Iskolai Biológiai Központ Hannover - PDF ingyenes letöltés
Iskolai Biológiai Központ Hannover Vinnhorster Weg 2, 30419 Hannover Tel: 0511-16847665/7 Fax: 0511-16847352 E-mail: [email protected] Természet- és technológiai projektek tanítása 19:59 Javaslatként órákra, munkacsoportokra, projekthetekre és iskolai kirándulásokra: Heureka: felhajtóerő Általános iskola Úszás Úszó Lebegés 15 tanulási állomáson Amikor belemártja az ujját a vödör vízbe. O semmi nem változik O a vödör nehezebbé válik O a vödör könnyebbé válik Üdvözöljük Archiméziában, a felhajtó képesség titokzatos országában. 15 játék- és tanulási állomáson szeretnénk megismertetni hallgatóit az úszás, az úszás és az aláfutás fizikájával. A fizikának a legkellemesebb oldaláról kell megmutatnia magát. Ahhoz a mottóhoz híven, hogy egy kérdés nemesebb, mint a válasz, a kíváncsiságot és a játékos kísérletezést szeretnénk a fizikai jelenségek szabályszerűségébe való betekintés elé helyezni. Ez azt is jelenti, hogy a matematika háttérbe szorulhat. Archimedesia a kísérleti fizika földje is. Hannoveri Brooding és Iskolai Biológiai Központ, munkasegély 19:59 1
1 Könnyű dolgok úsznak, nehéz dolgok nem - igaz? Kék bálna úszik át a mély tengeren. Ha le tudna nézni a messze alatta lévő óceánfenékre, akkor szédülhet. Miért nem zuhan össze? A kék bálna határozottan erős és jól tud úszni. De vajon éjjel-nappal csinálja? Az egész élete? Vagy tartalmaz annyi levegőt, hogy mentőmellényként viselkedik? A sekély vízben elveszett bálnát saját súlya összetöri. A tengerben azonban egy bálna kilőhet a vízből, majd másodpercekig repülhet. Ez az erejéért beszél. De a bálnák soha nem alszanak? Mi köze a súlynak ahhoz, hogy egy tárgy lebeg-e vagy sem? Egy kis kísérletnek meg kell mutatnia, hogy minden nem olyan egyszerű, mint amilyennek látszik: Előtted van egy doboz, amelybe nem tudsz belenézni. Hat doboz van a dobozban. Egy hurkot tartalmazó szál lóg minden tárgyról. A szál segítségével kissé felhúzhatja az objektumot. Döntse el, melyik tárgy úszik és melyik nem! Úszások Menjen A O O B O O C O O D O O E O O F O O alá. Ezután óvatosan emelje fel a dobozt, és nézze meg a tárgyakat! Iskolai Biológiai Központ Hannover, munkamegoldás 19:59 3
2 nehéz dolgok is úsznak! Szüksége van: 1 több darabra vágott seprűnyél, 1 tál, víz A múltban a legtöbb hajó fából készült. A fa valójában lebeg. Ennek ellenére a hajók lementek, és most a tengerfenéken fekszenek. A hajót nem szabad túlterhelni, és nem merülhet túl mélyen a vízbe. Előtted egy fűrészelt seprű több darabja van. Különböző súlyúak. Gondoljon bele, mi történik, ha a vízbe teszi! O A hosszabb darabok mélyebbek, mint a rövidebbek. O A rövidebb darabok mélyebbek, mint a hosszabbak. Ó, nagyon hosszú darabok mennek alá. Ó, nagyon rövid darabok egyáltalán nincsenek elmerülve. O Minden darab egyformán mélyre merül. Tegye egymás után a darabokat a vízbe, és alaposan nézze meg! 4 Hannoveri Iskolabiológiai Központ, munkamegoldás 19.59
3 Mennyi homokot hordozhat a hajó? Szüksége van: 2 egyforma lapos konzervre (halkonzerv), 1 tálra, 1 asztali mérlegre, száraz homokra, vízre. A lapos kannát óvatosan töltse fel annyi száraz homokkal, hogy alig lebegjen. Ha a kanna töltés közben alá kerül, meg kell ismételni a kísérletet új homokkal. Ellenőrizze, hogy a konzerv hajó vízszintesen van-e. Ha nem, akkor egyenletesebben kell elosztania a homokot. Töltse fel a második kannát annyi vízzel, hogy az olyan mély legyen, mint az első doboz. Hogy érted? Jelölje be! O Mindkét doboz a széléig megtölthető anélkül, hogy süllyedne. O Mindkét kannát meg lehet tölteni ugyanolyan mennyiséggel, de nem a széléig. O A kannákat több vízzel lehet feltölteni, mint homokkal. O A kannákba több homokot lehet tölteni, mint vizet. Próbáld ki! Helyezze a két kannát egy skálára, és hasonlítsa össze a súlyukat. O Az egyik kannában lévő homok súlya nagyobb, mint a másik dobozban lévő víz. O Az egyik kannában lévő homok pontosan annyit nyom, mint a másikban lévő víz. O Az egyik kannában lévő homok súlya kisebb, mint a másik dobozban lévő víz. Iskolai Biológiai Központ Hannover, munkamegoldás 19:59 5
4 Milyen súlyt hordozhat a víz? Szüksége van: 2 könnyű műanyag pohárra, 1 vödörre, 1 asztali mérlegre, száraz homokra, vízre. Tegyen egy csészét egy vízzel töltött vödörbe. Óvatosan töltse meg a csészét annyi homokkal, hogy a széléig süllyedjen anélkül, hogy süllyedne. Nagyon ügyesnek kell lenned: Óvatosan terítsd szét a homokot az ujjaiddal, hogy a csésze egyenesen a vízben feküdjön. Ügyeljen arra, hogy a pohárba ne folyjon víz! Helyezze a bögrét az asztali mérleg egyik lemezére. Helyezzen egy második üres bögrét a másik tányérra. Gondoljon arra, mennyi vizet kellene töltenie az üres pohárba, hogy mindkét csésze egyformán nehéz legyen. Így mindkét csésze egyformán nehéz és a mérleg egyensúlyba kerül. O mindkét poharat egyformán magasra kell tölteni homokkal vagy vízzel. A csészékben kevesebb víznek kell lennie, mint a homok. Ó, a második poharat szélig kell tölteni vízzel. O mindkét csészét a széléig meg kell tölteni. Próbáld ki! Melyik találgatás helyes? 6. Iskolai Biológiai Központ Hannover, munkamegoldás 19:59
5 Ússz, ne ússz, ússz. Szüksége van: 1 pohár, 1 csészealj, 2 egyforma könnyű műanyag pohár, 1 mérleg, különféle tárgyak Helyezze az ivópoharat a csészealjra. Töltse fel vízzel a széléig. Most hagyja, hogy különféle dolgok csúszjanak a vízbe. Ne merítse ebbe az ujjait. Fogja el a kiömlött vizet az aljjal. Öntse a vizet a csészealjra a műanyag pohárba. Vegye ki a vízbe az elmerült tárgyat, engedje le a csészealj felett, és tegye a második műanyag pohárba. Hasonlítsa össze a két csésze súlyát skálán! Mit gondolsz? O Az úszó tárgyak könnyebbek, mint az általuk kiszorított víz. O Az úszó tárgyak ugyanolyan nehézek, mint a kiszorított víz. Ó, az elsüllyedt tárgyak nehezebbek, mint az általuk kiszorított víz. Ó, az elpusztuló tárgyak könnyebbek, mint az általuk kiszorított víz. Iskolai Biológiai Központ Hannover, munkamegoldás 19:59 7
11 Honnan származik a felhajtóerő Szüksége van: 1 lufi, 1 átlátszó cső, 1 gumiszalag, 1 akvárium, víz Fújja fel háromszor a lufit. Tehát puhává válik. Húzza a ballont a tiszta műanyag csőre. Töltse fel a tömlőt vízzel. Tartsa függőlegesen a tömlőt, és engedje, hogy a víz belefolyjon a ballonba. Mártsa be a lufit a vödörbe. Mit veszel észre? (Itt két keresztet készíthet!) O A lufi egyre nagyobb. O A lufi egyre kisebb. O A léggömb akkora marad, mint volt. O A tömlőben a víz felemelkedik. O A tömlőben a víz süllyed. O A tömlőben lévő víz ott marad, ahol volt. Miert van az? (Itt két keresztet készíthet!) O A lufiban lévő víz vissza akar menni. O A vödörben lévő víz súlya nyomja a léggömböt. O A ballonban lévő víz a csőbe tolódik. O A léggömbben lévő víz könnyebb, mint a körülötte lévő víz. Ezért megy fel. Iskolai Biológiai Központ Hannover, munkaközvetítés 19:59 13
15 A rohadt felhajtóerő: Van mit elgondolkodni és kipróbálni Helyezzen egy 5 literes vödröt egy asztali mérlegre. Helyezzen 4 kg súlyokat a mérleg másik oldalára. Töltse fel a vödröt annyi vízzel, hogy a mérleg nyelve vízszintes legyen. Túl sok vizet vesz ki egy bögrével. Gondoljon bele, mi fog történni, ha az ujját belemártja a vízbe. Indokolja feltételezését! Próbáld ki! Mi történik? O Semmi sem változik. O A kanál könnyebbé válik. O A kanna nehezebbé válik. Próbáljon súlyokat hozzáadni vagy eltávolítani. Mérheti a saját ujját, vagy ez nonszensz? Igaz vagy hazug A két vödöres diéta Álljon két asztal között a mérlegen. Minden asztalon van egy vízzel töltött vödör. Mártsa mindkét karját a vödrökbe anélkül, hogy hozzáérne a vödrökhöz. O Te egyre nehezebb O Te egyre könnyebb O Semmi nem változik: Ugyanolyan nehéz maradsz, mint korábban. Húzd ki a karjaidat a vízből. Használt-e valamilyen étrendet? Hannoveri Iskolai Biológiai Központ, munkamegoldás 19:59 17