Eleverne laver en model, hvor de ved hjælp af en lommelygte undersøger, hvorfor skyggen ‘peger’ i en bestemt retning, og hvordan skyggen kan ændre størrelse, afhængig af lysstrålens placering.
Hvis du nogensinde har set på månen med en kikkert, ved du, at den er fyldt med store kratere. Med dette forsøg kan du vise, hvorfor nedslagskraterne bliver så store, som de gør.
Prøv at svare på følgende spørgsmål:
De tre mønter har samme afstand. Linealen slår dobbelt så hurtigt til den anden mønt som til den første, og den rammer den tredje mønt tre gange hurtigere.
Man skulle så tro, at den anden mønt vil glide dobbelt så langt som den første, og at den tredje mønt vil glide tre gange så langt. Det viser sig dog, at den anden mønt glider 4 gange så langt, og at den tredje glider 9 gange så langt.
Det illustrerer, at når hastigheden fordobles, vil bremselængden blive fire gange længere. Når hastigheden tredobles, vil bremselængden blive 9 gange længere. Bremselængden forlænges altså i forhold til hastigheden i anden. Man kan se, at energien vokser proportionalt med hastigheden i anden.
Når bremselængden forlænges i forhold til hastigheden i anden, betyder det, at bremselængden bliver 100 gange større, når hastigheden tidobles. Det betyder, at bremselængden bliver 10.000 gange større, når hastigheden 100-dobles, og 1.000.000 gange større når hastigheden 1.000-dobles.
Et nedslag fra rummet kan være 1.000 gange hurtigere end en bil. Det betyder, at samme masse kan påvirke med en million gange så meget energi som en bilulykke. Det er derfor, kraterne på månen bliver så store. De asteroider, som har ramt månens overflade, har nemlig været i høj fart, og nedslaget er derfor sket med stor mængde af energi.
Forsøget viser også noget vigtigt om fart generelt. Når en bil kører dobbelt så hurtigt, kan en ulykke ske med fire gange mere energi. Bilen vil desuden bruge en fire gange så lang en strækning på at bremse.
Forsøget er udviklet af Carsten Andersen, lærer på Bellahøj Skole i København.
En lineal er en analog lavteknologi, der benyttes til at måle afstande. Afstande kan måles i forskellige enheder. For metermål er én enhed givet ved afstanden, lyset har tilbagelagt i løbet af tiden svarende til 1 meter divideret med lysets hastighed. Læs mere her.
Placér mønterne i forskellig afstand fra rotationsaksen. Din variabel er afstanden.
Prøv at slå til mønterne med større eller mindre kraft. Din variabel er kraften.
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.