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)

Balloon racer

Building and measuring lengths

Steg 1 Material

  • LEGO Pieces
  • LEGO Wheels
  • LEGO-axis parts
  • Balloon

Phase 2 Activity

Build a car model. When building a car, consider where it is best for the balloon to be and how the weight of the Lego can balance as the car goes. When building the back of the car (where the balloon is attached), remember not to leave too much space around the mouth of the balloon, otherwise there is a risk that the balloon will fly off without a car.

Inflate the balloon and let your racer go.

If the racer didn’t succeed the first time, rebuild and try different models. When the drivers are ready, a measurement session can be held where each racer is put in turn to ride. The distance can be measured with a tape measure or with an iPad tape measure using the app.

Phase 3 Why

Engineers develop and solve problems.

How to build a car where the balloon stays. Try to get the car to move without giving it speed with your hand.

 

Idea taken from STEAM Turku

Ballongracer

Bygga och mäta längder

Steg 1 Material

  • LEGO-bitar
  • LEGO-hjul
  • LEGO-axel delar
  • Ballong

Fas 2 Aktivitet

Bygg en bilmodell. När du bygger en bil, ta hänsyn till var det är bäst för ballongen att vara och hur vikten av Legot kan balansera när bilen åker. Tänk på när du bygger baksidan av bilen (där ballongen är fäst) att inte lämna för mycket utrymme runt ballongens mynning, annars är det
risk att ballongen far iväg utan bil.

Blås upp ballongen och släpp i väg din racer.

Om racern inte lyckades första gången, bygg om och prova olika modeller.
När förarna är redo kan ett mätmoment hållas där varje racer sätts i tur och ordning att åka. Avståndet kan mätas med ett måttband eller med iPad-måttband med hjälp av appen.

Fas 3 Varför

Ingenjörer utvecklar och löser problem.

Hur man bygger en bil där ballongen stannar kvar.
Försöka få bilen att röra sig utan att ge den fart med handen.

 

Idé tagen från STEAM Turku

Physics on a swing

Let’s get acquainted with pendulum movement, like swings on a swing. What effect does the weight of the object and the length of the string make on how the object turns.
What do you notice?


Phase 1 Material

  • string
  • tape
  • measure
  • scissors
  • Items with different weights (e.g. toys, weights )
  • Paper and pens for any notes

Phase 2 Activity

Use a tape measure and measure out pieces o f string of different lengths (e.g. 1m, 60cm and 30cm).
Cut the strings 10-20 cm longer than measured above. Cut up two pieces of each length.
Tie any object to the other end of the strings.
Grasp the free end of the string with your fingers and set the object in motion. Try to keep your hands on the same place when the object oscillates, like swinging in a swing.
Can take two strings of the same length in each hand and observe which object is heavier.
It is then observed which has a larger pendulum movement, which is faster, and which one slows down faster when no additional impetus is given.
After that, strings of different lengths can be but objects of equal weight to the ends of the wire. Now you notice which pendulum moves bigger, which one is faster, and which one slows down faster, when no further impetus is given.

Modification

This can also be tested with a yo-yo or a similar object with a string and weight at one end.
If desired, you can also make a table to compare different string lengths and the pendulum movement of something in a child-friendly way.

Idea taken from STEAM Turku

Logo STEAM Turku.

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

From Angles to Triangles

WARM UP

1) Statues at Different Levels

  • Create different, clear geometric shapes by standing still like statues. Create statues at floor level (on the ground), at intermediate level (sitting or kneeling), and at a higher level (standing). You can also create shapes together.

2) Body Triangles

  • What kind of different triangles can you create with your own body? Can you make a really small triangle? Or a really big one? With what different parts of the body can you create a triangle? What if you create triangles with one or two classmates?

3) Secret Triangles

  • Stand in a large room so that everyone has their own space around them. Each student must choose two other students, who can be their secret triangle friends. No one should reveal which students they have chosen. When the music starts playing, everyone is allowed to move freely in the room, but you must make sure that you are always at an equal distance from both your triangle friends.

2) Rubber Band Triangles

  • Divide into groups of three. Each group stands inside a ring created by a long rubber band. Each group should create a triangle using their rubber band. The groups are allowed to move freely to the beat of music. How does the triangle change when the tips move? Try different levels and poses. The rubber band can be held at the waist, ankles, wrists.

TASKS

1) Angles With Arms

  • Stretch out both arms in front of you. Then a smaller or larger angle is formed between the arms. If you are in a room where the corners consist of 90-degree angles, you can stand in a corner and try how it feels on your arms to form an angle of 90 degrees. What does the angle between the arms look like if it has less or more than 90 degrees?
  • Divide the room in half with a line. One half is too blunt angles, the other too acute angles. The arm angles are allowed to move freely on both sides of the centerline, but when they hit the centerline, they should stop and stiffen to 90-degree angles. You get away from the center line when another angle hits the center line, so that the angles together amount to 180 degrees. After that, both angles are allowed to continue their journey in any half of the room.
  • Feel free to use some type of background music in the assignment!

2) Triangle Experiment

  • The task is a continuation of the previous task with different angles in the room. When the music stops, all the students should stop moving and keep the angle they have between their arms unchanged. Then the students should seek out two other students and try to form a triangle with them.
  • What do you notice? Can all groups form a triangle? You notice quite quickly that any three angles cannot form a triangle together.

3) Line – or triangle?

  • Demonstrate physically that the sum of a triangle’s angles is 180 degrees.
  • A student should stand at the centre line and form a 180-degree angle with their arms. Another student stands next to them, and the first student reduces their own angle, so that the sum of the two new angles is 180 degrees. A third student stands between the first two, and now both first two angles need to be smaller for the third to be able to participate. The sum of all three angles should now be 180 degrees. All three students must make sure that their own angle does not change size. After that, they can move away from the line and form a triangle. Will you manage to form the triangle?
  • The task description can be changed depending on whether the sum of a triangle’s angles is a new or a familiar theme. The task can be rephrased into a problem, e.g., as follows:
    • Start at the line where you have created three angles (as above), and now form a triangle of the angles. What can you conclude about the sum of the angles of the triangle? OR
    • You have been given a line with an angle of 180 degrees. How can you use your body to justify that the sum of a triangle’s angles is also 180 degrees?
  • You can illustrate the sum of a triangle’s angles using fingers, legs, or feet. Which way is easiest?

 

The idea is taken from Lumatikas material.

Från vinklar till trianglar

UPPVÄRMNING

1) Statyer på olika nivåer

  • Skapa olika, tydliga geometriska former genom att stå stilla som statyer. Skapa statyer på golvnivå (på marken), på mellannivå (sittande eller liggande på knä) och på en högre nivå (stående). Ni kan också skapa former tillsammans.

2) Kroppstrianglar

  • Vilken typ av olika trianglar kan du skapa med din egen kropp? Kan du skapa en riktigt liten triangel? Eller en riktigt stor? Med vilka olika delar av kroppen kan du skapa en triangel? Hur blir det om du skapar trianglar tillsammans med en eller två klasskamrater?

3) Hemliga trianglar

  • Ställ er i ett stort rum så att alla har eget utrymme runt sig. Varje elev ska välja ut två andra elever, som får vara hens hemliga triangelkompisar. Ingen ska avslöja vilka elever hen valt ut. När musiken börjar spelas får alla röra sig fritt i rummet, men man ska se till att man hela tiden befinner sig lika långt ifrån båda sina triangelkompisar.

2) Gummibandstrianglar

  • Dela in er i grupper på tre. Varje grupp ställer sig innanför en ring som skapats av ett långt gummiband. Varje grupp ska skapa en triangel med hjälp av sitt gummiband. Grupperna får röra sig fritt i takt till musik. Hur förändras triangeln när spetsarna rör på sig? Prova olika nivåer och ställningar. Gummibandet kan hållas vid midjan, anklarna, handlederna.

UPPGIFT

1) Vinklar med armar

  • Sträck ut båda armarna framför dig. Då bildas det en mindre eller större vinkel mellan armarna. Om ni befinner er i ett rum där hörnen består av 90 graders vinklar, kan ni stå i ett hörn och prova hur det känns på armarna att bilda en vinkel på 90 grader. Hur ser vinkeln mellan armarna ut om den har mindre eller fler än 90 grader?
  • Dela upp rummet mitt itu med en linje. Den ena halvan är för trubbiga vinklar, den andra för spetsiga vinklar. Armvinklarna får fritt röra sig på båda sidorna om mittlinjen, men när de träffar mittlinjen ska de stanna och stelna till 90 graders vinklar. Man kommer loss från mittlinjen när en annan vinkel träffar mittlinjen, så att vinklarna tillsammans uppgår till 180 grader. Därefter får båda vinklarna fortsätta sin färd i en valfri halva av rummet.
  • Använd gärna någon typ av bakgrundsmusik i uppgiften!

2) Triangelexperiment

  • Uppgiften är en fortsättning på föregående uppgift med olika stora vinklar i rummet. När musiken stannar ska alla eleverna sluta röra på sig och hålla vinkeln de har mellan armarna oförändrad. Därefter ska eleverna söka sig till två andra elever och försöka bilda en triangel med dem.
  • Vad lägger ni märke till? Lyckas alla grupper bilda en triangel? Man märker rätt snabbt att vilka som helst tre vinklar inte kan bilda en triangel tillsammans.

3) Linje – eller triangel?

  • Demonstrera kroppsligt att summan av en triangels vinklar är 180 grader.
  • En elev ska stå vid mittlinjen och bilda en 180 graders vinkel med armarna. En annan elev ställer sig bredvid hen, och den första eleven minskar på sin egen vinkel, så att summan av de två nya vinklarna är 180 grader. En tredje elev ställer sig mellan de två första, och nu behöver båda de två första vinklarna bli mindre för att den tredje ska kunna vara med. Summan av alla tre vinklar ska nu alltså vara 180 grader. Alla tre elever ska se till att deras egen vinkel inte ändrar storlek. Därefter kan de flytta sig från linjen och bilda en triangel. Lyckas ni bilda triangeln?
  • Uppgiftsbeskrivningen kan ändras beroende på om summan av en triangels vinklar är ett nytt eller ett redan bekant tema. Uppgiften kan omformuleras till ett problem, t.ex. så här:
    • Börja vid linjen där ni har skapat tre vinklar (som ovan), och bilda nu en triangel av vinklarna. Vad kan ni dra för slutsats om summan av triangelns vinklar? ELLER
    • Ni har fått en linje med en vinkel på 180 grader. Hur kan man med hjälp av kroppen motivera att summan av en triangels vinklar också är 180 grader?
  • Man kan illustrera summan av en triangels vinklar med hjälp av fingrar, ben eller fötter. Vilket sätt är enklast?

 

Idén hämtad från Lumatikkas material

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.