Kulebane Innledning: Energi er stikkordet når kula skal følge en 4,5 m bane uten å falle ut. Energiloven sier at energi ikke kan oppstå eller forsvinne, men kun overføres fra en energiform til en annen. Energi kan opptre i mange former, bl.a.; stillingsenergi, bevegelsesenergi og varmeenergi. I dette oppdraget er det viktig med godt samarbeid innad i gruppa. Dere må se muligheter og ikke begrensninger. Målet er at dere skal kunne beskrive hva stillingsenergi og bevegelsesenergi er. Kilde: fornybar energi 2007 Newton-lærer viser utstyret og forklarer hva oppgaven deres er. Viser grubletegninger både som gjelder kulebanen og melkekartongbilen. Avstemming med mentometerknapper. Praktisk arbeid Samling i plenum Ny avstemming på hypoteser i grubletegningene. Diskusjon i pleum. Målet må være å få elevene delaktig i samtale. Få elevene til å snakke naturfag. Ta utgangspunkt i det de sier og rettled videre. Prøv dere fram, og forsøk å finne ut om det er noe som har betydning for energien kula har på toppen av banen. Hva tror dere har betydning for hvor mye energi kula har på vei ned banen? Merk: Svar på disse spørsmålene må fylles inn i rapporten på Læringsportalen.

Kulebane – nærmere beskrivelse Oppdrag Dere skal lage en kulebane og en bil. Målet er å få bilen til å kjøre lengst mulig ved hjelp av bevegelsesenergien til kula. Utstyr til banen: 4,5 m bane 1 rødt stativ, 3 blå Kuler Teip Utstyr til bil: Melkekartong Trepinne Hjul Saks Syl Sugerør Start/slutt-posisjon til banen er bestemt. Startposisjonen til bilen er bestemt. Banen skal inneholde minimum en loop. Når kula forlater banen skal den få bilen til å kjøre så langt som mulig. Velg en av kulene. Dere har tre forsøk i konkurransen.

Induksjonsforsøk Innledning: I 1820 oppdaget den danske fysikeren Hans C. Ørsted at en kompassnål som lå i nærheten av en strømførende kabel beveget seg da han skrudde på strømmen. En strømførende leder satte altså opp 
et magnetfelt rundt seg. Etter denne oppdagelsen begynte forskere å lure på om det motsatte var mulig: Kan magnetfelt frambringe elektrisk strøm? Til Newton-lærer: Vis bruk av utstyret på forhånd. Send elevene ut for å eksperimentere med utstyret. Samling i plenum. Hva har dere observert? – nålen i galvanometeret eller i loggeren beveger seg når magneten føres inn/ut av spolen. N-L: Er det noe i eksperimentet som kan varieres? – Antall magneter, antall viklinger på spolen, hastighet. Utgangspunktet er det elevene kommer med. Ny runde med eksperimentering på arbeidsstasjonene. Samling i plenum Få elevene til å beskrive hva de observerte. Be elevene gå til arbeidsstasjonene igjen og forsøke forklare hva de tror skjer i eksperimentet. Verden har et stort behov for elektrisk energi. Et viktig spørsmål er hvordan vi skal greie å produsere nok elektrisk energi for å tilfredsstille våre daglige behov? I dette del-oppdraget skal dere finne ut hvordan dere kan lage deres egen elektriske energi. Prøv dere frem, og lag en beskrivelse av hva som skjer i eksperimentet. Hva kan varieres? Forsøk å forklare hva dere tror skjer i eksperimentet. Dette gjøres i Læringsportalen.

Utstyr til induksjonsforsøk Spole med mulighet til å koble et ulikt antall vindinger: 400 vindinger, 800 vindinger, 1200 vindinger. spole 200 vindinger stavmagneter, totalt 4 stk Airlink 3 og iPad SPARK spenning/strømsensor 2 ledninger 1 pæreholder Ulike lyspærer (1,5 V og 3,5 V). Typen lyspære kan avleses langs kanten av sokkelen til pæra.

Vannenergi Innledning: I dag dekkes 16,4 % av verdens elektrisitets- produksjon fra vannkraft, og vannenergi er den klart største fornybare energikilden. (2014-tall. Kilde: iea.org) Foto: E-CO Energi Bildet er av Solberfoss Kraftverk. Norges største elvekraftverk og legger ved Glomma i Askim. I dette oppdraget skal dere produsere elektrisk energi med deres eget vannkraftverk. Dere skal også drøfte hvilke fordeler og ulemper utnyttelse av vannenergi har. Beskriv det som skjer i vannkraftverket deres. Hva var det som gjorde mest utslag på produsert energi i eksperimentet deres? Hvilke ulemper og fordeler ser dere ved utnyttelse av vannenergi?

Vannenergi Dere skal produsere elektrisk energi ved hjelp av vannkraftverket. Prøv dere fram med utstyret, og observer hva som skjer i eksperimentet. Felles samling. Newton-lærer gir beskjed om denne. Varier fallhøyden og se hvor mye energi som produseres i ulik høyde. Få opp en graf som viser forholdet mellom høyde og energi. Prøv begge dyseåpningene, og se om dette har betydning for produsert energi. Dere skal produsere mest mulig energi i løpet av 1 minutt. Forsøk å forklare hva som skjer i vannkraftverket deres. Diskuter i gruppen, og skriv inn svar i læringsportalen. Til Newton-lærer: Vis bruk av utstyret på forhånd. Send elevene ut for å eksperimentere med utstyret. Samling i plenum. Hva har dere observert? – vannet renner ned slangen. Treffer turbinhjulet. Turbinhjulet roter. En magnet roterer. Tallet i loggeren øker/minker/varierer Hva skjer inne i generatoren tror dere? Magneter-spoler, Er det noe dere har gjort tidligere i dag som passer med dette?

Vindenergi Innledning: Forskere har gjort beregninger av vindhastigheter 80 meter over bakken i hele verden. De har kommet frem til et potensiale for vindkraft som tilsvarer en energiproduksjon på 144 000 TWh/år. Selv om bare 1/5 av dette potensialet blir utnyttet, vil det dekke hele verdens energiforbruk og syv ganger elektrisitetsforbruket. *1 TWh = 1 000 000 000 kWh, og tilsvarer det årlige energiforbruket til ca. 50 000 norske husstander. Kilde: fornybar energi 2007Forskere ved Stanford University har gjort beregninger av vindhastigheter 80 meter over bakken i hele verden. De har kommet til et globalt potensial for vindkraft på 72 TW som tilsvarer en energiproduksjon på 144 000 TWh/år. I dette deloppdraget skal dere produsere mest mulig elektrisk energi i løpet av 1 minutt. Dere skal også si noe om hvordan dere mener denne energiformen skal brukes videre. For å kunne løse oppdraget må dere først finne ut hvordan slike vindturbiner fungerer. Beskriv det som skjer i vindenergiverket deres. Hva var det som gjorde mest utslag på produsert energi i eksperimentet deres? Hvilke tre faktorer er med på å avgjøre hvor mye energi som kan hentes ut av vinden i virkelige vindenergiverk? Diskuter hvilke ulemper og fordeler dere ser ved utnyttelse av vindenergi. Merk: Svar på disse spørsmålene fylles også inn i delrapporten i Læringsportalen

Vindenergi Oppdrag Dere skal produsere elektrisk energi ved hjelp av vindenergiverket. Prøv dere fram med utstyret, og observer hva som skjer i eksperimentet. Felles samling. Newton-lærer gir beskjed om denne. Varier antall vindturbinblad. Beskriv hva dere observerer. Varier vindstyrken. Dere skal produsere mest mulig energi i løpet av 1 minutt. Diskuter og forsøk å forklare hva som skjer i vindkraftverket deres. Til Newton-lærer: Vis bruk av utstyret på forhånd. Send elevene ut for å eksperimentere med utstyret. Samling i plenum. Hva har dere observert? – vindturbinbladene roterer. Aksling (til generator) roterer. Tallet i loggeren øker/minker/varierer Hva skjer inne i generatoren tror dere? Magneter-spoler, Er det noe dere har gjort tidligere i dag som passer med dette? (Utvide)

Dampturbin T125 - bruksanvisning 2. Sikkerhetsventil 1. Fløyte 6. Kjele 4. Vindu 3. Trykkmåler 5. Brenselskuffe 8. Ventil Åpne sikkerhetsventilen (2) Bruk trakten og fyll vann på kjelen (så varmt som mulig) til det dekker ¾ av vinduet i enden av kjelen (4). Skru på sikkerhetsventilen. Legg 2 brenselstabletter i brenselskuffa (5). Unngå å ta skuffen helt ut! Tenn på brenslet med peistenneren. Kontroller at ventilen (8) er stengt mens dere venter på høyt nok trykk. Observer trykkmåleren (3). Når trykket øker kan dere åpne ventilen (8).Dersom trykket er blitt høyt nok begynner turbinen (7) å gå.