Författare: Björn Bergvall

Enkla maskiner: Hävstång

Du behöver

  • En stabil linjal (eller ett annat långt, snabbt, platt objekt)
  • En penna
  • En bokhög

 

Gör en hävstång

  1. Be ditt barn att använda båda händerna för att lyfta upp en hög med böcker två centimeter.
  2. Fråga om de kan lyfta böckerna med bara två fingrar.
  3. Skjut ungefär två tum av linjalen under bokstapeln.
  4. Skjut en blyertspenna vinkelrätt mot och under linjalen, nära bokstapeln, men inte under den.
  5. Håll pennan på plats och be ditt barn att trycka ner linjalen med två händer, sedan med två fingrar och sedan med ett finger.

Hur många händer eller fingrar behöver ditt barn för att lyfta bokstapeln när du använder linjalen och pennan som hävstång? Känns det lättare eller svårare att lyfta bokstapeln när linjalen används som hävstång i stället för att lyfta dem rakt upp?

Simple Machines: Lever

You need

  • A sturdy ruler (or another long, fast, flat object)
  • A pencil
  • A pile of books

Make a Lever

  1. Ask your child to use both hands to lift a stack of books up two inches.
  2. Ask if they could lift the books with just two fingers.
  3. Slide about two inches of the ruler under the stack of books.
  4. Slide a pencil perpendicular to and under the ruler, close to the stack of books but not under it.
  5. Hold the pencil in place and ask your child to push down on the ruler with two hands, then with two fingers, and then with one finger.

How many hands or fingers does your child need to lift the stack of books when using the ruler and pencil as a lever?

Does it feel easier or harder to lift the stack of books when using the ruler as a lever instead of lifting them straight up?

Snowflake dance

Warm up

1) Mirror game

  • Two students, forming a pair, stand opposite each other. One moves slowly and the other follows its movements in reverse. The roles can be changed without pause, so that the movements are kept as smooth as possible.
  • Try to make faster and faster role changes, after which it will be possible to find a common flow mode, where neither the student controls or follows, but where the movement is created together.
  • Calm music (with a slow tempo!) in the background can be helpful.

2) Trio formations

  • Try different ways to make touch contact with each other: for example, you can shake hands, keep one hand on your friend’s forehead, or hold your knees, foreheads or fingertips together.
  • Try out the different ways you can create touch contact in groups of three. Which formation is your favorite? Show it to the rest of the class, too.
  • Discuss together the trio formations created by the different groups. What characteristics did they have (small-large, down-up, feet-hands-hips-nose tips, etc., number of points of contact).
  • Do you notice that quite a few of the formations are symmetrical, even though there was no mention of symmetry in the job description?

TASK

1) Rotational symmetry

  • Divide into groups of six people (4-8 people also work if needed). Start by sitting or standing opposite each other in a circle and holding hands. What kind of symmetrical shapes can you create with the group? Try creating different shapes. Everyone in the group can take turns coming up with a position for others to follow, so that the rotational symmetry is preserved.
  • What are your favorite shapes? How can you as a group move when you switch between shapes? What mathematical shapes can you see in your formations?
  • Calm music in the background can be helpful. In this task, it’s best to use music that lacks a clear rhythm or melody.

2) Symmetry dance

  • Keep the same group division and create a dance series of your favorite forms. What order should the shapes be in, and how should the group move? Memorize the order that you have agreed on. Also discuss how the dance begins and ends. Practice the symmetry dance a few times.
  • After that, all groups will perform their dances in front of the rest of the class. The dances can also be recorded on video. Ideally, the videos should be recorded straight or slightly obliquely from above.
  • Calm music in the background can be helpful. In this task, it’s best to use music that lacks a clear rhythm or melody.

ENDING

  • Look at pictures of snowflakes. Are they similar to the dances you just created?
  • Watch the videos of your dances. What are the different elements that can be found in the dances? What are the similarities and differences between them?
  • If the dances were created in groups with different numbers of students, you can also discuss whether there were differences between the dances.

You can continue to create more rotational symmetries by drawing mandalas or mirror images (one student draws the first part and the second should continue the image so that it is symmetrical) or create symmetrical images in the sand on a game board.

 

Idea taken from Lumatikka’s Math in Motion

Snöflingedans

UPPVÄRMNING

1) Spegellek

  • Två elever, som bildar ett par, står mittemot varandra. Den ena rör på sig långsamt och den andra följer dennes rörelser spegelvänt. Rollerna kan bytas utan paus, så att rörelserna hålls så smidiga som möjligt.
  • Testa att göra allt snabbare rollbyten, varefter det blir möjligt att hitta ett gemensamt flow-läge, där ingendera eleven styr eller följer utan där rörelsen skapas tillsammans.
  • Lugn musik (med långsamt tempo!) i bakgrunden kan vara till hjälp.

2) Trioformationer

  • Prova olika sätt att skapa beröringskontakt: ni kan t.ex. skaka hand, hålla ena handen på kamratens panna eller hålla knäna, pannorna eller fingerspetsarna mot varandra.
  • Testa på vilka olika sätt ni kan skapa beröringskontakt i grupper på tre. Vilken formation är er favorit? Visa den för också resten av klassen.
  • Diskutera tillsammans trioformationerna som de olika grupperna skapat. Vilka egenskaper hade de (små–stora, nere–uppe, fötter–händer–höfter–nästippar osv., antalet beröringspunkter).
  • Märker ni att ganska många av formationerna är symmetriska, även om det inte sades något om symmetri i uppgiftsbeskrivningen?

UPPGIFT

1) Rotationssymmetrier

  • Dela in er i grupper på sex personer (4–8 personer fungerar också vid behov). Börja med att sitta eller stå mittemot varande i en ring och håll varandra i handen. Vilken typ av symmetriska former kan ni skapa med gruppen? Prova att skapa olika former. Alla i gruppen kan turvis få hitta på en ställning som andra tar efter, så att rotationssymmetrin bevaras.
  • Vilka är era favoritformer? Hur kan ni som grupp flytta på er när ni byter mellan formerna? Vilka matematiska former kan ni se i era formationer?
  • Lugn musik i bakgrunden kan vara till hjälp. I den här uppgiften är det bäst att använda musik som saknar tydlig rytm eller melodi.

2) Symmetridans

  • Håll kvar samma gruppindelning och skapa en dansserie av era favoritformer. Vilken ordning ska formerna vara i, och hur ska gruppen röra på sig? Memorera ordningen som ni kommit överens om. Diskutera också hur dansen inleds och avslutas. Öva på symmetridansen några gånger.
  • Därefter ska alla grupper framföra sina danser inför resten av klassen. Danserna kan också spelas in på video. Videorna ska helst spelas in rakt eller lite snett uppifrån.
  • Lugn musik i bakgrunden kan vara till hjälp. I den här uppgiften är det bäst att använda musik som saknar tydlig rytm eller melodi.

AVSLUTNING

  • Titta på bilder av snöflingor. Liknar de danserna som ni nyss skapat?
  • Titta på videorna av era danser. Vilka olika element kan man hitta i danserna? Vilka likheter och skillnader finns det mellan dem?
  • Om danserna skapades i grupper med olika antal elever kan ni också diskutera om det därför uppstått skillnader mellan danserna.

Ni kan fortsätta skapa fler rotationssymmetrier genom att rita mandalor eller spegelbilder (en elev ritar första delen och andra ska fortsätta bilden så att den blir symmetrisk) eller skapa symmetriska bilder i sanden på en spelplan.

 

Idén hämtad från Lumatikkas Math in Motion

Galaktisk Magisk Mjölk

Tillbehör

  • Grund form (vi använde en pajplatta)
  • Liten form (bara tillräckligt stor för att rymma lite diskmedel)
  • Topz
  • Mjölk (prova en mängd olika fettinnehåll mjölk och grädde för att se hur det påverkar dina reaktioner)
  • Diskmedel (vi använde Dawn)
  • Hushållsfärg (se till att det är flytande)

Tillvägagångssätt

Fyll din skål med mjölk tills den är cirka 1 – 2 cm djup.

Häll lite diskmedel i din lilla skål och ställ den åt sidan.

Tillsätt sedan droppar hushållsfärg runt tallriken. Vi använde en mängd olika blås, en lila och en droppe gul (för att göra stjärnor och göra det mer som bilder av nebulosor vi har sett). Vi tycker att det är bäst att göra detta i slumpmässiga cirkelliknande mönster runt mittpunkten.

Nu är det dags för den stora reaktionen!

Doppa en tops i diskmedel. Lägg den sedan i mitten av skålen och se reaktionen! Du kan ta bort topsen efter några sekunder så att du kan njuta av explosionerna av färger.

När reaktionen fortsätter kan du lägga till mer diskmedel eller mer hushållsfärg.

Galaxy Magic Milk

Vilka typer av mjölk är bäst?

Som vi lärde oss med vår tidigare Magiska mjölk-studie beror svaret på denna fråga på reaktionen du vill se. Först försökte vi detta experiment med 2% mjölk, men reaktionen var mycket snabb och varade inte så länge. Så andra gången tillsatte vi lite grädde. Vi ville inte bara använda grädde eftersom vi visste att det skulle resultera i fraktaler och vi skulle inte få den spridning av färg vi letade efter för att skapa vårt Galax-inspirerade utseende. Att lägga till bara lite kräm var perfekt och gav oss några riktigt coola färgspridningar. Helmjölk gav ett liknande resultat.

Vetenskapen bakom en mjölk- och diskmedelreaktion

Med vårt Magiska mjölk projekt kunde vi studera effekten fetthalten hade på färgens rörelse när en droppe diskmedel tillsattes. Tänk på att mjölk består av mineraler, proteiner och fetter. Proteiner och fetter är mottagliga för förändringar, som vi ser i denna reaktion.

Ytspänning

Vätskor har något som kallas ytspänning. Vatten, mjölk och grädde består av molekyler som har positiva och negativa laddningar på ytan. Precis som magneter tillåter dessa laddningar dem att locka och avvisa andra molekyler. När mjölk eller grädde är för sig själv är dess molekyler omgivna av samma typ av molekyler, vilket skapar ett snyggt balanserat tryck och drag. Undantaget är toppen som utsätts för luft som trycker ner på vätskan, vilket skapar ytspänning på toppen av vätskan. Denna ytspänning av mjölken påverkar vår explosion av färg.

Ytfaktor

Det finns ett ämne som påverkar en vätskas ytspänning, det kallas ytfaktorn. Diskmedel består mestadels av ytaktiva ämnen. Den har en hydrofil del som lockas till vattnet och en hydrofob del som vill interagera med fettmolekylerna och stöter bort vatten.

Att trycka och dra i fett- och vattenmolekylerna i mjölken separerar dem, vilket resulterar i en minskning av ytspänningen.

Inverkan av förhållande

Vi ser en stor skillnad mellan vår mjölk av olika fetthalt på grund av de olika förhållandena mellan fett och vatten i vätskorna. Mjölken med högre fetthalt är mycket tjockare. Vi kan se detta innan vi lägger till diskmedel om vi bara tittar på matfärgsdropparna. Matfärgen sprider sig betydligt i 2%, sprider sig lite i 18% och rör sig inte alls i 33%.

Det betyder att i vår 33% grädde finns det mindre vatten för den hydrofila delen att locka och alldeles för mycket fett för den hydrofoba delen att interagera med. Ytfaktorn (diskmedel) har mycket begränsad effekt på ytspänningen, som förblir en ganska viskös, stabil vätska. Detta leder till fraktalstilen, mycket begränsad spridning av färg som vi ser i mjölk med hög fetthalt.

I 2% mjölk har vi mycket vatten och lite fett, vilket gör att ytspänningen lätt kan påverkas. Detta resulterar i en dramatisk färgdans men det varar inte så länge.

 

Tipset är hämtat från SteamPoweredFamily.com

Galaxy Magic Milk

Supplies

  • Shallow dish (we used a pie plate)
  • Small dish (just big enough to hold some dish soap)
  • Q-Tip cotton swab
  • Milk (try a variety of different fat content milks and creams to see how it affects your reactions)
  • Dish Soap (we used Dawn)
  • Food Colouring (ensure it is liquid food colouring, gel food coloring will not work)

Directions

Fill your dish with milk until is it about 1 – 2 cm deep.

Add some dish soap to your small dish and set it to the side.

Next add drops of food colouring around the plate. We used a variety of blues, a purple and a drop of yellow (to make stars and make it more like pictures of nebulas we have seen). We find it best to do this in random circle like patterns around the centre point.

Now it’s time for the big reaction!

Dip the Q-Tip into the dish soap. Then place it into the centre of the dish and watch the reaction! You can remove the Q-Tip after a couple of seconds so you can enjoy the explosions of colours.

As the reaction continues you can add more dish soap or more food colouring.

Galaxy Magic Milk

Which Kinds of Milk are Perfect?

As we learned with our previous Magic Milk study, the answer to this question depends on the reaction you want to see. At first we tried this experiment with 2% milk, but the reaction was very rapid and didn’t last as long. So the second time we added a bit of cream. We didn’t want to only use cream because we knew that would result in fractals and we wouldn’t get the spread of colour we were looking for to create our Galaxy inspired look. Adding just a bit of cream was perfect and gave us some really cool colour spreads. Whole milk gave a similar result.

Ready to learn more about the science behind Magic Milk and how the fat content of milk affects the results? Let’s dig in!

The Science Behind a Milk and Dish Soap Reaction

With our Magic Milk Science Fair Project we were able to study the effect fat content had on the movement of colour when a drop of dish soap is added. Keep in mind that milk is made up of minerals, proteins and fats. Proteins and fats are susceptible to changes, as we see in this reaction.

Surface Tension

Liquids have something called surface tension. Water, milk, and cream are made up of molecules that have positive and negative charges on their surface. Just like magnets these charges allow them to attract and repel other molecules. When milk or cream is by itself, it’s molecules are surrounded by the same type of molecules, creating a nicely balanced push and pull. The exception is the top which is exposed to air which pushes down on the liquid, creating surface tension on the top of the liquid. This surface tension of the milk affects our explosion of color.

Surfactant

There is a substance that affects a liquid’s surface tension, it’s called a surfactant. Dish soap is mostly comprised of surfactants. It has a hydrophilic part that is attracted to the water and a hydrophobic part that wants to interact with the fat molecules and repels water.

The pushing and pulling of the fat and water molecules in the milk separates them, resulting in a decrease of the surface tension.

Impact of Ratios

We see a big difference between our various fat content milks due to the different ratios of fat to water in the liquids. The higher fat content milk is much thicker. We can see this before adding the dish soap if we just look at the food colouring drops. The food colouring spreads significantly in 2%, spreads a little in 18% and doesn’t move at all in 33%.

This means, in our 33% cream, there is less water for the hydrophilic part to attract, and way too much fat for the hydrophobic part to ineract with. The surfactant (dish soap), has very limited effect on the surface tension, which remains quite a viscous, stable liquid. This leads to the fractal style, very limited spread of colour we see in the high fat milk.

In the 2% milk we have lots of water and some fat, allowing the surface tension to be affected easily. This results in a dramatic dance of color but it doesn’t last as long.

 

The idea is taken from SteamPoweredFamily.com

Några LEGO-konstruktions idéer

LEGO SYMMETRI

Prova den här roliga symmetriutmaningen! Sätt upp en halv basplatta med en abstrakt bild och låt ditt barn slutföra det med hjälp av symmetriprinciperna!

LEGO Fallskärm

Minifigurerna får ha allt det roliga! Utmaningen är att bygga en fallskärm av enkla förnödenheter som gör att de säkert landar. Kan du göra det?

LEGO ballongbil

Bygg en ballongdriven bil som verkligen går! Tävla med din bil och se hur långt du kan åka.

LEGO katapult

Bygg en grym LEGO katapult med hjälp av grundläggande klossar för en enkel STEM- och fysikaktivitet. Denna roliga hemlagade katapult som nästan alla kommer att vilja göra!

LEGO kul-labyrint

Bygg din egen LEGO kullabyrint. Kan du ta dig hela vägen genom labyrinten från ena änden till den andra?

Alla idéer är hämtade från bloggen LittleBinsForLittleHands.com

 

 

Some LEGO-building ideas

LEGO SYMMETRY

Try this fun symmetry challenge! Set up half a baseplate with an abstract image and have your kiddo complete it using the principles of symmetry!

LEGO Parachute

The mini-figs get to have all the fun! The challenge is to build a parachute from simple supplies that will see them safely land. Can you do it?

LEGO Balloon Car

Build a balloon powered car that really goes! Race your car and see how far to can travel.

LEGO Catapult

Build an awesome LEGO catapult using basic bricks for an easy STEM and physics activity. This fun homemade catapult just about everyone will want to make!

LEGO Marble Maze

Build your own LEGO marble maze. Can you make it all the way through the maze from one end to the other?

All ideas taken from the LittleBinsForLittleHands.com blog.