Maktbalans

Kommer du att kunna hitta tyngdpunkterna för olika objekt för att få balans?

Balanserande stenar.

Fas 1 Material

  • Olika objekt (till exempel: linjal, glasspinne, penna, pensel, pinne, sked)
  • Häftmassa eller tejp

Fas 2 Aktivitet

Aktiviteten kan göras utomhus eller inomhus. Barn kan välja olika objekt eller så har instruktören olika föremål redo framför dem.

Varje person får välja ett föremål.

  1. Observera hur föremålet ser ut, var det kan finnas en punkt där föremålet balanserar på ditt finger eller din handflata.
  2. Markera platsen med tejp eller häftmassa.
  3. Placera föremålet på ett finger eller försöka balansera på handflatan. Var måste föremålet vara för att hålla det balanserat på din hand och inte falla av?

Var din gissning korrekt eller inte?

Du kan försöka med varje föremål i tur och ordning för att hitta balanspunkten. När du har markerat rätt balanspunkt på varje föremål kan du titta på det, om markeringarna sitter på samma ställe på alla föremålen. Är föremålen olika och varför är markeringarna på olika ställen? Låt barnen komma med svar och berätta slutligen tyngdpunkten.

Fas 3: Varför

Det handlar om tyngdpunkt. Tyngdpunkten varierar beroende på föremålets form. En sked har till exempel en ände som är tyngre än den andra, så tyngdpunkten ligger närmare skedens spets, medan en glasspinne har en tyngdpunkt på mitten av glasspinnen.

 

Idén hämtad från STEAM Turku

Popcorn och densitet

Du behöver:

  • En plastbehållare med lock
  • Opoppad popcorn
  • En stor kula
  • En pingpongboll

Genomförande

  • Lägg pingisbollen i botten av behållaren.
  • Fyll behållaren till 2/3 med popcorn.  Se till att pingisbollen stannar i botten.  Placera sedan kulan ovanpå.
  • Sätt på locket och skaka om!  Det spelar ingen roll om du skakar den upp och ner eller från sida till sida… Bara skaka!  Det behövs inte mycket.

Ta da!  Kulan har förvandlats till en pingisboll!

Vetenskapen

Pingpongbollen är mycket mindre tät än majsen, så den tar sig snabbt upp till toppen av majsen.  Kulan är tätare än majsen, så den sjunker ner i majsen.  Detta är samma koncept som när pingisbollen flyter i vatten – bollen är mindre tät än vattnet, så den flyter.  Alla förväntar sig att en pingisboll flyter i vatten, men hur den beter sig i majs är verkligen fascinerande!

Äcklig vetenskap: Ruttnande Museum

Ta några burkar med lock som sluter tätt. Lägg ett livsmedel i varje burk som du vill observera.

Förslut burkarna och placera dem någonstans där de inte stör dig. Om de ligger vid ett fönster blir det mycket kondens i burkarna på grund av värmen från solen som träffar burkarna. Detta kan får möglet att växa snabbare. Du kan prova dem i mörkret om du vill förhindra det. Eller gör båda och jämför!

Börja med att göra förutsägelser; vilken ruttnar först, var växer det mögel först, eller sist…

Den värsta delen av hela processen är att öppna burkarna när projektet är slut.

Jag varnar dig det är ett motbjudande vetenskapligt experiment.

 

Idén hämtad från bloggen TeachBesideMe.

Hur långt är pappret i en toarulle?

Ett enkelt experiment där man kan fundera på längdenheter, uppskattning av längd och hur kan så mycket papper få plats på en ändå rätt så liten rulle.

  1. Låt barnen skriva sitt namn på en lapp som sedan sätts fast på var sin pinne.
  2. Rita en startlinje.
  3. Låt barnen sätta ner pinnen i marken där de tror att pappret tar slut.
  4. Rulla ut pappret med start från startlinjen.

Rullen kommer antagligen rulla längre än vad barnen gissat.

 

OBS! Kom ihåg att kontrollera själv först att du har tillräckligt med plats att rulla ut den – det är ganska mycket papper på en rulle!

Fysik på en gunga

Låt oss bekanta oss med pendelrörelse, som gungor i en gunga. Vilken effekt gör objektets tyngd och strängens längd på hur objektet svänger.
Vad märker du?

Fas 1 Material

  • snöre
  • måttband
  • sax
  • föremål med olika vikter (t.ex. leksaker, vikter)
  • papper och pennor för eventuella anteckningar

Fas 2 Aktivitet

Använd ett måttband och mät upp olika långa bitar av snöre (t.ex. 1m, 60cm och 30 cm).
Klipp strängarna 10–20 cm längre än vad som mätts ovan. Klipp upp två bitar av varje längd.

Knyt fast något objekt i den andra änden av snörena.

Ta tag i den fria änden av strängen med fingrarna och sätt föremålet i rörelse. Försök hålla händerna på samma plats när objektet pendlar, som gungor i en gunga.
Kan ta två snören av samma längd i vardera handen och observera vilket föremål som är tyngre.
Det observeras sedan vilken som har en större pendelrörelse, som är snabbare och vilken som saktar ner snabbare när ingen ytterligare drivkraft ges.
Därefter kan strängar av olika längder tas men föremål av samma vikt till trådens ändar. Nu kan du observera vilken pendel som rör sig större, vilken som är snabbare och vilken som saktar ner snabbare, när ingen ytterligare drivkraft ges.

Modifiera

Detta kan testas även Med en jojo eller något annat objekt med snöre och vikt i ena änden.
Om så önskas kan du också göra en tabell att jämföra olika snörlängder och pendelrörelsen på något barnvänligt sätt.

Idén hämtad från Steam Turku

Hur många droppar för att fylla cirkeln?

Rita några cirklar i olika storlekar slumpmässigt runt ett papper och laminerade det.

Därefter förbered några koppar färgat vatten med vatten och karamellfärg.

Börja sedan räkna hur många droppar vatten som behövdes för att fylla prickarna. Eftersom de är olika i storlek kan det bli intressant att jämföra.

Sedan kan ni förstås börja fundera kring ytspänning om ni vill vidga experimentet lite.

 

Idé från TeachBesideMe.

Sugrörsraket

Rita och klipp ut en raket och rektangeln som du rullar för att sätta sugröret i.

Rulla rektangeln den långa vägen med viklinjen på toppen. Du kan rulla den runt en penna för att få den tät. Tejpa den längs sidorna för att fästa den. Vik över den upptill. Fäst vecket med tejp för att hålla det nere.

Tejpa fast den rullade biten på baksidan av raketkroppen.

Stick in ett sugrör och blås upp raketen i luften. Tryck inte in sugröret särskilt hårt i röret. Du vill att den ska placeras löst ovanpå. När du sedan blåser, ge den ett snabbt och hårt blås för att få den att flyga högt!

Prova att blåsa den i olika vinklar och i olika banor för att se om du kan få den att flyga högre eller längre. Vind- och luftmotståndet kommer att göra skillnad även här.

Vetenskapen bakom:

Lägg till en inlärningskomponent till den också! Snacka om fysik och luftens kraft. När du blåser i sugröret stoppas den stora luftpuffen i toppen och trycks ner igen. Kraften som trycker ner den igen får raketen att flyga! Detta är Newtons tredje rörelselag – handling och reaktion!

Detta är också en lektion i gravitation, eftersom raketen alltid kommer att landa!

Det här är en fantastisk STEM-aktivitet. Testa några variabler, som att lägga till ett gem för vikt, prova ett brett sugrör istället för ett smalt, ändra vinkeln du blåser ut den i, etc. Ta fram ett måttband för att se vilken som kommer att flyga längst.

 

Idé tagen från TechBesideMe

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

Släck ljuset

Trixa med julljusen.

Material

  • ljus
  • tändstickor
  • kanna,
  • ättika
  • bikarbonat (bakningssoda)

Genomförande

  • Steg 1: Tänd ljuset.  Häll några deciliter ättika i kannan.
  • Steg 2: Sätt några teskedar bikarbonat och rör om.
  • Steg 3: Luta kannan försiktigt mot ljuset, utan att vätskan kommer ut.  Lyckas du släcka ljuset?

Vad hände?

Då du tillsätter sodan i ättikan händer det en kemisk reaktion. Reaktionen bildar vatten och koldioxid gas. Gasen är tyngre än luft och sjunker neråt. Vi kan inte se gasen, vilket får det att se magiskt ut. Då du lutar kannan mot ljuset kommer en del av gasen ut, eftersom gasen är tyngre än luft så trycker den ner luften och kväver lågan. Koldioxidgas är en produkt av förbränning, därför brinner inte koldioxidgas, utan klarar av att släcka ljuset. Andra gaser, liksom syre har en egenskap att få elden att leva. T.ex. då du blåser på en brasa så brinner den bättre för att du tillför syre i elden.
Luften innehåller 21% syre och den luft vi andas ut 16% syre.

Tips från Heurekas Experimentfabrik

Väggen är i vägen

Håller du balansen?

Steg 1: Ställ dig att stå med sidan mot väggen, med ena axeln och foten tätt mot väggen.

Steg 2: Försök nu lyfta på andra foten, d.v.s. den som inte är tätt mot väggen.

Vad hände?

Det är omöjligt lyfta på foten utan att falla. Foten som är tätt mot väggen kan inte ha hela kraften och massan på sig utan att ändra position. Du märker detta om du står fritt och lyfter ena benet. Din tyngdpunkt förändras. När du står mot väggen och försöker flytta din tyngdpunkt, låter inte väggen dig göra det. Den är i vägen för en tyngdpunktsförändring som gör att du står lite snett.
Tyngdpunkten bestäms av kroppens form och av dess massa. Då mänskan står upprätt är hennes tyngdpunkt någonstans i mitten av magen. Du kan upprätthålla din balans med alla dina kroppsdelar liksom armar och ben, genom att röra på dem. Du behöver en stödyta till exempel fötterna då vi står i upprätt position, (eller på dina händer om du står på händer), för att hållas i balans. Tyngdpunktens lodräta projektion, (dvs det ställe ovanför vilken tyngdpunkten befinner sig) bör hamna innanför stödytan för att man skall hålla balansen (eller någonstans mellan stödytorna ifall de är flera, tex när man står på två ben).

 

Idé tagen från Heurekas Experimentfabrik