Författare: Björn Bergvall

Gör ditt eget stetoskop

Inledning

Har du någonsin undrat vad som händer med hjärtat när vi tränar intensivt? Hur förändras dess slag? En läkare kan ta reda på detta med hjälp av ett verktyg som kallas stetoskop, vilket är ett långt, tunt plaströr som har en liten skiva i ena änden och öronstycken i den andra änden. I den här aktiviteten ska du göra ett hemmagjort stetoskop och använda det för att mäta människors hjärtfrekvens i vila och efter träning.

Material

  • Tejp eller annan stark tejp
  • Saxar
  • Tratt i plast
  • Ett kartongrör från en pappershandduksrulle.
  • Stoppur eller klocka som räknar sekunder
  • En frivillig som kan träna intensivt och säkert i en minut.

Förfarande

  1. Sätt trattans smala ände i pappröret.
  2. Tejpa ihop tratten och pappröret med hjälp av en remsa tejp eller annan stark tejp. Se till att det inte finns några luckor eller mellanrum där du tejpar ihop dem.
  3. Ditt stetoskop är nu redo att användas! Öva dig i att lyssna på en frivillig persons hjärtslag genom att sätta tratten på vänster sida av den frivilliges bröstkorg. Se till att tratten ligger platt mot deras bröstkorg. Sätt ditt öra mot hålet i slutet av kartongröret. Hör du hjärtslagen?
  4. Tips: Om det är bullrigt eller om volontären bär tjocka kläder kan det vara svårt att höra hjärtslagen, så du kan behöva anpassa förhållandena därefter.
  5. När volontären har vilat i en stol i några minuter, lyssna på hjärtslaget och räkna hur många gånger det slår på 10 sekunder.
  6. Multiplicera detta antal med sex. Detta är volontärens vilopuls i slag per minut (bpm).
    Vad är volontärens hjärtfrekvens i vila?
  7. Be volontären att träna på plats i en minut genom att göra X-hopp eller springa på plats. Lyssna på hjärtslagen direkt efter att volontären har slutat träna och räkna hur många gånger de slår på 10 sekunder.
    Varför tror du att man räknar hjärtslag i endast 10 sekunder? Vad händer om du räknar under en längre tid efter träningen?
  8. Multiplicera detta antal med sex. Detta är hjärtfrekvensen direkt efter träningen i bpm.
    Vad är volontärens hjärtfrekvens nu? Hur förändrades hjärtfrekvensen efter träningen? Varför tror du att den förändrades som den gjorde?
  9. Tänk på hur regelbunden träning kan förändra en persons hjärta. Om en person regelbundet tränade, hur tror du att detta skulle förändra hans eller hennes hjärtfrekvens? Hur tror du att den personens hjärtfrekvens under vila och träning skulle skilja sig åt?

Vad hände?

När människor tränar behöver deras kroppar mer syre, och därför slår deras hjärtan snabbare och hjärtfrekvensen ökar. Det är därför du troligen fann att när din frivilliga person tränade ökade hjärtfrekvensen jämfört med vilopulsen. Dessutom påverkar genetik, kön, ålder och hälsa människors hjärtfrekvens. Hjärtfrekvensen hos personer som tränar regelbundet ökar vanligtvis inte lika mycket under träning. Regelbunden motion stärker hjärtat så att det inte behöver arbeta lika hårt för att utföra samma mängd motion.

Medan du kan bestämma någons vilopuls genom att räkna antalet slag på 15 sekunder och multiplicera med fyra för att få fram slag per minut (bpm), är det bättre att för att beräkna hjärtfrekvensen omedelbart efter träning räkna antalet slag på 10 sekunder och multiplicera det värdet med sex (för att få fram bpm). Eftersom hjärtat snabbt saktar ner efter träning bör hjärtfrekvensen mätas omedelbart efter att en person har slutat träna (eller medan han eller hon tränar, om möjligt).

Make Your Own Stethoscope

Introduction

Have you ever wondered what happens to the heart as we exercise intensely? How does its beating change? A doctor can figure this out by using a tool called a stethoscope, which is a long, thin plastic tube that has a small disc on one end and earpieces on the other end. In this activity, you will make a homemade stethoscope and use it to measure peoples’ heart rates at rest and after exercising.

Materials

  • Duct tape or other strong tape
  • Scissors
  • Plastic funnel
  • A cardboard tube from a paper-towel roll
  • Stopwatch or clock that counts seconds
  • A volunteer who can safely exercise intensely for one minute

Procedure

  1. Put the narrow end of the funnel into the cardboard tube.
  2. Using a strip of duct tape or other strong tape, tape the funnel and cardboard tube together. Make sure there are no gaps or spaces where you tape them together.
  3. Your stethoscope is now ready to use! Practice listening to the heartbeat of a volunteer by putting the funnel on the left side of the volunteer’s chest. Make sure the funnel is flat against their chest. Put your ear against the hole at the end of the cardboard tube. Do you hear the heartbeat?
  4. Tip: If it is noisy or the volunteer is wearing thick clothing, it may be hard to hear the heartbeat, so you may need to adjust conditions accordingly.
  5. After the volunteer has been resting in a chair for a few minutes, listen to the heartbeat and count how many times it beats in 10 seconds.
  6. Multiply this number by six. This is the resting heart rate of the volunteer in beats per minute (bpm).
    What is the volunteer’s resting heart rate?
  7. Ask the volunteer to exercise in place for one minute by doing jumping jacks or running in place. Right after the volunteer has stopped exercising, listen to the heartbeat and count how many times it beats in 10 seconds.
    Why do you think you count heartbeats for only 10 seconds? What happens if you count for a longer period of time after exercising?
  8. Multiply this number by six. This is the heart rate right after exercising in bpm.
    What is the volunteer’s heart rate now? How did the heart rate change after exercise? Why do you think it changed like it did?
  9. Think about how regularly exercising may change a person’s heart. If a person regularly exercised, how do you think this would change his or her heart rate? How do you think that person’s heart rate during rest and exercise would be different?

What Happened?

When people exercise, their bodies need more oxygen, and consequently their hearts beat faster and their heart rates increase. This is why you most likely found that when your volunteer exercised, the heart rate increased compared to the resting heart rate. In addition, genetics, gender, age, and health all affect people’s heart rates. The heart rates in people who exercise regularly usually will not increase as much during exercise. Regular exercise strengthens the heart so that it does not need to work as hard to do the same amount of exercise.

While you can determine someone’s resting heart rate by counting the number of beats in 15 seconds and multiplying by four to get the beats per minute (bpm), to calculate a heart rate immediately after exercise it is better to count the number of beats for 10 seconds and multiply that value by six (to get the bpm). Because the heart will quickly slow down after exercise, the heart rate should be measured immediately after a person has stopped exercising (or while they exercise, if possible).

Använd kemi för att lyfta iskuber

Introduktion

Har du någonsin undrat varför man använder salt för att avisa vägar? Visste du att snö lättare fastnar på vägbanor som har behandlats med salt? Varför skulle det vara så? I den här aktiviteten kommer du att använda samma principer för att lyfta iskuber med ett snöre. Är det möjligt att göra detta utan att få kalla händer? Prova aktiviteten och se vad en nypa salt kan göra!

Material

  • Fyra glas
  • Kallt vatten
  • Isbitar
  • Salt
  • Fyra snörbitar, vardera cirka 20 centimeter långa (garn fungerar också bra).
  • Två klisterlappar
  • En klocka eller timer
  • Termometer (valfritt)

Förberedelser

  1. Samla allt material på en arbetsyta som tål spill.
  2. Fyll alla fyra glasen med kallt vatten.
  3. Lägg några isbitar i varje vattenglas. De kommer att flyta eftersom is är mindre kompakt än vatten.

Förfarande

  1. Hitta en isbit med en yta i vattennivå. Lägg ena änden av ett snöre över iskuberna.
    Tror du att isen kommer att fastna på snöret?
  2. Lyft upp snöret.
    Håller iskuberna fast vid snöret? Varför tror du att så är fallet? Kan du komma på ett sätt att lyfta iskuberna med snöret utan att röra vid iskuberna?
  3. Försök igen med det andra glaset, men strö nu lite salt över snöret och iskuberna. Märk det här glaset med en klisterlapp.
    Tror du att isen kommer att fastna på snöret om du lyfter den?
  4. Lyft upp snöret.
    Håller iskuberna fast vid snöret? Vad tror du skulle hända om du lät iskuberna ligga framme i några minuter med snöret ovanpå?
  5. Ta de andra två glasen som är fyllda med vatten och isbitar.
  6. För båda glasen lägger du den ena änden av ett snöre över en iskupa med en yta ungefär i vattennivå; låt den andra änden av snöret hänga över kanten av glaset.
  7. Strö salt över snöret och iskuberna i ett av glasen och märk detta glas med en klisterlapp. Vänta två till tre minuter.
    Tror du att isen kommer att fastna på snöret efter att du har gett den lite tid? Kommer båda iskuberna, bara en iskuber eller inga iskuber att fastna? Varför?
  8. Efter ungefär två till tre minuter lyfter du upp ett snöre i taget.
    Kan något av strängarna ta upp iskuberna? Kan du förklara vad du ser?
  9. Om du inte kan plocka upp någon isbit, försök igen, men vänta lite längre den här gången.

Vad hände?

Kunde du lyfta den isbit  som du hade bestrött med salt och lämnat orörd i några minuter? Lyckades du inte lyfta upp iskuberna i alla andra fall? Varför händer detta? För det första smälter isen runt snöret när du strör salt över det. Sedan fryser snöret fast vid iskuberna.

När du strör salt över is löser det sig i det tunna vattenskiktet ovanför isen. Eftersom saltvatten fryser vid en lägre temperatur än rent vatten, får tillsatsen av salt en del is att smälta och absorbera värme i processen. Området runt omkring kyls därigenom och fryser vattenmolekyler till iskuberna, vilket också fryser snöret på kuben. Utan saltet håller vattnet och isen samma temperatur och snöret fryser inte fast på isen. I båda fallen smälter iskuberna gradvis när de absorberar värme från luften runt omkring, men utan salt kan snöret inte frysa fast på iskuberna.

Om du använde socker skulle du se samma effekt: kuben fastnar på snöret. Om man löser upp andra ämnen i vatten kan man också sänka fryspunkten och få samma effekt.

Use Chemistry to Lift Ice Cubes

Introduction

Have you ever wondered why salt is used to de-ice roads? Did you know that snow sticks more readily to pavement that has been treated with salt? Why would this be the case? In this activity, you will use the same principles to hoist ice cubes with a piece of string. Is it possible to do this without getting your hands cold? Try the activity and see what a pinch of salt can do!

Materials

  • Four glasses
  • Cold water
  • Ice cubes
  • Salt
  • Four pieces of string, each about 20 centimeters long (yarn works well.)
  • Two sticky notes
  • Watch or timer
  • Thermometer (optional)

Prep Work

  1. Gather all of your materials on a work surface that can tolerate spills.
  2. Fill all four glasses with cold water.
  3. Put a few ice cubes in each glass of water. They will float because ice is less dense than water.

Procedure

  1. Find an ice cube with a surface at water level. Lay one end of a piece of string across that ice cube.
    Do you think the ice will stick to the string?
  2. Lift the string.
    Does the ice cube stick to the string? Why do you think this is the case? Can you think of a way to lift the ice cube with string without touching the cube?
  3. Try again with the second glass, but now, sprinkle some salt over the string and ice cube. Mark this glass with a sticky note.
    Do you think the ice will stick to the string if you lift it?
  4. Lift the string.
    Does the ice cube stick to the string? What do you think would happen if you left the ice cubes out for a few minutes with the strings on top?
  5. Take the other two glasses filled with water and ice cubes.
  6. For both glasses, lay one end of a piece of string across an ice cube with a surface at about water level; let the other end of the string hang over the edge off the glass.
  7. Sprinkle salt over the string and ice cube in one of the glasses and mark this glass with a sticky note. Wait two to three minutes.
    Do you think the ice will stick to the string after you give it some time? Will both ice cubes, just one ice cube or no ice cubes stick? Why?
  8. After about two to three minutes, lift one string at a time.
    Can either string pick up the ice cube? Can you explain what you see?
  9. If you cannot pick up any ice cubes, try again, but wait a little longer this time.

What Happened?

Could you lift the ice cube you had sprinkled with salt and left untouched for a few minutes? Did you fail to pick up the cube in all other cases? Why does this happen? First, the ice around the string melts when you sprinkle it with salt. Then, the string freezes to the ice cube.

When you sprinkle salt over ice, it dissolves into the thin layer of water above the ice. Because salt water freezes at a lower temperature than pure water, adding the salt makes some ice melt and absorb heat in the process. The area around it thereby cools and freezes water molecules to the ice cube, also freezing the string onto the cube. Without the salt, the water and ice remain at the same temperature and the string does not freeze to the ice. In both cases, the ice cube gradually melts as it absorbs heat from the air around it, but without the salt, the string cannot freeze to the cube.

If you used sugar, you would see the same effect: the cube sticks to the string. Dissolving other substances in water will also lower the freezing point and create the same effect.

Hur tom är en tom flaska?

Introduktion

Visste du att flygplan och ljud har något gemensamt? Kan du gissa vad det kan vara? Lufttryck! Det är fascinerande hur luft – något som är så flytande och osynligt – kan ge upphov till ett otroligt antal fascinerande fenomen. I den här aktiviteten kommer du att använda din egen andedräkt för att blåsa in en liten pappersboll i en tom flaska. Det låter enkelt, men är det det? Prova det och se själv!

Material

  • En bit skrivarpapper på fyra gånger fyra tum.
  • Plastflaska med vid mynning, ungefär 500-800 ml (om du behöver använda flaskor med vanlig öppning, använd en pappersbit på två gånger fyra tum för att skapa bollen).
  • Bord eller annan plan yta
  • Hjälpare
  • Valfritt: Små bollar
  • Valfritt: Andra flaskor eller burkar
  • Valfritt: Sugrör

Förberedelser

  1. Skrynkla ihop pappersbiten på fyra gånger fyra tum till en tät boll. Bollen ska lätt passera genom flaskans öppning.

Förfarande

  1. Lägg flaskan på sidan med mynningen vänd mot dig. Be en medhjälpare att hålla ner munnen så att den rör vid arbetsytan.
  2. Placera pappersbollen framför flaskans mynning, cirka 5 centimeter från flaskan.
  3. Om en stund kommer du att blåsa in bollen i flaskan. Hur utmanande förväntar du dig att detta ska vara?
  4. Prova på det! Är det som du förväntade dig?
  5. Byt plats med din medhjälpare. Kan de blåsa bollen i flaskan?
  6. Brainstorma idéer som kan göra det lättare att blåsa bollen i flaskan. Prova de som låter mest lovande.
  7. Om några fungerar, vad tror du gör att dessa lösningar är effektiva medan andra misslyckas?
  8. Att titta på en liknande situation kan hjälpa till att förklara varför det är förvånansvärt svårt att blåsa in en pappersboll i en bot-tel. Försök att rulla eller flacka in bollen i flaskan.
  9. Är det svårt? Vad är annorlunda när du rullar eller vickar en boll jämfört med när du blåser en boll?
  10. Lägg pappröret med en öppning mot dig. Placera pappersbollen cirka 5 cm framför rörets öppning.
  11. Hur utmanande tror du att det kommer att vara att blåsa in bollen i röret?
  12. Prova dig fram.
  13. Är det som du förväntade dig?
  14. Jämför röret med flaskan.

Vad är annorlunda och vad är likadant? Vilken skillnad kan göra det svårare att blåsa bollen i flaskan? Kan du hitta sätt att testa din förklaring?

Vad hände?

Det var förmodligen nästan omöjligt att blåsa in bollen i flaskan utan att använda ett verktyg – men lätt att blåsa in den i röret eller rulla in den i flaskan.

Även om flaskan och röret verkar tomma är båda fyllda med luft. Luften i röret kan fritt strömma ut i rörets båda ändar, medan luften i flaskan bara kan lämna flaskan genom dess mynning.

När du blåser skapar du en luftström, och luftrörelsen kan ta med sig en lätt boll. När du blåser mot röret trycker luften framför röret ut den luft som redan finns i röret i andra änden. Bollen följer luftströmmen och kommer in i röret. När du blåser mot flaskans mynning är det som om luften du blåser och bollen som följer detta luftflöde studsar mot den luft som redan finns inuti flaskan – eftersom den inre luften inte har någonstans att ta vägen. Bollen kommer inte in i flaskan.

Du kan också använda Bernoullis observation för att förklara varför det faktum att du blåser bollen inte trycker in bollen i flaskan. Luften inuti flaskan rör sig långsamt, så den har ett högre tryck jämfört med den snabbt rörliga luften framför flaskan (luften du just blåste). Eftersom luft alltid försöker nå jämvikt kommer luften från flaskan (högtrycksregionen) att strömma ut ur flaskan mot lågtrycksregionen och ta med sig bollen.

När du rullar in bollen i flaskan kan luften samtidigt röra sig ut ur flaskan genom flaskmynningen medan bollen rullar in. För att lyckas blåsa in bollen i flaskan måste du koncentrera luften du blåser på bollen – i stället för att låta luften gå runt den. Ett sugrör kan hjälpa dig att göra det.

 

How Empty Is an Empty Bottle?

Introduction

Did you know that airplanes and sound have something in common? Can you guess what it might be? Air pressure! It is fascinating how air—something that is so fluid and invisible—can power an amazing number of fascinating phenomena. In this activity you will use your own breath to blow a small paper ball into an empty bottle. It sounds simple, but is it? Try it out and see for yourself!

Materials

  • A four-by-four-inch piece of printer paper
  • Plastic wide-mouth bottle, roughly 500 to 800 mL (If you need to use bottles with a regular opening, use a two-by-four-inch piece of paper to create the ball .)
  • Table or other flat surface
  • Helper
  • Optional: Small balls
  • Optional: Other bottles or jars
  • Optional: Drinking straw

 

Prep Work

  • Crumple the four-by-four-inch piece of paper into a tight ball. The ball should easily pass through the opening of the bottle.

Procedure

  1. Lay the bottle on its side with its mouth facing you. Ask a helper to hold the mouth down so it touches the work surface.
  2. Place the paper ball in front of the bottle’s mouth, about 5 centimeters away from the bottle.
  3. In a moment you will blow the ball into the bottle. How challenging do you expect this to be?
  4. Try it out! Is it as you expected?
  5. Switch places with your helper. Can they blow the ball in the bottle?
  6. Brainstorm ideas that can make blowing the ball in the bottle easier. Try out the ones that sound most promising.
  7. If some work, what do you think makes these solutions effective whereas others fail?
  8. Looking at a similar situation might help explain why it is surprisingly hard to blow a paper ball into a bottle. Try rolling or flicking the ball into the bottle.
  9. Is that difficult? What is different when you roll or flick a ball compared with when you blow a ball?
  10. Lay the cardboard tube with an opening facing you. Place the paper ball about 5 cm in front of the tube’s opening.
  11. How challenging do you expect blowing the ball into the tube will be?
  12. Try it out.
  13. Is it as you expected?
  14. Compare the tube with the bottle. 

What is different and what is similar? What difference could make it more difficult to blow the ball in the bottle? Can you find ways to test your explanation?

What Happened?

It was probably almost impossible to blow the ball into the bottle without using a tool—but easy to blow it into the tube or roll it into the bottle.

Although the bottle and the tube seem empty, both are filled with air. The air in the tube can freely flow out at both ends of the tube, whereas the air in the bottle can only leave through its mouth.

When you blow you create a current of air, and the movement of air can take a light ball with it. When you blow toward the tube the air in front of the tube pushes the air that is already in the tube out on the other end. The ball follows the flow of air and enters the tube. When you blow toward the mouth of a bottle it is as if the air you blow and the ball following this flow of air bounce off the air that is already inside the bottle—because that inside air has nowhere to go. The ball does not enter the bottle.

You can also use Bernoulli’s observation to explain why blowing the ball does not push the ball into the bottle. The air inside the bottle is moving slowly, so it is at a higher pressure compared with the fast-moving air in front of the bottle (the air you just blew). Because air always tries to reach equilibrium the air from the bottle (the high-pressure region) will flow out of the bottle toward the low-pressure region and take the ball with it.

When you roll the ball into the bottle air can simultaneously move out of the bottle through the bottle mouth while the ball is rolling in. In order to successfully blow the ball into the bottle, you need to concentrate the air you blow onto the ball—instead of letting the air go around it. A drinking straw can help you do that.

Symmetri

Gör spegelbilder med Lego

Material

  • Lego basplatta x 2
  • Lego bitar

Tillvägagångssätt

Ta basplattan och beräkna var mittpunkten är. Bygg en skiljelinje vid mittpunkten i en färg.

Gör ett mönster med olika bitar på ena sidan av brädan. När du fäster klossen i bottenplattan flyttar du en liknande bit till en hög på andra sidan. När du är klar med mönstret, kontrollera att du har placerat samma bitar som du använde för att göra mönstret.

Ge den halvfyllda bottenplattan till din partner. Byt också de lösa blocken med ditt par. Se vilket mönster paret har gjort på den andra sidan av plattan. Gör ett liknande mönster som ett spel på andra sidan mittlinjen med hjälp av de bitar du har fått.

Utmaning:

  • Gör ett halvmönster utan mittlinje tillsammans med en partner.
  • Titta på din omgivning och se vad du hittar som är symmetriskt.

Symmetry

Make mirrored images with Lego

Supplies

  • Lego baseplate x 2
  • Lego Pieces

Procedure

Take the baseplate and calculate where the center point is. Build a dividing line at the midpoint with a single color.

Make a pattern with different pieces on one side of the board. When you attach the brick to the baseplate, move a similar piece to a pile on the other side. Once you are done with the pattern, check that you have placed the same pieces that you used to make the pattern.

Give the half-filled base plate to your partner. Also, swap the loose blocks with your pair. See what pattern the couple has made on the other side of the plate. Make a similar pattern to a game on the other side of the center line using the pieces you’ve been given.

Challenge

  • Make a half-pattern without a midline with a partner.
  • Look at your surroundings and see what you find that is symmetrical.