MEKANIK. Välkommen till en utedag med oss fortbildning för dig!

Transkript

1 MEKANIK För vem: Skolår 5-9 När: mars-dec Välkommen till en utedag med oss fortbildning för dig! Syftet med våra utedagar är främst att sprida intresse för och kunskap om utomhuspedagogik till personal på Enköpings grundskolor. Vi förväntar oss därför att deltagande personal betraktar samarbetet med oss som fortbildning och försöker tillägna sig aktiviteterna så att man senare kan använda dem i sin egen undervisning. Ditt eget agerande vid de olika aktiviteterna kan variera beroende på övningens art och det är något vi kan diskutera på plats. För att göra våra teman så lätta som möjligt att tillägna sig föredrar vi att de flesta aktiviteterna genomförs i skolans närmiljö och vi försöker planera dem så att de är enkla att genomföra och inte kräver dyr specialutrustning. Exempel på hur temat är kopplat till Lgr-11s förmågor och centrala innehåll Temat Mekanik tränar nedanstående naturvetenskapliga förmågor: Använda kunskaper för att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör energi, teknik, miljö, samhälle, hälsa, naturbruk och ekologisk hållbarhet Genomföra systematiska undersökningar Använda begrepp, modeller och teorier för att beskriva och förklara samband i människokroppen, naturen och samhället VAD? FÖR VEM Centralt innehåll åk 4-6 Centralt innehåll åk 7-9 Mekanik åk 5-9 Fysik: Krafter och rörelser i vardagssituationer och hur de upplevs och kan beskrivas Mätningar och mätinstrument, till exempel klockor, måttband och vågar och hur de används i undersökningar. Teknik: Ord och begrepp för att benämna och samtala om tekniska lösningar. Fysik: Krafter, rörelser och rörelseförändringar i vardagliga situationer Hävarmar och utväxling i verktyg och redskap, till exempel i saxar, spett, block och taljor. Teknik: Ord och begrepp för att benämna och samtala om tekniska lösningar.

2 Vi arbetar praktiskt ute i skogen med hela kroppen. Målet är att förstå olika begrepp och företeelser kring mekanik. Eleverna delas i tre grupper som arbetar med att lösa uppgifter tillsammans. Förarbete: Utrustning som eleverna ska ha med: mugg, tallrik (av plast), bestick, sittunderlag samt lämpliga kläder inklusive stövlar och regnkläder vid risk för regn. Betona för eleverna vikten av rätt skor på fötterna. Blöta och frusna fötter kan förstöra en hel dag. Matsäck innehållande litet mellanmål och gärna varm dryck är trevligt att ha med. Vi har alltid en fikapaus inlagd på förmiddagen. Utedagen: Här nedan följer en sammanställning över temats olika delmoment och hänvisningar till litteratur. Obs! Eftersom planeringen av temat skiljer sig åt från gång till gång beroende på antal grupper, gruppstorlekar, ramtider, åldrar m.m. stämmer listan förmodligen inte fullständigt. 1. Köpman på medeltiden Tidsåtgång: 40 minuter Material: Pinne i skogen, rep. Syfte: Hävstångsprincipen Lämpligt skolår: 7 9 Genomförande: Häng pinnen i en tamp under en kraftig trädgren så att det kan hänga någorlunda horisontellt. Häng en okänd vikt i ena änden och en känd vikt i andra änden. (jag brukar ta en vattendunk på 4 kg) Försök att justera alltihop så att pinnen hänger vågrätt. Mät avståndet, beräkna den okända vikten. Fundera över om man kan göra en balansvåg av några rep, en pinne, ett måttband och en känd vikt. Ge uppgiften till eleverna som ett problem att lösa. Fakta Många vågar bygger på hävstångsprincipen. Till exempel en så kallad bessman eller en balansvåg som man hade hos skolsköterskan. Hävstångslagen innebär att F1 l1 = F2 l2 F1 = kraften hävarm 1 (N) l1 = hävarm (m) F2 = kraften med hävarm 2 (N) l2 = hävarm 2 (m)

3 2 Friktion enkla maskiner Låt eleverna upplev dragkrafter och friktion tex genom att dra vagn eller kälke på olika underlag och med olika vinkel på draghandtaget. Klassisk dragkamp ger ett tävlingsmoment (samverkande- o motv. krafter). Enkla maskiner: Det man vinner i kraft förlorar man i väg. Dragkamp Två personer håller i stavarna och drar dem isär. En person håller i repet och drar stavarna ihop. Repet går den längre vägen och vinner i kraft. Lyft en 25-liters vattendunk med hjälp av ett rep som ligger runt en grov gren på ca. 2,5 m höjd. Testa med olika längd på repet. 3 Tyngdpunkt Var har du din tyngdpunkt? Balansera dig fram till ett svar!

4 Hur högt en människa kan hoppa beror på hur högt hon förmår lyfta sin tungdpunkt. Men var finns kroppens tyngdpunkt och kan vi påverka tyngdpunktens läge i kroppen? Med hjälp av en bräda får du svar på frågorna. En ca 2,5 m lång bräda, 25 cm bred och minst 2-3 cm tjock. En kloss eller något liknande som kan fungera som understöd. (Brädan kan också läggas över en tröskel.) Alternativt några brädbitar som sammanfogas till ett H-format stöd enligt fotot nedan. Några bitar styv skumplast el. dyl. för att fästa under brädans ändar Ett måttband. För att brädan ska balansera stabilt kan man bygga ett H-format stöd att lägga brädan över. Fördelen med detta är att understödet ligger stadigt på golvet och att brädan därmed är stabil. Ett alternativ är att balansera brädan t.ex. över en tröskel. Det viktigaste är att stödet inte flyttar sig i förhållande till brädan. Fäst en tunn bit av något mjukt material på undersidan av brädans ändar. Detta gör balansakten mindre plågsam för den som ligger på brädan! Utan isolering slår brädan hårt i golvet när den tippar. Eftersom brädan är jämntjock sammanfaller mittpunkten med brädans tyngdpunkt. Mät upp och markera tydligt var brädans mittpunkt är.

5 Lägg brädan med dess mittpunkt rakt ovanför stödet. Finjustera så att brädan precis kan balanseras - då ligger stödet som det ska, rakt under brädans mittpunkt. Lägg dig nu på brädan med armarna längs kroppen och försök hitta det läge där du (och brädan) precis balanserar över stödet. Se till att brädans mittpunktsmarkering hela tiden är rakt ovanför stödet. När du finner balans har du din tyngdpunkt rakt ovanför stödet. Mät avståndet från huvudknoppen till din tyngdpunkt. Försök nu flytta din tyngdpunkt genom att lyfta armar och/eller ben. Sök för varje ny position upp läget där du uppnår balans. Hur mycket kan du som mest flytta din tyngdpunkt? Mät!

6 Precis som i snackset "Tyngdpunkten" balanserar vi oss fram till tyngdpunktens läge. Eftersom du ligger på en bräda, som ju har sin tyngdpunkt, är det din och brädans gemensamma tyngdpunkt du bestämmer. Det är därför det är så viktigt att brädan inte rubbas ur sitt läge, utan hela tiden har tyngdpunkten/mittpunkten rakt ovanför stödet. När du lagt dig så att du (och brädan) balanserar har du din tyngdpunkt rakt ovanför brädans - och rakt ovanför stödet! Se bilden. När Kajsa Bergqvist sommaren 2003 satte sitt personrekord i höjdhopp, löd detta på 2,06 m. Det betyder förstås att hela kroppen (på något sätt) passerade över höjden 2,06 m. Men hoppade hon verkligen upp drygt 2 meter över marken? Nej, vi bör nog snarare titta på hur många meter hon lyfte sin tyngdpunkt. Du har i detta snackset sett att du genom att flytta armar och ben kan ändra tyngdpunktens läge. På samma sätt gör en höjdhoppare. Nästa gång du ser ett höjdhopp ska du titta på hur hopparen drar upp armarna och låter benen hänga ner så att kroppen bildar en "båge" över ribban. På detta sätt minimerar hopparen höjden som hon verkligen behöver lyfta kroppen från marken. Man brukar säga att alla djur och människor kan hoppa, dvs. lyfta sin tyngdpunkt, ungefär lika högt. Denna höjd ligger runt 1-1,5 meter, och det stämmar ganska bra - både för gräshoppor och höjdhoppare!