Hur man undervisar flytkraft för barn i grundskolan

De flesta barn kan snabbt identifiera föremål som flyter eller sjunker, men undervisning om flytkraft innebär mycket mer än flytande föremål i en skål med vatten. Det kan vara knepigt att lära ut förhållandet mellan vattenförskjutning, densitet, ytarea och volym. Praktiska aktiviteter och verkliga exempel kan hjälpa till.

Objekt flyter eftersom de trycks på av en kraft som är lika med vikten på vattnet de förskjutit. Därför är utgångspunkten för undervisning i flytkraft att hjälpa eleverna att förstå vattenförskjutning. Fråga eleverna vad som händer när något placeras i vatten. Det flyter eller sjunker, men något händer också med vattnet. Berätta för eleven att föremålet och vattnet inte kan vara i samma utrymme; objektet skjuter vattnet åt sidan. Detta kallas förskjutning. Visa dem hur detta fungerar genom att fylla en skål med vatten nästan till kanten och sedan placera något i vattnet. Föremålet du placerar i vattnet bör vara tillräckligt stort för att skjuta vatten över skålens kanter.

Nästa förklara att föremål som flyter är mindre täta än vattnet de sköt åt sidan. Täta föremål har vanligtvis fler molekyler som är trångt nära varandra. Föremål och vatten kan bli tätare eller mindre täta om molekyler eller värme tillsätts eller tas bort. Visa eleverna en klar glasskål eller kopp. Fyll behållaren med kranvatten och be eleverna förutsäga om ett ägg flyter eller sjunker i vattnet. Placera ägget försiktigt i vattnet så ska det sjunka. Förklara att ägget är tätare än vattnet det förskjutit. Tillsätt sedan salt i vattnet. Förklara för eleverna att du lägger till molekyler i vattnet, vilket gör det tätare. Mängden du lägger till varierar beroende på din behållare, men var inte snål. vattnet ska vara ganska grumligt med salt. Tillsätt sedan ägget igen. Det ska flyta. Förklara att eftersom du lade till molekyler i vattnet, flyter ägget eftersom det nu är mindre tätt än vattnet.

Fråga nästan vilken elev som helst, så berättar hon att tunga saker sjunker och lätta saker flyter. Även om detta ofta är fallet beskriver det inte tillräckligt hur flytkraft fungerar. När allt kommer omkring flyter stora, tunga fartyg och enorma isberg. Fråga eleverna som känns tyngre: ett äpple eller en gem. Låt dem sedan förutsäga vilken som kommer att sjunka och vilken som kommer att flyta. Eleverna kommer att bli förvånade över att se äpplet flyta och gemen sjunker. Förklara att äpplet flyter eftersom det har en större volym luft än gemen, även om det är tyngre. Förklara att volymen är den mängd utrymme som ett objekt fyller eller tar upp. En strandboll tar samma utrymme som en bowlingboll, så de har samma volym, men badbollar kommer att flyta eftersom dess volym är mestadels luft. Fartygen är tunga, men de har luft i skroven som gör att de kan flyta. Objekt som rymmer mycket luft eller öppet utrymme flyter vanligtvis. De är också vanligtvis - men inte alltid - lätta, varför lätta föremål tenderar att flyta och tunga föremål tenderar att sjunka.

Flytförmåga är en kraft som skjuter upp på föremål, och ju mer ytarea objektet har för att kraften ska pressas upp, desto större chans kommer det att flyta och desto mer vikt kommer det att hålla. Dessutom förskjuts mer vatten när ett föremåls yta är stor. Visa eleverna två grunda kepsar - en ska vara bred, till exempel locket till en behållare med gräddfil, och den andra ska vara liten, till exempel locket till en vattenflaska. Flyta det lilla locket i en skål med vatten och stapla pennor på det tills det sjunker. Be eleverna förutsäga huruvida samma antal pennor kommer att sjunka det bredare locket och be dem motivera sina förutsägelser. Lägg sedan samma antal pennies på det bredare locket. Förklara att lockets större yta gör att det kan fortsätta att flyta.