Faller mackan alltid upp och ner?
Årskurs: 4-6, 7-9
Ämnesområde: Kraft och rörelse
Har du tappat en smörgås någon gång? Landade den då med den kletiga sidan neråt? Just det! I detta experiment testar du om det verkligen är så, eller om det som kallas Murphys lag - det vill säga lagen om att allt som KAN gå fel går fel - bara är en myt.
Material
- Tre stora skivade formfranska, cirka 100 skivor.
- En eller helst flera brödrostar.
- Ett paket smör eller liknande.
- En porslinsassiett utan hög kant.
- En pappersassiett.
- En bred tuschpenna.
- Ett måttband.
- Några gamla dagstidningar.
- Eventuellt en digitalkamera eller smart telefon.
Tillverka
Rosta alla brödskivorna så att de blir lite styva.
Experimentet
Meningen är att utforma ett experiment som systematiskt testar om det är sant att smörgåsar oftast hamnar upp och ner när de faller från till exempel frukostbordet.
Efter två inledande experiment är tanken att eleverna på egen hand ska testa parametrar som de tror påverkar resultatet. Det handlar alltså om att ställa upp en hypotes, att designa och genomföra ett experiment samt att tolka utfallet av experimentet.
Experiment 1
Det inledande experimentet går ut på att visa om påståendet verkligen är sant: Landar smörgåsar oftare upp och ner än på rätt håll?
Bred ut några gamla dagstidningar som skydd för golvet. Tag en rostad macka och bred smör och/eller marmelad på den. Lägg smörgåsen med smörsidan uppåt på en assiett.
Ställ assietten vid en bordskant och för smörgåsen över assiettens kant tills den faller i golvet, se bild nedan. Notera på vilket håll mackan landar. Upprepa experimentet så att du får totalt 20 fall.
Experiment 2
Många tror att anledningen till att smörgåsen hamnar upp och ner är att det finns smör på ena sidan och att den sidan kommer neråt för att den är tyngre. Du ska nu därför testa om smöret har någon inverkan på resultatet.
Gör om det första experimentet med 20 rostade mackor utan smör. Skriv ett "S" med en tjock tuschpenna på ena sidan och låt denna föreställa smörsidan, det vill säga låt den ligga uppåt på assietten. Notera på vilket håll smörgåsarna landar.
Experiment 3
Efter dessa två inledande experiment är tanken att eleverna själva ska tänka ut olika saker att testa. Kanske har någon redan sett att smörgåsen roterar när den faller. I så fall ligger det nära till hands att prova om fallhöjden har betydelse. Låt 20 smörgåsar falla från högre höjd (cirka 2,5 meter) och notera resultatet.
Annat som kan testas är till exempel storleken på smörgåsarna och strävheten på assietten – jämför exempelvis porslin och papper.
Det kan också vara kul att testa om det har betydelse ifall smörgåsen faller rakt ner från bordet eller om den knuffas ut så att den faller en bit bort från bordet. Gör alltid 20 försök för varje ny parameter som testas.
Vad händer?
Smörgåsen glider längs assietten tills den når kanten. När smörgåsens tyngdpunkt kommer utanför kanten, tippar smörgåsen. Det betyder att smörgåsen börjar rotera runt assiettkanten.
När smörgåsen helt lämnat assietten fortsätter den att rotera runt sin tyngdpunkt tills den landar. Om höjden som smörgåsen faller ifrån är cirka 1 meter hinner smörgåsen rotera knappt ett halvt varv. Det betyder att den, normalt sett, bör hamna upp och ner. Lagen om alltings elände - Murphys lag - ser alltså ut att vara uppfylld!
En stor undersökning av hur smörgåsar faller genomfördes i Storbritannien 2001. Man experimenterade med fler än 21 000 smörgåsar, så statistiken var utmärkt!
Filma smörgåsen
Om du har tillgång till en digitalkamera eller smart telefon kan det vara roligt att försöka fotografera smörgåsen när den faller. Allra bäst blir det om kameran har en inspelningsfunktion för korta videosekvenser. Då kan du fotografera hela förloppet och se precis hur smörgåsen beter sig när den faller.
(Materialet ingår i Science Snacks och är översatt av NRCF med tillstånd av The Exploratorium, San Francisco. Besök deras hemsida för mer inspiration, ny flik)