Raketter og rumfart

OPGAVE

I denne opgave skal I arbejde med raketter og rumfart. I skal bygge en raket og en konstruktion til at beskytte et æg i frit fald. I skal også lære om lufttryk i rummet, og hvordan rumdragter kan beskytte astronauters blod mod at koge over.

DET SKAL I

1) Byg og affyr en raket

2) Land et æg i frit fald

3) Få vand til at koge ved 50 ͦC

Formål med opgaven

I lærer at bygge en raket og forklare raketprincippet.
I lærer at bygge en konstruktion, der kan lande et æg i frit fald.
I lærer om tyngdekraften.
I lærer om lufttryk i rummet.
I lærer, hvorfor der ikke findes flydende vand på Mars.

Tidsforbrug: 4 lektioner á 45 min.

Fag: Fysik/kemi

1) Byg af affyr en raket

Hvis I kigger op på himlen en nattemørk time, kan I se millioner af stjerner. Der er også planeter, som er meget anderledes end jorden. Tænk, hvis vi kunne besøge en af dem? Vi skal nu forestille os, at vi bygger en raket, der kan forlade jordens tyngdekraft og komme ud i universet. Her skal I lave jeres eget raket-forsøg.

1. I fordeles I grupper og vælger, hvilken raket gruppen vil bygge. I kan vælge mellem tre forskellige typer raketter: en vandraket, en ballon-raket eller en eddike- og bagepulver-raket. Se videoer om rakettyperne og læs om tyngekraften:

> Forskellige typer raketter

2. Find de materialer, som skal bruges til raketten.

3. Byg jeres raket og gør den klar til opsendelse.

4. Nu er det tid til at affyre jeres raketter. Husk at affyre raketterne udendørs. Det gælder især for vandraketten og eddike- og bagepulver-raketten, som kan flyve højt op i luften og svine en del. Mindst en fra gruppen skal optage opsendelsen på sin mobil.

5. I samles i klassen. Her skal I skiftes til at afspille optagelserne af raket-affyringerne for resten af klassen i slowmotion.

Snak om:

Hvad er princippet bag raketten?
Hvad afgør, hvor højt en raket kan komme op?
Hvad skal der til for, at en raket kan slippe jordens tyngdekraft?
Hvilken raket var bedst og hvorfor?

6. Se de to videoer om Nasas Mars2020-mission til højre

Snak om:

Hvilke betingelser kan I komme i tanke om, der skal være opfyldt, for at der kan være liv på en planet?
Hvordan vil man med Perserverance Roveren undersøge, om der før har været liv på Mars?

Nasas mission 'Mars 2020' skal ikke kun lede efter spor af liv. Også maskinen MOXIE er med på rejsen.

Nasas Mars2020-mission sender helt ny teknologi afsted, som skal finde svar på det spørgsmål, vi har ledt efter så længe: Er vi alene? Eller er der liv andre steder end på Jorden?

2) Sikker landing - kan I lande et æg i frit fald?

Forestil jer, at I er ombord på et rumskib på vej til en fremmed planet. Efter en succesfuld opsendelse af raketten er I nu i kredsløb om planeten. Jeres næste udfordring er at lande raketten sikkert på planetens overflade uden at totalskade jer selv eller jeres rumkapsel. I skal nu lave et forsøg, der kan gøre jer klogere på, hvordan det kan lade sig gøre.

1. I inddeles i grupper. Hver gruppe får et æg og et udvalg af materialer. Jeres opgave er at bygge en konstruktion, som kan beskytte ægget, så det ikke smadrer efter en landing i frit fald. Alle grupperne har 15 minutter til at løse opgaven. I må kun bruge de materialer, der er stillet til rådighed.

2. Når I er færdige, er det tid til at afprøve jeres konstruktioner. Hold dem ud i strakt arm og slip dem, for eksempel fra et legetårn eller et vindue. Sørg for at filme faldet med en mobiltelefon, så I bagefter kan sammenligne klassens konstruktioner.

3. I samles I klassen og ser hinandens optagelser i slow motion. Snak om:

Hvilke konstruktioner beskyttede ægget bedst og hvorfor?
Hvilke metoder brugte I til at beskyttet ægget mod at smadre ved landingen?
Er der andre metoder, som man kunne have brugt, hvis man havde andre materialer til rådighed?

4. Se de to videoer om landinger til højre. Snak om:

Hvordan lander NASA Perserverance Rover på Mars?
Hvad gjorde man for at sikre, at astronaut Andreas Mogensen landede sikkert fra rumstationen, og hvordan oplevede han det?

NASA's Mars 2020 Perseverance Rover Landing Animations.

Astronaut Andreas Mogensen fortæller om hjemturen fra rumstationen, som han sammenligner med en tur i rutsjebanen.

2) Rumdragter og kogende blod - få vand til at koge ved 50 grader

Forstil jer at I er astronauter, som er iført store hvide rumdragter. Det er vigtigt at have dragterne på, da universets vakuum kan få blodet til at koge ved lave temperaturer. Det skal I nu lære mere om ved at lave et forsøg.

1. I fordeles i grupper. Hver gruppe får en plastiksprøjte og en kop med vand. Vandet skal være cirka 50 grader varmt. I skal nu få vandet til at koge.

Sådan gør I:

Sug noget af vandet op med plastiksprøjten og sæt fingeren på hullet til sprøjten.
Træk hurtigt i stemplet, så der bliver undertryk inde i plastiksprøjten.
Nu kan I se, at vandet begynder at koge, og det bobler inde i sprøjten – bare rolig; I brænder jer ikke på det kogende vand.

2. I samles i klassen og snakker om, hvordan det kan være, at vandet i sprøjten kan koge, når det er under 100 grader varmt.

3. Se filmen om, hvordan astronauters blod kan koge ved lave temperaturer. Snak om:

Hvorfor findes der ikke flydende vand på Mars?
Hvorfor vil vores blod koge i rummet?

Hvorfor bruger man en rumdragt?

I universets tomme rum er der det, vi kalder vakuum. Det betyder, at der ikke er noget luft og derfor intet lufttryk. Rumdragten beskytter astronauten mod vakuum, temperatursvingninger og stråling.

> Læs mere om rumdragten

> Se film om livet som astronaut

> Kom ombord på astronaut-Andreas' rum-hjem

Dr.dk: Se hvad der vil ske med dit blod, hvis du smider rumdragten på Mars.

Til læreren

MATERIALER

Raket:

Materialerne afhænger af, hvilken raket I vælger. Du kan enten lade eleverne selv vælge, hvilken raket de vil bygge, eller du kan udvælge en model og på forhånd sørge for, at alle materialerne er til rådighed.

Æggekast:

En bakke med æg
Sugerør
Tape
Plastikposer
Vat
Pap
Snor
Evt. andre materialer.

Få vand til at koge ved 50 ͦC:

En plastsprøjte
En kop med varmt vand på f.eks. 50 grader C
Evt. et termometer.

FAGLIGE MÅL

Fysik/kemi

Eleven har viden om kræfter og bevægelser.
Eleven kan undersøge sammenhænge mellem kræfter og bevægelser.
Eleven kan beskrive sammenhænge mellem livsbetingelser og jordens bevægelser, atmosfære og magnetfelt.
Eleven har viden om ord og begreber i naturfag.

Opsamling i klassen

Hvad er tyngekraften?
Hvordan tror I, at astronauter lander på jorden?
Hvordan tror I, en astronaut holder sig sund i rummet?
Hvordan tror I, det føles at være vægtløs?
Hvordan tror I, det må være at vaske hår, spise, sove eller børste tænder i vægtløs tilstand på ISS?
Hvis I skulle planlægge en mission til en anden planet, hvilke overvejelser ville I så gøre jer?