Hopp til innhald
Forsøk

Forsøk: Test tekstil til ein fallskjerm

Du kastar deg ut frå eit fly i stor høgde. Du har sjølvsagt hugsa fallskjermen, men har du nokon gong tenkt over kva tekstil skjermen er laga av? Bli med å teste ut kva som er best eigna til fallskjermbruk og som gir den mjukaste og tryggaste landinga!
Person i fallskjerm går inn for landing. Foto.
Fallskjermhopping er gøy, og mens du svever ned mot bakken, får du òg litt tid til å reflektere over kva materiale som er best eigna i ein fallskjerm. Det gjer du òg i denne oppgåva. Bilete: Dag Olav Lereim / CC BY-SA 4.0

Til læraren

Vitskapeleg arbeidsmåte og variablar

I denne oppgåva skal elevane teste eigenskapar til tekstil. I tillegg til at elevane kan lære om eigenskapane til stoff og materiale, er oppgåva eit fint høve til jobbe med vitskapeleg arbeidsmåte. Det er mange mogelegheiter til å øve på kva som ligg i ein variabel, ulike typar variablar og variabelkontroll i dette forsøket.

Les om variablar i artikkelen Metode og måleusikkerheit.

Jobb med andre produkt

Sjølv om denne oppgåva er bygd opp rundt fallskjermen, er det sjølvsagt mogleg å ta utgangspunkt i eit anna produkt der tekstil utgjer ein viktig del. Utfør testar på ulike tekstil for å avgjere kva tekstil som eignar seg best til det aktuelle produktet, og som i tillegg er mest berekraftig.

Innleiing

I denne oppgåva skal de jobbe som industridesignarar og undersøke og teste kva tekstil som er best eigna når vi skal lage ein fallskjerm. Oppgåva er delt i to delar: I den første delen skal de teste ulike tekstil, i den andre delen skal de lage fallskjermar av tekstila som kom best ut i testinga i den første delen.

Del 1: Tekstiltesting

Utstyr

  • registreringsskjema

  • tekstilprøver (fem av kvar), til dømes bomull, lin, polyester, nylon, ull, silke

  • forstørringsglas eller lupe

  • pipette

  • vatn

  • ekstra grovt sandpapir

  • varmepistol

  • tennisball (som skal bli kledd med tekstil)

  • blyant

  • stoppeklokke

  • saks

Førebuingar og forarbeid

Kva er ein fallskjerm?

  1. Les om fallskjermar i Store norske leksikon.

  2. Diskuter formålet med ein fallskjerm.

  3. Kva eigenskapar er det (livs-)viktig at tekstilet i ein fallskjerm har? Lag ei oversikt over nokre tekstil, og kommenter korleis de trur desse vil eigne seg i ein fallskjerm.

Tekstil i fallskjermar

  1. Sett dykk inn i korleis vi kan klassifisere ulike tekstil ved å lese artikkelen Tekstil.

  2. Undersøk dei tekstila de har fått delte ut / valt å teste. Lag ei oversikt over kva slags fibrar tekstilet er laga av, og om det er eit naturfiber eller eit kunstfiber.

Framgangsmåte

Oppbygging av tekstilet

  • Studer kvar av tekstilprøvane gjennom ei lupe.

  • Beskriv oppbygginga til tekstilet, og teikn skisser som viser korleis trådane er vovne saman.

Varmetest

  • Bruk ein varmepistol (eller hårfønar) og varm opp kvar av tekstilbitane i eit, to og tre minutt.

  • Observer korleis varmen påverkar mønsteret som trådane er vovne saman i.

  • Legg òg merke til om varmebehandlinga påverkar resultat på nokre av dei andre testane de gjennomfører.

Styrke

Når de skal undersøke styrken til tekstila, bør det vere same person som gjennomfører testen for alle tekstilprøvane.

  • Klipp eit lite snitt på same stad på alle tekstilbitane. Forsøk å rive dei to delane frå kvarandre.

  • Gi ei vurdering av kor lett det er å rive delane frå kvarandre. De kan til dømes bruke ein skala frå 1 til 6, der 1 betyr at det veldig lett å rive opp tekstilet, og 6 betyr at det er veldig vanskeleg.

Slitestyrke

  • Legg ein tekstilbit rundt ein tennisball, og dra tennisballen over eit sandpapir.

  • Registrer kor mange gonger de må gjere dette før:

    • det blir synleg slitasje på tekstilet

    • det blir hol i tekstilet

Absorpsjon

  • Bruk ein pipette og dryp tre dropar vatn på tekstilbitane.

  • Ta tida og registrer kor lang tid det tek før vatnet har trekt inn i tekstilet.

Resultat

Bruk observasjonsskjemaet til å registrere observasjonane de gjer.

Filer

Spørsmål og konklusjon

Samanfatt undersøkingane dykkar ved å diskutere desse spørsmåla:

  • Kva tekstil var sterkast?

  • Er det ein forskjell i korleis naturlege og syntetiske tekstil er vovne?

  • Kva tekstil var mest slitesterkt?

  • Kva tekstil bruker mest tid på å trekke til seg vatn?

  • Kva eigenskapar er viktige for produktet de skal lage?

  • Kva kjenneteikn ved tekstila påverkar desse eigenskapane?

  • Kva eigenskapar er viktige i ein fallskjerm?

  • Kva eigenskapar i tekstila som blir brukte, påverkar desse eigenskapane?

  • Er det eigenskapar ved tekstila som påverkar eigenskapane ulikt? Til dømes kan eit tekstil vere veldig motstandsdyktig mot oppvarming samtidig som det er lite slitesterkt.

Ut frå svara over og resultat frå testane, kva tekstil trur de vil eigne seg best til å lage fallskjermar av? Vel eit eller to tekstil som de testar vidare.

Del 2: Fallskjermtesting

Utstyr

  • stoppeklokke

  • tekstilbitar

  • metallklips

  • lodd

  • bordvifte

Framgangsmåte

  1. Samanfatt diskusjonen om formålet med ein fallskjerm frå del 1. Lag ei skisse av ein fallskjerm med utgangspunkt i kriteria de kjem fram til.

  2. Vel eit tekstil, og lag ein sekskant med sider som er 20 cm lange.

  3. Klipp til seks bitar tråd som kvar er 50 cm lang.

  4. Fest trådane til kvart sitt hjørne av tekstilet, og fest alle trådane til eit lodd (på til dømes 20 gram).

  5. Kvar gruppe testar fallskjermen sin to gonger, ein gong med og ein gong utan vind. Slepp fallskjermen frå ei bestemd høgde. Ei bordvifte kan brukast for å simulere sidevind.

  6. Ta tida frå de slepper fallskjermen og til han landar på bakken/golvet. Beskriv korleis skjermen fell.

Variablar

Kva er det viktig å tenke på for å få så presise resultat som mogleg i slike undersøkingar?

Resultat og diskusjon

  • Samanlikn resultata for dei to tekstila de undersøkte.

  • Kva tekstil fungerte best? Kan de gi ei forklaring på kvifor det er slik?

  • Er det nokre eigenskapar ved tekstila som de ikkje har tenkt på tidlegare, som de har oppdaga når de har testa?

  • Kva påverknad hadde vinden på fallskjermen?

  • Kva trur de hadde skjedd viss de

    • forandra storleiken på fallskjermen

    • forandra vekta på fallskjermen

    • sleppte fallskjermen frå ei anna høgde

Denne sida er ei omarbeidd utgåve av forsøket på nettsida How do materials science engineers choose fabrics for parachutes?