Forsøk og praktisk arbeid

Hvor

  • Ute

Passer for

  • ungdomstrinn 8-10
  • fysikk 1
  • fysikk 2

Tidsbruk

  • 15 - 30 min

Fallparabelen

Tegn fallparabelen på veggen.

Beregn banen først.

Hvis det er et kast på noen meter med en stein, spiller luftmotstanden nesten ingen rolle. Steinen følger da en bane som vi kaller en fallparabel, og den kan vi beregne på forhand. Vi kaster langsmed en husvegg. Startpunktet kaller vi S. Det kan være f eks 2 m over bakken. Sett et teipmerke på husveggen for startpunktet. Vi velger vannrett startfart, det er det enkleste. Startfarten skal være så stor at steinen treffer bakken i målpunktet, M. Sett et teipmerke der også. Det kan være f eks 4 m fra S målt vannrett. Tenk deg en vannrett strek på veggen fra S til rett over M. I vårt eksempel er den 4 m lang. Del den inn i 4 like store deler. Tenk deg også loddrette streker fra S og for hver av de 4 inndelingen. Den siste loddrette streken går da gjennom M.

Skjematisk framstilling av en fallparabel

Når steinen er kommet til 1 m streken, har den falt 0,125 m. Ved 2 m streken har den falt 0,5 m. Ved den tredje streken er fallet 1,125 m, og endelig når steinen når 4 m streken, har den falt helt ned til M. Sett merker med teip slik vi har antydet i figuren. Nå kan du kaste steinen. Du skal altså slippe steinen ved S. I de første forsøkene går den enten for langt eller for kort. Men etter noen forsøk treffer den bakken akkurat ved målet, og alle tilskuerne ser da at steinen på veien passerer nøyaktig foran de 3 kryssene du har merket av på veggen.


Hvis du kaster en ball, eller en fyrstikkeske eller en trådsnelle, vil de også gå etter nøyaktig samme bane. Forutsatt at startfarten er vannrett.

 

Kastbevegelsen. Fra Roterommet 1984, NRK.

Kommentarer/praktiske tips

Sånne beregninger som vi har gjort her, gjelder i lufttomt rom. De er også brukbare for små, tunge ting over korte avstander. Når man skal beregne kulebaner, eller baner for fallskjermhoppere, spiller luftmotstanden så stor rolle at beregningene blir meningsløse.

Du kan også bruke andre mål. Du deler inn den vannrette lengden i 4 like deler. Ved 1/4 streken har da steinen falt 1/16 av fallhøyden. Ved 2/4 streken er fallet 4/16 = 1/4 av høyden. Ved 3/4 streken er fallet 9/16 og endelig helt ned til målpunktet ved 4/4 streken.

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i naturfag

  • Etter 10. årstrinn
    • Fenomener og stoffer
      • gjøre rede for begrepene fart og akselerasjon, måle størrelsene med enkle hjelpemidler og gi eksempler på hvordan kraft er knyttet til akselerasjon

Læreplan i fysikk - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram

  • Fysikk 1
    • Klassisk fysikk
      • identifisere kontaktkrefter og gravitasjonskrefter som virker på legemer, tegne kraftvektorer og bruke Newtons tre lover
  • Fysikk 2
    • Klassisk fysikk
      • bruke Newtons lover på vektorform for bevegelse i homogene magnetiske felt og i homogent gravitasjonsfelt