Gå til hovedindhold

Et vandur

Livet er opstået i vand - videnskaben på besøg 2016

Hvorfor mon?

  • Hvordan virker et ur?
  • Hvordan kan et ur køre på vand?
  • Hvordan kan man lave sit eget ur?

Inden du starter

Det kan du bruge:

  • En stor sodavandsflaske (1,5 eller 2 liter). Det er nemmest at skære i de tyndere plastflasketyper
  • Gerne et par ekstra skruelåg til sodavandsflasken
  • En vandfast tusch
  • En kniv
  • Noget til at lave hul i skruelåget på sodavandsflasken. Fx et bor, en syl eller et stykke ståltråd, der varmes op med en lighter, så man kan smelte et lille hul
  • En vask eller en beholder, som vandet kan løbe ned i
  • Evt. et stativ til at holde flasken
  • Et stopur (fx en mobiltelefon)

Sikkerhed:

Til indskolingen og mellemtrinnet bør pkt. 1 og 2 være forberedt af læreren. Man skal passe meget på, at man ikke får vand på sin mobiltelefon.

Pris pr. forsøg:

3 kr. (pantværdien for en stor sodavandsflaske)

Tip til indkøb:

Man kan bede eleverne om at tage en tom plastflaske med hjemmefra. Der skal bruges én pr. gruppe.

Sådan gør du

  1. Skær bunden af sodavandsflasken med kniven
  2. Lav et lille hul i midten af skruelåget. Størrelsen af hullet er meget vigtig. Start med at lave et lille hul, der senere kan udvides, hvis det er nødvendigt
  3. Spænd flasken fast i stativet med skruelåget nedad
  4. Sæt flasken ind over vasken eller beholderen til vand
  5. Fyld flasken op med vand samtidig med at du holder for hullet i bunden, så vandet ikke løber ud
  6. Markér vandstanden i flasken ved at sætte en præcis streg. Dette er nulpunktet for uret.
  7. Læs punkt 8 til 12 før du går videre
  8. Der vælges en person til at være tidstager og til at være notør
  9. Hav en sprittusch klar
  10. Slip fingeren for hullet samtidig med at stopuret startes
  11. Hvert 5. sekund giver tidstageren signal, og notøren sætter en streg på flasken, der hvor vandstanden er. Dette gøres, indtil flasken er tom
  12. Der skal være gået mindst 3 minutter fra start til slut. Hvis ikke, gentages noteringen med et mindre hul i låget
  13. Nu har du lavet et vandur. I kan lave en konkurrence i klassen om, hvem der har lavet det mest præcise ur. Jeres lærer vælger en tilfældig tid inden for intervallet mellem 10 sekunder og 3 minutter. Alle hælder vand i deres ure, og vinderen er dem, som kommer tættest på den tid, læreren har valgt

Du kan se en video at forsøget her:

Hvad tror du?

  • Hvorfor løber vandet ved en tidstagning hurtigere i begyndelsen, end det gør til sidst?
  • Hvilke faktorer påvirker, hvor hurtigt vandet løber ud af flasken?
  • Hvad kunne man gøre for at forbedre dette forsøg?
  • Hvor stor er den procentvise usikkerhed på jeres ur?
  • Er der nogle fejlkilder til dette forsøg?

Forklaring

Mennesket har i årtusinder eksperimenteret med at måle tid og lave præcise ure. Et af de første ure, man opfandt, var vanduret.

Denne form for vandur fungerer ved, at vandet løber ud gennem et hul i bunden af beholderen. Jo højere vandsøjlen er ovenover hullet, desto større tryk vil der være, og desto hurtigere vil vandet løbe ud. Efterhånden som mere og mere vand løber ud af flasken, vil trykket falde, og vandet vil efterhånden løbe langsommere.

Størrelsen af hullet er vigtig for indstillingen af uret. Det er nemlig hullets størrelse, der afgør, hvor meget vand der kan passere, og dermed hvor hurtigt uret løber. For at få den størst mulige præcision inden for intervallet 10 sekunder til 3 minutter, skal man sørge for at udnytte hele flaskens volumen. Dvs. at når flasken er helt fyldt, skal vandet gerne løbe så hurtigt, at det tager 3 minutter, før den er tom. Hvis der går længere tid, mister man præcision, da de 3 minutter så fylder en mindre skala på flasken. I så fald kan man justere størrelsen ved at udvide hullet en lille smule.

Vejen til fremtiden

At mennesket altid har været interesseret i at lave ure skyldes, at man gerne vil kunne måle tiden. På den måde kan man nemlig blive klogere på, hvad der sker fremadrettet. Dette forsøg er i virkeligheden en undersøgelse af en lille bid af fremtiden: man laver et instrument, der kan fortælle præcist hvor langt inde i fremtiden, flasken vil være tømt for vand. 

Kilde

Søren Storm og Kasper Berthelsen