1101 "Flåtebygging"

"Flåtebygging"

Vi bygger flåter som kan bære flere personer og som kan seiles

Aktiviteter:
-Fakta om vind, seiling og oppdrift
-Bygging av flåter
-Kappseilas

Modulen ble pilotert høsten 2009

Kl 9: Øve på knuter, lære om vind, oppdrift og teori om flåtebygging
Kl 11: Bygge flåte
Kl 16: Kapp-seilas

4.1 Faglig tema
Fysikk (oppdrift, vind)
Teknologi og design (konstruksjon av flåte)
Matematikk (utregning av oppdrift m.m.)

4.2 Faglig bakgrunnsinformasjon -for aktiviteten(e) og åpne spørsmål


11.2.1 Oppdrift
Følgende er forslag til gjennomføring av undervisning,demonstrasjon og oppgaver om temaet oppdrift.

Teori
Vi tar utganspunkt i sammenhengene:

1. "oppdrift er en oppoverrettet kraft som virker  på et helt eller delvis nedsunket legme i væske (eller gass)"
2. "oppdriften er like stor som den mengde væske legmet fortrenger"

For eksempel hvis vi legger en plastboks (tom) i vann vil den flyte. Det er oppdrfiten som er kraften som holder den flytende. Oppdriften er like stor som tyngden av den mengden væske legemet fortrenger. Hvis vi bruker hånden og skyver en boks (med lokk) med et ytre volum lik 1 dm³ (1 liter) fullstendig under vann, fortrenger vi (skyver vekk) 1 liter av vannet. Siden 1 liter vann veier 1 kg, tilsvarer oppdriften dermed 1kg. Eller med andre ord, vi må bruke en kraft tilsvarende 1 kg for å få boksen under vann.

Hvis vi legger en vekt inni isboksen lik 0,5 kg vil den da flyte på vannet? Ja, det vil den. Siden isboksens totale ytre volum er 1 liter, kan vi legge nesten 1kg vekt i isboksen og den vil fortsatt flyte (husk at boksen har egenvekt). Men dypere og dypere, fordi den nedoverrettete kraften blir større når massen øker (halve boksen under vann ved 0,5 kg totalvekt). Hvis vi legger mer enn 1 kg i boksen, vil den synke. F.eks med en vekt på 2kg. Oppdriften kan ikke bli mer enn 1kg, siden boksens ytre volum er 1 liter. Det vil da virke en kraft tilsvarende 2kg -1kg  = 1 kg nedover. Forenklet kan vi si at en trekloss på 1 dm³ veier mindre enn 1 dm³ vann og derfor flyter. Mens 1 dm³ jern er tyngre enn 1 dm³ vann og derfor synker.

Demonstrasjon
Ved hjelp av et f.eks målebeger (stor diameter) og liten plastboks, kan man finne enkelt oppdriften som virker på plastboksen. Man kan også plassere forskjellige gjenstander (med kjent vekt) oppi boksen.

Oppgaver
Utstyr: div bokser og gjenstander
 

• Deltakerene kan finne forskjellige bokser, gjenstander og lage hypotese på om de vil flyte eller synke. Prøv dette så ut.
• Med en boks, vil boksen flyte like dypt om vi putter en tung gjennstand inni boksen, eller oppå boksen? Prøv dette ut.

Utregning av oppdrift for flåten
Deltakerene kan selv regne ut hvor mange flyteelementer de trenger for at flåten kan bære dem (medberegnet flåtens egenvekt)

11.2.2 Vær og vind
 
Hva er vind?  Vind er luft I bevegelse.
Vind hastighet kan vi måle med en vindmåler som kalles anemometer.
Luft laget over jorden kalles atmosfære. Den er omtrent 900km tykk.
Kald luft er tungt og holder seg nede. Når luften blir varm stiger den opp.
 
LUFTTRYKKET
Luften trykker mot deg, dette luftrykket tenker man ikke over fordi du er bygget for å leve med det trykket som er der menneskene bor. Ved havet er lufttrykket høyere en oppe på fjellet. Lufttrykket forandrer seg ofte uten at vi ser eller føler forandringen. Likevel har luft forandringen mye å si for været. Lufttrykket måles ved hjelp av måle instrument som kalles et barometer.
 
HVORDAN OPPSTÅR DEN?
Vind oppstår som en følge av forkjeller i lufttrykket. Varmluft har et lavtrykk. Kaldluft har et høyttrykk. Vinden blåser alltid fra høytrykk mot lavtrykk. Jo sterkere er trykk forkjeller jo sterkere vil vinden være. Vinden forsøker å jevne ut trykk forskjellene.   
Vind ved bakken er resultatet av et komplisert samspill mellom krefter og bevegelser i alle lag av atmosfæren og jordens overflate.  Svake vinder har en tendens til å blåse parallell med kyst-, fjord-, dal-, og fjellkjederetningen. Ved sterkere vinder kan luften presses over fjellkjederygger og ned i lavlandet.
 
HVA KAN VIND STYRKEN BRUKES TIL? 
Fra gammel tid har kraft i vinden blitt bruk til å drive elementer som vindmøller og seilfartøy 
De første vindmøllene ble konstruert i kina omtrent for 4000 år siden. I Europa har vindmøllene blitt brukt i 1000 år. Vindmøller brukes til å male korn, og pumpe vann, og til å skape elektrisk energi.
 
SEILING
Den lokale topografiens innvirkning på vinden.
Lokale forhold som trange sund, fjordarmer, holmer, skjær, odder, og viker, vil alle bidra til å gi seileren små og store overraskelser. Det er en fordel å være beredt!
Blåser vinden langs en kyst, må man forvente sterkere vind ved odder. Minkende vind i viker og bukter, ofte med markert vinddreining. Har du et sund, eller en fjordarm på lo siden,(der vinden treffer fartøyet), må du forvente sterkere vind her, pga trakt effekten. Smale fjordåpninger, eller mørke dalsøkk, kan til tider gi meget kraftige vindøkninger.
 
FALLVIND
Den skumleste og som regel den sterkeste av alle vinder som skyldes lokale topografiske forhold. Se opp når du er under bratte fjel skrenter i trange fjorder. Det kan være vindstille det ene øyeblikket, og i det neste blåser det vindstyrke tilsvarende full storm! Det er helt sant!
Fallvind er rett og slett det samme som et ras.  Kald vind faller ned mot sjøen som en foss og kan av og til rett og slett være farlig. Er du i tvil, så bergseil når du passerer bratte fjellvegger.  Vinden fra fjellene kan faktisk dominere den lokale vær situasjonen i dagevis. Solgangsbrisen kan dempe effekten litt midt på dagen.
 
OPPSUMMERING: Spørsmål knyttet til tema
 
Forslag til aktiviteter knyttet til temaet vind
Mål av vind styrke med instrument
Finne vind retning på stedet
Skiseil / kite
Seiling 

11.2.3 Knuter
Flåtene kan bygges sammen utelukkende med tau. Det anbefales kryssurring for binde sammen stokkene. Også båtsmannsknop og halstikk er nyttige i byggingen. Vi henviser til knutebøkene. Deltakerene kan trene på knuter i forkant av selve flåtebyggingen.


11.2.4 Flåtebygging
Kriterier for flåten kan være:

• Skal kunne bære alle deltakerene på gruppa
• Fremdrift skal være mulig med både padlekarft og vindkraft
• Det er kun tillat å bruke materialer som er utlevert

Materialer til bygging: stokker, flyteelementer, tau for å binde sammen flåte, planker for ror og padleårer, seil eller materialer for seil. Evt øks, kniv og sag.
Konstruksjon av flåte kan gjøres relativt fritt for deltakerene. Det anbefales Se bilder under punkt 13: "Materiell" for forslag til hvordan flåten kan bygges (P.S: på grunn av sterk vind, ble det ikke montert seil når pilot-campen ble gjennomført).


11.2.5 Forslag til sidetemaer/ekstraoppgaver
Hvis campen varer over flere dager er det mer tid til rådighet og flåtebyggingen kan med fordel kombineres med andre aktiviter (ved f.eks å rullere på poster), slik som:

• Lage seil til flåtene (hvis ikke ferdige seil med mast blir brukt)
• Lære om navigering
• Trene på førstehjelp
• Undersøke livet i fjæra/i vannet
• Fiske, trekke krabbeteiner
• Prøve kite
• Seiltur med båt
• Fokus på naturvern, avfallsortering, bærekraftig utvikling

Langs kyst, innsjø eller elv

10-16år

5 deltakere per flåte

8.1 Utstyr
For flåtene :
-Stokker (f.eks 10 stk på ca 3 meter per flåte)
-Flyteelementer
-Tau (f.eks 5mm tykkelse, lengde: ca 60m per flåte. Gjerne billig-tau. -Kan kuttes i passende lengder,ca 5m, på forhånd)
-Seil (eller materialer for seil)
-Planker for ror og padleårer (5-6m per flåte)
(flåtebygging: se også under punkt 11 og 13)

Diverse:
-Våtdrakter
-Div verktøy (sag, hammer, øks, kniv m.m.)
-Førstehjelpskrin
-Båt for standby under kappseilas

8.2 Materiell

Bilder av flåtene:
         
 

9.1 Oppmøtetid og -sted
Etter nærmere avtale

9.2 Hentetid og -sted
Etter nærmere avtale

9.3 Utstyr for deltakere

10.1 Krav til veiledere
Minst en person med godkjent livredingsprøve

10.2 Krav til aktiviteten
Utforme sikkerhetsplan med risikovurdering i forkant av camp
Standby-båt under kappseilasen

10.3 Ansvar og forsikring
Deltagerene må være forsikret

Bente Engenes
Azhar Hashi
Maria Montanares
Marit Christine Olsen
Maria Taraldsen
Bendik Vignes