Fysiikkaa tiedekerhossa

Fysiikan kerhossa perehdytään erilaisiin fysikaalisiin ilmiöihin ja käsitteisiin. Kerhossa on esitetty kuuden kerhokerran (á 1 tunti) sisältöjä. Jokaisella kerhokerralla tehdään yksi tai useampi kokeellinen työ. Sen lisäksi on esitetty muutamia ideoita tai pohdintakysymyksiä edesauttamaan keskustelua kerhotunnin aikana.

• Materiaalit ja välineet (kaikkien kerhotehtävien tekemiseen ohjeiden mukaan)
• Turvallisuus
  
  

Taustamateriaalia Fantastista fysiikkaa –kerhoon:
• Kirja: Uusi kuinka kaikki toimii. (Macaulay. 2005)
• www.teknologiateollisuus.fi/openet/astel

1. kerhokerta – Johdanto, (veden) olomuodot, höyrystyminen ja tiivistyminen

• Johdatus kerhoon
  - kerhon perussäännöt
  - turvallisuus
  - raportointi
  
  
• Aineiden olomuodot
  - Kerrataan aluksi aineen olomuodot (kiinteä, neste, kaasu) ja pohditaan, millaisissa olomuodoissa ympärillämme olevat aineet ovat.
  - Pohditaan, onko kaikilla aineilla kolme olomuotoa ja mitä tarvitaan, jotta yksi olomuoto vaihtuisi toiseksi (yleisin lämpötilamuutos)
  - Vesi on erikoinen aine, sillä kaikki sen kolma olomuotoa ova maapallolla yleisiä. Vesi on elämälle välttämätön aine.

* Höyrystyminen ja tiivistyminen, oppilaan ohje (pdf-tiedosto)

2. kerhokerta – Ilman laajeneminen ja kutistuminen

• Ilma on kaasuseos, joka muiden kaasujen käyttäytyy lämmitettäessä ja jäädytettäessä mielenkiintoisella tavalla.

* Suihkulähde, oppilaan ohje (pdf-tiedosto)
- työssä tutkitaan, mitä ilmalle tapahtuu, kun sitä lämmitetään

* Kutistuva pullo, oppilaan ohje (pdf-tiedosto)
- työssä tutkitaan, mitä ilmalle tapahtuu, kun sitä jäähdytetään
- työn voi tehdä myös demonstraationa
- lisää materiaalilistaan yksi keittiöpyyhe ja vasara (koko ryhmä käyttää). Jään murskauksessa on oltava erittäin varovainen ja huomioitava, ettei jääpalojen alla oleva pinta vioitu

3. kerhokerta – lämpölaajeneminen ja lämmön siirtyminen

• Edellisellä kerhokerralla tutkittiin, miten ilma käyttäytyy, kun sitä lämmitetään. Nyt katsotaan mitä metalleille tapahtuu, kun niitä lämmitetään. Kuten ilma myös metallit laajenevat, kun niitä lämmitetään.

* Rakennetaan lämpömittari, oppilaan ohje (pdf-tiedosto)
- työ voidaan esittää myös demona
- jos sukkapuikko lepää viisarin tangolla liian löysästi, koe ei onnistu

* Rakennetaan termospullo, oppilaan ohje (pdf-tiedosto)
- työssä pohditaan, miten lämmitetty aine tai esine saadaan pidettyä lämpimänä. Millaiset ovat hyvät lämpöeristeet ja millaiset huonot

4. kerhokerta – paine, paino ja massa

* Imuputki, oppilaan ohje (pdf-tiedosto)
- työssä mallinnetaan lappo-ilmiö, joka johtuu alipaineen muodostumisesta
- pohditaan, missä kaikkialla ilmiötä käytetään hyväksi ja missä sitä voisi käyttää jokapäiväisessä elämässä

* Painon jakautuminen, oppilaan ohje (pdf-tiedosto)
- tämän työn koko ryhmä voi tehdä yhdessä. Aluksi jokainen saa oman ilmapallon ja koettaa seisoa sillä, kun se on puhallettu täyteen. Sen jälkeen kun ensimmäiset pallot on rikottu, jokainen puhaltaa uuden pallon ja niitä käytetään yhteisessä kokeessa. Aluksi levyn alle asetetaan 3 ilmapalloa ja joku koettaa seisoa sillä, lisätään painoa, kunnes pallot menevät rikki. Sitten tehdään koe 4–5 pallon kanssa ja katsotaan, miten paljon painoa levyille voi nyt asettaa.
- Tehtävässä on huomioitavaa kaatumisvaara.
- Yhdessä pohditaan, mitä eroa on painolla ja massalla. (Massa on ”muuttumaton”, mutta paino riippuu vetovoimasta. Koska esim. Kuussa on pienempi vetovoima kuin Maassa, niin painavatkin esineet tuntuvat siellä ”kevyiltä”, vaikka niiden massa on pysynyt samana.)

5. kerhokerta – laskuvarjot, helikopterit ja pintaliitäjät

* Rakennetaan laskuvarjo, oppilaan ohje (pdf-tiedosto)

* Rakennetaan pintaliitäjä, oppilaan ohje (pdf-tiedosto)

* Rakennetaan helikopteri, oppilaan ohje (pdf-tiedosto)
- helikopterin valmistukseen tarvittava moniste (pdf-tiedosto)

6. kerhokerta – lennokit

• Kuka osaa taittaa parhaan lennokin? Järjestetään kilpailu. Lennokeita heittäessään pitää muistaa, että ei saa heittää ihmisiä päin. Taitettavan kauas liitävän lennokin ohje (pdf-tiedosto)
  

* Rakennetaan lennokki, oppilaan ohje (pdf-tiedosto)
- lennokkia voidaan heitellä eri korkeuksista ja eri voimalla. Lennokeita voi taittaa erisuuruisista papereista. Isompien kanssa voidaan laskea liitosuhde (Glide Ratio) – D/H = G, jossa D on liitomatka ja H heittokorkeus. Mitä isompi G:n arvo sitä paremmin esine liitää.

• Palaute kerholaisilta:
  - Kerhokokonaisuuden päättyessä on tärkeää pyytää kerholaisilta ja huoltajilta palautetta kerhosta. Palautteen avulla saat tärkeää tietoa kerhon onnistumisesta ja voit kehittää kerhoa tulevaisuutta varten.
  Lisäksi voit antaa meille palautetta Tiedekerho-sivustosta! Kehitämme sisältöä palautteen perusteella.
  
  - Kerholaisen palautelomake.
  - Huoltajan palautelomake.
  - Palaute Tiedekerho-sivustosta.