Eksperiment
Papirmuskler
Lærerplanmål -Naturfag:
- Beskrive hvordan muskler og skjelett fungerer, og knytte dette til bevegelse
- Samtale om hva energi er, og utforske ulike energikjeder
Du trenger:
- To like store kataloger, for eksempel IKEA, Clas Ohlson eller Biltema.
Slik gjør du:
Åpne begge bøkene og flett ryggomslagene minst halvveis.
En og en fletter inn sidene i de to bøkene ved å brette ned en side fra venstre bok, deretter en side fra høyre bok på toppen av det, og deretter en side fra venstre bok igjen.
Fortsett å veksle på denne måten i omtrent et dusin sider.
Forsøk å dra dem fra hverandre ved å dra i permene.
Klarer du det?
Utforske og observer:
- Hvor enkelt er det å trekke bøkene fra hverandre? Kan du gjøre det? Hva om du henger bøkene vertikalt ved å holde i bare en av dem - kan de støtte sin egen vekt?
- Start på nytt og flett inn flere sider enn du gjorde første gang.
Gjenta testprosessen, og prøv forskjellige tester for å se om du kan trekke bøkene fra hverandre. Kan bøkene holde sin egen vekt hvis du henger dem loddrett? Kan du gjøre "dragkamp" med en annen person for å trekke dem fra hverandre? - Fortsett å utføre testene etter å ha flettet flere og flere sider til du ikke lenger kan trekke bøkene fra hverandre. Er du overrasket over hvor mye kraft bøkene kan støtte? Hvor mange sider måtte du legge sammen før du ikke lenger kunne trekke dem fra hverandre?
Hva er det som skjer?
Det var sikkert ganske enkelt å trekke bøkene fra hverandre når bare få sider ble sammenflettet. Når du fletter inn flere og flere sider, blir det overraskende vanskelig å trekke dem fra hverandre - til det ble umulig å skille dem fra hverandre! Grunen for det er friksjon.
Du opplever friksjon hver dag. Når du går, det er friksjon som hindrer føttene i å skli på gulvet. Tenk deg hvis hver overflate var like glatt som is - det ville være veldig vanskelig å komme seg rundt! Friksjon er en type kraft, eller et "trykk" eller et "trekk", som kan virke på gjenstander.
I fysikk bestemmes friksjonskraften mellom to flater av noe som kalles friksjonskoeffisienten. En høyere friksjonskoeffisient betyr at det vil være mer friksjon mellom to flater, eller de vil være mindre "glatte." For eksempel har gummisålene på skoene dine og et teppebelagt gulv en mye høyere koeffisient enn skøyter på is. Mengden friksjon avhenger også av noe som kalles normal kraft. I denne sammenheng betyr "normalt" "vinkelrett på overflaten." En høyere normal kraft vil gi høyere friksjon. Tenk deg for eksempel to identiske pappesker som sitter på tregulv. En boks er tom og veldig lett, og en er full av ting og veldig tung. I begge tilfeller er friksjonskoeffisienten (mellom papp og tre) den samme. Den tyngre esken vil imidlertid være mye vanskeligere å skyve over gulvet. Dette er fordi det er en høyere normal kraft mellom boksen og gulvet, så det er mer friksjon.
Det viser seg at når du prøver å trekke de to bøkene fra hverandre, blir de sammenflettede sidene i midten klemt hardere sammen - dette øker den normale kraften mellom dem, og øker dermed den generelle friksjonen. Dette betyr at jo mer du trekker, jo høyere friksjon, og jo vanskeligere er sidene å trekke fra hverandre!
Selv om den klassiske demonstrasjonen av dette prosjektet bruker store telefonbøker, fungerer den bra selv for mye mindre volumer, inkludert klistrelapper.