lu.se

Nationellt resurscentrum för fysik

Institutionen för Fysik, Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

Fritt fall och fall med luftmotstånd

Jag utförde fritt fall med ett uttjänt A-batteri och ett papper som jag först hade platt och sedan hopknycklat. Effekten är mycket tydlig.

Reflektioner från tidigare försök med sjätte och sjundeklassare:
Det intressanta är att några barn är så fasta i sin vardagsföreställning att de tror att det fortfarande är vikten som är avgörande. Några säger spontant att pappret har blivit tyngre när det har knycklats ihop men inser naturligtvis att det inte är så när de väl tänker efter.

För att jämföra hur högstadieelever uppfattar det hela med hur yngre barn resonerar så utförde jag fritt fall med mina egna barn 6 och 9 år. Båda mina barn hade samma vardagsföreställningar som mina högstadieelever och hade liknande tankar om hur det hela skulle falla ut. De gissade först att pappret hade blivit tyngre när det skrynklades ihop eftersom det känns mer massivt. Vi kontrollvägde med hushållsvågen och då fick de tänka om.

Sedan utförde jag fritt fall med två petflaskor (Fanta 0,5 liter). Den ena tom och den andra fylld med vatten. Nu var barnen bättre förberedda efter batteriet och vattenflaskan så de var inte lika säkra på hur det skulle gå nu. Efter vissa diskussioner kom de fram till att flaskorna trots allt skulle träffa marken samtidigt (även om 9-åringen var lite osäker eftersom flaskan med vatten i hade kvar sin etikett och alltså var lite större, en reflektion om felkällor!)

Fall med luftmotstånd

Slutligen undersökte jag fritt fall med muffinsformar. Dvs ett stort luftmotstånd så att formen snabbt kommer upp i terminalhastighet. Eftersom luftmotståndet är proportionellt mot arean på det fallande föremålet så bör sträckan som föremålen faller på en bestämd tid vara proportionellt mot roten ur föremålens viktförållande. För att testa om detta stämmer så mäter jag upp en meter för lika tunga formar. En meter och 1,4 meter för en respektive två formar. En meter och 2 meter för en respektive 4 formar samt en meter och 2,4 meter för en respektive 6 formar. Testet utfördes i köket där hemma och föll väldigt väl ut. Allt stämmde med hypotesen och nioåringen sa direkt att det borde vara 3 meter för förhållandet 1/9 och 4 meter för förhållandet 1/16. Min dotter gillar matematik och då särskilt roten-ur tabeller.

Mathias Crogård
Februari 2013