Storlek och avstånd

Årskurs: 4-6. 7-9
Ämnesområde: Ljus och ljud

Du kan lura din hjärna att tro att två olika stora, men i övrigt likadana föremål, i verkligheten har samma storlek. Detta kan göras genom att man tar bort de naturliga referenserna till föremålens storlek och avstånd. Du kan sedan jämföra vad du ser när du har begränsat din information med vad du ser när du har all information.

Material

• Skokartong med lock.
• Två sugrör.
• Två mynt av olika storlek.
• Modellera eller häftmassa.
• Färgat papper i helt annan färg än skokartongens insida.
• En bit kartong som är lite större än lådans kortsida.
• Kniv eller sax.

Tillverka

Tag bort locket på skokartongen. I mitten på den ena kortsidan görs ett hål lagom stort för att titta genom, ungefär 1-1,5 centimeter i diameter. Skär därefter ut ett fönster cirka 10x15 centimeter med titthålet i mitten. Sätt tillbaka det utskurna fönstret och tejpa ett ”gångjärn” längs nederkanten så att det kan öppnas och stängas.

I den andra ändan av kartongen görs hål för de båda sugrören cirka 1,5 centimeter från kartongens mitt. Skär ut en bit av den andra kartongen som är lika hög som skokartongen men 5 centimeter bredare. 

Vik två flikar, 2,5 centimeter breda, så att kartongbiten precis passar in i skokartongen. Gör två hål i kartongbiten, exakt mitt emot hålen i skokartongens gavel. Limma eller tejpa kartongbiten inne i skokartongen. (Se första bilden och illustrationer nedan.)

Sätt i sugrören
Sätt sugrören i hålen. Genom att de både går genom skokartongens gavel och genom den extra kartongbiten kommer sugrören att få rätt riktning.

Använd de två mynten som mallar och gör två olika stora runda skivor av det färgade pappret. Det är viktigt att färgerna på skivorna och på skokartongens insida skiljer sig ordentligt åt. Använd modellera eller häftmassa för att fästa de runda skivorna på sugrören inne i lådan.

Experimentet

Börja med locket och luckan på gaveln stängda. Blunda med det ena ögat och titta på de runda skivorna genom titthålet. Lyft den del av skokartongens lock som är närmast dig och låt det glida undan tills tillräckligt med ljus kommit in i lådan.

Drag ut eller tryck in sugrören som sticker ut på lådans baksida tills de runda skivorna ser ut att vara lika stora. 

Lägg märke till att ditt djupseende nästan helt har försvunnit. Båda cirklarna ser ut att vara lika långt borta och det är mycket svårt att bedöma vilken av skivorna som är närmast dig.

Öppna fönstret i kartongens gavel och titta med båda ögonen för att se var de båda skivorna egentligen finns. Du kan eventuellt behöva flytta dig bort från lådan för att kunna se båda skivorna tydligt.

Nu är djupseendet en faktor att räkna med och de båda skivorna ser inte längre ut att vara lika stora eller vara lika långt borta.

Placera den lilla skivan några centimeter närmare dig än vad den stora skivan är. Titta på skivorna genom fönstret och med båda ögonen öppna. Du har nu inga problem att avgöra storlek och avstånd. 

Titta sedan istället med bara ett öga. Du blir nu mycket svårare att avgöra om det verkligen är en liten skiva som är nära dig eller en stor skiva som är långt bort.

Du kan använda de båda mynten som de är, utan att tillverka någon låda, för att illustrera samma princip. Blunda med ett öga. Med ett mynt i varje hand flyttar du dem närmare eller längre bort tills de verkar vara lika stora. 

En enfärgad bakgrund ger mindre störningar än en orolig. En mycket ljus, enfärgad bakgrund fungerar bäst eftersom mynten då i det närmaste avtecknar sig som silhuetter där detaljerna inte syns alls.

Vad händer?

Stora, avlägsna föremål kan verka vara lika stora som små, näraliggande föremål. I vanliga fall, när du tittar med båda ögonen, har du möjlighet att uppleva djupet. Om två föremål verkar vara lika stora, men du vet att det ena föremålet är längre bort än det andra, så vet din hjärna att det föremål som är längst bort är störst.

När du blundar med ett öga försämras djupseendet. I fallet med skivorna kan du inte avgöra hur långt bort de befinner sig. Eftersom skivorna inte är av samma storlek betyder det att om den lilla och stora skivan ska se lika stora ut måste den lilla vara närmare.

Med båda ögonen öppna får du mer information och därför kan du göra en bättre bedömning av föremålets storlek, form och avstånd från dig.

Puppan till fjärilen Spalgis epius har ett mönster som ser ut som ansiktet på en apa. Trots att puppan bara är hälften så stor som en fingernagel verkar den ändå kunna skrämma bort fåglar som gör misstaget att tro att det är en avlägsnare, och därmed också större, apa.

(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)