Undersøg, hvilke faktorer der har betydning for, om ting kan flyde. Undersøgelsen handler om hvad koncentrationen af salt og sukker i vand har for massefylde, og hvordan det påvirke flydeevnen.
Prøv at svare på følgende spørgsmål:
Forsøgene illustrerer forskellene i vægtfylde mellem coladåserne og det vand, de er nedsænket i. Vægtfylden angiver vægten af et bestemt rummål (her coladåsen). Eller sagt på en anden måde, så angiver vægtfylden (også kaldet densiteten) forholdet mellem genstandens rumfang og dens vægt (vægtfylde = vægt/rumfang).
Coladåser i ferskvand
Sukkerindholdet i den almindelige cola giver colaen en større vægtfylde end ferskvand. Derfor synker den almindelige coladåse til bunds. I cola ‘light’ er der ingen, eller næsten ingen, sukker opløst i colaen. Vægtfylden af cola ‘light’ er derfor den samme som ferskvands. Desuden indeholder dåsen en smule luft, og derfor flyder cola ‘light’ dåsen oven på.
Coladåser i saltvand
Når dåserne nedsænkes i saltvand, flyder de begge. Det er fordi, at begge dåser har en mindre vægtfylde end saltvandet. Når man opløser salt i ferskvand, stiger vandets vægtfylde. I dette tilfælde bliver vægtfylden af det salte vand større end vægtfylden af den almindelige cola, som derfor flyder ovenpå saltvandet ligesom cola ‘light’ dåsen.
Coladåser i sukkervand
2-4 strøgne tsk. sukker i knap 1,5 liter ferskvand giver samme vægtfylde som den almindelige cola dåse (inklusiv luften i dåsen og metallet). Det betyder, at den almindelige cola svæver i vandet. Fyldes mere sukker i vandet, vil vægtfylden af vandet blive større end colaens vægtfylde, og den vil flyde ovenpå vandet. Bemærk, at coladåsen vil ligge højere og højere i vandet jo mere sukker, der opløses, fordi den mere og mere koncentrerede sukkeropløsning giver mere og mere opdrift.
Det er i øvrigt også sukkerindholdet, der får grenadine sirup til at synke til bunds i drinks.
Når man svømmer i en ferskvandssø, er det svært at holde sig flydende. Man ligger lavt i vandet og skal bruge mange kræfter på at holde sig oppe. I havvand går det derimod langt nemmere med at holde sig oppe. Det salte vand i fx Nordsøen (3-3,5% salt) giver en rigtig god opdrift.
Men endnu bedre opdrift giver det salte vand i Det Døde Hav. Vandet er så salt (32%), at man har svært ved at dykke under vandet. Sluger man noget af det salte vand, risikerer man at kaste op. På Dødehavets strande står der brusere med ferskvand. Skyller man sig ikke efter et bad, bliver kroppen fuldstændig hvid og ‘fedtet’ af salt, når vandet fordamper.
Vægtfylden af ferskvand er ca. 1 kg/liter, det vil sige, at 1 liter vand vejer ca. 1 kg. Vægtfylden af saltvand er større end 1 kg/liter, dvs. at 1 liter saltvand vejer mere end 1 kg. Vægtfylden af kroppen ligger meget tæt på vands vægtfylde.
Vægtfylden af kroppen kan mindskes ved at fylde lungerne med luft. Herved forøges kroppens rumfang, men vægten ændres næsten ikke. Omvendt kan du øge kroppens vægtfylde ved at puste ud og herved mindske kroppens rumfang. Det kan du forsøge dig med, næste gang du er ude og bade.
Eva Danielsen, KVL
En dåse er teknisk udstyr. Dåsen blev patenteret i 1810 og er siden blevet brugt til langtidsopbevaring af mad. Den har fordele over glas og plastik, da dåsen skærmer indhold for sollys og er mere robust.
Benyt dåser med forskelligt indhold. Din variabel er indholdet.
Benyt væsker med forskellig massefylde. Din variabel er massefylden.
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