Rulla på rutschbana
Årkurs: F-3, 4-6
Ämnesområde: Kraft och jämvikt, Kraft och rörelse, Energi
Att låta olika föremål rulla ned för en rutschbana kan utgöra ett bra sätt att få i gång nyfikenheten och experimentlustan. Vad rullar fortast? Prova med bollar, kulor, burkar, flaskor med mera. Efterhand kan man börja göra mer systematiska undersökningar och diskutera observationerna med hjälp av olika fysikaliska modeller.
Gå ut och rulla, observera och bli överraskad!
Börja till exempel med att undersöka hur fort olika bollar rullar. Rulla dem två och två så går det lätt att jämföra. Efter att ha provat olika kombinationer kan det vara lämpligt att börja med mer systematiska undersökningar.
Olika material och storlek
Välj bollar med olika färg, material, massa och storlek. Går det att hitta bollar som rullar lika fort? Det bör gå att hitta ett par olika grupper av bollar, där alla bollarna i gruppen rullar lika fort. Försök att hitta mönster.
När systemet börjar klarna för hur bollarna rör sig kan man gå vidare och rulla olika flaskor eller burkar. Blir det skillnad om man fyller flaskan med vatten eller sand? Rullar köttsoppa lika fort som svampsoppa? Ni kan säkert hitta många fler föremål att rulla.
Efter de systematiska undersökningarna av olika slags bollar, burkar och flaskor kan man gå vidare och använda fysikens begrepp, modeller och teorier för att beskriva och förklara de fysikaliska sambanden. I detta experiment är energi ett centralt begrepp.
Lägesenergin omvandlas
I rutschkanan omvandlas lägesenergi till rörelseenergi. Ett annat exempel på denna omvandling är en gunga, där lägesenergin i högsta punkten omvandlas till rörelseenergi på vägen ner. Rörelseenergin blir sedan blir till lägesenergi igen när man fortsätter uppåt till det andra vändläget.
En kombination
Rörelseenergin för något som rullar är en kombination av translationsenergi (förflyttningen framåt) och rotationsenergi (rörelsen runt rotationscentrum). Hur fort något kommer att röra sig framåt beror på hur stor del av rörelseenergin som blir rotationsenergi.
Detta illustreras tydligt i det filmade experimentet "Snurrig energi" som också presenterar en matematisk beskrivning.