01 22#% 3$ #%4.56 -#7lögmál arkimedesar og sjáum hvernig það tengist. flotkraftur sem virkar á...

!"

!"#$%&'$(&%)"*%+",&-%+.(-/&%0122"#%

3$#%4.56-#7!

"#$%&'(!&$')*+,-$)!

!"#"$%&'"()*+

2

Tilnemenda:Fræðitextar í bókum eru oftar en ekki miklar málalengingar og urmull af hugtökum sem

birtast öll í einu þannig að erfitt verður að klóra sig út úr

textanum. Til að geta lesið fræðitexta verðum við fyrst

að skilja hvað er átt við og getað talað um hugtakið

áður en við lesum um það. Það er ekki hægt að

ætlast til þess að börn byrji að lesa áður en þau byrja

að tala og það sama gildir um fræðitexta, við verðum

fyrst að kynnast efninu, svo að geta talað um það, næst

eigum við að geta lesið um efnið og að lokum skrifað um

efnið. Allt verður að gerast í réttri röð.

Í þessu námshefti eru fjölmargar tilraunir en fræðitextar eru stuttir og einfaldir og ný

hugtök eru dregin fram hvert með sínum lit. Hlutverk kennarans breytist hann rannsakar

með ykkur, þið ræðið saman og komist að niðurstöðum. Mikilvægt er að þið vinnið

skýrslur og reynið eftir fremsta megni að nota ykkar orðalag. Þegar skýrslurnar eru unnar

er æskilegt að teikna myndir til frekari útskýringar, góð mynd getur sagt meira en þúsund

orð. Í fræðitextanum eru ný hugtök dregin fram með afmörkuðum lit og þegar nýtt hugtak

lærist er því bætt inn í hugtakakort. Notkun hugtakakorta hefur reynst mjög gagnleg og

eru þau mikið notuð í framhaldsskólum og háskólum með góðum árangri. Hugtakakort

hjálpa til við að tengja hluti saman og festa enn frekar í mynni það sem reynst hefur verið

erfitt að skilja. Þessa námstækni getið þið svo að sjálfsögðu nýtt ykkur í fleiri

námsgreinum.

3

Efnisyfirlit

TILNEMENDA:.........................................................................................................................................1

HUGTAKAKORT1.STIG .......................................................................................................................4HVERSUMIKIÐVATNKEMSTÍGLASIÐ? .................................................................................................................5FLÝTURBRÉFAKLEMMAÁVATNI?..........................................................................................................................6ÁHRIFSÁPUÁPIPAR..................................................................................................................................................7Fræðilegurtextiumyfirborðsspennuávatni .......................................................................................... 8

HUGTAKAKORT2.STIG .......................................................................................................................9ÍHVAÐARÖÐ? .........................................................................................................................................................10HVERERMUNURINNÁSALTVATNIOGKRANAVATNI?.....................................................................................11Fræðilegurtextiumeðlismassa...................................................................................................................12

HUGTAKAKORT3.STIG .................................................................................................................... 13HVAÐVEGURSTEINNINNMIKIÐ?.........................................................................................................................14Fræðilegurtexti–LögmálArkemedesar .................................................................................................15

HUGTAKAKORT4.STIG .................................................................................................................... 16BLÖÐRUPRÓF...........................................................................................................................................................17FLÝTURLEIRÁVATNI? ..........................................................................................................................................18Fræðilegurtextiumflotkraft ........................................................................................................................19

HUGTAKAKORT5.STIG .................................................................................................................... 20

NÚVITUMVIÐAÐ….. ......................................................................................................................... 21

HVERNIGSKALVINNASKÝRSLU .................................................................................................... 22

4

Hugtakakort1.stig

5

Hversumikiðvatnkemstíglasið?

Náiðykkuríglasogvatnskönnu.Setjiðeinsmikiðvatníglasiðoghægter,besterað

notadropateljaraundirlokin.Hvernigværiaðhafasmákeppniámilliliða,hvernær

aðfyllaglasiðmestánþessaðvatnlekiútfyrir.

Skráiðívinnubókframkvæmdogniðurstöður.Geymiðsmáplássfyrirfræðilegaútskýringusemþið

fylliðinnílokkaflans.Teikniðmyndirtilútskýringareftirþvísemviðá.

6

Flýturbréfaklemmaávatni?

Fyllið glas af vatni, reynið að hafa glasið sléttfullt. Ýtið bréfaklemmu frá hlið

glasbrúnarinnaroginnámiðju.Hvaðgerist?

Setjiðsvosmádropaafuppþvottalegifremstáeinnfingur.Snertiðyfirborðvatnsins

meðfingrinum.Hvaðgeristnú?



7

Áhrifsápuápipar

Setiðsmávatnískálogsáldriðsvopiparúrpiparkvörnyfirvatnið.Piparinnættiað

fljóta á vatninu.Hvað gerist ef þið setjið dropa af sápu á fingurgóminnog snertið

yfirborðvatnsinsímiðriskálinni?



8

Fræðilegurtextiumyfirborðsspennuávatni Í þessum fyrstu tilraunum kynntumst við fyrirbrigði sem kallast yfirborðsspenna.

Hugtakið sjálft segirokkur lítið, en til þessaðkynnastþessubeturverðumviðað

rifjaupphvernigvatnssameindirlítaút.Þiðmuniðþaðeflaustenvatnssameindlítur

út svipað og andlit Mikka músar. Vatnssameindin er samsett úr tveim

vetnisfrumeindum og einni súrefnisfrumeind. Þessar þrjár

frumeindir deila með sér rafeindum. Neikvætt hlöðnu

rafeindirnar eyðameiri tíma í kringum súrefnisfrumeindina

en í kringum vetnisfrumeindirnar og verður það til þess að

vatnssameindinsjálfverðurmeðeinnendajákvætthlaðinnoghinn

neikvætthlaðinn.

Af því að plús og mínus dregst að hvort

öðru,viljavatssameindirnardragasthvor

að annarri. Vatnssameind sem er umlukt

öðrumvatnssameindum togast í allar áttir út

af aðdráttarkröftunum frá hinm

vatnssameindunum sem liggja í kring. Aftur á móti

dragast vatnssameindirnar sem eru á glasbrúninni inn

aðmiðjuíáttinaaðhinumvatnssameindunum.

Aðdráttarkraftarnirmillisameindannaerusvoöflugiraðþegarþúgerirráðfyrirþví

að vatn sullist út fyrir halda aðdráttarkraftarnir vatninu á glasbrúninni og koma í

veg fyrir að vatnið sullist út fyrir. Yfirborðsspennan sem myndast vegna

aðdráttarkraftanna er svo öflug að hún heldur uppi ýmsum léttum hlutum sem

vanalegahefðusokkiðt.d.skordýrumogbréfaklemmunniítilraun2.

Sápaermeðalþeirraefnasemdregurúryfirborðsspennuvatns.Áhrifsápunnarsjást

ítilraununummeðpiparinnogbréfaklemmuna.

9

Hugtakakort2.stig

10

Íhvaðaröð?

Náiðykkuríglasoghelliðca.3cmlagiafsýrópiíkrukkuna.Næstskuluðþiðhella

jafnmiklu af olíu í glasið og að lokum setjið þið jafnmikið af vatni. Það gæti verið

gamanaðsetjamatarlitútívatniðáðurenvatniðersettútí.

Næst á dagskrá er að setja ýmsa ólíka hluti ofaní krukkuna. Það gæti t.d. verið

legókubbur,steinn,vínberogkorktappi.

Skráiðívinnubókframkvæmdogniðurstöður.Geymiðsmáplássfyrirfræðilegaútskýringusem

þiðfylliðinnílokkaflans.Teikniðmyndirtilútskýringareftirþvísemviðá.

11

Hverermunurinnásaltvatniogkranavatni?

Náiðykkurístórtglaseðakrukku.Hellið1dlafsaltiíglasið/krukkunaásamt5dlaf

kölduvatni.Hræriðvel.Setjiðsvo5dlafheituvatniíkönnuoglitiðmeðmatarlit.Nú

skuluðþiðhellaheitavatninuvarlegaofanásaltvatnið.Besteraðhafaskeiðundir

bununni. Setjiðað lokumharðsoðiðegg varlegaút ívatnið.Litaðavatniðætti að

fljótaofanásaltvatninuenhvaðverðurumeggið?



12

Fræðilegurtextiumeðlismassa Í seinustu tilraunumunnumviðmeðeðlismassa efnaogkomumst aðþví aðþrátt

fyrir að efni hafi sama rúmmál er ekki þar með sagt að þyngdin sé sú sama.

Eðlismassisegirtilumþéttleikaefniseðameðöðrumorðumhversumikillmassier

á hverja rúmmálseiningu. Í raun segir eðlismassinn til um það hversu þungar og

þéttarsameindirnareruíhverjuefni.

Þaðaðheitavatnið flautofanákaldavatninusegirokkuraðþaðer lengraámilli

vatnssameindannaíheitavatninu.

Þiðmunið að vatn getur verið í föstuformi (ís), fljótandi og gas‐formi. Það að ís

flýtur á vatni segir okkur að í fljótandi vatni eru sameindirnar þéttar saman en í

ísnum.Formúlanfyrireðlismassa.

Eðlismassier táknaðurmeðgrískabókstafnum(ρ),massimeðbókstafnum(m)og

rúmmálertáknaðmeð(ν)

13

Hugtakakort3.stig

14

Hvaðvegursteinninnmikið?

Jæjaþessatilraunerágættaðgeraúti.Náiðykkuríbalaogstórafötu.Setjiðfötuna

ofaníbalannogfylliðfötunaalvegafvatni,enþaðáekkertvatnaðveraíbalanum.

Þegar þessu er lokið, kemur að því skemmtilega. Náið í stórann stein og smellið

steininum ofaní fötuna (hér á að sullast en gæta þarf þess að allt umfram vatnið

lendi í balanum).Að lokumþurfiðþiðaðnáykkur í vogog

vigta vatnið sem fór í balann.Þaðmágerameðþví að vigta

balann með vatninu í og síðan balan tóman. Vigtið líka

steininn.Hvaðætlisteinninnvegiofanívatninu?



15

Fræðilegurtexti–LögmálArkemedesar Í seinustu tilraun kynntumst við lögmáli Arkimedesar. Sagt er að Arkimedes hafi

uppgötvaðlyftikrafthlutaívatniþegarhannfóríbaðeittsinnogvatniðflæddiupp

úrbaðinu.Arkimedesáttaðisigáþvíaðhlutirsemsökkterívatn,léttastumþyngd

þessvatnssemhluturinnryðurfrásér.Efhluturryðurfrásér2kílóumafvatniþá

léttisthluturinnumþessitvökíló.Þettaerásæðaþessaðauðvelteraðlyftaöðrum

einstaklingísundi.

16

Hugtakakort4.stig

17

Blöðrupróf

Sækiðtværblöðrurogblásiðþærupp.Hafiðhelmingimeiraloftíannarriblöðrunni

ogbindiðfyrir.Næstskuluðþiðfyllastórtkarafvatnieðaframkvæmaþessatilraun

í skólasundinu. Þrýstið báðum blöðrunum á kaf í vatnið, jafn djúpt. Sleppið svo

blöðrunumogfylgistmeðþvíhvorblaðranskýsthærrauppúrvatninu.



18

Flýturleirávatni?

Íþessaritilrauneigiðþiðaðnáykkurísmáklípuafleirogskáleðabalameðvatni.

Hvað gerist ef leirkúla er sett í vatnið? Reynið nú aðmóta kúluna þannig að hún

líkist bát. Hvað gerist núna? Þið gætuð þurft að reyna nokkrum sinnum til að fá

bátinntilaðfljóta,ekkigefastuppoffljótt!!

Skráiðívinnubókframkvæmdogniðurstöður.Geymiðsmáplássfyrirfræðilegaútskýringusem

þiðfylliðinnílokkaflans.Teikniðmyndirtilútskýringareftirþvísemviðá.

19

Fræðilegurtextiumflotkraft Allir hlutir sem settir eru á kaf í vatn fá á sig krafta sem virka upp á við og ýta

hlutnum í átt að yfirborði. Þessi kraftur er kallaður flotkraftur eða lyftikraftur.

Aðdráttarkraftarjarðarinnardragaafturámótiallahlutiíáttaðjörðu.Efflotkraftur

semverkaráhlut í vatni er sá samiogaðdráttarkrafturinn,munhluturinn fljóta í

vatninu. Ef aðdráttarkraftar jarðarinnar eru sterkari en flotkrafturinn mun

hluturinn sökkva. Aftur ámóti ef flotkrafturinn er sterkari en aðdráttarkrafturinn

munhluturinnskjótastuppávið,líktoggerðistmeðblöðrurnar.Tværblöðrur,þrátt

fyriraðveramisstórar,veganánastalvegþaðsama,þáerspurningafhverjustóra

blaðranskausthærrauppúrvatninuensúminni?Þaðsemþettaþýðireraðástóru

blöðrunahlýturaðverkameiri flotkrafturená litlublöðruna.Þá lítumviðafturá

lögmálArkimedesarogsjáumhvernigþaðtengist.

Flotkraftursemvirkaráhlutfereftirþvíhversumikluvatnihluturinnryðurfrásér.

Stór blaðra ryðurmeira vatni til hliðar en lítil blaðra þrátt fyrir að þær séu jafn

þungar.

Í tilrauninni með bátinn þá snerist tilraunin um það að koma jafnvægi á milli

flotkrafts/lyftikrafts og aðdráttarkrafts. Eftir því sem báturinn tekurmeira pláss

virkarmeiriflotkraftur/lyftikrafturundirbátinn.

20

Hugtakakort5.stig

21

Núvitumviðað…..

♦ Sumirvökvareruþéttarienaðrirvökvar.Þaðfereftirefnasamsetningu

vökvansogfjarlægðsameindannaívökvanumfráhvorannarri.

♦ Hitihefuráhrifáþéttleikavöka.

♦ Misþéttumvökvumsemhellteríglasraðasteftirþéttleika.Þéttustu

vökvarnirvegaþyngstogeruþvíneðstíglasinu.Þeireruþvíeðlisþyngri.

Þeirvökvarsemerueðlisléttarifljótaofaná.(Þettabreytistnáttúrlegaef

vökvarnirblandastsaman.)

♦ Hvortaðhlutursökkvieðafljótifereftirstærðhlutarinsmiðaðviðþyngdog

flotkraftsinssemverkaráhlutinn.

♦ Flotkrafturvökvaáhluterjafnþyngdþessvökvasemhluturinnþrýstirfrásér.

22

Hvernigskalvinnaskýrslu

Dagsetning:(efstíhægrahorn)

Nafnátilraun:(miðjaðeðavinstrameginn)

Efniogáhöld:

• Efni1

• Efni2

• Efni3

• o.s.frv.

Tilgáta:

Hérsetjiðþiðframtilgátuumsvar,hvaðgerist?

Framkvæmd:

Framkvæmttilraunarinnarútskýrðnákvæmlega.

Niðurstöður:

Hvaðgerðistoghversvegna?

Myndir:

Alltafaðskissauppmyndirafþvísemþiðgerið.Stundumereinnógenstundum

þarffleirimyndir.Myndirnarergottaðsetjainnítengslumviðtextann.

23

!"##

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

!

"#$%&'()'!*+,!-.&/01&'%+23../'!

$%&'(&()*+,#-&).+/0(#123#-4%&(5%+)36244&+7834*#93'*+36244&+#

:+*;03'#<=((.(,#-&).+/0(#123#-4%&(5%+)36244&+#

>?5+@4#@)#A+%(4.(,#B.C?%+'4#

01 22#% 3$ #%4.56 -#7lögmál arkimedesar og sjáum hvernig það tengist. flotkraftur sem virkar á...

Documents