Forløb

Når ting falder gennem luft

Vis eleverne, hvordan fysik og matematik kan spille sammen i et lille flerfagligt miniprojekt. Projektet kan udfordre dine 3.g elever og guider dem til at udlede og undersøge en model for frit fald gennem luft.

Det tværfaglige miniprojekt kan afvikles i timerne og viser eleverne, hvordan samspillet mellem fysik og matematik kan være i et projekt. I projektet arbejder eleverne selvstændigt med analytisk tilgang og ser, hvordan teori om kræfter og differentialligninger kan bruges til at beskrive et omdiskuteret spørgsmål: Hvordan falder ting gennem luft?

Eleverne får brug for at anvende faglige metoder og teori fra begge fag: kraftanalyse, separation af variable, integration ved substitution og logaritmeregneregler. Undervejs støder de på nye funktioner som tangens hyperbolsk og cosinus hyperbolsk. Eksperimentelt kan faldbevægelser undersøges ved brug af videoanalyse eller bevægelsessensor.

 

Placering og omfang

Eleverne følger i grupper en selv en projektguide og opstiller og afprøver hypoteser og modeller. De matematikfaglige opgaver har et omfang på ca. 2 moduler. Forløbet bør gennemgås efter, at klassen har lært om differentialligninger og metoden separation af variable. I fysik kan de eksperimentelle undersøgelser med databehandling klares på 1 modul. Forløbet kan anvendes som optakt til, at eleverne skal vælge fag og emner til studieretningsprojektet.

 

Evaluering

Eleverne kan gennemgå opgaverne for hinanden i mindre grupper og dermed øve mundtlig fremstilling. Eller de kan lave en videoaflevering, hvor de skal gøre rede for, hvordan de har anvendt de to fags metoder i forløbet.

 

Forslag til videre undersøgelser og aktiviteter

Forløbet kan udvides med numeriske modeller af faldbevægelser. Her kan du bruge artiklen Simulering af lodret fald med luftmodstand på emu.dk. Numeriske modeller kan opstilles i Excel med brug af Eulers Metode eller Runge-Kutta metoder. Programmet FPro3 er også velegnet til at opstille og undersøge  numeriske modeller sammen med måledata. Du kan finde programmet på fys.dk

Den udledte models rækkevidde kan diskuteres ved at inddrage Reynolds tal og begreber som laminar og turbulent strømning.

 

Materialer

Projektguide: Faldbevægelse i luft

 

Kreditering

Jens Bang-Jensen, Sct. Knuds Gymnasium, i samarbejde med CFU

Samarbejdspartnere:

Materialet er udarbejdet af Centre for Undervisningsmidler (CFU) - en del af af Danmarks Professionshøjskoler.

Siden er opdateret 30. maj 2022 af emu-redaktionen
Rettigheder:

Tekstindholdet på denne side må bruges under følgende Creative Commons-licens - CC/BY/NC/SA Kreditering/Ikke kommerciel/Deling på samme vilkår. Creative Commons-licensen gælder kun for denne side, ikke for sider, der måtte henvises til fra denne side.
Billeder, videoer, podcasts og andre medier og filer på siden er underlagt almindelig ophavsret og kan ikke anvendes under samme Creative Commons-licens som sidens tekstindhold.