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.
Undersøg drivhuseffekten, og prøv at finde en forklaring på, hvordan den virker.
Prøv også Testotekets undersøgelse “Global opvarmning på dit køkkenbord”, hvor du selv skal producere CO2 og lave drivhuseffekt i en opvaskebalje!
Hvis det er overskyet den dag, du laver forsøget, så kan sollyset udskiftes med en kraftig glødelampe.
Prøv at svare på følgende spørgsmål:
Som du så, steg temperaturen mest i glasset med pappet i. Dette skyldes, at pappet absorberer meget af sollyset, mens sølvpapiret reflekterer det.
Du har nok bemærket i din hverdag, at både vand og syltetøjsglas er gennemsigtigt. Det betyder blandt andet, at synligt lys passerer uhindret gennem glas og vand uden at varme det op. Når lyset rammer det sorte pap i det ene glas, absorberes det, og energien fra lyset bliver brugt til at varme pappet op.
Idet pappet opvarmes, udsender det varmestråling eller infrarød stråling, der på sin vis er det samme som synligt lys. Den eneste forskel er, at bølgelængden af infrarød stråling er meget længere, og at det derfor ligger uden for det spektrum, vores øjne kan opfatte.
Vand og glas er ikke særligt gennemtrængeligt for infrarød stråling. Det betyder, at strålingen fra pappet absorberes i vandet, der varmes op. Når lyset rammer sølvpapiret i det andet glas, reflekteres det. Bølgelængden af lyset ændres ikke ved refleksionen, og lyset passerer derfor uhindret ud af syltetøjsglasset igen uden at aflevere energi i form af varme.
Det, der skete i syltetøjsglassene, minder lidt om den proces, der kaldes drivhuseffekten. Drivhuseffekten er med til at holde solens varme i atmosfæren. Når solens lys rammer Jordens overflade absorberes noget af lyset, som med pappet, og noget reflekteres, som med sølvpapiret. Et eksempel på områder der absorberer meget energi fra sollyset er skove og oceaner, mens de isdækkede egne reflekterer mest.
En del af den infrarøde stråling, der kommer fra Jordens overflade, bliver absorberet af atmosfæren og bidrager til at varme den op ligesom med vandet i glasset. Det er først og fremmest fordi luften indeholder vanddamp og CO2, at den kan absorbere den infrarøde stråling.
CO2 og vanddamp er nemlig drivhusgasser, hvilket betyder, at de begge er gode til at absorbere infrarød stråling. Vi kan være glade for, at der er noget CO2 i luften, for uden drivhuseffekten ville der gennemsnitligt være 30 grader koldere overalt på jorden.
Jo højere CO2- koncentrationen er i Jordens atmosfære, jo større del af den infrarøde stråling fra Jordens overflade vil blive tilbageholdt og bidrage til opvarmningen af atmosfæren. Stiger koncentrationen af CO2 i atmosfæren, vil det medføre en generel global opvarmning og sandsynligvis drastiske klimaændringer.
Den globale opvarmning har den konsekvens, at visse af de isdækkede egne på jorden er begyndt at smelte. Det betyder, at de reflekterende områder gradvist vil blive mindre, mens vil vil få større absorberende områder, hvilket kun vil bidrage til opvarmningen.
Vi forbruger alle en masse energi hver dag i form af f.eks. el og varme. En god del af den energi produceres ved forbrænding af fossile brændstoffer som benzin, gas, kul og olie, hvilket frigiver store mængder CO2. En typisk dansker har et personligt CO2-udslip på hele 6 tons hvert år.
Atmosfærens indhold af CO2 er igennem de sidste 100 år steget drastisk pga. menneskets CO2-udslip, og det totale CO2-udslip på verdensplan stiger stadig den dag i dag.
Ved at spare på energien i hverdagen, f.eks. bruge sparepærer og tage cyklen i stedet for bilen, kan du nedbringe dit personlige CO2-udslip og dermed hjælpe til at undgå en drastisk global opvarmning.
Termometre, der er baseret på væskesøjler, er en analog lavteknologi. Her benyttes en væske som kviksølv, der har en høj udvidelseskoefficient og derfor fylder væsentligt mere, når temperaturen stiger. Dette kommer til udtryk ved, at væskesøjlen stiger.
Stanniol er teknisk udstyr. Navnet stanniol er afledt af det latinske ord for tin, da stanniol eller sølvpapir i gamle dage blev lavet af tin. Nu fremstilles det af et tyndt lag aluminiumsfilm med en tykkelse på mindre end 0.2mm.
Prøv at ændre farven på pappet. Her er din variabel pappens farve.
Prøv at ændre glansen på pappet. Her er din variabel glansen.
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.