Hem  |  
Anpassa  |  
Översikt  |  
English  |  
Lunds universitet
 

Fritt Fall

Släpp en leksak, och den faller till marken. Släpp den igen, och den faller till marken igen.  Ju högre upp man släpper den, ju större risk är det att den går sönder. Ju längre den får falla, ju fortare faller den.

Små barn har i alla tider undersökt tyngdkraften i sina försök att förstå omvärlden. Med lite hjälp kan undersökningarna utvidgas till experiment som gör det möjligt att upptäcka överraskande och oväntade egenskaper hos tyngdkraften - gravitationen.

Fritt fall kan studeras redan i förskolan, men studeras också av dagens forskare. Välkommen att upptäcka Fritt Fall med nya perspektiv!

Galileos fallförsök

NRCFs sommarlovsfilmer 2010 och 2011 handlar båda om Fritt Fall.

Att samtidigt släppa två olika tunga klot och se dem falla tillsammans är en miniatyrversion av ett klassiskt experiment: Galileo Galileo, som brukar kallas "Den naturvetenskapliga metodens fader", lär ha släppt en större och en mindre kanonkula från lutande tornet i Pisa. Resultatet av fall experimentet strider mot våra vardagsföreställningar- och kan också visa att vi ser, inte bara med våra ögon utan också med våra förväntningar.

Det är ett enkelt experiment som kan användas för att illustrera naturvetenskapens arbetssätt, och samtidigt visar en grundläggande egenskap hos gravitationen: att alla föremål accelereras lika snabbt mot marken. Tyngdkraften finns med i det centrala innehållet redan för skolår 1-3 och experimentet fungerar redan i förskolan.

I skolår 1-3 skall man också behandla "äldre tiders naturvetenskap". En naturlig koppling till just detta experiment är att berätta om hur Aristoteles beskrev och tolkade rörelse.

Att genomföra systematiska undersökningar

Ett av kursplanens övergripande mål är att eleven skall utveckla sin förmåga att "genomföra systematiska undersökningar i fysik". Mycket små barn provar att föremål faller till marken - varje gång!

Att jämföra hur fort föremål faller lämpar sig väl för systematiska undersökningar. Några förslag hittar du i spalten till höger. Blev det som ni väntat er? Man kan upprepa försöket; det kanske inte blev riktigt rättvist när man släppte?

Även ganska små barn kan upptäcka att det finns en "maxhastighet", dvs att föremål som faller fritt har en största möjliga acceleration (som vi kallar "g", tyngdaccelerationen). En fallskärm bromsar fallet, och lätta föremål med stor yta faller långsammare.

Mäta eller jämföra

För att mäta tiden det tar att falla en kort sträcka krävs speciell utrustning, men det är lätt att höra om det blir en eller två studsar när två studsbollar släpps mot golvet. Att bollarna når golvet samtidigt är en mycket mer grundläggande egenskap hos tyngdkraften - "gravitationen" - än att tyngdaccelerationen råkar vara g=9.8m/s2 hos oss. På månen är tyngdaccelerationen bara en sjättedel av jordens, men när Apollo-astronauterna upprepade Galileos experimentet på månen och släppte en fjäder och en sten så landade de båda samtidigt.

Att alla föremål accelereras lika snabbt mot marken om luftmotståndet kan försummas  - detta är en viktig och grundläggande egenskap hos gravitationen. Galileos experiment öppnar dörren till den moderna naturvetenskapen!

Läs mer om Fritt Fall och tyngdlöshet.

Frågor om innehållet: Ann-Marie.Pendrill@fysik.lu.se
Webbtekniska frågor: webmaster@lth.se
Senast uppdaterad: 2014-10-21

Begrepp

Tyngdkraft, mg

Gravitation 

Tyngdacceleration, g

g ≈10m/s/s

Massa, m

Prova själv!

Jämför t.ex.

  • Olika stora studsbollar
  • Litet gosedjur och stort gosedjur
  • Kottar, pinnar och stenar
  • Pet-flaskor med olika mycket vatten
  • Flaska som ligger ned eller står upp när den faller.
  • Papperslapp och boll
  • Sten med och utan "fallskärm" (av papper)
  • Hopskrynklad papperslapp och boll
  • Legofigur med och utan fallskärm
  • En muffinsform och två hopsatta muffinsformar (eller stora kaffefilter)

"Benchmarks"

Benchmarks on-line från Project 2061 föreslår lärandemål redan för åldersgruppen "Kindergarten to grade 2", bl.a.

  • När en undersökning upprepas på samma sätt som förut förväntar vi oss ett mycket likt resultat
  • När en undersökning upprepas på en annan plats förväntar vi oss ett mycket likt resultat
  • Man kan lära sig om saker i sin omgivning genom att bara observera, men ofta kan man lära sig mer genom att göra något med sakerna och se vad som händer.

 

 

Skolverkets stödmaterial

Skolverkets stödmaterial för NT-undervisningen tar upp undersökningar av fallande föremål på flera platser: 1-34-6 och 7-9.

I styrdokumenten nämns "tyngdkraft", men exemplen i Skolverkets stödmaterial fokuserar luftmotstånd och är utformade så att det kan vara svårt att komma fram till en mycket fundamental egenskap hos tyngdkraften: Ekvivalensprincipen.