Der findes forsøg, som eleverne gennemfører, fordi de skal.
Og så findes der forsøg, hvor man som lærer lige skal minde dem om, at det faktisk er undervisning.
Luftpudebolden hører til den sidste kategori.
I al sin enkelhed er det en batteridrevet puck, der blæser luft ned mod underlaget og reducerer friktionen markant, så den kan glide næsten med konstant fart hen over gulv eller bord .
I praksis betyder det:
- Vi får næsten friktionsfri bevægelse
- Vi kan arbejde eksperimentelt med Newtons love
- Vi kan undersøge stød og impuls
- Og vi kan gøre det uden luftpudeskinne, kompressor og 45 minutters opstilling
Og ja. Der er en vis risiko for, at det ligner airhockey i de første 3 minutter.
Men det er faktisk her, magien starter.
Fra leg til lovmæssighed
Det særlige ved luftpudebolden er, at den reducerer friktionen så meget , at eleverne tydeligt kan se sammenhængen mellem kraft og bevægelse.
Det gør den ideel til undersøgende undervisning.
I stedet for at starte med formlen, starter vi med spørgsmålet:
Hvad tror I, der sker?
1. Friktion – når idealisering pludselig giver mening
Undersøgelse
- Send pucken afsted med luft tændt
- Send den afsted uden luft
- Brug samme startskub
Hypotese
“Hvis friktionen mindskes, vil pucken bevæge sig længere og mere jævnt.”
Eleverne måler afstand eller tid og sammenligner.
Her opstår en vigtig samtale:
- Hvorfor stopper den stadig?
- Findes der overhovedet friktionsfri bevægelse?
- Hvorfor regner vi ofte med det i opgaver?
I Fysik C kan dette kobles til:
- Arbejde og energitab
- Modellering og idealisering
- Diskussion af systemafgrænsning
2. Newtons 1. lov – den stopper ikke, fordi den “løber tør”
Når pucken sættes i bevægelse, fortsætter den næsten ret frem med tilnærmet konstant fart, indtil en kraft påvirker den .
Her udfordres den klassiske elevopfattelse:
“At bevægelse kræver en vedvarende kraft.”
Forslag til progression
Grundskole
- Mål tid og afstand
- Beregn gennemsnitsfart
- Diskutér: Virker der en kraft?
Udskoling
- Tegn kraftdiagram
- Indfør begrebet kraftsum
Fysik C
- Optag bevægelsen
- Lav s(t)- og v(t)-grafer
- Diskutér om acceleration ≈ 0
- Vurdér måleusikkerheder
Her kan en PASCO bevægelsessensor (Motion Sensor) være en stærk opgradering.
Eleverne kan i realtid se en næsten vandret v(t)-graf – og pludselig bliver Newtons 1. lov ikke bare en sætning, men en måling.
3. Stød – hvem påvirker hvem mest?
Send en puck mod en, der står stille .
Spørg inden:
“Hvem oplever den største kraft?”
Svarene plejer at være entydige.
Forsøget viser noget andet.
Undersøgelse
- Film stødet (gerne slowmotion)
- Mål hastighed før og efter
- Sammenlign bevægelsesmængde
Fysik C-udvidelse
- Beregn impulsændring
- Undersøg om impuls bevares
- Diskutér elastisk vs. uelastisk stød
Hvis man vil helt tæt på kraftforløbet under selve stødet, kan en PASCO kraftsensor bruges i en opstilling, hvor stødet sker mod sensoren. Her bliver impulssætningen pludselig meget konkret.
4. Stød i to dimensioner – når vektorer bliver nødvendige
Send to pucke mod hinanden i en V-opstilling .
Nu holder “frem og tilbage”-tænkningen ikke længere.
Aktivitet
- Film ovenfra
- Tegn bevægelsesvektorer før og efter
- Opdel i x- og y-komposanter
I Fysik C kan man:
- Beregne impulsbevarelse i begge retninger
- Sammenligne teoretiske og målte vinkler
- Diskutere systematiske afvigelser
Det er her, eleverne opdager, hvorfor vektorer ikke bare er matematik – men nødvendige værktøjer.
Fra kvalitativ leg til kvantitativ analyse
En af styrkerne ved luftpudebolden er, at den kan bruges på flere niveauer.
Her er en mulig progression:
| Niveau | Fagligt fokus | Elevaktivitet | Relevant udstyr |
|---|---|---|---|
| Mellemtrin | Friktion og bevægelse | Observere og måle afstand | Luftpudebold, målebånd |
| Udskoling | Newtons love | Hypoteser og gennemsnitsfart | Stopur, video |
| Fysik C | Impuls og energi | Hastighed før/efter stød | PASCO Smart Gate |
| Fysik C (udvidet) | Kraft og impuls | Kraftmåling under stød | PASCO kraftsensor |
| Fysik C (grafisk analyse) | s(t), v(t), a(t) | Realtids grafer | PASCO bevægelsessensor |
Det er altså ikke “bare en puck”.
Det er en indgang til differentieret mekanikundervisning.
Undersøgende arbejde
Et effektivt didaktisk greb er at lade eleverne designe deres egne undersøgelser:
- Hvordan afhænger bremselængden af startfarten?
- Er stødene elastiske?
- Hvad sker der, hvis massen øges?
- Hvor stor er energitabet?
Krav:
- Formulér hypotese
- Planlæg metode
- Indsaml data
- Vurdér usikkerheder
- Diskutér konklusionens gyldighed
Her kan PASCO’s trådløse dataloggere gøre det nemt at arbejde systematisk – uden at opsætningen tager energien ud af lektionen.
Den pædagogiske advarsel (læs før brug)
Der er én reel risiko ved luftpudebolden.
Den kan udvikle sig fra “Lad os undersøge impulsbevarelse”til “HVEM SKYDER FØRST?!”
På cirka 12 sekunder kan stemningen minde om finalen i bordfodboldturneringen mellem 9.A og 9.B.
Mit bedste råd:
- Start med klare undersøgelsesspørgsmål
- Tildel roller (måleansvarlig, dataansvarlig, observatør)
- Aftal hvornår det er forsøg – og hvornår det er fri udforskning
For ja, det larmer lidt. Men engagement er ikke et problem i mekanikundervisning. Det er en gave.
Hvorfor det virker
Når friktionen reduceres markant , bliver sammenhængen mellem kraft, bevægelse, impuls og stød synlig.
Eleverne kan se fysikken ske.
Og når man kombinerer den intuitive oplevelse med præcise målinger fra fx PASCO-udstyr, får man det bedste fra to verdener:
- Motivation
- Faglig tyngde
- Databaseret analyse
- Progression fra grundskole til Fysik C
Hvis mekanik kan konkurrere med bordfodbold om opmærksomheden – og samtidig levere valide data til impulsberegninger – så er vi didaktisk et ret godt sted.
