesta elever vet säkert att raketen ska vara spetsig framtill men kanske inte varför? Låt eleverna göra ett experiment som visar varför.

Experiment: Gör en bra och en dålig rakettopp. Skjut upp med tom diskmedelsflaska. Börja med att tillverka två cirklar av kopieringspapper (80g). Använd en kasserad CDskiva som mall. Rulla den ena till en spetsig kon och den andra till en trubbig. Fäst med tejpbit. Låt eleverna skjuta iväg den spetsiga toppen genom att trycka ihop flaskan med båda händerna fort och kraftigt. Konen flyger iväg. Låt eleverna göra samma sak med den trubbiga konen. Prova flera gånger. Vilken flyger bäst? Diskutera hur formen påverkar vad som händer. Den spetsiga konen gör mycket mindre motstånd än den trubbiga.

Bygg en egen raket
Eleverna bygger en egen raket med hjälp av beskrivning från ” Försök med teknik s.82” (En kopia finns i lådan)
Låt eleverna själva bestämma hur toppen ska se ut och hur många fenor och deras placering. Låt eleverna pynta raketen om du vill. Tänk på att cylindern ska ha en omkrets som gör att den passar tajt på
dammsugarslangen.

Experiment: Skjut iväg elevernas raketer med en dammsugare som kopplats om så den blåser luft. Låt raketerna ligga kvar där dom hamnar. Titta på vilka raketer som flugit kort eller långt. Kan eleverna dra några slutsatser? Diskutera toppens konstruktion och fenornas placering.

Film
Titta på Rymdstyrelsen film om rymdstationen ISS med diskussioner kring olika fenomen och tekniska lösningar.
På YouTube finns det massor av filmer från ISS. Det är bara att välja och vraka om man vill se något mer.

Gravitation och att övervinna den – jetprincipen

Demonstration med ballong: Blås upp en ballong och känn på lufttrycket (motståndet). Skicka iväg den uppblåst ballongen några gånger.

Förklaringmodell:
Principen för en jetmotor kan utvecklas ur en analogi med en ballong. Om vi tittar på den trycksatta ballongen på bilden så ligger den still på ett bord. Den tar sig ingenstans förutom att den vill falla till golvet pga tyngdkraften. Trycket i ballongen verkar på alla ytor och varje kraftpil (tryck x tryckyta) har en motsvarande kraft 180 grader åt andra hållet, därför kan inte heller ballongen förflytta sig. Alla krafter tar ut varandra. Om vi nu öppnar ballongens utblås kommer trycket i ballongen att tvinga luften att accelerera ut ur ballongen med en kraft. Vi kommer då få en motsvarande dragkraft 180 grader åt andra hållet mot ballongväggen och ballongen börjar flyga åt vänster. Ju högre tryck vi har, ju högre acceleration av mer massa i utblåset och därmed får vi motsvarande kraftökning åt andra hållet. Problemet med en ballong är att luften
kommer att ta slut efter några sekunder. För att få en jetmotor som kan driva fram raketen tillför vi energi genom att förbränna bränsle i en brännkammare. Då får vi förhöjd temperatur, förhöjt tryck och till viss mån lite mer massa att accelerera ut ur brännkammaren. Vi har nu fått det vi vill ha. En acccelererande massa bakåt och en kraft rakt framåt. Nu borde du ha en bra bild av hur principen för en jetmotor funkar.

Experiment:
Eleverna får använda jetprincipen i experimentet ”Ballongposten” En beskrivning av experimentet finns i ” Försök med teknik s.85” (en kopia finns i lådan). Måla gärna upp en berättelse kring varför ballongposten ska åka efter fiskelinan tvärs över rummet.

Avslutning:
Som avslutning är det roligt att skjuta iväg en raketmodell med jetprincipen. Det finns två varianter.

Skjut iväg en pet-raket med bra topp:
Ta med gruppen ut till en stor fri yta. Gärna en fotbollsplan eller dylikt. Skjut upp några raketer med ”Rokit” raketen (beskrivning på engelska finns i lådan). Du behöver några tomma PET-flaskor. Allt annat finns i lådan. Skjut gärna upp flera raketer med olika stora flaskor och olika mycket vatten i dom. Eventuellt kan ni limma på en rakettopp i papper på flaskan och se om den flyger högre då.

Brusraket:
Skapa högt tryck i en filmburk med hjälp av en brustablett och låt burken gå i taket med jetprincipen.

Efterarbete

Försök att använda ENaT dagen som en del i den vanliga undervisningen. Dagen kan vara en inledning, komma in under eller i slutet av ett temaarbete. Temat kan vara antingen ”raketer och rymden” eller ”luften”. Låt barnen skriva en rymdberättelse. De har sett och hört en del i och med arbetet med oss. De kanske kan göra en fin framsida och rita bilder till sin berättelse. I rymdstyrelsens skolmaterial hittar du flera olika utbildningsmaterial som du kan använda i sin helhet eller delar av.

Litteratur

För fler idéer se ”Försök med teknik” Hans Norkvist och David Powell
ISBN 978-91-21-14780-1

Kontakt

Adress: Hornugglegränd 9
Telefon: 0171-62 62 97
E-post: mikael.bernovall@enkoping.se