2. En knallert må i Danmark køre 30 km/t. Hvordan er Dæmonens hastighed i toppen af loopet, i forhold til en knallert, der kører 30 km/t.?

Transkript

1 Inspirationsark 1. I Tivoli kan du lave et forsøg, hvor du får lov til at tage et plastikglas med lidt vand med op i Det gyldne Tårn. Hvad tror du der sker med vandet, når du bliver trukket ned mod jorden? a. Vandet bliver i glasset hele vejen ned b. Vandet ryger ud af glasset, og falder ned mod jorden ved hjælp af tyngdekraften c. Vandet ryger ud af glasset, og bliver oppe i luften 2. En knallert må i Danmark køre 30 km/t. Hvordan er Dæmonens hastighed i toppen af loopet, i forhold til en knallert, der kører 30 km/t.? a. Hurtigere b. Den samme c. Langsommere 3. Hvilken forlystelse bruger mest energi på en enkelt tur? a. Monsunen b. Rutschebanen c. Ballongyngerne 4. I Tivoli skal du undersøge højderne af forskellige konstruktioner, ved hjælp af en smartphone (husk at downloade og afprøve programmet, inden du tager i Tivoli). Hvilken konstruktion tror du er højest? a. Rådhustårnet på Københavns Rådhus b. Det Gyldne Tårn c. Himmelskibet. 5. Hvad sker der med ens vægt, når man tager en tur i Ballongyngerne? a. Den vil være den samme på hele turen b. Den vil stige c. Den vil både stige og falde

2 Observationsark Det Gyldne Tårn Hø j t a t fl yve dy bt a t fa l de Forlystelse: Det Gyldne Tårn Start Du får lov til at tage et plastglas med lidt vand med op i Det gyldne Tårn. Du skal holde rigtig godt fast i glasset, så du ikke taber det. Hold øje med vandet på hele turen (både på vej op, når du er helt oppe og på vej ned) og besvar efterfølgende nedenstående spørgsmål: Hvad skete det med vandet, da du kørte op i Det Gyldne Tårn? Hvad skete der med vandet, da du nåede toppen? Hvad skete der med vandet, da du begyndte at falde ned? Hvornår følte du dig tungest? Hvornår følte du dig lettest?

3 Efterbehandlingsark A Det Gyldne tårn Hø j t a t fl yve dy bt a t fa l de 1. Hvad skete der med vandet i glasset på vej op? Beskriv og/eller tegn 2. Hvad skete der med vandet, da I hang deroppe? Beskriv og/eller tegn 3. Hvad skete der med vandet i glasset på vej ned? Beskriv og/eller tegn 4. Kan du give en naturfaglig forklaring? 5. Hvor på turen følte du dig tungest? 6. Hvorfor var det lige her du følte dig tungest? Din påvirkning her var 4 g. Det vil sige, at du blev påvirket med en kraft, der er 4 gange så stor som tyngdekraften. Din vægt her føltes derfor, som om den var 4 gange så stor. 7. Hvor følte du dig lettest 8. Hvorfor var det lige her?

4 Efterbehandlingsark A1 Det Gyldne tårn Hø j t a t fl yve dy bt a t fa l de Regn med tyngdeacceleration Det gyldne Tårn er i alt 63 meter højt. Når man falder ned er vognen primært påvirket af tyngdekraften( det frie fald ) over ca. 55 meter. Det er ikke et egentligt frit fald, men det nærmeste, vi kan komme på frit fald her i Tivoli. Vognen falder altså ikke mod jorden, men bliver i stedet trukket ned mod jorden med en kraft, der svarer til 1,5 gange tyngdekraften, hvilket giver jer en acceleration, der er 50 % større end tyngdeaccelerationen. Hvis vognen kun er påvirket af tyngdekraften, vil den falde hurtigere og hurtigere, den accelererer, farten stiger hele tiden. Den acceleration kalder man tyngdeacceleration. Tyngdeaccelerationen ved Jordens overflade kaldes g. 1 g er altså det, vi alle sammen påvirkes af, når vi går rundt på Jorden. 1 g = 9,8 m/s 2 Opgaver: 1. Udregn hvor lang tid et frit fald på 55 meter tager ved hjælp af formlen: s = ½g *t 2 s = strækningen målt i meter g = tyngdeaccelerationen på 9,8 m/s 2 t = tiden i sekunder 2. Udregn hvor stor en fart vognen kan få ved hjælp af formlen: v = g * t v = farten målt i meter pr sekund. 3. Lav udregningerne i spørgsmål 1 og 2 igen, men sæt g = 14,7 m/s 2 (9,8 * 1,5)

5 Efterbehandlingsark A2 Det Gyldne tårn Hø j t a t fl yve dy bt a t fa l de Sådan kunne en graf fra en datalogger se ud efter en tur i Det gyldne Tårn: Graf over g-påvirkning Graf over højde og tid Spørgsmål til graf over højde og tid. 1. Hvor lang tid tager opstigningen? 2. Hvor lang tid sidder man oppe og venter på faldet? 3. Hvor langt falder man? 4. Hvor lang tid tager faldet? 5. Hvor mange fjedrende hop udfører vognen? 6. Energi oppe er det potentiel eller kinetisk energi? 7. Med hvilken fart foregår opstigningen? Spørgsmål til graf over g-påvirkning. 8. Er der nogen steder på turen, hvor man er vægtløs? 9. Hvor meget vejer du, første gang du opbremses? Vægt-fortolkning af grafen: 1-tallet på y-aksen svarer til, at man vejer det man plejer. 2-tallet svarer til, at man vejer det dobbelte. 0 svarer til, at man er vægtløs.

6 Observationsark Høj fart i Tivoli Ho l d go dt fa st! Forlystelser: Dæmonen, Akvariet, Ballongyngen, Odinexpressen og Veteranbilerne. I denne opgave skal I arbejde med fartmåling og udregning af hastighed. I skal måle tiden for hinanden. Mens den ene tager en tur i forlystelsen, tager den anden tid, og jeres målinger noterer I i skemaet på næste side. I Akvariet er de afstande, I skal bruge afsat lige nede foran akvariet. I skal tage tid på en guldmakrel og en haj. I kan også tage tid på nogle af de andre fisk. Der er plads i skemaet til tidsmålinger på flere fisk. Ved Veteranbilerne er der lavet tydelige afmærkninger, der viser de afstande i meter, I skal bruge for at kunne udregne farten. Ved Odinexpressen skal I tage tid på en hel omgang. Den kører tre omgange i alt, I skal tage tid på den anden runde. I Ballongyngen måler I, hvor lang tid det tager for en gynge at køre hele vejen rundt. Mål ikke på den første omgang, da den stopper for at sætte folk af. I Dæmonen tager I tid mellem de to holdere i toppen af loopet, fra A til B. Tegning af toppen af Dæmonens loop

7 Observationsark Høj fart i Tivoli Ho l d go dt fa st! Forlystelse: Afstand Tid Dæmonen 15 m Odinexpressen 2. runde 548 m Veteranbilerne 5 m Ballongyngen? m Haj 5 m Guldmakrel 5 m 5 m 5 m Guldmakrel: I nærheden af Linie 8 s stoppested er der afsat 5 m. Her kan I også prøve at tage tid på, hvor hurtigt I kan løbe eller gå 5 m. Det kan I også skrive ind i skemaet.

8 Efterbehandlingsark A Høj fart i Tivoli Ho l d go dt fa st! Her skal I beregne hastigheden for de forlystelser, I prøvede I Tivoli. Hastigheden skal beregnes ved hjælp af denne formel: v = s/t v = hastighed s = meter t = tid i sekunder Hvad måles farten i? Hvordan omregner I fra m/s (meter i sekundet) til km/t (km i timen)? Hvad var jeres hastighed, da I kørte i forlystelserne?: Forlystelse: Afstand Tid Fart i m/s Fart i km/t Dæmonen Odinexpressen 2. runde Veteranbilerne Haj Guldmakrel Diameteren (d) på Ballongyngen er 15 m. Hvor lang er en tur rundt i Ballongyngen, når formlen for omkredsen på en cirkel er π*d? Beregn hastigheden du kørte med i Ballongyngen: Forlystelse: Afstand Tid Fart i m/s Fart i km/t Ballongyngen

9 Observationsark Stor vægt i Tivoli Hva d ve j e r du i T ivo l i? Forlystelser: Ballongyngen og Rutschebanen Ballongynge n Til denne opgave skal I låne en vægt af den kontrollør, der står ved Ballongyngen. Vær opmærksom på, at der kun er et begrænset antal vægte, så det kan godt være I kommer til at vente lidt. Der behøver kun være en af jer, der prøver at sidde på vægten, mens Ballongyngen kører rundt. Det er vigtigt, at den der sidder på vægten, kan aflæse vægten mellem benene. I vil nu kunne se, at der er forskel på hvad vægten viser, når Ballongyngen kører rundt. Opgaver: 1. Hvornår er vægten størst og hvad er vægten? 2. Hvornår er vægten mindst og hvad er vægten? Rutschebanen Det er ikke muligt at have en vægt med i Rutschebanen. Derfor skal I svare ud fra den viden, I har fået fra turen i Ballongyngen. Prøv en tur i Rutschebanen og vær opmærksom på, hvornår I føler jer henholdsvis tunge og lette. Udfyld derefter nedenstående skema. 1. Hvis du sad på en badevægt i Rutschebanen, hvad vil du så tro, at den ville vise i følgende positioner(sæt kryds) Position Opturen starter Vægt Din normale vægt Mere end din normale vægt Mindre end din normale vægt Du kører med konstant fart på toppen Du er på vej ned Du er i bunden af en dal Du kører opad igen fra en dal

10 Efterbehandlingsark A1 Stor vægt i Tivoli Hva d ve j e r du i T ivo l i? Ballongyngen Det kan være rigtig svært at aflæse den præcise vægt i Ballongyngen. Dels bevæger den sig hele tiden, og måske havde du ind imellem fødderne på gulvet, hvilket kan påvirke vægten. Men observationerne er dog præcise nok til, at I sagtens kan lave nedenstående beregninger. 1. Hvor stor forskel var der på den største og mindste vægt? Hvis du tager det halve af denne forskel og ligger det til den mindste vægt, får du det, vi her vil kalde din normale vægt. 2. Hvad vil din normale vægt være? 3. Hvor mange procent er din højeste vægt større end din normale vægt? Hvis din største vægt var 50 % større end den normale vægt, svarer det til, at du havde været udsat for en g-påvirkning på 1,5 g. Hvis din vægt var 75 % større svarer det til, at du havde været udsat for en g-påvirkning på 1,75 g. G = tyngdeaccelerationen ved Jordens overflade. 1 g er altså det, vi alle sammen påvirkes af, når vi går rundt på Jorden. 1 g = 9,8 m/s 2 4. Hvor stor en g-påvirkning var du udsat for i Ballongyngen, der hvor vægten var størst? 5. Hvilken g-påvirkning var du udsat for i Ballongyngen, der hvor vægten var mindst?

11 Graf over g-påvirkning og tid Graf over højde og tid Rutschebanen Ovenfor er der vist to grafer for Rutschebanen. Den første grafs y-akse viser, hvor mange g du påvirkes af og dermed også, hvor mange gange du vejer mere eller mindre end din normale vægt. X- aksen viser tiden. Den anden grafs y-akse viser højden på Rutschebanen og x-aksen viser, ligesom på den anden graf, tiden.

12 Efterbehandlingsark A2 Stor vægt i Tivoli Hva d ve j e r du i T ivo l i? Rutschebanen Opgaver til grafen over højde og tid 6. Hvor høj er den første bakke? 7. Hvor lang tid tager turen op til bakkens top fra starten af bakken? 8. Hvor mange bakker er der på turen? Opgaver til grafen over g-påvirkning og tid 9. Er der nogen steder på turen, hvor du er vægtløs? 10. Når du er vægtløs, er du så på vej op af en bakke eller ned? 11. Hvis du sad på en vægt, på hvilke tidspunkter ville du så veje mest? Vægt-fortolkning af y-aksen: 2-tallet svarer til, at man vejer det dobbelte. 1-tallet på y-aksen svarer til, at man vejer det, man plejer. 0 svarer til, at man er vægtløs.

13 Observationsark 1 Fysikstart i Tivoli Hva d k a n v i o g så f in de p å? Forlystelser: Linie 8, Odinexpressen, Det Gyldne Tårn, Ballongyngen, Radiobilerne og Dyrekarrusellen Fart Når du bevæger dig, har du en fart. Farten kan være lille (når du går), lidt større (når du løber) og være stor, når du fx kører ned ad bakken i Rutschebanen. Fart måles i meter i sekundet (m/s) eller i hverdagen km/t (kilometer i timen). Acceleration Acceleration er, når farten bliver større, mindre eller ændrer retning. Når du går rundt i Tivoli, har du en fart. Hvis du begynder at løbe, bliver din fart større, fordi du har haft en positiv acceleration. Hvis du begynder at gå igen, bliver din fart mindre, fordi du har haft en negativ acceleration. Positiv acceleration betyder, at du bevæger dig hurtigere. Negativ acceleration betyder, at du bevæger dig langsommere. Fart og acceleration kan opleves i tre retninger. Frem, op eller til siden. Som vist på tegningen: Udstyr Det er en god ide, at tage billeder af de forskellige forlystelser I prøver, så medbring din mobil eller et kamera.

14 Observationsark 2 Linie 8 Tag først en tur med Linie 8. Hold hånden foran dig, som vist på tegningen, når du tager turen. Sæt efter turen kryds i de retninger, du oplevede fart og acceleration. Jeg oplevede: Frem Op Til siden Fart Acceleration Odinexpressen Tag en tur i Odinexpressen. Hold hånden foran dig, som vist på tegningen, når du tager turen. Sæt efter turen kryds i de retninger, du oplevede fart og acceleration. Jeg oplevede: Frem Op Til siden Fart Acceleration Det Gyldne Tårn Tag en tur i Det gyldne Tårn. Hold hånden foran dig, som vist på tegningen, når du tager turen. Sæt efter turen kryds i de retninger, du oplevede fart og acceleration. Jeg oplevede: Frem Op Til siden Fart Acceleration

15 Observationsark 3 Fysikstart i Tivoli Hva d k a n v i o g så f in de p å? Ballongyngen Tag en tur i Ballongyngen. Hold hånden foran dig, som vist på tegningen. Sæt efter turen kryds i de retninger, du oplevede fart og acceleration. Jeg oplevede: Frem Op Til siden Fart Acceleration Radiobilerne Tag en tur i Radiobilerne. Forestil dig, at du holder hånden foran dig, som vist på tegningen. Sæt efter turen kryds i de retninger, du oplevede fart og acceleration. Jeg oplevede: Frem Op Til siden Fart Acceleration Dyrekarrusellen Du skal nu tage en tur i Dyrekarrusellen. Hold pendulet foran dig. Når turen starter, sætter du pendulet i gang. Forestil dig, at du holder hånden foran dig, som vist på tegningen. Når turen er slut, sætter du kryds i de retninger, du og pendulet oplevede fart og acceleration. Jeg oplevede: Fart Frem Op Til siden Acceleration Hvad med dit pendul? Pendulet oplevede: Fart Frem Op Til siden Acceleration

16 Efterbehandlingsark 1 Fysikstart i Tivoli Hva d k a n v i o g så f in de p å? Du skal lave en fysikbog, og den skal du lave som en tegneserie. Dine resultater fra Tivoli skal sættes ind i tegneserien. Du skal lave én tegneserieside til hver af de forlystelser, du har prøvet. Ved hjælp af de billeder du har taget i Tivoli, skal du beskrive, hvad du har observeret. Du kan også vælge, at tegne det i stedet for at indsætte billeder. Teksten skal fortælle om de fysiske ting, du oplevede. Blev din fart større eller mindre? Hvilken acceleration var du udsat for? Her er et eksempel:

17 Observationsark Trigonometri i Tivoli Sk o l e n 2 + Tivo l i 2 = S JOV Forlystelser: Himmelskibet og Det Gyldne Tårn I skal i denne opgave regne jer frem til højderne på forskellige forlystelser i Tivoli samt Københavns Rådhus, som ligger lige ved siden af Tivoli. I skal, i jeres gruppe, bruge mindst en smartphone, hvor der er downloadet en vinkelmåler applikation. Applikationen kan måle de ting, I skal undersøge. Der findes mange forskellige versioner af app en, som kan bruges. Så gå på opdagelse i Ovi Store, Android Market eller Apples App Store, eller find nedenstående eksempler: Sådan gør I Forskellige steder i Tivoli er der sat skilte op, hvorpå I kan se afstanden til det, I skal måle. Der står skilte ved Glassalen, ved H. C. Andersen Slottet og Monsunen. Start med at skrive afstandene til de forlystelser, I kan se ind i skemaet på næste side. Derefter skal I ved hjælp af vinkelmåleren i app en måle vinkelen til det punkt på forlystelsen, I skal beregne højden af. Sigt hen over siden og toppen af din mobiltelefon, og få en kammerat til at aflæse resultatet. Se tegningen her til højre. Skriv dette ind i skemaet. Vær opmærksom på, at det ikke alle tre steder er muligt at se hele forlystelsen, men det vil fremgå af skemaerne, hvilke målinger I skal foretage.

18 Indsæt jeres målinger i nedenstående skemaer: Målt ved H.C. Andersen Slottet Forlystelse Afstand Vinkel Toppen af Himmelskibet Toppen af Det Gyldne Tårn 1 Toppen af Københavns Rådhus Målt ved Monsunen Forlystelse Afstand Vinkel Toppen af Himmelskibet Toppen af Det Gyldne Tårn 1 Bunden af Det Gyldne Tårn 2 Toppen af Københavns Rådhus Målt ved Glassalen Forlystelse Afstand Vinkel Toppen af Himmelskibet Toppen af Københavns Rådhus skimtes mellem træerne I har nu de oplysninger, I skal bruge, og kan gå videre. 1) Med Toppen af det Gyldne tårn menes der, hvor stolene er, når de er højest oppe. 2) Med Bunden af det gyldne tårn menes det sted, hvor stolene stopper efter det første fald, og begynder at køre op igen

19 Efterbehandlingsark A Trigonometri i Tivoli Sk o l e n 2 + Tivo l i 2 = S JOV Du kan nu regne højden ud ved hjælp af denne formel: h = tan v * a Skriv dine observationer og resultater ind i dette skema Forlystelse Afstand (a) Vinkel (v) Højden (h) Toppen af Himmelskibet Toppen af Det gyldne Tårn Bunden af det gyldne Tårn Toppen af Københavns Rådhus Højden af Himmelskibet er 80 m. 1. Er det den højde, du har regnet dig frem til? 2. Hvis det ikke er den højde, du har regnet dig frem til, hvad kan det så skyldes? 3. Hvor langt er det første fald i Det gyldne Tårn? 4. Passer det resultat du har fået med kurven fra Det gyldne Tårn herunder?

20 Observationsark Energi forbrug i Tivoli Hvad bruger vi? Start På disse forlystelser kan du måle energiforbruget mens forlystelsen kører: Forlystelse kwh før din tur kwh efter din tur Forskel i kwh Odinexpressen Monsunen Ballongyngen Himmelskibet 1. Skriv hvor mange kwh tælleren der står på forlystelsen lige før din tur starter 2. Prøv forlystelsen 3. Når turen er færdig aflæses kwh tælleren for forlystelsen igen

21 Efterbehandlingsark B Energi forbrug i Tivoli Hvad bruger vi? Her en oversigt over nogle el-forbrugende maskiner, som mange af jer har hjemme: Maskine Gennemsnitlig normalforbrug i et hjem på ét år, målt i kwh DVD inkl. standby 21 Elkedel 64 Fryseskab ca. 170 liter, ny 288 Hårtørrer 46 Kaffemaskine (2 liter/dag) 69 Komfur, induktionskogeplader inkl. standby * 215 Komfur, keramiske plader inkl. standby * 223 Køle-/fryseskab ca liter ny * 335 Køleskab m. boks ca liter ny * 226 Lys, glødelampe 44 Lys, halogenlampe 22 Lys, sparelampe 12 Mikrobølgeovn inkl. standby * 44 Opvaskemaskine 55 C ny 352 PC, bærbar 20 Stereoanlæg 110 Støvsuger 83 TV, farve 28'' 179 Tørretumbler, omdrejninger, ny 421 Når der produceres el-energi fra kul, olie eller gas kommer der CO 2 ud i atmosfæren. 429 gram CO 2 hver gang du bruger 1 kwh fra et almindeligt kraftværk. Tivoli får elenergien til forlystelserne fra vindmøller. Der kommer ikke CO 2 ud i atmosfæren, når man får sin el-energi fra vindmøller.

22 Efterbehandlingsark B Energi forbrug i Tivoli Hvad bruger vi? 1.Hvor mange kwh brugte I, da I kørte i Monsunen? 2.Hvad er årsforbruget til en hårtørrer? 3.Hvor mange ture kan du tage i Monsunen sammenlignet med det årsforbrug, der er til en hårtørrer? 4.Hvor meget CO2 kommer ud i atmosfæren ved et normalt hårtørrerforbrug? 5.Hvor mange kwh brugte I, da I kørte i Himmelskibet? 6.Hvor mange ture kan du tage for det årsforbrug, der er til et køleskab? 7.Hvor mange kwh brugte I, da I kørte i Ballongyngen? 8.Hvor mange ture kan du tage for det årsforbrug, der svarer til en DVD? 9.Hvor mange kwh brugte I, da I kørte i Odinekspressen? 10. Hvor mange liter kaffe pr. dag kan du brygge for den samme mængde energi? 11. Hvor mange kwh brugte I, da I kørte i Monsunen? 12. Hvor mange ture kan du tage for det årsforbrug, der er til en tørretumbler?

23 Efterbehandlingsark A Energi forbrug i Tivoli Hvad bruger vi? Dæmonen 1. Hvor i Dæmonen er din energi størst? 2. Sæt et A på tegningen hvor din energi er størst. 3. Sæt et P der hvor din potentielle energi er størst. 4. Sæt et K der, hvor du oplevede at din kinetiske energi var størst.

24 Efterbehandlingsark A Energi forbrug i Tivoli Hvad bruger vi? Kig på datalogger kurven herunder, den er fra en tur i Dæmonen: h h 5. Sæt et A på kurven (figur h) der, hvor din energi er størst. 6. Sæt et P der, hvor din potentielle energi er størst på kurven (figur h) 7. Sæt et K der, hvor du oplevede at din kinetiske energi var størst (figur h) 8. Hvad kan man sige at der sker med den potentielle energi på turen? 9. Hvilken af de forlystelser, du prøvede, brugte mindst og mest energi? Hvorfor er der denne forskel?

25 Her finder du de steder, hvor du skal løse opgaver: Det Gyldne Tårn Trigonometri Høj fart Energi Stor vægt Fysikstart ELEVARK FAGLIGE DAGE FOR KLASSE