Hvordan lære oppdrift til grunnskolebarn

De fleste barn kan raskt identifisere gjenstander som vil flyte eller synke, men å lære om oppdrift innebærer mye mer enn flytende gjenstander i en bolle med vann. Det kan være vanskelig å lære forholdet mellom vannforskyvning, tetthet, overflateareal og volum. Praktiske aktiviteter og virkelige eksempler kan hjelpe.

Objekter flyter fordi de skyves på av en kraft som er lik vekten av vannet de fortrengte. Derfor er utgangspunktet for undervisning i oppdrift å hjelpe studentene til å forstå vannforskyvning. Spør elevene hva som skjer når noe blir plassert i vann. Det flyter eller synker, men noe skjer også med vannet. Fortell eleven at gjenstanden og vannet ikke kan være i samme rom; objektet skyver vannet til side. Dette kalles forskyvning. Vis dem hvordan dette fungerer ved å fylle en bolle med vann til kanten og deretter plassere noe i vannet. Objektet du legger i vannet skal være stort nok til å skyve vann over kantene på bollen.

Neste forklare at gjenstander som flyter er mindre tette enn vannet de skjøv til side. Tette gjenstander har vanligvis flere molekyler som er overfylt tett sammen. Objekter og vann kan bli tettere eller mindre tette hvis molekyler eller varme tilsettes eller tas bort. Vis elevene en klar glasskål eller kopp. Fyll beholderen med vann fra springen og be elevene om å forutsi om et egg vil flyte eller synke i vannet. Legg egget forsiktig i vannet, så skal det synke. Forklar at egget er tettere enn vannet det fortrengte. Tilsett deretter salt i vannet. Forklar for elevene at du legger molekyler til vannet, og gjør det dermed tettere. Mengden du legger til vil variere avhengig av beholderen din, men ikke vær gjerrig. vannet skal være ganske overskyet med salt. Tilsett deretter egget igjen. Den skal flyte. Forklar at fordi du la molekyler til vannet, flyter egget fordi det nå er mindre tett enn vannet.

Spør nesten hvilken som helst student, så vil hun fortelle deg at tunge ting synker og lette ting flyter. Selv om dette ofte er tilfelle, beskriver det ikke tilstrekkelig hvordan oppdrift fungerer. Tross alt flyter store, tunge skip og enorme isfjell. Spør elevene hva som føles tyngre: et eple eller en binders. La dem forutsi hvilken som vil synke og hvilken som vil flyte. Studentene vil bli overrasket over å se eplet flyte og binders vaske. Forklar at eplet flyter fordi det har større volum luft enn binders, selv om det er tyngre. Forklar at volum er mengden plass et objekt fyller, eller tar opp. En strandkule tar samme plass som en bowlingkule, så de har samme volum, men strandkulen vil flyte fordi volumet for det meste er luft. Skipene er tunge, men de har luft i skroget som gjør at de kan flyte. Objekter som holder mye luft eller åpent rom flyter vanligvis. De er også vanligvis - men ikke alltid - lette, og derfor har lette gjenstander en tendens til å flyte og tunge gjenstander har en tendens til å synke.

Oppdrift er en kraft som skyver opp på gjenstander, og jo mer overflateareal objektet har for kraften å presse opp på, jo større sjanse vil det flyte og jo mer vekt vil det holde. I tillegg fortrenges mer vann når overflaten på et objekt er stort. Vis elevene to grunne lokker - den ene skal være bred, for eksempel lokket til en beholder med rømme, og den andre skal være liten, for eksempel lokket til en vannflaske. Flyt det lille lokket i en bolle med vann og stab øre på det til det synker. Be elevene forutsi om det samme antall øre vil synke det bredere lokket eller ikke, og be dem om å rettferdiggjøre sine spådommer. Sett deretter samme antall øre på det bredere lokket. Forklar at det større overflatearealet på lokket lar det fortsette å flyte.