Når havene skal renses efter et olieudslip, er der forskellige metoder, man kan bruge. Lav et mini-udslip med madolie i vand og undersøg, hvordan olien kan fjernes.
I dette forsøg skal du bygge en vindmåler, der kan måle vindhastigheden på vinden eller vindhastigheden på luften fra en føntørre.
Ud fra gennemsnittet af dine 3 målinger finder du antallet af omdrejninger per 10 sekunder. Gang resultatet med seks for at bestemme antallet af omdrejninger per minut.
Prøv at svare på følgende spørgsmål
Afstanden du målte fra centrum og ud til kanten, er radius for den omdrejende cirkel. Man kan bestemme omkredsen af en cirkel ved: cirklens omkreds = 2*p*radius (hvor p betyder pi, og pi = 3,14).
Hver gang vindmåleren drejer en omgang, vil den have bevæget sig omkredsens længde. Når man ved, hvor mange omdrejninger vindmåleren har drejet, kan dette ganges med omkredsen for at finde den totale længde, som vindmåleren har drejet, dvs.: total længde = omkreds*antal omdrejninger.
Det er her en god idé at omregne den totale længde til meter, fordi vindhastigheden angives i meter pr. sekund (forkortes m/s). Da der går 60 sekunder på et minut, divideres den totale længde med 60: Vindhastighed m/s = Total længde i meter/60 sekunder.
Regneeksempel:
Målt radius for vindmåleren: 5 cm antal omdrejninger på 1 minut: 210 omdrejninger. De 5 cm omregnes til meter ved at dividere med 100: 5/100 = 0,05 m.
Omkredsen bestemmes ved formlen: cirklens omkreds = 2*p*radius dvs. omkreds = 2* 3,14*0,05m = 0,314 m. På 1 minut (60 sekunder) har den drejet: 0,314 m * 210 omdrejninger = 65,94 m. Den totale længde, som vindmåleren har drejet, divideres med 60 sekunder, hvorefter enheden bliver meter/sekund (m/s):
65,94 m /60 s = 1,099 m/s
Hvis man ønsker vindens hastighed i km/t, ganger man med 3,6 – dvs. 3,6* 1,099 m/s = 3,95 km/t
Hvor hurtigt kan man gå/løbe/cykle? Da Michael Johnson i 1992 satte verdensrekord i 200 m løb, nåede han et kort øjeblik en max hastighed på 11,6 m/s. Løb han hurtigere, end vinden blæser i dag eller end vindhastigheden på føntørreren?
Man kalder det en orkan, når vinden blæser over 33 m/s. Vind skaber forandring i vejret, som vi oplever omkring os. Vinden distribuerer regnen og bærer store mængder af fugtighed fra havet ind over land, modererer temperaturer ved at sprede varm og kold luft hen over Jordens overflade og den hjælper os til at trække vejret bedre ved at sprede luftforureningen over de store byer.
Det globale vindsystem får sin kraft fra to kilder – Solen og Jordens rotation. Solen opvarmer hele tiden Jordens overflade og atmosfære. På grund af jordaksens hældning og Jordens krumning sker der en ulige opvarmning afhængig af sted og tid på året, hvorved høj- og lavtryksområder opstår og går til grunde i en evig cyklus.
Her på Jorden har vi et tryk, der ligger på ca. 1 atmosfærisk tryk (forkortes atm og er det samme som 101,325 kPa) ved havets overflade. Det er luftens vægt over os, der bestemmer trykket på os. Der er derfor, at jo højere oppe man er, jo lavere er trykket, fordi der er mindre luft til at trykke ned på en.
Luften er i konstant bevægelse, hvilket ændrer på trykket lokalt. Derfor deler man det op i høj- og lavtryk. Når trykket er under 1 atm, kaldes det for lavtryk, mens det kaldes for højtryk, når trykket er over 1 atm.
Til at forudsige vejret bruger metrologerne målinger om trykket fra vejrstationer over hele kloden. Ud fra målingerne kan de beregne vindhastighederne, fordi man ved, at vinden vil bevæge sig fra højtryk mod lavtryk. Det vil sige, at jo højere forskel der er mellem høj- og lavtryk, jo mere blæser det.
Et stopur kan både være en digital eller analog lav-teknologi. Der er mekaniske stopure, som er drevet ved at trække en fjeder op. Så er det digitale stopure, der bruger en krystaloscillator, hvis svingninger er ved en bestemt frekvens, således at tiden kan måles næsten ufatteligt præcist. Læs mere om stopure her.
Prøv at måle vindhastigheden forskellige steder i din have eller gård.
Prøv at måle vindhastigheden på forskellige tidspunkter.
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.