1 SKOLELABORATORIET

Enkle eksperimenter

Nils Kr. Rossing/Astrid JohansenSkolelaboratoriet ved NTNU

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

2 SKOLELABORATORIET

Enkle eksperimenter i mekanikk

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

3 SKOLELABORATORIET

Hva skjer med blykula og heliumballongen når vogna akselererer?

?

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

4 SKOLELABORATORIET

Demonstrasjon

a

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

5 SKOLELABORATORIET

Hvilken ballong faller fortest?Egenvekt CO2 = 1,85 kg/m3Egenvekt luft = 1,29 kg/m3

FO

FCO2

FO

FL

FL = mL · g - FO FCO2 = mCO2 · g - FO

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

6 SKOLELABORATORIET

Hva skjer med vekta når tørrisen i ballongen fordamper?

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

7 SKOLELABORATORIET

Fallparadokset

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

8 SKOLELABORATORIET

KulerullebaneStillingsenergi og bevegelsesenergi

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

9 SKOLELABORATORIET

Hvilken bane er den raskeste?Hvilken bane gir kula størst fart idet den forlater banen?

Det Brakhistokrone problem – Raskeste rullebane

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

10 SKOLELABORATORIET

En enkel test på forståelseGallileo’s pendelforsøk

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

11 SKOLELABORATORIET

Energioverføring

Ninja baller

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

12 SKOLELABORATORIET

Newtons vugge

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

13 SKOLELABORATORIET

Elastiske støt med mynter

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

14 SKOLELABORATORIET

Magnetisme/Elektromagnetisme

15 SKOLELABORATORIET

Gauss-kanonHvor kommer energien fra?

Hvordan utforme Gauss-kanonen for å øke utskytningsfarten?Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

16 SKOLELABORATORIET

Lenz lov

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

17 SKOLELABORATORIET

Verdens enkleste motor

• Neodym magnet• 1,5 V batteri• 10 cm ledning• Treskrue

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

18 SKOLELABORATORIET

Utforsk verdens enkleste motor

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

19 SKOLELABORATORIET

Slik virker verdens enkleste motor

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

20 SKOLELABORATORIET

Pohl’s vugge

F = B I l

F = B (q/t) vt = Bqv

B qv

F

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

21 SKOLELABORATORIET

Termodynamikk

www.skolelab.ntnu.no/

22 SKOLELABORATORIET

Termodynamikk

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

23 SKOLELABORATORIET

Endring av entropi

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

24 SKOLELABORATORIET

Mpemba effektoppdaget av den tansanianske studenten Erasto Mpemba på 60-tallet

• Dersom en bøtte skal bunnfryses raskest mulig. Hvilken temperatur bør den innledningsvis ha?

• Raskest frysing ved temp. +35C

• Sammensatt effekt• Men økt konveksjon

ved høyere temperatur er en sannsynlig årsak

• Måleteknisk utfordring, hvordan vil du løse den?

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

25 SKOLELABORATORIET

Presten som torde å tenke utradisjonelt

• Født i Pirthshire i 1790 som nr. 3 av 8 søsken

• Utdannet prest i den skotske kirke

• Fikk patent på en varmemaskin 1816

• Interessert i astronomi, laget flere astronomiske instrumenter

• Døde 6. juni i Galston i 1870

Robert Stirling 1790 - 1878

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

26 SKOLELABORATORIET

Stirling-maskinen

27 SKOLELABORATORIET

En varmemaskin

Kald

Varm

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

28 SKOLELABORATORIET

Soldrevet motorStirlingmotor

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen

29 SKOLELABORATORIET

Oppsummering

• Treghet – Helium ballong i akselererende system

• Faller alle legemer like fort? – CO2 ballong

• Oppdrift – Ballong med tørris på vekt

• Fallhastigheter – Fallparadokset

• Energiens bevarelse – Galileos pendel

• Energi overføring – Ninja-baller

• Støt og massefart – Newtons vugge

• Fall i magnetfelt – Gauss-kanon

• Lenz lov – Magneters fall i kobberrør

• Ladning som beveger seg i magnetfelt – Verdens enkleste motor

• Entropi – Ballongen som blir varm og kald

• Gassloven – Stirling motor

Byåsen 13.03.13 Rossing/Johansen