Op af stolen og ud af fysiklokalet

Et morgenmodul en mørk vintermorgen kan passende bruges til at gå udenfor med klassen og lave et par observationer. Der kan med fordel anvendes et planetarieprogram som eksempelvis stellarium.org til at undersøge himlen med før eller efter observationerne.

• Find månen og observér, hvilken fase den er i. Lad eleverne forklare, hvor på himlen den er næste dag på samme tid. Lad eleverne forklare, hvor månen er om en time. Diskutér, hvor månen står i forhold til solen ved fuldmåne og nymåne.
• Find en planet og udpeg verdenshjørnerne. Lad eleverne forklare, hvor planeten stod op, og hvor den går ned. Tal om, hvad ekliptika er.

Gå udenfor med et målebånd og en vinkelmåler. Aktiviteten fungerer bedst, hvis skolen har en teodolit. Find en fjern skorsten eller bygning og bestem afstanden til den ved at udføre en parallaksemåling: mål eksempelvis med 20 meters afstand sigtevinklerne til objektet. Tilbage i klasselokalet bestemmer eleverne afstanden med trigonometri.

Målingen sammenlignes med den afstanden som den fremgår i eksempelvis Google Maps. Diskutér nøjagtigheden af målingen og inddrag eventuelt forklaringen på, at Tycho Brahe ikke kunne påvise Jordens rotation om Solen.

En solskinsdag kan eleverne med håndholdte pyranometre måle, hvor stor sollysets intensitet er. Lad eleverne selv finde ud af, hvordan pyranometeret skal vende for at måle den største intensitet.

I fysiklokalet kan en værdi for solens samlede strålingseffekt beregnes på baggrund af en kendt afstand til solen. Udvid eventuelt øvelsen med en undersøgelse af afstandskvadratloven ved at bruge en elektrisk pære og et målebånd sammen med pyranometeret.

Øvelsen kan perspektiveres til bæredygtig el-produktion med solceller.

Denne aktivitet kræver en sortmalet kobberplade, så eleverne kan undersøge opvarmningen i sollys og dermed bestemme en værdi for solarkonstanten. Eleverne kan foretage målinger med et elektronisk pyranometer. Det er en fordel, hvis der på kobberpladen er mulighed for at indsætte et termometer i en fordybning, så termometeret måler pladens temperatur. Man kan eventuelt bruge et termoelement, som påsættes pladen med tape. Pladen bør anbringes i en lille kasse af polystyrenskum, så bagsiden og siderne er isolerede. På forsiden kan man eventuelt påsætte et lille stykke tyndt plexiglas, så metalpladen ikke afkøles af vind. Afslut med at sammenligne og behandle målingerne og bestemme en værdi for solarkonstanten.

Med en parabolformet solovn kan eleverne undersøge den indstrålede solenergi, idet strålingen fokuseres i en lille beholder med vand. Gennemgå teorien for termisk energi og sæt eleverne til at bestemme en værdi for sollysets intensitet. Øvelsen kan perspektiveres til bæredygtig varmeproduktion med solfangeranlæg.

Denne aktivitet kræver faglig viden om bevægelsesligninger for bevægelse med konstant hastighed og bevægelse med konstant acceleration.

Hvis skolen ligger i nærheden af et lyskryds, så tag klassen med derhen. Medbring stopure og et langt målebånd. Lad eleverne stille sig med 5 meters afstand på en lang række langs med vejen med deres stopur. Når der gives et aftalt signal, skal alle starte deres stopur. Når bilen passerer den enkelte, skal eleven stoppe sit ur. Der måles både på biler, som passerer for grønt lys og på biler som starter op, når lyset skifter fra rødt til grønt.

Tilbage i klasselokalet skrives målingerne ind i en tabel og eleverne kan bestemme bilernes hastighed og acceleration ved at udføre regression.

Denne aktivitet kræver viden om gnidningskraft og Newtons 2. lov.

På parkeringspladsen sætter man en bil i frigear og lader eleverne skubbe bilen med konstant hastighed for at måle rullemodstanden. Benyt en badevægt og et håndklæde eller noget andet blødt materiale til at beskytte bilens lak med. Eleverne anbringer badevægten, så de kan skubbe på den og derved bringe bilen i bevægelse. Ved at måle vægtens visning, kan de omsætte tallet til en kraft ved at gange med tyngdeaccelerationen.

Tilbage i klassen beregner eleverne rullemodstanden og hvor langt bilen kan rulle i frigear på en vandret vej, inden den går i stå.

På parkeringspladsen kan eleverne måle bremselængder med deres cykler. Ved hjælp af bremselængden og begyndelseshastigheden kan accelerationen beregnes. Hastigheden inden opbremsningen kan måles med målebånd og stopur eller med en smartphone.

Gå udenfor og find en plads, hvor det er muligt at se en elev, der står 100 meter væk. Udvælg én elev, som får et høreværn, to stykker træ og skal gå de 100 meter væk. Mål afstanden med et langt målebånd. Den resterende elevgruppe skal nu observere og eventuelt optage en video, når der klappes. Man vil tydeligt kunne observere, at lyden er forsinket. Med videooptagelse i slowmotion er det muligt at bestemme en værdi for lydens hastighed i luft.