LUFT OCH LUFTMOTSTÅND KOPPLAT TILL ”LIV”

Fysikern Empedokles var verksam i Sicilien, 400 f.kr. Han var den första som med hjälp av experiment visade att luft är en materia, även om många innan honom spekulerat kring detta fenomen (Ekstig, 2002). Även om luft är en materia är det något som man direkt kopplar till liv. Vem som helst skulle förmodligen svara ”luft”, när man frågar vad som behövs för att något ska kunna leva. Varelser och växter behöver syret i luften för att andas och utav växthuseffekten får vi ett klimat på jordytan som främjar allt levande. Vi tar luften för givet många gånger, men har på senare år blivit allt mer uppmärksamma på att luften måste vara ren för att den ska vara till nytta för livet på jorden. Luftföroreningar gör att mer av värmen som träffar jordytan bevaras och temperaturen stiger och förändrar vårt klimat. Luftföroreningar kommer ut i luften när vi bränner fossila bränslen som, kol, olja och naturgas i våra fabriker och kraftverk. Vi förorenar även luften genom avgaser från våra fordon, som innehåller koloxid och kväveoxid (Green, 2007).

Att luft har en stark koppling till ”liv” är alltså självklart men att kunna koppla ”liv” begreppet till vårt valda fenomen ”luftmotstånd” är inte lika självklart. Jag tänker att man i mötet med eleverna upptäcker mycket i området som går att koppla till att vi använder oss av luftmotstånd för att förbättra våra villkor i livet. Men snart upptäcker man att fallskärmar som bromsas med hjälp av luftmotståndet och våra försök att minska motståndet på olika sätt för att ta oss fram fortare genom luften, hamnar under området teknik.

Liksom att man behöver pressa sig fram genom vattnet när man simmar, behöver något pressa sig genom luften när det färdas genom den. Luften fastnar på ytan hos ett föremål när det rör sig framåt vilket ger en kraft som rör sig mot färdriktningen. Denna kraft kallas luftmotstånd. (Mellett, 1999). Vi kan känna detta motstånd när vi cyklar eller åker skidor i en nedförsbacke och om vi sticker ut handen genom rutan på en bil i hög fart känner vi verkligen kraften av det. Luftmotståndet upptäcktes av Italienaren Galileo Galilei på 1600-talet, när han insåg att en fjäder faller långsammare än en lika tung sten därför att den bromsas av luften. Innan detta trodde man att det var för att fjädern var lättare. Där det inte finns någon luft (i ett vakuum) faller allt lika fort. (Hewitt, 2010). Trubbiga former ger ett större motstånd medan smalare avlånga former kan färdas genom luften mycket snabbt, eftersom de inte påverkas så mycket av motståndet. Luftmotståndet ökar när farten ökar och en fördubbling av hastigheten ger fyra gånger så stort motstånd (Mellett, 1999). Om vi människor inte vill att luftmotståndet ska hindra vår framfart på cykeln eller i skidbacken gör vi oss mindre till ytan och kurar ihop oss.

De levande varelser som luftmotståndet har mest betydelse för dess existens, är naturligtvis fåglarna. Fåglarna använder sina vingar för att minska farten innan de landar. De vinklar upp dem och riktar undersidorna framåt för att få en luftbroms och inte störta mot marken. När fåglarna ska fånga ett byte på marken pressar de istället sina vingar mot kroppen vilket gör att de kan färdas mycket snabbt ner mot marken (Mellett, 1999). Fåglarna använder alltså motståndet i luften vilket vi människor sedan i tekniken har härmat för att underlätta vårt liv. Att koppla olika naturvetenskapliga fenomen till ”liv” kan nog ge barn och elever en djupare förståelse för varför vi behöver kunna det som vi lär oss i skolan.

Lite förtydligande:

Växthuseffekten kallas det när solens strålar studsar mot jordytan och gaser i luften bevarar en del av denna värme.

Fossila bränslen är naturliga ämnen som bildats av djur- och växtförsteningar långt ner i marken.

Koloxid kan ha kraftig påverkan på hälsan, eftersom den gör att kroppen hindras att andas in tillräckligt med syre.

Kväveoxid kan göra att det bildas smog (illaluktande dimma av gasen ozon). Smogen gör att vi kan få allergi och astma. (Green, 2007)

Referenser

Ekstig, B. (2002). Naturen, naturvetenskapen och lärandet. Lund: Studentlitteratur.

Green, Dr J. (2007). Renare luft! Malmö: Gleerups utbildning.

Hewitt, P. G. (2010). Conceptual Physics. Harlow, England and New York: Addison-Wesley.

Mellett, p. (1999). Lär dig om flyg med egna experiment. Stockholm: Valentin Förlag AB.