Vejledning til Om Jordskælv og Vulkaner 2011

Transkript

1 Vejledning til Om Jordskælv og Vulkaner 2011

2 JORDSKÆLV OG VULKANER X-citers på Sydsjælland og øerne er et uddannelsesprojekt, hvor en række 7. kl. elever uddannes til at formidle naturvidenskab for andre elever på deres egen skole. Princippet bygger på ung underviser ung/ Learning by Teaching. Konceptet er en naturlig videreførelse af det oprindelige og succesfulde uddannelsesprojekt X-citers, som Expeimntarium har faciliteret flere steder i landet siden Forsøg og undervisningsmateriale til X-citers om Vulkaner og Jordskælv 2011 er udarbejdet af medarbejdere på Geocenter Møns Klint i samarbejde med projektkoordinator Maya Høffding Nissen fra ScienceTalenter. MOENSKLINT.DK SCINCETALENTER.DK Her finder du: Introduktion 3 Inden du møder dit publikum 3 Jordens opbygning 4 Pladetektonik 4 Jordskælv og jordskælvsforsøg 6 Vulkaner og vulkanforsøg 8 Disposition og huskeliste 12 Viste du at Island er et Hotspot? På Island kan man derfor finde både skjoldvulkaner og keglevulkaner. De største vulkaner på Island er faktisk keglevulkaner. Men, keglevulkaner findes normalt ikke på hotspots! Så hvorfor er der keglevulkaner på Island? Se, det er dog en af naturens luner.

3 MOENSKLINT.DK Side 3 Introduktion Denne vejledning guider dig gennem et formidlingsforløb om jordskælv og vulkaner. Det er målrettet 7. klassetrin. I vejledningen findes fakta og beskrivelser af forsøg, samt gode tips til at formidle pointerne. Materialet er udviklet til brug i projektet X-citers men kan også bruges af andre, der arbejder med at formidle i naturfagene. Inden du møder dit publikum Når du forbereder din formidling er der nogle gode råd til hvad du skal være opmærksom på: Hvem er det jeg skal formidle til - niveau Hvilken pointe er det jeg vil formidle til mit publikum? Hvordan varierer jeg min formidling? Hvordan skal rækkefølgen være (forsøg, forklaringer, historier, dialog/spørgsmål) Der er nogle praktiske ting, det er smart du ordner, inden du møder dit publikum: Du skal sørge for at have alle materialer klar - lav en tjekliste Forbered hvad du vil sige inden du går i gang - lav evt. en liste med stikord - det er vigtigt at aftale hvem der siger og gør hvad og hvornår Stil alle materiale i orden til de forskellige forsøg i den rækkefølge du skal bruge dem. - ha evt. nogle stikord liggende ved forsøgene så du kan huske hvad du skal sige. Smil Hav øjenkontakt og giv den gas!

4 JORDSKÆLV OG VULKANER Side 4 Jordens opbygning Hvis man ser Jorden som planet, er det første man lægger mærke til jordens ydre - de hvide skyer, det blå hav og de grønne kontinenter. Det er alt sammen i jordens atmosfære. Under overfladen er selve planeten Jorden, som er lavet af sten jordens indre. Jorden er inddelt i 3 forskellige lag: yderst af skorpe, som er det vi går på. under skorpen er kappen. Den er lavet af sten som næsten er flydende. Inderst inden er kernen. Det yderste lag er flydende jern og nikkel, mens det inderste lag er en hård kerne af jern og nikkel. Skorpen Skorpen er den vi går på det yderste tynde lag af hård sten. Den er et stift lag af plader der langsomt bevæger sig rundt oven på kappen. Skorpen er mellem 3 og 70 km tyk, og flyder på kappen som et stort isbjerg. Der er to typer skorpe oceanbundsplade (3-10 km tyk) og kontinentalplade (20-70 km tyk). Skorpen flyder på smeltet sten og Pladetektonik er nogen steder kun 3 km tyk Jordens skorpe består af plader. Og mellem pladerne er der pladegrænser. Pladerne flytter sig i forhold til hinanden, men det går langsomt. Der et bevægelser (konventionsstrømme) i kappen der trækker i pladerne. Når pladerne flytter på sig rundt gnider i mod hinanden, støder sammen og går fra hinanden. Derfor er der nogen steder hvor der dannes nyt skorpe og nogen steder hvor pladerne ødelægges. Det er langs pladegrænserne der dannes både jordskælv og vulkaner. Der er tre typer pladegrænser: Konstruktive - hvor der dannes ny skorpe. Her gå pladerne fra hinanden. Destruktive - hvor skorpen blive ødelagt. Her støder pladerne mod hinanden. Neutrale - hvor pladerne glider sidelæns i forhold til hinanden. Forsøget giver et godt billede af, hvordan kloden er opbygget, og af hvordan de tektoniske plader flyder ovenpå kappen af flydende sten (magma). Når forsøget er stillet op kan man også bruge det til at vise, hvor konvektionsstrømmene opstår (pege på magmaen og fortælle) og hvordan der dannes vulkaner, når disse strømme skubber pladerne fra hinanden, så magmaen kan vælde op (Skjoldvulkan).

5 MOENSKLINT.DK Side 5 Forsøg med jordens opbygning og pladetektonik Det skal du bruge: 1 glasskål eller gennemsigtig plasticskål (ca cm i diameter) Mørk sirup Gul saft Vand Rød eller orange frugtfarve Madolie Husholdningsfilm Pipette Tragt Rørepind Sådan gør du: Stil skål, sirup, saft, vand, frugtfarver, madolie, husholdningsfilm, pipette, tragt og rørepind frem på et bord. Bland en kraftig saftevand af gul saft og vand. Tilsæt én eller to dråber frugtfarve til saftevandet. Kun lige nok til, at det bliver orange (og ligner magma) Hæld et godt lag sirup i bunden af skålen. Ca 2-3 cm afhængigt af skålens størrelse Dette er jordens kerne, som består af flydende jern. Brug tragten til forsigtigt at fordele saften over siruppen. Det er kappen som består af næsten flydende sten. Brug tragten til at hælde olie dråber på overfladen af saftevandet. Olien er skorpen og kan bruges til at forklare, hvordan pladerne flyder ovenpå kappen. Skub dråberne rundt med rørepinden. Læg nu to stykker film ovenpå saften. Olien er kontinenter og husholdningsfilmen er oceanbunden. Brug filmstykkerne til at illustrere hvad der sker, når pladerne støder sammen. Skub filmen rundt med rørepinden. Lad skålen med jordklodens lag stå, så du kan bruge den senere, når der fortælles om de forskellige vulkantyper. Pointe: Jordens indre er meget varm. Varmen får kontinentalpladerne til at bevæge sig. Når de bevæger sig opstår der jordskælv og vulkaner.

6 JORDSKÆLV OG VULKANER Side 6 Jordskælv Der registreres hver dag flere tusinde jordskælv de fleste så små at de ikke bliver registreret. I gennemsnit er der hver anden dag et jordskælv der er kraftigt nok til at det koster menneskeliv. Når jordens kontinentalplader bevæger sig rundt, skaber det spændinger i grænsen mellem pladerne. Spændingen bygges langsomt op, lige som når man tager en tør pind og bukker den langsomt sammen. På et tidspunkt, man ikke helt præcist kan forudsige, kan pinden ikke holde til presset og den knækker. Det er det sammen med jordens plader. De trækkes fra og presses mod hinanden, Når presset bliver for stort slipper pladerne hinanden og så opstår der et jordskælv. Man måler jordskælvs størrelse De tre forskellige bølger med Richterskalaen, fra 0-9. Jordskælv består af bølger. De breder sig som ringe ud fra jordskælvets centrum (epicenter). P-bølger (de første/primære) breder sig gennem jorden en trykbølge der passerer gennem jorden jorden presses sammen horisontalt. S-bølger (anden bølge/sekundære) de breder sig gennem jorden - svingninger der bevæger jorden op og ned. L-bølger (de sidste/ Last ) udbreder sig KUN langs overfladen en bølge der bevæger sig i alle retninger samtidig op og ned og horisontalt (trykbølge) og fra side til side. Det er denne bølge der er hovedfasen og den mest ødelæggende af dem alle!.

7 MOENSKLINT.DK Side 7 Jordskælvsforsøg Forsøget viser, hvad der sker, når L-bølgerne rammer overfladejorden og hvilken påvirkning den har på emner der står på overfladejorden. Det skal du bruge: 8 balloner 1 firkantet plastikbøtte (til ensartet oppustning af balloner) 1 træplade ca. 80 x 80 cm 3-4 tomme plastikflasker 1 forsøgsperson Sådan gør du: Trin 1. Pust 8 balloner op - brug plastikbøtte til måleindikator for ensartet størrelse. Læg ballonerne på gulvet. Sørg for at der ikke ligger skidt på gulvet. Placer pladen ovenpå. Stil flaskerne ovenpå pladen. Ryk pladen frem og tilbage. Først forsigtigt, derefter lidt voldsommere Og - Hokus pokus - opstår der jordskælv og flaskerne vælter hulter til bulter mellem hinanden. Trin 2 Fjern flasker og lad forsøgsperson stå på pladen. Bevæg pladen frem og tilbage. Forsøgspersonen vil have rigtig svært ved at stå fast - akkurat som under et rigtigt (og kraftigt) jordskælv. Hvordan virker det? Ballonerne presses sammen af pladens vægt. Luften i ballonen skubber ballonen opad. Ballonens bevægelse opad og pladens bevægelse frem og tilbage skaber illustrationen af L-bølger. Pointe: Jordens kontinentalplader bevæger sig og derved opstår der spændinger. Pladerne bliver strækket og presset mod hinanden. Når presset bliver for stort opstår der jordskælv

8 JORDSKÆLV OG VULKANER Side 8 Vulkaner, magma og lava Vulkaner findes, lige som jordskælv, i nærheden af pladegrænser og hotspots. Ved et vulkanudbrud strømmer magma fra jordens kappe ud på overflade af skorpen. Magma består af smeltet sten og opløste gasser. Lava kommer i mange former, typisk: -Aske -Lavaklumper -Lavastrømme Alt afhængig af hvordan og hvor hurtigt lavaen komme ud dannes forskellige vulkantyper. Magma er smeltet sten under overfladen. Det hedder Vulkantyper: først lava når de kommer op over overfladen Når man høre ordet vulkan, tænker du sikkert på et højt, flot og kegleformet bjerg. Men en vulkan kan have mange forskellige former, og der findes også mange forskellige slags. De mest almindelige typer er skjoldvulkaner, keglevulkaner og eksplosionsvulkaner: Skjoldvulkaner er dannet af tyndtflydende lava, der løber langt væk fra krateret. Skjoldvulkaner rejser sig ikke så flot i landskabet som keglevulkaner, og de indeholder som regel mindre aske end keglevulkanen. Skjoldvulkaner er ofte i udbrud, men til gengæld ikke så voldsomme. Der er mindre jordskælv i forbindelse med udbrud. Mauna Loa, på billedet, på Hawaii er lige så bred som Sjælland. Keglevulkan er den klassiske vulkan. De består ofte af skiftevis aske og lava. Keglevulkaner dannes når lavaen er tyktflydende og derfor ikke løber så langt væk fra krateret. Udbrud er sjældne men meget kraftige/ voldsomme, efterfulgt af en række kraftige jordskælv. På billedet ses Kilimanjaro. Eksplosionsvulkaner er - som navnet fortæller dannet ved et enkelt, kraftigt udbrud en eksplosion. Ved eksplosionen dannes kun aske og pimpsten. Formen er ofte et krater med en opbuling i midten. Den er sjældent i udbrud. Når det sker kommer der en enkelt stor eksplosion. I særlig voldsomme tilfælde sprænges hele vulkanen i luften, der ofte efterfølges af en række voldsomme jordskælv. På billedet ses Mount St. Helens.

9 MOENSKLINT.DK Side 9 Skjoldvulkan-forsøg Hvad viser forsøget? Forsøget illustrerer, hvordan en skjoldvulkan fungerer. Det skal du bruge: Et glas, der snævrer ind foroven. Fx et syltetøjsglas, rødbedeglas, sennepsglas eller lignende glas med smal hals Lys lagereddike Sulfo (opvaskemiddel) Natron (tvekulsurt natron) Flere plasticglas til at blande i Rørepind Sådan gør du: Bland i et plasticglas: vand og ca. 50 g natron Bland i glasset: eddike og sulfo. Det skal stå ca. halvt op i glasset. Hæld vand/natron-opløsningen i eddike/sulfo-blandingen til glasset er næsten fyldt. Voila skummet vælter op og flyder ned ad glassets sider som lava der vælder op ad jorden ved et hot spot og danner en skjoldvulkan. Hvordan virker det? Natron reagerer med eddiken og danner kuldioxid, der blæser sulfo op til sæbeskum. Pointe: Lavaen fra en skjoldvulkan er tyndflydende og flyder langt ud til alle sider.

10 JORDSKÆLV OG VULKANER Side 10 Keglevulkan-forsøg Forsøget illustrerer, hvad der sker, når en keglevulkan kommer i udbrud. Forsøget er ret sjovt, da overraskelseseffekten er stor. Og så er det enormt enkelt at udføre. Det skal du bruge: Pepsi Max 1,5 l (øv dig evt. med billig cola light og brug Pepsi Max når det gælder) Mentos (almindelig størrelse) 4-5 stk. per flaske. (Husk ikke at ryste cola-flasken. Så forsvinder noget af brusen, og forsøget bliver ikke lige så vellykket.) Sådan gør du: Åbn Pepsi Max-flasken og stil den på et plant underlag. Prop lynhurtigt 4-5 mentos i flasken (du når sikkert ikke alle 5 før det går løs, men 4 er også ok. Du kan evt. bruge et reagensglas glas fra jeres fysiklokale til at have mentos i og så tømme det direkte ned i cola-flasken) Skynd dig væk, ellers bliver du klistret Hvordan virker det? Mentos-pastiller er tunge nok til at synke til bunds, og så har pastillerne en ekstrem ru overflade, som er rigtig god til at danne mange CO2-bobler. Blandingen af Mentos og sukkerfri cola er ekstremt god til at modvirke vands overfladespænding voila CO2-bobler forlader sodavandsflasken på eksplosionsagtig manér! Pointe: En keglevulkan er det man kalder en klassisk vulkan. Magmaen er meget sejtflydende og flyder ikke langt fra kratret og der dannes meget aske ved udbrud.

11 MOENSKLINT.DK Side 11 Eksplosions-vulkan- forsøg Forsøget viser hvordan en eksplosionsvulkan fungerer og hvilken betydning det har på området omkring vulkanen. Det skal du bruge: 1 stk. vandslange 1 stk. karton 1 billede af din skole, det lokale område eller et andet interessant sted Mel Kagekrymmel Ske Saks Tape Jo hårdere du puster, jo voldsommere en eksplosion! Sådan gør du: Lav en lille tragt i karton og tape den fast på den ene ende af vandslangen. Hæld 3-5 skefulde mel ned i tragten. Hæld kagekrymmel ovenpå. Hold tragten henover midten af billedet. Pust én gang MEGET kraftigt i vandslangen. Melet og kagekrymmelen eksploderer op i luften og falder ned på billedet og dækker store dele af skolen. Hvordan virker det? Når du puster i vandslangen skubber luften til mel og kagekrymmels som drøner ud af tragten og falder ned på papiret. Pointe: Eksplosionsvulkaner eksploderer med et stort udbrud Den kan dække et stort område med aske og pimpsten.

12 JORDSKÆLV OG VULKANER Side 12 Disposition og huskeliste Pointe Det kan du gøre Ideer til samtale Jordens indre er meget varm. Varmen får kontinentalpladerne til at bevæge sig. Når de bevæger sig opstår der jordskælv og vulkaner. Jordens kontinentalplader bevæger sig og derved opstår der spændinger. Pladerne bliver strækket og presset mod hinanden. Når presset bliver for stort opstår der jordskælv Brug sirup, saftevand og olie til illustrere jordklodens forskellige lag. Brug husholdningsfilm til at vise hvordan jordens plader flyder på magmastrømme. Brug balloner til at illustrere hvordan jordpladerne hopper op og ned når der sættes jordrystelser i gang Lavaen fra en skjoldvulkan er tyndflydende og flyder langt ud til alle sider. En keglevulkan er det man kalder en klassisk vulkan. Magmaen er meget sejtflydende og der dannes meget lidt aske. Eksplosionsvulkaner eksploderer med et stort udbrud. Den kan dække et stort område med aske og pimpsten. Brug vand, natron, eddike og sulfo til at illustrere den tyndflydende lava Brug Mentos og Pepsi Maks til at illustrere hvordan lava bliver slynget op i luften. Brug mel hældt i en tragt med kagekrymmel. Blæs kraftigt i rør. Dette kan illustrere de eksplosionsagtige udbrud. Mine egne noter: