2. f- dag med temaet kondition. En effektfuld F- dag om chokolade, kroppen som motor, kondital og energi. Elevoplæg. og dermed mere bevægelse

Relaterede dokumenter
Når enderne af en kobbertråd forbindes til en strømforsyning, bevæger elektronerne i kobbertråden sig (fortrinsvis) i samme retning.

Energiform. Opgave 1: Energi og energi-former

Elforbrug og energirigtige skoler

Lokale fortællinger om erfaringer med tværfaglige og helhedsorienterende undervisning.

Sundhedskonsulenterne

Opgaver til side 20-21

Matematik og Fysik for Daves elever

Ohms Lov Ohms lov beskriver sammenhæng mellem spænding, strømstyrke og modstand.

Undervisningsbeskrivelse

Energistofskifte Leif & Thorbjørn Kristensen Side 1 af 6

MATEMATIK. Ballonen #1. Albertslund Ungdomsskole. MATEMATIK Problemløsning. Opgaver bygget over en ungdomsskoles logo

SPEKTRUM HALSE WÜRTZ FYSIK C. Fysiks optakt til et AST-forløb om kroppen af Niels Henrik Würtz. Energiomsætninger i kroppen

Turen til Mars I. Opgaven. Sådan gør vi. ScienceLab

Krop og energi - Opgaver og lidt noter 1! /! 14 Krop og Energi

1. G fysik Elevbog LaboratoriumforSammenhængendeUddan g n i r æ L g o e s l e n

SUPPLERENDE AKTIVITETER GYMNASIEAKTIVITETER

Forsøg med fotosyntese

Skoletjenesten Aalborg kommune energiundervisning- Tjek på energien

Energi. Præsentation: Niveau: 8. klasse. Varighed: 4 lektioner

Forside til beskrivelse af projekt til DM i Naturfag

Energiopgave til uge 44

Energi i undervisningen

Faglig årsplan Skolerne i Oure Sport & Performanc. Læringsmål Faglige aktiviteter. Emne Tema Materialer. 9/10 klasse

1. Arbejde. På figur 1.2 påvirker en kraft F en genstand, der bevæger sig fra s 1 til s 2. Den tilbagelagte strækning er dermed.

Hvor meget energi har jeg brug for?

Placering af vindmøller Denne øvelse er lavet af: Lavet af Martin Kaihøj, Jørgen Vind Villadsen og Dennis Noe. Rettet til af Dorthe Agerkvist.

Opgave 2a.01 Cellers opbygning. Spørgsmålene her kan besvares ved at læse teksten Cellen livets byggesten

Hvor kommer energien fra?

Energiens veje Ny Prisma Fysik og kemi + Skole: Navn: Klasse:

Matematik D. Almen voksenuddannelse. Skriftlig prøve. Torsdag den 6. december 2018 kl AVU181-MAT/D. (4 timer)

El-Fagets Uddannelsesnævn

Lærervejledning. Lærervejledning til el-kørekortet. El-kørekortet er et lille undervisningsforløb beregnet til natur/teknikundervisningen

Hvad er energi? Af Erland Andersen og Finn Horn

Bestemmelse af kroppens fysiske tilstand

STUDENTEREKSAMEN AUGUST-SEPTEMBER 2005 SPROGLIG LINJE NATURFAG. Fredag den 12. august 2005 kl

NATURFAG Fysik/kemi Folkeskolens afsluttende prøver Terminsprøve 2009/10

Konditest: Idrætsrapport/journal

Klare MÅL. Naturfag F/E

Optimering af din træning. Lidt men godt om langdistancetræning.

Hvor meget energi har jeg brug for?

Stofskiftets afhængighed af temperatur og aktivitet hos vekselvarme dyr

Forsyn dig selv med energi

MODUL 5 ELLÆRE: INTRONOTE. 1 Basisbegreber

En f- dag om matematik i toner og instrumenter

Forsøget blev udført af Gruppen: Anders Faurskov, Mikkel Rask og Victor Hjort

E l - Fagets Uddannelsesnævn

IntromaterIale til mobil lab

Forsøgsvejledning - Iltoptagelse

Undervisningsbeskrivelse

NATURFAGSPROJEKT 2. Det er nu blevet tid til det andet naturfagsprojekt! Biologi. Sundhed. Levealder og dødelighed. Kulhydrat, fedt og protein

Måling på udåndingensluften (lærervejledning)

Fysikrapport Nyttevirkning og vands specifikke fordampningsvarme

NATURFAGSPROJEKT 3. Biologi. Det er nu blevet tid til det tredje naturfagsprojekt! Tværfaglighed i andet projekt

Energievent. - event for 8. klasse

OMSATTE LÆRINGSMÅL: Eleven bruger og forstår naturfaglige begreber knyttet til hjertet og kredsløbets anatomi og fysiologi.

Jakob Skovborg Sørensen Christian Dohrmann Mette Lunding Nielsen Lucas Paulsen

ELLÆRENS KERNE- BEGREBER (DC) Hvad er elektrisk: Ladning Strømstyrke Spændingsforskel Resistans Energi og effekt

Betingelser for anvendelse Fysikkens Mestre version 1.0 må frit anvendes til undervisning og underholdning

Spis dig sund og glad - en lille lektie i de gode ting for kroppen

INTROMATERIALE TIL MOBIL LAB #1 ud af 3

Haderslev Seminarium Fysik/Kemi august 2004 til juni 2006 Ved Annette Olsen & Lars Henrik Jørgensen

Energibalance og kostsammensætning

Undervisningsbeskrivelse

HALSE WÜRTZ SPEKTRUM FYSIK C Energiregnskab som matematisk model

Læringsmål i fysik - 9. Klasse

Lærerorientering til opgaver pa Bakken og i Dyrehaven:

SUKKER FREMSTILLING FÆLLESFAGLIGT

Svarnøgle til opgaver - Naturfag 2

Matematik i Word. En manual til elever og andet godtfolk. Indhold med hurtig-links. Kom godt i gang med Word Matematik. At regne i Word Matematik

MADKLASSEN 3 KROP OG MOTION. Energi

123GO_ Kondition på skoleskemaet

10 Elevplan. en tværfaglig læringsaktivitet. Når eleven skal have afvinket en læringsaktivitet eller et læringselement, vil det være samtlige

Bedømmelseskriterier. Grundforløb 1 og 2. - Afsluttende prøve i Naturfag Niveau E

Kropsliggørelse af uendelighed og lineære funktioner

Kost og motion - Sundhed

Bedømmelsesskema Fysik Niveau E

Lærervejledning Træk et ton - Havnen

NYT NYT NYT. Sundhedsprofil

Til læreren. Energi og læring. Klog på energien begrib begreberne. Udskoling klasse

Det er vores mål at inspirere eleverne til at interessere sig for den naturvidenskabelige verden, der omgiver dem i form af varme, energi og miljø.

Motion og energi til kroppen.

Kemi, fordi? Lærervejledning: Fremstilling af creme

Jorden og solen giver energi Ny Prisma Fysik og kemi 8. Skole: Navn: Klasse:

6. TEST betyder; ro 2000 meter så hurtigt som muligt, for at måle dine forbedringer.

Matematik D. Almen voksenuddannelse. Skriftlig prøve. (4 timer)

Løsninger til udvalgte opgaver i opgavehæftet

Fysik A. Studentereksamen. Skriftlig prøve (5 timer) Onsdag den 9. december 2009 kl STX093-FYA

Undervisningsbeskrivelse for fysik B 2. B 2011/2012

fsa 1 Simons fritidsjob 2 Simons opsparing 3 Højden af en silo 4 Simons kondital 5 Fravær i Simons klasse 6 En figur af kvarte cirkler

Fysiologi Louise Andersen 1.3, RTG 29/

Energiomsætning (Kap. 5) Musklernes energiomsætning. Musklernes energiomsætning. Energiomsætning (Kap 5)

Vedvarende energi udgør 18 % af det danske energiforbrug. Fossile brændsler udgør stadig langt den største del af energiforbruget

TRÆK ET TON HAVNEN LÆRERVEJLEDNING klasse Fysik/kemi Varighed ca. 5 lektioner

Formål: At undersøge nogle egenskaber ved CO 2 (carbondioxid). 6 CO H 2 O C 6 H 12 O O 2

Solens energi kan tæmmes af nanoteknologi Side i hæftet

HVOR FORSVINDER RØGEN HEN?

Energi og Læringstrailer Praktisk undersøgelsesbaseret læring. Energi og læring. Oversigt over kasser - undersøgelser/aktiviteter

Sund matematik Matematikkens dag 17. november Workshop Steptest, dataopsamling

Transkript:

2. f- dag med temaet kondition. En effektfuld F- dag om chokolade, kroppen som motor, kondital og energi og dermed mere bevægelse Elevoplæg Læringsmål: Tværfaglige med inddragelse af fagene: Idræt, biologi, fysik/kemi og matematik Særlig fokus på modeleringskompetencen i matematik og naturfagene. Eleverne: Udvikler kompetencer i at udføre tværfaglige undersøgelser. Kan forklare eksempler på omsætning af energi fra én form til en anden (kinetisk -, potentiel -, kemisk - og varme energi). Kan forklare begrebet nyttevirkning, og ved energiomsætning ved, at nyttevirkning er et matematisk forhold mellem nyttegjort energi og tilført energi. Kan omregne mellem forskellige enheder for energi og effekt. Erfarer, at energiomsætning kan beskrives med matematikudtryk. Kan redegøre for, at det simple kemiske reaktionsskema for aerob respiration er et udtryk for energiomsætning. Kan redegøre for, at konditallet målt i ml O2/mim./kg er et udtryk for kroppens effekt målt i W/kg. Opnår viden om, hvorfor sundhed også kan beskrives med et kondital. Kan vurderer og beskrive et datamateriale med relevante fagudtryk. Kan fremstille et boksplot til og bruge dette til beskrivelse af et datamateriale. Kort teori om energi Energi og arbejde er to sider af samme sag. Hvis du løfter noget op, udfører du et stykke arbejde. Det du har løftet op har fået tilført energi (potentiel energi) og du selv har brugt energi på at udføre arbejdet - bevægelsen (kinetisk energi). Energien til dette arbejde er kommet fra din mad, hvor energien har været bund et som kemisk energi. Benzin arbejder ikke, det gør en pose flæskesvær heller ikke, men både benzinen og flæskesværene indeholder energi på kemisk form. Når benzin brænder i motoren, kan motoren udføre et stykke arbejde, når du spiser en pose flæskesvære eller noget andet mad, kan du udføre et arbejde. Kemisk energi kinetisk energi potentiel energi Energi kan ikke forsvinde eller opstå, men kan omdannes fra én form til en anden. Fx hvis du gnider håndfladerne mod hinanden vil dit arbejde i form af kinetisk energi (bevægelsesenergi) blive omdannet til varme, og i en dynamo vil bevægelsesenergi blive omdannet til el- energi og modsat i en el- koger. Energi er evnen til at udføre et stykke arbejde Du har tidligere lært, at energi måles i joule (J). Denne enhed kaldes også for et wattsekund(ws). Ex: Hvis du har en el- pære, der er tilsluttet en spænding på 1 V og pæren gennemløbes af 1 A, vil pæren modtage 1W, fordi

V * A = W ( effektloven). Når denne pære har været tændt i 1 sekund, har den omsat 1 J, som er lig 1Ws. volt * ampere = watt (V*A = W) watt *sek = joule Mere korrekt: Effekt = spændingsforskel * strømstyrke og energi = effekt *tid i sek. Definition: Når man løfter en genstand på 100 g 1 m op, har man udført et arbejde på 1 joule ( J). Det betyder: Løfter du 1 kg. En m op, udfører du et arbejde på 10 J Løfter du 85 kg 33 m op udfører du et arbejde på: 85 * 10 *33 =28050 J = 28,05 kj Enheden joule ( J) er lille, derfor bruges enhederne kj, Wh (Watttimer og kwh (kilowattimer), som er den enhed, der bruges i el- måleren i bl.a huse. Nyttevirkning Når et apparat, en maskine eller en menneskekrop omdanner en energiform til en anden, vil det altid være forbundet med et tab, der udsendes som varme ( varmetab). Dette kender du fra computeren, der bliver varm, el- pæren der bliver varm og din krop bliver også varm, når du bevæger dig. I en gammeldags el- pære med glødetråd omdannes kun omkring 2% af el- energien til lys og i en LED- pære er det omkring 20% af el- energien, der omdannes til lys. Lysenergi 2% el- energi 100% Varmeenergi 98% Menneskekroppen kan omdanne ca. 20% af den kemiske energi i mad til bevægelse, resten 80% bliver til varme. Menneskekroppens nyttevirkning ved omdannelse af energi i mad til bevægelse er derfor 20%.

Regneeksempel med energiomsætning i menneskekroppen En matematiklærer, der vejer 85 kg, har spist en pose flæskesvær med 125 g. På posen står der, at Næringsindholdet er 2800kJ pr. 100. Rundetårn er 33m høj. Hvor mange gange skal matematiklæreren gå op i Rundetårn for at forbrænde den kemiske energi, der er i posen med flæskesvær? Denne opgave kan løses med en ligning:!"#$%&!"#!"#æ%"&'" Energiindhold i flæskesvær=!,! x := antal gange matematiklæreren skal op i Rundetårn 85 10 x 33 2800000 125/100 = 0,2 Ligningen løses for x vha. CAS- værktøjet WordMat. x = 14000 561 24,955 Matematiklæreren skal derfor op i Rundetårn ca. 25 gange for at omsætte energiindholdet i posen med 125 g flæskesvær. Om begrebet effekt Effekt måles i enheden Watt (W). Effekt er et udtryk for, hvor meget energi et apparat, en maskine eller en menneskekrop kan omsætte pr. sekund. En 60W el- pære omsætter 60 J pr. sek. - en 5 W LED- pære omsætter 5 J pr. sek. - to en 5 W LED- pære omsætter 10 J pr. sek. Motoren i en Fiat 500 har en effekt på 51 kw og motoren i en AUDI A6 har en effekt på 185kW. Audien har en større motor, der bruger mere benzin pr tidsenhed end Fiaten. Audien omsætter derfor mere energi pr sek. end Fiaten. Regneeksempel med beregning af menneskekroppens effekt Matematiklæreren vejer stadig 85 kg. Han går op ad en trappe, der er 12 m høj. Han bruger 40 sekunder på turen. Matematiklærerens krop præsterer en effekt på 255 W. Se beregning herunder 85 10 12 = 255 40 En dag skal matematiklæreren skynde sig, og han klarer turen op på 25sekunder. Den dag præsterede matematiklærerens krop en effekt på 408 W. Se beregning herunder.

85 10 12 = 408 25 Han var også meget forpustet bagefter, og der gik flere minutter før han kunne tale normalt igen. Dette skyldtes, at matematiklæreren havde arbejdet anerobt. Kroppens effekt og kondital Konditallet er i princippet et mål for den specifikke aerobe (omsætning med brug af O 2 ) effekt. Enheden for kondition kan derfor også have enheden W/kg. Det vil sige, at konditallet er et udtryk for den effekt som kroppen maksimalt er i stand til at præstere gennem et længere tidsrum (en halv til en hel time) divideret med vægten af kroppen. Konditallet måles traditionelt i enheden ml O 2 pr. minut pr. kg kropsvægt, men konditallet kunne lige så godt måles som maksimal effekt (ved aerobt arbejde gennem længere tid) pr. kg. kropsvægt. Dette fremgår af reaktionsskemaet for åndingsprocessen: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6 CO 2 + 6 H 2 0 + energi Om der måles på iltforbrug eller der måles på energiomsætning er lige meget. Af formlen fremgår, at der er en sammenhæng mellem energi og iltforbrug. Jo mere ilt der omsættes pr. sek. jo mere energi omsættes pr. sek. Ved omsætning af almindelig blandet kost (kulhydrater, protein og fedt) vil forbrug af 1 ml O 2 bevirke, at der kan præstere20j( Joule). 1ml O 2 20J Det derfor muligt at beregne konditallet ved at omregne kroppens effekt i W til ml O2/kg/min. Dette kan gøres med formlen: W 60 Kondital = 0,2 vægt i kg. 20 Hvor : 60 i tælleren omregner fra sek. til min. 0,2 i nævneren er kroppens nyttevirkning 20 er omsætningsfaktoren mellem effekt(w) og ml/o 2 Eksempler: Ved at omregne matematiklærerens præstationer på trappen fra før, er det nu muligt at forklare hvorfor han blev så forpustet, da han skyndte sig op ad trapperne. Ved en præsteret effekt på 255W præsterede han et kondital på : 45ml O 2 /kg/min. Beregning: Kondital = 255 60 0,2 85 20 = 45

Ved en præsteret effekt på 408W præsterede han et kondital på: 72ml O 2 /kg/min. Beregning: Kondital = 408 60 0,2 85 20 = 72 Ved at betragte tabellen herunder er det muligt at forklare, hvorfor matematiklæreren var forpustet efter han havde forhastet sig op ad trapperne (Brug tabellen på næste side).

Opgave Du må tage et eller flere stykker chokolade eller frugt. De eneste betingelser er, at der også er noget til de andre i klassen, samt at du har forbrændt energien inden du går hjem fra skole. Produktkravet er et Word- dokument på max. 2 sider, hvor du svarer på spørgsmålene herunder: Opstil en beregning, der viser hvor mange gange du skal gå fra kælderen og op på 3. sal for at få omsat energien i den slik, du har spist. Brug en vægt samt varedeklarationen på indpakningen. Der er 4 meter mellem etagerne på skolen) Opstil en beregning der viser, hvordan du kan måle din maksimale effekt ved at gå(løbe) på trapper. Vær sammen to og to. I skal bruge et ur. I skal måle jeres kondition på en motionscykel i Kondiværkstedet. Brug vejledningen til bestemmelse af kondital ved to- punkts metoden. Sammenlign det resultat, I er nået frem til med kondiberegneren på dette link: http://www.motion- online.dk/to- punktstest- paa- cykel/ Mål jeres krops maksimale effekt ved brug af motionscykel og romaskine i Kondiværkstedet. Skriv jeres maksimale præsterede effekt fra trapperne, motionscyklen og romaskinen på tavlen i klassen. Beskriv sammenhængen mellem kondital og kroppens effekttal. Find flere oplysninger i http://www.fys.dk/nfa/03/heftet/menneskekroppen.pdf side 24 og 25 Skriv en tekst, hvor du sammenligner og vurderer din bestemmelse af kondital ved Coopertesten( sidste F- dag), to punktsmetoden, trappetesten og evt. en anden metode. På baggrund af klassens resultater ved bestemmelse af kroppens effekttal, skal du tegne et boksplot over klassens effekt og heri indsætte en markering for din præstation. Udfordringsopgave! Udform et regneark, hvormed du kan beregne konditallet ved to- punktsmetoden. Brug vejledningen og linket til kondiberegneren som inspiration. Et evalueringsafsnit, hvor du skal redegøre for hvad du har lært i fagene matematik naturfag forhold til læringsmål for dette forløb Produktkrav: Et redigeret Word- dokument på maksimalt to A4 sider.