Fysik – Science Ed

Magnet målning

Material som behövs

Magnetstav
Olika metallföremål som kullager, fjädrar och skruvar
Olika föremål som inte är metall, som kulor
Papper
Plastbricka eller låda
Temperafärg
Koppar eller palett att doppa metallbitarna i
Skedar för att få ner de målade täckta bitarna i lådan.

Magnet målning hur man gör

För att börja måla, häll din färg i något tillräckligt djupt för att släppa dina metallbitar i. En äggkartong fungerar bra.

Klipp sedan papperet så att det passar facket och lägg en bit inuti.

Nu är det dags att måla! Doppa en metallbit i färg och släpp den i brickan. Ta sedan magnetstaven och flytta runt den under plastbrickan eftersom detta håller metallbitarna rullande smidigt.

Tid för experimenterande

En av de bästa delarna av det här projektet är att barnen kan lära sig lite naturvetenskap medan de målar. Du kan använda bara metallbitar, eller så kan du slänga i några saker som magneten inte kan flytta som glaskulor. Även olika metalldelar rör sig på olika sätt.

Idén tagen fråm bloggen LeftBrainCraftBrain

Experiment kring friktion

Material som behövs:

En rund kakform
En stenkula
Kraftpapper
Filt eller liknande tyg
Sandpapper

Genomförande

Steg 1: Slå på kulan så att den rullar runt kakformens omkrets. Barnen kommer att vilja prova detta flera gånger innan de tar experimentet på allvar eftersom det är roligt att göra!

Öva på att skicka iväg kulan med lika stor kraft varje gång. Räkna sedan hur många gånger den rullar runt formen innan den stannar. Vi fann att det fungerade bra att starta kulan bredvid hålet i vår kastrullsrand. Det gjorde det lätt att räkna varv. Varje gång kulan gick förbi hålet räknade vi ytterligare en resa runt.

Steg 2: Testa nu olika ytor för att se hur mängden friktion påverkar kulan. Själva kakformen har väldigt lite friktion.

Prova först en bit kraftpapper. Rita upp botten av formen på ett ark kraftpapper och klipp ut den. Lägg sedan kraftpapperscirkeln i botten av kastrullen. Skjut din kula runt pannan igen. Hur många gånger runt åkte den den här gången?

Vi upptäckte att vår kula färdades 4 gånger runt den släta ytan på kakfatet. Med en yta av byggpapper kunde den bara resa runt 2,5 gånger.

Testa vad du har hemma. Vilket tyg som helst fungerar om du inte har filt.

Teori och frågor att fundera på

Newtons första rörelselag säger att ett föremål i rörelse förblir i rörelse om det inte påverkas av en yttre kraft. Friktion är en kraft som bromsar rörelsen genom att förhindra att föremål glider förbi varandra.

Vilken yta hade mest friktion i ditt experiment?
Vilken saktar ner kulan snabbast?

Brobyggare

Hur korsade ingenjören floden? Genom att bygga sig en bro!

Material

Hushållsartiklar för att bygga broar, t.ex:

Flaskor eller burkar
Papper
Kartong eller papplådor
Korkar
Snöre
Tejp
Böcker
Pennor
Naturmaterial
Något som föreställer en flod: vatten i plastbehållare, blått tyg eller en handritad bild.
Uppstoppade djur, leksaker eller andra små föremål för att testa bron med.

Tips för vuxna

– Innan ditt barn börjar bygga, uppmana dem att tänka på vad de redan vet om broar. Vilka är de olika komponenterna? Vad är broar utformade för att göra? Fråga dem hur de skulle kunna återskapa dessa delar med de material som finns runt omkring dem.

– Prata om de olika material som finns tillgängliga och vilka fördelarna med varje material kan vara. Vad skulle vara skillnaden mellan att använda kartong och papper? Hur skulle formen på en kork kunna spela en roll i deras övergripande design?

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.

Observera hur föremålet ser ut, var det kan finnas en punkt där föremålet balanserar på ditt finger eller din handflata.
Markera platsen med tejp eller häftmassa.
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!

Bygg ett långtflygande pappersflygplan

Om du vill ge barnen en utmaning kan du börja med den här videon från NASA (som jag har dubbat till svenska). Låt barnen sedan fundera på vad de lärt sig och sätt igång och bygg.

Eller varför inte rent av låt dem först bygga ett flygplan och testa det, se sedan filmen, bygg ett nytt flygplan och se om det flyger bättre.

I slutet på dagens blogg har jag två olika PDF-filer med några olika modeller. En till och med med en gummibandsstartare för att flyga längre. Men först lite teori:

Vetenskapen bakom pappersflygplan

Lyft

Lyft är den kraft som hjälper ett flygplan att hålla sig uppe i luften. Olika pappersflygplansdesigner skapar lyft på olika sätt. Till exempel har vissa flygplan vingar som är längre eller bredare, medan andra har vingar som är mer böjda. Dessa funktioner hjälper flygplanet att fånga luften när det rör sig framåt. När luften rör sig snabbare över de böjda eller längre vingarna skapar den en kraft som kallas lyft, som skjuter flygplanet uppåt. Så mönster som har större eller böjda vingar tenderar att generera mer lyft och kan flyga högre och längre.

Drag

Drag är den kraft som försöker sakta ner ett flygplan när det rör sig genom luften. Vissa pappersflygplansdesigner har snygga och strömlinjeformade former, medan andra kan ha fler veck och veck. Slät och strömlinjeformad design hjälper till att minska motståndet eftersom luften kan flöda smidigt runt flygplanet. Mindre drag innebär att flygplanet lättare kan röra sig genom luften och gå snabbare och längre.

Vikt

Vikt är den kraft som drar föremål ner mot marken. Lättare pappersflygplan kan stanna längre i luften eftersom de inte dras ner lika mycket av tyngdkraften. Så att använda lätt papper eller göra ett lättare flygplan genom att använda mindre papper kan hjälpa det att flyga längre sträckor.

Balans och stabilitet

Balans och stabilitet är viktigt för att ett pappersflygplan ska flyga bra. Vissa mönster har funktioner som fenor eller små veck på baksidan, vilket hjälper till att hålla flygplanet stadigt och balanserat i luften. Denna stabilitet gör att flygplanet kan flyga rakare och längre.

Tips för att flyga längre:

1. Starta med mer kraft

Skicka i väg ditt flygplan med en gummibandsstartare. Det ger flygplanet en extra skjuts när du startar det.

2. Tänk på startvinkeln

Vinkeln i vilken du startar planet är också viktigt. Genom att starta planet i en något uppåtgående vinkel hjälper det det att gå högre upp i himlen. När planet går högre kan det stanna längre i luften och flyga längre.

Modeller på flygplan

Hur man gör fantastiska pappersflygplan (PDF, 896 kB)

Hur man gör ett pappersflygplan med startare (PDF, 249 kB)

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

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

Enkla maskiner: Lutande plan

Du behöver:

Du behöver: En hög med böcker, 4-6 tum hög.
En stadig linjal (eller ett annat långt, snabbt och platt föremål).
Ett runt, tungt föremål som en apelsin, en pappersvikt eller en boll.

Gör ett lutande plan

Stötta linjalen på böckerna så att den ena änden vilar på toppen av böckerna och den andra på marken.
Be ditt barn att använda två fingrar för att klämma fast föremålet och lyfta det till toppen av bokstapeln.
Be ditt barn att använda två fingrar för att rulla eller glida föremålet uppför det lutande planet.

Är det lättare eller svårare att lyfta föremålet än att rulla det uppför rampen?

Det krävs mindre kraft över en längre sträcka för att rulla föremålet uppför rampen, men vissa barn kanske säger att det är lättare att lyfta föremålet. Fråga dem om deras svar skulle ändras om föremålet var mycket tungt och höjden som de lyfter det till var mycket hög.

Enkla maskiner: Kilen

Du behöver:

Du behöver: En smörkniv eller en gaffel
(välj ett verktyg som du är trygg med att barnen kan hantera).
Bröd, lera, eller ett äpple (något som barnen kan dela)

Se hur en kil fungerar

Försök tillsammans med ditt barn att dela eller skära föremålet på mitten utan att använda kilen.
Identifiera vilken del av redskapet som är kilen.
Använd kilen för att dela eller skära föremålet på mitten.

Kunde du dela eller skära föremålet utan kilen? Var det svårare att göra det? Varför? Varför skulle du använda olika kilar för olika uppgifter? Skulle du använda en gaffel för att skära något och en kniv för att plocka upp något att äta? Varför eller varför inte?