Copyrigth. Christian Ehrström och Robin Eklund. Science 2009 Botby HS.

Elektrisk motor

Uppgift
Vi ska bygga en simpel el motor med hjälp av tre likadana flaskor som går att laddas med elektriska laddningar.

Målet i denna uppgiftär att undersöka hur stor effekt den byggda elmotorn kan åstadkomma. Är alltså detta en effektiv elmotor?

Metod:Vi sågade ut en ca 60 cm lång, 15 cm bred och 3 cm hög bräde. Exakt i mitten av brädet borrade vi ett hål, in i hålet satte vi lim och en ca 42 cm lång metall stång. Vi limmade de två yttersta flaskorna fast i brädet och i den mittersta flaskan borrade vi ett hål i bottnet och i korken. Sedan satte vi den mittersta flaskan på metall stången och vi försäkrade att flaskan kan snurra fritt. Sedan limmade vi aluminium papper runt alla tre flaskor och limmade även kontakt band från de två yttersta flaskorna till den mittersta flaskan. Vi laddade den ena flaskan med en Van der Graaf generator. Experimentet går ut på det att de yttersta flaskorna skickar olika laddningar negativa och positiva till den mittersta neutrala flaskan. För att olika laddningar attraherar varandra börjar den mittersta flaskan rotera. För att mäta effekten mätte vi kraften som den mittersta flaskan påverkade sensor dynamometern.

Med hjälp av grafen kan man beräkna effekten. Vi indelar grafen i tio intervall och läser riktningskoefficienten i varje intervall. Sedan beräknar vi deras medelvärde som används till för att bestämma medel effekten. Medeleffekten är medelriktningskoefficienten gånger vridningsvinkeln i radianer gånger korkens radie och blev ca. 0,12W.

Resultat:
Beräkningarna visar att effekten var mycket liten och att ett en sådan elmotorn är inte effektiv.

Hur påverkar koffein människanskropp

Uppgift:
Vi undersökte om (hur?) blodtrycket ändras av ett litet intag koffein hos liknande personer.

Metod:
Vi valde 16 personer (av båda könen) som hade ungefär samma längd och massa. Användes digitala blodtrycksmätaren (TOPCOM och modellen BPM 1900f) mätte vi personernas puls och blodtryck. Senare bjöd vi på kaffe och mätte pulsen och blodtrycket var femte minut fem gånger. Efter två dagar gjorde vi samma experiment men med Red Bull och efter ytterligare två dagar utförde vi igen samma experiment med Battery. Dessa drycker valdes för att de är populära koffein drycker bland 14 åringar i vår skola.

Resultat:
För kaffet upptäckte vi att blodtrycket hos majoriteten sänktes. Man blir alltså inte piggare av kaffe, åtminstone inte som 14 åring. Någon skillnad mellan könen märktes inte. För Red Bull upptäckte vi att hos majoriteten höjdes blodtrycket. Hos flickorna var höjning tydligare. Pulsen sjönk för majoriteten. Det var en större tendens bland flickorna. För Battery upptäckte vi att det Sys blodtrycket ökades medan det DIA blodtrycket minskades. Det fanns ingen skillnad mellan pojkarna och flickorna. Pulsen höjdes mera hos pojkarna.

Hur Påverkar Temperaturen Vattnets Brytning Index

Uppgift:
Vi undersöker hur vattnets temperatur påverkar vattnets refraktion av ljus.

Metod:
Vi byggde en ställning till en spegel som vi satte in i bägare. Sedan riktade vi en laser in bägaren så att laserstrålen reflekterades tillbaka via spegeln på en vägg med en skala. Sedan fyllde vi bägaren med kokande vatten. Vattnets temperatur sjönk med tiden. Vi mätte vattnets temperatur med en digitaltermometer, samtidigt registrerade vi laserpunktens position på skalan. Positions förändring hos laserpunkten på skalan beror direkt på refraktionsvinkeln som är kopplad till vattnets refraktionsindex. Fem mättningar utfördes.

Resultat:
Vi kom fram till att ju lägre temperatur desto högre är laserpunktens position på skalan. Detta betyder att brytningsvinkeln minskar och sinus av vinkeln minskar som i sin tur betyder att brytningsindexet ökar. Sambandet mellan temperaturen, x, och positionen, y, är .

Antibubblans egenskaper

Introduktion:
En antibubbla är en droppe av vätska omringad av ett tunt lager gas. Antibubblor formas när vätska fälls eller flyter turbulent in i en vätska. De kan antingen flyta tvärsöver ytan då de också kan kallas vatten globuler eller så de kan sjunka helt och hållet under ytan.

Uppgift:
Vi undersöker hur ytspänningskoefficienten påverkar bildandet av antibubblor.

Metod:
Ytspänningskoefficienten bestäms genom att mäta kraften som behövs för att dra loss en tråd med längden l att från en vatten yta. Jag skall blanda vatten med tvål så att det blir ytspänning och droppa vätska genom en glas pipett och göra först en vatten globul och sedan en antibubbla. Det är inte så enkelt att välja rätt koncentration av tvål och vatten. Via experiment et hittade vi den optimala blandningen. Pipettens mynnings diameter bestämmer storlek på antibubblan. Man började med att blanda vatten och tvål av olika typer och prövade vilken sorts tvål passade bäst för experimentet. Sedan förbättrade man lösningen genom att tillägga salt eller socker. Efter att ha hittat den bästa lösningen för bildandet av antibubblor så bestämde vi ytspänningskoefficienten . Till experimentet behövde man:
- Glaspipett
- burk
- Stark tvål
- Salt
- Socker
- Vatten
- Sensor dynamometer
- Dator
- Termometer

Slusats:
Bästa tvålen för experimentet var en vanlig handtvål och tre teskedar socker per två hundra milliliter lösning. Videoklipp befogad.

Copyright Robin Nyberg, Botby HS, Science, 2009-09-03

pH-värdet dygnet runt hos människor och djur

Uppgift:
Mitt uppdrag var att undersöka pH-värdet i människans och djurets saliv dygnet runt. Det är intressant att studera saliv i munnen för att den bryter ner maten innan den vidare bryts ner i magen. Dessutom när man äter så kan saliv få maten att smaka godare. Men funkar det på samma sätt hos djuren också? pH-värdet beskriver hur bra saliv är, och ger oss ledtrådar på vad salivens uppgift är.

Metod:
För att undersöka människor och djurs salivs pH-värde behövs frivilliga människor och djur (5 människor och 5 katter). Dessutom behövs en noggrann digital pH-mätare och en kalibrerings lösning. En dag började mäta sina frivilliga deltagarens pH-värde i munnen kl. 10.00 och mätte det varje timme och slutade på kvällen kl. 24.00.

Resultar:
Mätningarna sammanställs i graferna nedan. Man kan se att pH-värdet varierar under ett dygn och att variationen är ungefär samma från individ till individ, men olika för katter och djur. Katter har ett väldigt högt pH-värde (basisk), mycket högre 7 (neutral), medan människor har ett lågt pH-värde (sur), lite mindre än 7. Intressant nog hade både människor och djur ungefär högst pH-värde kl. 16.00. Antagligen äter man då och för att skydda tänderna från frätande syra höjs pH-värdet så att man kan tugga ordentligt. Som grafen visar har katter högre pH-värde än människor och kanske har de därför starkare tänder. Människor har ju mera problem än vad djur har med sina tänder. Vid midnatt sjunker pH-värdet hos katter, antagligen vilar då deras körtlar för att producera mera saliv på dagen.