Hvad er der sket i Kometernes Jul?
I kælderen på Observatoriet, hvor Astrocampen afholdes, står der en maskine, der hedder Kvanteport A. Den kan bruges til at teleportere mennesker op til Planet 9. På Planet 9 står der en anden maskine, Kvanteport B, som kan bruges til at teleportere mennesker ned til jorden igen, men Kvanteport B virker ikke!
Forskeren Mette har været på Planet 9 meget længe, og hun vil meget gerne tilbage til Jorden igen. Mette har forsøgt at reparere Kvanteport B, fx tror hun, at der er noget i vejen med kuglelejerne. Når man har kuglelejer i maskiner, er det for at nedsætte friktionen, så maskinen ikke taber kraft (energi). Så hvis kuglelejerne ikke virker, virker Kvanteport B heller ikke!
Hvad er den naturvidenskabelige erkendelse?
Erkendelse nummer 8: Fundamentale naturkræfter virker overalt i universet. Centrale ord: Gnidningsmodstand, kraft, kræfter, fundamentale naturkræfter, friktion.
Hvad skal I lave i undersøgelsen?
Friktion kaldes også gnidnings- eller rullemodstand. Hvis I bevæger to materialer eller genstande i forhold til hinanden, mens I presser dem imod hinanden, vil I opleve friktionen som en kraft, der trækker modsat den retning, I bevæger materialerne i.
Hvad betyder friktion, og er det enorme kræfter I kan opleve med friktion? Kan I fx trække kort i et blandet spil kort fra hinanden? Kan I trække to bøger fra hinanden, eller er friktionen stærkere end I er? Og hvad har indflydelse på friktionen?
Spillekort
Papirblokke
Friktion kalder man også gnidnings- eller rullemodstand. Friktion kan vi opleve, når to materialer eller objekter bevæger sig i forhold til hinanden, mens de presses imod hinanden. Så viser friktionen sig som en kraft, der trækker modsat den retning, objekterne bevæger sig i
Friktionskraft hæmmer bevægelsen og tager en mængde af den energi ud af det mekaniske arbejde, der udføres. Energien oplever vi som varme i objekternes overflade, da vi kan mærke, at overfladen bliver varm.
For at undgå dette (set fra et mekanisk synspunkt) energispild sørger man i mekaniske indretninger og maskiner for at minimere friktionen i lejer og andre steder, hvor maskindele er i kontakt med hinanden og bevæger sig indbyrdes. Kuglelejere er en meget brugt løsning i den sammenhæng. Fx sidder hjulene på en rulleskøjte af samme grund på kuglelejere.
Der findes to former for friktion: Statisk og dynamisk friktion. Statisk friktion er et udtryk for den kraft, der skal til for at få et objekt “skubbet i gang”, mens dynamisk friktion et udtryk for, hvor stor kraft, der skal til for at opretholde bevægelsen.
Kuglelejer
Et kugleleje er et leje eller en bane, hvor et antal kugler ruller mellem en ydre og en indre ring. Derved bliver friktionen mindre end fx i et glideleje. Kuglerne løber i spor i ringene. Derved kan kuglelejet optage energien både i akslens retning og vinkelret på denne.
Der findes flere typer af kuglelejer, fx konisk, keramisk, sporkugleleje, vinkelkontaktleje, dobbeltradet vinkelkontaktleje og sfærisk kugleleje.
Du kan implementere elevstyring i forhold til valg af variable. Vil eleverne undersøge arealets betydning (som de gør, når de klipper i blokkene), eller vægten (som de gør med de forskellige sten) eller materialet? De kan fx teste almindeligt kortspil og et ‘hjemmelavet’ kortspil af karton. Oplever de nogen forskel dér?
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