Kommentarer till lekplatsuppgifterna

Kana

På den här stationen provar vi att låta olika saker rulla eller glida nedför kanan.
  • Låt olika föremål (er själva, kulor, leksaksbilar, klossar, ...) rulla/glida ner för kanan. Vilka går snabbast? långsammast? lika fort?
  • Kan man lägga något på kanan utan att det glider nedför? Prova med olika föremål och för olika lutningar på kanan (om den är bucklig!).
  • Kapprullning: Den breda, korta och lite buckliga kanan är bra till detta Börja med de två flaskorna: Vilken flaska rullar snabbast ned, den som är full med vatten, eller den betydligt tyngre sandfyllda flaskan? Gissa först vad du tror kommer att hända. Diskutera tillsammans - kanske vill ni rösta innan ni provar.
  • Hur gick det? Varför tror du det blir så?
  • Prova sedan andra föremål. Gör en lista från långsammast till snabbast
  • Hur fort glider olika föremål nedför kanan?
  • Hur fort rullar leksaksbilar av olika slag?
  • Hur fort åker ni själva?
  • Om ni hinner kan ni prova att ta tid på olika föremål. Det kan vara lättare i en lite längre kana. Bollarna kanske ni kan prova i den riktigt långa kanan?
  • Glidning handlar om friktion, där olika ytor har olika mycket friktion. Friktionen gör också att runda föremål börjar rulla. De får då "rotationsenergi" som beror på avståndet till centrum. Vattnet i flaskan följer inte med lika mycket i rotationen som sanden. Därför går vattenflaskan snabbare.
  • Bollar som är kompakta rullar lite snabbare än sandflaskan. Bollar som har all massa i ett skal rullar långsammare.

Karuseller och piruetter

  • Börja vid "Gungkarusellen". Ni behöver vara två för att gunga, och minst en person som hjälper till.
  • När ni sitter bra: En medhjälpare räcker fram något mjukt föremål i snöre (som "pendel") till dem som gungar. Starta sedan karusellen så att den gungar så lite som möjligt och helst bara snurrar.
  • Medan gungkarusellen åker runt: Starta pendeln, men håll sedan handen stilla så att den får gunga på egen hand.
  • Vad tror du ska hända? Vad hände? Prova igen! Varför blev det så, tror du?
  • Byt plats så att de andra får prova att åka i karusellen.
  • Nästa experiment är att kasta boll till den som är på andra sidan. Tror du att det går - eller kommer stolpen i vägen? Prova några gånger!
  • Hur ser bollen ut att röra sig för den som åker runt med karusellen? För den som står på marken? Prova igen och byt plats!
  • Detta är en miniatyrversion av Foucaults berömda experiment för att demonstrara att jorden roterar. Han hängde upp en lång pendel i Pantheon i Paris. Jordens rotation gör att det ser ut som om pendeln byter riktning.
  • Bollen rör sig "i princip" rakt framåt, men för den som snurrar med verkar den böja av. Det gör att den kan träffa personen som sitter på andra sidan. Effekten är uppnämnde efter fransmannen "Coriolis" som studerade krafter på maskindelar i roterande maskiner.

Gunga 1

  • Kan du gunga "tvilling" eller "syskon" med en kamrat?
  • Kan ni gunga tvilling om en av er står och en sitter? Om inte, vem gungar fortast?
  • Kan du gunga tvilling med en tom gunga? (Be någon på marken om hjälp med att släppa den tomma gungan i rätt ögonblick)
  • Sätt igång två tomma gungor. Gungar de lika fort? Spelar det någon roll om de gungar lika högt?
  • Hoppa upp och tag fart. Blunda ett tag och känn växlingen mellan att vara tung och lätt Vilka krafter verkar på dig under gungandets olika delar? När känner du dig tyngst? Lättast?
  • Tag med en liten spiralfjäder ("slinky"). Var under gungandet tror du att blir den längst? Kortast? Prova!
  • En svängning karaktäriseras av: Period, amplitud, och fas. Period är den tid det tar för en gunga att göra en hel svängning (= både fram och tillbaka). Amplituden beskriver hur högt man gungar och fas beror på var under svängningen man är. När man gungar tvilling är både period, amplitud, och fas de samma för de båda gungorna. Om man gungar "syskon" måste period och amplitud vara ungefär de samma, men gungorna är precis i motfas, en gungar framåt när den andra gungar bakåt.
  • Gungans period beror inte på massan och mycket litet på amplituden.
  • Gungans period beror på längden. En pendel med längden 1m har en halvperiod på omkring 1s. Med 4m pendel fås en halvperiod på 2s, osv. (Eftersom svängningstiden beror på pendellängden är det svårt att gunga "tvilling" med en tom gunga om man själv står upp - då blir ju pendeln kortare!)
  • Lättast i vändlägena, tyngst i botten. Spiralen blir kortast i vändlägena, längst i botten. Uttöjningen beror på hur många "g" den utsätts för.

Gunga 2

  • Tag med en flaska som är halvfull med någon färgad vätska. Håll flaskan mot gungans botten (i linje med kedjan). Hur tror du att vätskeytan kommer att stå när du gungar? Varför?
  • Prova. Vad hände?

  • Mät kedjans längd
  • Mät svängningstiden för en gunga. Svängningstiden eller "perioden", T, talar om hur lång tid det tar för gungan att gå fram och tillbaka. Bäst är att ta tiden när gungan passerar nedersta punkten. Starta stoppuret och säg "noll" första gången och räkna sedan upp. När du kommer till "fyra" har du mätt två hela perioder.
  • En gunga är ett exempel på en pendel. Ett annat exempel är en jojo som börjar svänga. Hur ändras svängningstiden om man kortar snöret? Mät svängningstid för ett par olika längder och skriv in resultaten till höger.
  • Vad tror du påverkar en pendels svängningstid?
  • Går det att gunga på månen? Blir det någon skillnad?
  • Vattenytan håller sig parallell med sitsen ("vågrät" är vinkelrät mot "lodrät")
  • T^2=4pi^2*(l/g)
  • På månen är tyngdkraften svagare, pendeltiden blir därför längre.

Klätterställning + Gunga och karusell- reserv

  • Stor eller liten - vem faller fortast? Klättra upp på klätterställningen och prova att släppa olika föremål.

  • Låna en elektronisk accelerometer med väst och gunga med den.
  • Prova någon av de snurrbara stängerna, "piruetterna". (det finns några rent vertikala på den norra delen av lekplatsen) Sätt lite fart medan du hänger ganska långt ut. Dra sedan in kroppen - vad händer? Hur känns det?
  • Vad händer om du sedan släpper ut kroppen igen
Alla saker faller lika fort (F=ma=mg) - Galileos berömda experimen i Pisa. MEN lätta stora saker faller långsammare. Prova att konstruera fallskärm e.d. till något av föremålen.


Läs mer på http://physics.gu.se/LISEBERG/ och http://physics.gu.se/lekplats
Ann-Marie.Pendrill@fysik.lu.se