Energi og verdensrom på Naturfag 2

 

Loven om energibevaring var sentral i første del av kurssamlingen. Barn oppdager tidlig at ting som blir gjemt for dem ikke er forsvunnet for godt. Senere opplever vi at energien heller ikke forsvinner, den tar bare nye former. Kjemisk energi i bensinen blir til bevegelse mot bestemmelsstedet, energien i sollyset blir til plantemateriale, energi i maten blir til bevegselseenergi  i musklene når i beveger oss. I naturen er det likevekt og lovmessighet, energiregnskapet går alltid opp. Dermed kan vi regne på energistørrelsene, dersom vi finner felles måleenheter.

I en veksling mellom øvelser, foredrag og diskusjon ledet professor Stein Dankert Kolstø deltakerne gjennom mulige innfallsvinker til energiundervisning i klassene. Et enkelt forsøk er å måle farten til en ball som faller. Vil farten alltid være den samme etter en viss tid? Kan farte øke mer en av gangene? Kan vi regne ut hvor stor farten er blitt når ballen treffer bakken?

Kolstø gikk også gjennom en temauke i energi i en 8.klasse. Elevene ble utfordret til selv å finne metoder for å kunne sammenligne bruk av energi ved henholdsvis bruk av bil olg bybane. De brukte så metodene sine for å beregne forksjellen, og diskutere transportløsningene.

Nettopp beregninger og utregning av energistørrelser var tema for Kjatran Olafsson sitt energiforedrag. Med eksempler viste han hvordan kunnskapen om energien kan brukes, og blir brukt. Vi kan regne energipotensielt i en foss, eller finne vikrningsgraden av motorer og andre energibrukere. Elever som skal prøve en øving som å måle farten på en ball i fritt fall, kan selv beregne hastigheten ballen vil ha når den treffer bakken. Det kan være overraskende at farten ikke er proporsjonal med høyden – ballen oppnår ikke tredobbel fart om den slippes fra 6 meters høyde i stedet for 2 meter.  Formelen for fart i fritt fall er kvadratroten av 2gh, der g er konstanten tyngdens akselerasjon, altså 9,8, og h er høyden.

Med henvisning til læreplanen, som sier at elevene skal undersøke og lære om utstyr for trafikksikring, fikk deltakerne prøve Trygg Trafikks ‘egghjelm’. Selv med fall fra takhøyde ble ingen egg skadet.

Egghjelm
Egghjelmen viser seg å være effektiv – slipp fra en meters høyde gir ikke skade hverken på hjelm eller egg

Stjernekikking skulle være innledning til sesjonen om verdensrommet, tidlig torsdag morgen.  Et solid vestlandsk skydekke stoppet denne aktiviteten. Med gode forhold kunne vi fått med oss Jupiter, Mars og Venus på linje, og sett den internasjonale romstasjonen passere lavt over horisonten i sør. Gode nettprogrammer og apper gjør det enklere å simulere stjernehimmelen og undervise uavhengig av været, og slik ble det også denne dagen. Stellarium.org er en gratis programvare som egner seg godt i klasserommet. Sky Walk, Distant Suns og Sky View er eksempler på billige apper som gjør opplevelsen ute større, ved at du kan identifisere himmelobjektene enkelt.

Etter stjernekikker-kurset gikk Kjartan Olafsson videre til en forelesning om nordlyset. Han viste hvordan nordlys oppstår etter utbrudd på solen, som resultat av solvinden, og de ulike fasene av et nordlysutbrudd. Det begynner gjerne med en grønn bue som strekker seg mot sør, før eksplosjonsfasen med de spektakulære fargebåndene. Mot slutten blir lyset mer diffust, med ulike farger som dis på himmelen. Nordlysspekteret har bestemte bølgelengder av synlig lys, etter hvilke gasser som er ionisert eller eksitert. Det grønne lyset var lenge omdiskutert, det viser seg å komme fra oksygengass.

Gammaglimt er oppdaget ganske nylig. Dette er kraftige elektromagnetiske utladninger som henger sammen med utladninger fra tordenskyer. Alexander Broberg  Skeltvedt forklarte hvordan gammaglimtene ble oppdaget, og om hvilke resultater forskningen på fenomenet har gitt til nå. Deltakerne fikk her møte den virkelige forskningsfronten, der teoriene fremdeles er flere, og diskusjonene går høyt.

Ozonlaget, og muligheten for å benytte solenergi, var tema for Børge Hamres forelesning. Solkraft er kanhende ikke det første man tenker på en bergensk vinterdag – men energien kommer strømmende til oss også. Ved hjelp av kunnskap om bølgelengder av lys som når oss, og matematikk, kunne Hamre vise at med god og nyskapende teknologi så kanskje en gang?

Ozonlaget var mye omtalt på 80- og 90-tallet. Man fryktet UV-stråling fordi det beskyttende ozonlaget periodevis ble tynnere. Hamre forklarte både de kjemiske prosessene som skaper ozon i atmosfæren, og hvilke følger det har for innstråling av energirikt UV-lys.

Forelesning på UiB
Børge Hamre forklarer hvordan UV-indeksen er bygget opp