En helt simpel højttaler kan laves med en spole, en magnet og højttalermembran.
Forsøget er oplagt til byg-selv-aktiviteter i en klasse.
Har du tænkt over, hvordan det kan lade sig gøre, at en fodboldspiller kan sparke bolden uden om forsvarsmuren eller score fra et hjørnespark? I dette forsøg bruger vi to flamingo-engangskopper til at demonstrere Magnus-effekten, der bl.a. er grunden til, at en fodbold ændrer sin bane, når man laver et skruet spark.
VIGTIGT – læs dette sikkerhedsafsnit, inden du går i gang. Hvis kopperne slippes fra et højt sted, skal eleverne sikres. Der bør således være en lærer tilstede.
I forsøget er brugt Papirladens termobæger (polystyren/flamingokopper) af denne type.
Prøv at svare på følgende spørgsmål:
Flere kræfter påvirker kopperne eller en bold i bevægelse. Tyngdekraften vil søge at trække den mod Jorden, luftmodstanden vil søge at bremse den. Endelig vil forskellen i lufthastigheden over og under den roterende genstand påvirke – det er Magnus-effekten.
Når vi spinner kopperne, vil luften, der møder bunden af kopperne, trækkes imod bevægelsesretningen, og luften, der møder toppen af kopperne, trækkes medbevægelsesretningen. Havde kopperne trillet på en overflade og ikke i luften, havde de lavet et spin i den modsatte retning.
Da der er luftmodstand (altså gnidningsmodstand eller friktion) mellem luften og koppen, vil luften bremses op i bunden af kopperne, hvor de roterer imod bevægelsesretningen. Omvendt vil luften i toppen af kopperne blive trukket med rundt langs kopperne og blive sendt skråt nedad bag ved koppen.
Newtons tredje lov (kendt som aktion er lig reaktion) fortæller os, at hvis der er luft, der sendes nedad, må koppen blive skubbet opad. Den kraft, der presser kopperne opad, er modsatrettet tyngdekraften, og kopperne falder derfor langsommere.
Man kalder det for Magnus-effekten, når rotationen af kopperne skaber en kraft, der afbøjer banen for kopperne. Man kender det fra flere sportsgrene fx fodbold, hvor en skruet bold kan ændre retningen på bolden så meget, at en dygtig fodboldspiller fx kan score fra et hjørnespark. Man kender det også fra affyring af kanonkugler eller moderne teknologi, hvor Magnus-effekten udnyttes på skibsfart.
Artikel om Magnus-effekten på wikipedia
Overraskende video om Magnuseffekten
Video om baggrunden for Magnuseffekten
Gaffatape er teknisk udstyr. Tapen er lavet af et vævet materiale lamineret på PET-plastik. Limen afhænger af anvendelsen. Gaffatape bruges når der er behov for en stærk, smidig og klistret tape. Læs mere her.
Prøv evt. at spinne en kop meget langsomt og en kop meget hurtigt, og tag tid. Din variable er spinhastigheden.
Prøv at udføre forsøget ved forskellige vindhastigheder. Lav evt. Testotekets vindmåler
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.