Rutschbanans fysik

Årkurs: Förskolan, F-3
Ämnesområde: Kraft och jämvikt, Kraft och rörelse

På de flesta förskolor och lekplatser finns rutschkanor och även de minsta barnen har erfarenheter av att det ibland går fort när man åker (till och med läskigt fort!), medan det ibland knappt går att åka alls (man fastnar nästan).

Här finns ett utmärkt tillfälle att utmana barnen i att systematisera sina erfarenheter och kanske tillsammans undersöka vad det är som gör att det går olika lätt att åka.

Barnen har säkert många idéer om detta. Fråga gärna barnen och samla ihop deras förslag. Kanske föreslår någon att det spelar roll vilka kläder man har. Någon annan om det har regnat eller om något annat, till exempel sand finns på rutschkanan. Kanske kommer någon in på huruvida det spelar roll hur stor man är (vad man väger). Utifrån de här förslagen kan man tillsammans utforma undersökningar. 

Testa en sak i taget

Det är bra om man som vuxen kan hjälpa barnen att testa en sak i taget. Om man ändrar både vilka kläder man har och om rutschkanan är våt eller torr så vet man inte vad det är som spelade roll. Efter några försök där barnen ändrat flera saker samtidigt kanske man kan föreslå att man fortsätter att undersöka, men nu bara ändrar på en sak i taget.

Vid sådana samtal får barnen också möjlighet att lära sig något som inte bara handlar om rutschkanan utan om hur man kan göra när man vill undersöka något. Många barn brukar också ha en känsla för det här: tävlingar ska vara rättvisa! Man pratar därför också ibland om ”rättvisa försök”-

Här följer några förslag på möjliga undersökningar med utgångspunkt i erfarenheter från rutschkanan. Naturligtvis får du som förskollärare själv anpassa så att det fungerar i din barngrupp. Se det som en inspiration!

Att undersöka om kläderna påverkar hur lätt det går att åka

Om barnen säger att kläderna man har på sig påverkar, så kan man låta dem prova med lite olika kläder. Här finns det mycket att fundera på: Är det färgen på byxorna som påverkar eller är det materialet (det kan hända att barnen har fler idéer)? Utgå från barnens förslag och utforma tillsammans med barnen en lämplig undersökning. Färg går relativt lätt att prova men det kräver att ni har tillgång till byxor i samma sorts tyg men i olika färg. Även material går att undersöka med saker ni redan har. De flesta barn har ju regnbyxor på förskolan, kanske några andra överdragsbyxor, kanske har de på sig mjukisbyxor men har jeans eller något annat bland extrakläderna. Låt barnen pröva att ha på sig olika byxor när de åker och se vad de kommer fram till. 

Att undersöka mer noga – att byta ut sig själv mot en kloss

När skillnaderna blir stora, är de lätta att lägga märke till, men när materialen är mer lika kan det vara svårt att veta om det gick snabbast den här eller förra gången man åkte. Kanske är det också någon som säger att det spelar roll hur mycket fart man satte när man börjar åka, eller om man håller händerna på kanten eller inte, eller om skorna skrapar i, eller om man håller upp dem. Man upplever inte undersökningen som ”rättvis”. Då kan man föreslå för barnen att man kan göra en undersökning med föremål istället för att de åker själva – det blir då lättare att se till att allt går rätt till! Ni kan fortsätta att använda rutschkanan eller byta till en lutande bräda om det är enklare. I princip kan ni undersöka samma saker igen fast med klossar (eller små juiceförpackningar klädda i olika tyg). Nackdelen är att ni behöver ha förberett så att ni har förpackningar och tyger (samma material i olika färger, samt olika material med samma färg), om ni ska kunna göra motsvarande undersökningar som de som beskrevs ovan – när barnen provade med sina egna kroppar. Fördelen är att det är lättare att göra en ”rättvis” undersökning. 

Att låta barnen dokumentera sina undersökningar

Om ni hjälps åt att släppa alla klossarna/juiceförpackningarna samtidigt – så tittar ni helt enkelt efter vilken som kommer ner först, eller om de kommer ner samtidigt. Blir det svårt att hålla uppmärksamheten och titta noga (det går ju trots allt ganska fort) så kan man filma t.ex. med hjälp av en surfplatta eller telefon. Det finns appar där man kan filma och sedan spela upp i slowmotion (t.ex. SloPro (iOS) eller Slow Motion Video Fx (android)). Då går det lättare att se om de kom ner samtidigt eller inte (och om de verkligen släpptes iväg på en gång). Tabellen nedan är ett exempel på hur man ytterligare, om man vill, kan dokumentera undersökningen med barnen. Här undersöker man om färgen spelar roll, naturligtvis kan man göra en liknande tabell fast med olika material. Här räcker det att barnen sätter t.ex. ett kryss i en ruta.

Vad påverkar hur fort något glider nedför ett lutande plan? Spelar det någon roll vilket tyg klossen är klädd med?

Att undersöka om det är något mer än kläderna som påverkar

När man känner sig nöjd med undersökningarna om färg och material, kan man om barnens intresse kvarstår, jämföra med och utan vatten på rutschkanan, och med och utan sand. Det blir lite svårare att släppa flera klossar samtidigt då; man blir nästan tvungen att börja med torr rutschkana och kanske ta tiden (om detta inte är för abstrakt för barnen), sedan byta till rutschkana med sand (och ta tiden), och sedan slutligen med våt kana (och ta tiden). Allt med samma föremål. Blir detta för abstrakt så är en möjlighet att barnen får undersöka detta med sina egna kroppar istället. Låt dem prova att åka först på torr kana, sedan med sand och slutligen med vatten. Samma byxor hela tiden – helst… Det är så klart bra om man kan involvera barnen i hur man skulle kunna undersöka om det går fortast t.ex. med vatten eller utan. De har säkert några bra idéer speciellt om de varit med om undersökningarna ovan där man undersöker om färgen respektive materialet spelar roll. Då är det säkert någon som inser vikten av att det är samma byxor man åker med hela tiden.

Kanske kan det vara så att undersökningarna ovan leder till en undran om det spelar roll vad klossen (eller du själv) väger för hur snabbt det går. Även detta kan man undersöka med klossarna (lite svårare med barnen själva). Lägg en kloss ovanpå en annan och jämför med en kloss som åker själv (för att det ska bli ett rättvist försök måste materialet de är klädda i vara samma). Eller som några barn kom på: hämta en stor sten och fäst ovanpå den ena klossen. Nu borde det bli riktigt stor skillnad OM det är så att det spelar roll hur mycket föremålet väger (vilken massa det har med fysikspråk).

Att införa begrepp

Om man vill kan man införa begreppet ”friktion” i samtalet med barnen i samband med att de själva utforskar fenomenet. Man kan beskriva det som händer med att friktionen blir större med vissa material och då går det trögare (blir svårare att åka), och med andra material blir friktionen mindre och då går det lättare att åka. Om du väljer att introducera begreppet friktion kan det också användas i andra situationer som t.ex. när barnen halkar på isen på vintern (friktionen är liten, men kan bli större om man häller sand på isfläcken – då blir det mindre halkigt), eller när de undersöker vem som kan kana längst på strumporna. Hur går det för den som har ”halkfria” strumpor eller är barfota? 

(Det kan också vara bra att tänka på att friktionen beror på båda ytorna - och på vad som finns mellan dem. Sand har inte samma effekt på en rutschkana som på snö!)

Lycka till med era undersökningar av rutschbanan och friktion!

Materialet skapades av Åsa Arvidsson, Lena Hansson och Ann-Marie Pendrill.

Läs mer om undersökningar av friktion på rutschkana

Friktion - experiment med klossar och rutschbanor. Enkel modell eller komplicerad verklighet? 11-åringar planerar, undersöker och diskuterar. A-M Pendrill, P Ekström, L Hansson, P Mars, L Ouattara och U Ryan, LMNT-nytt 2014:2, s 1-6.