En raket bevæger sig i princippet fremad på samme måde som en løbsk oppustet ballon. For at blive klogere på raketter kan man derfor kigge nærmere på balloner. Undersøg, hvad der sker, når du puster en ballon op og når du slipper den.
Prøv eventuelt med et kortere sugerør eller andre ballonformer – hvad virker bedst? Prøv ligeledes at ændre på diameteren på ballonens munding ved at klippe noget af eller tape den lidt til.
Prøv at svare på følgende spørgsmål:
Når du slipper klemmen, strømmer luften ud af ballonens bagside. Når ballonen blæser luften bagud, får den selv den modsatte bevægelse fremefter. Jo mindre modstand ballonraketten får, når den flyver langs snoren, jo længere kan den flyve. En glat snor giver mindst modstand. Fiskeline er godt, fordi der ikke er meget modstand. Opvaskemiddel på snoren fungerer som glidemiddel, der får raketten til at flyve endnu længere.
Princippet er det samme i en rumraket. Her sørger forbrændingen i raketten for, at der strømmer varm gas ud fra rakettens underside. Dette driver raketten opad.
Præcis som i ballonraketten virker rumraketten kun så længe, der er brændstof at kaste bagud. Men hvis den når at komme ud i rummet, kan den fortsætte uden brug af brændstof, fordi der ikke er luft til at bremse den.
Grunden til, at ballonen kan bevæge sig, er, at den udnytter, at luften har en masse. Når ballonen bliver pustet op og strækker gummiet, skabes en spænding. Jo stærkere gummiet er, jo kraftigere kan ballonen pustes op, og luften kan presses ud med større kraft.
Ved at ændre på hvor hurtigt luften kan komme ud, kan man få ballonen til at flyve længere. Det skyldes, at man bedre kan udnytte den energi, der er i luften, som bliver skubbet ud. Man kalder det “raketprincippet”, når noget kastes tilbage for at drive andet frem. Fysikken bag er beskrevet i Newtons tredje lov.
Når et stof går fra væskeform til en gas, vil det udvide sig mange gange. Når raketten bruger brændstoffet, udvider brændstoffet sig mange gange under forbrændingen. Udvidelsen er med til at skubbe raketten fremad. Brændstoffet går fra væskeform til gas. Det er nødvendigt, når en rumraket skal bevæge sig i rummet, fordi der ikke er noget luft i rummet. Det er også derfor, at en propelflyver ikke kan bevæge sig uden for Jordens atmosfære, da der ikke er noget luft at skubbe fra.
Et sugerør er teknisk udstyr. Det kan bruges af mennesker til at suge en væske opad. Det skyldes et undertryk man danner i munden og røret når man suger. Den atmosfæriske tryk, der er højere, vil presse væsken opad.
Balloner er teknisk udstyr. Den første gummiballon blev fremstillet af Michael Faraday og blev brugt til bl.a. at opbevare hydrogen i hans laboratorie. Læs mere om ballonen her.
Prøv at placere ballonen forskellige steder på sugerøret. Din variabel er placeringen på sugerøret.
Prøv at bruge mere end 1 ballon. Din variabel er antallet af balloner.
Virkningsfuld kompetenceorienteret naturfagsundervisning indeholder bl.a. elementer af problembaseret og elevstyret undervisning. Et greb, du som underviser kan bruge, er at implementere åbenhed, ved at stilladsere undersøgelserne med frihedsgrader.
Problembaseret og elevstyret undervisning er kendetegnet ved, at eleverne arbejder selvstændigt med egne undersøgelser. Eleverne skal finde egne svar, og det skal ikke være givet på forhånd, hvad de skal. Eleverne skal ikke reproducere eller genskabe allerede eksisterende undersøgelser.
Som underviser udvælger du en grad af frihed samt hvilket trin, den skal implementeres i. Astra opdeler en undersøgelse i følgende seks trin, hvor du kan arbejde med implementering af frihedsgrader.
Tilmeld dig Astras nyhedsbrev og få ny inspiration til din undervisning i naturfag og naturvidenskab - herunder de nyeste Testotek-undersøgelser