Måling og funksjoner 8.-10. kl

Forarbeid

Datalogging
Informasjon til besøkslærer:
På naturfag.no står det meget godt forklart hva datalogging er for noe, og hvorfor
datalogging er blitt en viktigere del av undervisningen. Fordelene med datalogging er blant annet:
  • Rask automatisk datainnsamling
  • Pålitelige målinger
  • Måle langsomme og raske endringer
  • Hjelper oss med å bearbeide data
  • Grafer hjelper oss til å se hvordan ting forandrer seg
  • Vi kan se endringer i sann tid
  • Gir muligheter for mer åpne undersøkelser og eksperimenter
  • Fremhever naturfag som et moderne fag
  • Datalogging bidrar til IKT-kompetanse


Når elevene kommer til Newtonrommet skal de kunne beskrive hva avstands- og fartsgrafer er og hvilken informasjon vi kan hente ut fra dem. En avstandsgraf viser hvor langt unna man er (for eksempel en sensor) til enhver tid, mens en fartsgraf viser hastigheten til enhver tid.

    Læringsmål:

    • Eleven skal kunne beskrive hvordan avstands-, farts- og akselereasjonsgrafer ser ut for ulike bevegelser.
    • Eleven skal kunne identifisere et systems egenfrekvens, og hvordan dette kan brukes for å endre tonen når man spiller på et glass med vann.

    Gjennomføring og metodikk

    Det følgende gjennomgås med elevene før besøket på Newtonrommet:

    Kort om avstandsgrafer og fartsgrafer



    Avstandsgrafen over viser at vi beveger oss lengre og lengre unna sensoren som måler avstanden vår. Etter 2 sekunder er vi 1 meter unna sensoren, og etter 10 sekunder er vi 5 meter unna sensoren. Dette må bety at vi har en fart som er bort fra sensoren. Siden grafen er en rett linje betyr det at denne farten er konstant. Det går fint an å regne ut denne farten ved å bruke grafen over. Formelen med konstant fart er s=vt, der s er strekningen, v er farten og t er tiden. Snur vi på denne formelen får vi at v=s/t, som betyr at vi kan finne farten ved å dele strekningen på tiden. Fra figuren ser vi at strekningen etter 6 sekunder er 3 meter, og farten blir dermed 3m/6s = 0.5 m/s. Når farten er konstant kan vi hente uansett tid og strekning på grafen, farten blir hele tiden den samme. For eksempel kan vi hente ut strekningen 1 meter etter 2 sekunder, og farten blir nok en gang 1m/2s = 0.5 m/s.



    Avstandsgrafen over viser at vi de første 3 sekundene beveger oss bort fra sensoren. De neste 3 sekundene er strekningen den samme, og dette må bety at vi står i ro. Fra 6 sekunder til 10 sekunder minker strekningen, og det betyr at vi nå beveger oss mot sensoren. Man kan også bruke avstandsgrafen til å se hvor stor farten er. Jo brattere
    grafen er, jo større er farten. På grafen over ser vi at grafen er brattere de første 3 sekundene enn de siste 4 sekundene. Dette betyr at farten bort fra sensoren er større enn farten tilbake mot sensoren. I midten er grafen helt flat, som betyr at farten her er null.



    Ovenfor har vi tegnet en fartsgraf. Denne viser at farten blir større og større når tiden går. Etter 2 sekunder er farten 1 m/s, mens den etter 8 sekunder er 4 m/s. Det at farten endrer seg kaller vi akselerasjon, og jo mer farten endrer seg dess større akselerasjon har vi. Man kan bruke fartsgrafen til å finne ut hvor stor akselerasjonen er. Fartsgrafen over er en rett linje, som betyr at akselerasjonen i dette tilfellet er konstant. Konstant akselerasjon vil si at farten øker like mye hele tiden. For hvert sekund vi beveger oss bortover tidsaksen (førsteaksen), ser vi at farten øker med 0.5 m/s. Vi kan dermed si at akselerasjonen er 0.5 m/s pr sekund.



    Fartsgrafen over viser at farten øker jevnt de første 5 sekundene. De neste 3 sekundene er det ingen endring i farten, mens farten de 2 siste sekundene minker raskt. Man kan si noe om størrelsen på akselerasjonen ved å se på fartsgrafen. Jo brattere fartsgrafen er dess større er akselerasjonen. På grafen over ser vi at det er ingen endring i farten mellom 5 sekunder og 8 sekunder. Her er farten konstant, og akselerasjonen er null. De første 5 sekundene øker farten gradvis, som betyr at vi her har en positiv akselerasjon (fartsøkning). De siste 2 sekundene synker farten gradvis, og her har vi en negativ akselerasjon (bremsing). Grafen er brattere i slutten enn i starten, og dette betyr at bremsingen foregår raskere enn fartsøkningen. Grafen over kunne godt vært hentet fra et løp over en gymsal. Løperen starter på den ene siden ved 0 sekunder, og øker farten de neste 5 sekundene. Etter 5 sekunder har løperen kommet opp i toppfart (5 m/s), og denne farten holdes til veggen på den andre siden begynne å nærme seg (etter 8 sekunder). Da bremser løperen opp (fra 8 sekunder til 10 sekunder), slik at farten ved veggen blir 0 m/s.

    Velkommen til Newtonrommet.



      Vedlegg til aktivitet:
      Det er ingen vedlegg til aktivitet.

      Newton-modul nr. 1442

      Best egnet for 8.-10. årstrinn
      Tidsbruk 6 timer