Våra experiment


4D Frame

Med 4D Frame kan du förstå grundprinciperna för siffror, geometriska figurer, matematik och rumsuppfattning.  

Detta är ett pedagogiskt verktyg, med enkla delar som gör det möjligt att på ett roligt sätt experimentera med matematiska och tekniska principer.

Materialet gör det möjligt att fritt skapa vinklar från 0 till 360 grader genom att sätta samman rör och kopplingar. Det kan enkelt skäras till rätt storlek, kopplas samman och formas till två- och tredimensionella geometriska figurer som även kan visualisera rörelse. Du kan till exembel bygga hus, broar, maskiner, molekyler eller fantasikonstruktioner.

I Vattenhallens shop kan du köpa mindre 4DFrame-byggsatser.
 

4DFrame är utvecklat i Sydkorea. Namnets betydelse kommer från 4D (fjärde dimensionen) och "frame" ram eller struktur. Inom matematiken är de fyra dimensionerna höjd, bredd, djup och tid.
Läs mer om 4DFrame på deras koreanska hemsida (på engelska)

Enlightening Imagination        

4DFrame - Enlightening Imagination

Enlightening Imagination är en nationell och internationell tävling för att uppmuntra elever att lösa problem och omsätta sina idéer i handling på ett kreativt sätt med hjälp av 4DFrame. Deltävlingar anordnas under våren på science center runt om i Sverige och vinnande lag får delta i en internationell tävling i Sydkorea.






DigiWall

Utmana dig själv eller en kompis på DigiWall!

DigiWall tar klättringen in i 2000-talet genom en kombination av datorspelsteknologi, ljud och en klättervägg. Via upplysta handtag, en röst som vägleder dig och sensorer som reagerar på din beröring skapas en interaktiv upplevelse.

I väggen finns hand- och fotgrepp med inbyggda ljus och känselsensorer. Ett surround-ljudsystem och flera datorspel tar med dig på utmaningar i något av de 6 datorspelen Pong, Memory, Samla grepp, Fånga ballonger, Äggröra eller Följa John. Det är lätt att hänga med och varje spel kan spelas på flera nivåer. Förklaringar ges på svenska eller engelska. Klätterväggen är tillgänglig för alla åldrar. 
  

Digital klättring i Vattenhallen  
Sydsvenskan 2010-12-13 (pdf 4.22 MB, ny flik).
 

DigiWall är utvecklad vid forskningsinstitutet Interactive Institute, Sonic Studio i Piteå och är ett resultat från forskning kring ljudbaserad interaktionsdesign. 
 
I staden Groningen i Nederländerna finns världens högsta konstgjorda klättervägg som är 37 meter hög. Du kan också spela på Digiwalls egen hemsida.
  





Klimatkammaren

KUBIKMETER 

Gör så här: 

  • Låt en person sitta i klimatkammaren i 5 minuter
  • Titta på skärmen - Vad händer med temperatur, fuktighet och koldioxid?
  • Är det någon skillnad om personen är stilla eller anstränger sig?
  • För att mäta kroppens effekt avläser du hur mycket koldioxid du har andats ut under de 5 minuter du suttit i lådan och sedan går du in i diagrammet på baksidan för att avläsa effekten. Satt du mer eller mindre än 5 minuter får du räkna ut hur mycket koldioxid det skulle ha blivit på 5 minuter. 

OBS! EXPERIMENTET MÅSTE HANDLEDAS AV PERSONAL.
 

Kul att veta: 

När vår kropp bryter ned glukos bildas det värme. För att inte vår kroppstemperatur ska stiga avger vi vattenånga genom att vi svettas och andas ut. Luften omkring oss värms också upp.

Människor och andra djur äter mat för att få energi. Energin frigörs vid cellandningen, när kolhydraterna förbränns av syret samtidigt som koldioxid och vatten bildas.

Energin kommer från början från solen. Växter fångar energin i solljus vid fotosyntesen. Då används energi från solljus för att driva kemiska reaktioner där kolhydrater bildas.

Experimentet sponsras av Zenit läromedel.





Speglar

OÄNDLIGHETSSPEGLAR

REFLEXEN KASTAS FRAM OCH TILLBAKA - OÄNDLIGT MÅNGA GÅNGER!


I Vattenhallen hittar du flera spegelexperiment.

Gör så här: 

  • Ställ dig vid sidan av spegeln.
  • Håll din hand in i spegelbilden.
  • Räkna hur många gånger du kan se din hand! 

Perfekt reflektor 

INFALLANDE LJUS REFLEKTERAS TILLBAKA I SAMMA RIKTNING SOM DET KOM IFRÅN! 

Gör så här: 

  • Titta på ditt ansikte i spegelhörnet.
  • Prova att flytta dig i sidled.
              

Vad hade hänt om spegelhörnet hade stuckit ut från väggen istället? 

Ljusstrålarna hade reflekterats åt andra håll, ingen stråle hade gått tillbaka - hörnet hade inte synts! En teknik som används om du inte vill bli upptäckt - smygteknik!





Såpbubblemolekylen

FÖRSÖK ATT GÖRA EN SÅ STOR SÅPBUBBLA SOM DET BARA ÄR MÖJLIGT! 

Gör så här:

  • Ställ dig på gallret - mitt i ringen.
  • Lyft upp rockringen!
  • Ibland är det lättare att hjälpas åt.

Kul att veta:

Såpmolekyler är några nanometer långa (=miljondels millimeter) och vattenhinnan är några mikrometer tunn (=miljondels meter).

Såpmolekyler består av en del som gillar vatten, hydrofil, och en del som inte gillar vatten, hydrofob. 

När du blåser en såpbubbla sprids såpmolekylerna ut på ytan och de extra molekylerna i vattenlagret ”lagar” sprickor som uppstår så att såpbubblan kan bli större. 


Experimentet är utvecklat av Kemiska institutionen, Lunds tekniska högskola, Lunds universitet.





Tomografi

Gör så här: 

    • Ställ in din ungefärliga längd.
    • Välj MR, CT eller Fryssnitt.
    • Lägg dig på britsen.
    • Åk genom tomografen genom att föra spaken fram och tillbaka.
    • Se hur kroppen ser ut inuti.
       

Kul att veta: 

Tomografi är ett sätt att göra bilder av kroppen i genomskärning. Genom att skicka någon slags våg eller strålning genom kroppen från många olika håll kan en dator räkna ut hur tvärsnittet ser ut. Olika metoder ger olika information om kroppen.  

Magnetkamera 
Vid MR (magnetresonans) används  starka magnetfält och radiovågor som påverkar vätekärnorna i allt vatten som finns i vår kropp. En MR-bild visar hur mycket vatten som finns i varje organ. Mörka partier innehåll lite vatten (t.ex. ben) medan ljusa partier innehåller mycket vatten (t.ex. blod).  

Forskning 
1982 byggdes Skandinaviens första MR-kamera i Lund. Nu, mer är 30 år senare, forskar man på hur MR-teknik kan användas för att mäta och beskriva funktionella förlopp i människokroppen som till exempel blodtillförsel i olika organ.  

Datortomografi 
Vid CT (datortomografi) används röntgenstrålning. Röntgenstrålar dämpas av elektroner. Ju tätare ett material är desto fler elektroner har det. I en CT-bild visas hur hög densitet varje organ har. Mörka partier har låg densitet (t.ex. blod) medan ljusa partier har hög densitet (t.ex. ben). 







Bild 1: Fryssnitt från en människa.

Bild 2: CT-scan omarbetad till en 3D-animation. Bild: Arielinson, Wikipedia.
 

Bild 3: Transversella snitt från datortomografi av skallens övre del. Luft avbildas som svart, ben som vitt och gråskalorna motsvarar hjärnan och annan mjukvävnad. En hjärntumör syns som ett mörkare område i bildens övre högra del vilket för patienten motsvarar den främre vänstra hjärnhalvan. Luca Lorenzi, Wikipedia.


Torrdusch

LYSSNA TILL LJUDET AV VITT BRUS  

Gör så här: 

  • Öppna den röda och blå kranen - en i taget. Lyssna!
  • Öppna sedan båda kranarna lika mycket - lyssna och jämför!
       

Kul att veta: 

I en vanlig dusch brusar det när vattnet trycks genom hålen i strilen. Här använder vi en brusgenerator för att framkalla ljud. 

Bruset är vitt från början, alla frekvenser finns med och är lika starka. Bakom kranarna i vår dusch sitter det filter, som gör att ljudet från den röda kranen saknar de höga frekvenserna och från den blåa kranen saknas de låga frekvenserna. 

Brus har stor teknisk betydelse. Ibland är bruset ett hinder, till exempel när vi talar med varandra i en miljö där mycket folk vistas. Men bruset kan också användas för att göra mätningar bättre, som vid noggranna digitala mätningar där brus läggs till för att öka precisionen. 


Experimentet har utvecklats av Institutionen för elektro- och informationsteknik, Lunds tekniska högskola LTH





Trampkraftverk - cykla igång ljus och ljud

ENERGI = EFFEKT x TID

Gör så här:

  • Sätt dig på cykeln.
  • Trampa och håll koll på voltmetern - trampa max 230 Volt.
  • Prova olika lampor och slå på musiken! 

Kul att veta:

Effekten mäts i Watt (W). 1 W är 1 Joule per sekund. Joule (J) är en relativt liten energimängd och man mäter större energimängder i kilowatt-timmar (kWh), alltså tusen Watt under en timme. 

Effekten du åstadkommer när du trampar i vårt trampkraftverk är ca 450W för glödlampor och 20W för lågenergilampor . 

Om du trampar i 2 timmar har du omsatt energi som motsvarar en kilowattimma, 1 kWh. 1kWh innehåller lika mycket energi som att duscha i 2,5 minuter, använda en spisplatta 30 minuter, spela tv-spel 31 timmar, se på TV i 10 timmar/plasma-TV i 4 timmar/LCD-TV i 3,5 timma. 


Experimentet har utvecklats av Institutionen för Mätteknik och Industriell Elektroteknik, Lunds tekniska högskola LTH. Institutionen för Mätteknik och Industriell Elektroteknik (MIE) har bytt namn och heter från och med 1 januari 2014 Institutionen för Biomedicinsk Teknik (BMT).





Ultraljud

GISSA VAD SOM FINNS I DUNKARNA!

Gör så här: 

  •  Sätt lite gel på varje dunk. 
  • Sätt ultraljudsgivaren vågrätt mot dunken. 
  • För pinnen upp och ner, snurra den långsamt. Försök få föremålet som sitter på pinnen i jämnhöjd med givaren.
  • Ser du vad föremålet är? Skruva av locket och titta efter. 

Kul att veta:

Ultraljud har en högre frekvens än vad vi människor kan uppfatta. En givare sänder ut korta pulser av ultraljud i ett solfjäderformat mönster. De reflekteras mot olika material och de ekon som kommer tillbaka mäts av givaren. 

Ultraljudsapparaten håller reda på hur lång tid varje eko har tagit för att komma tillbaka och räknar om det till avstånd. På detta sätt omvandlas signalerna till en bild som vi kan se med hjälp av ljud.

Både människor och djur använder ultraljud. Med ultraljud kan vi se barnet, innan det är fött eller göra rent instrument inom vården. Delfiner och fladdermöss använder ultraljud för att hitta mat.  

Mer fakta:

Ultraljud är ljud med så hög frekvens att vi inte kan höra det. Människan kan höra ljud mellan 20 och 20 000 Hz. I diagnostiskt ultraljud används frekvenser kring 5 000 000 Hz. Diagnostiskt ultraljud används för att titta på mjuka organ som njurar, lever och hjärta. Många känner till ultraljud via barnmorskan där det används för att titta på foster. 

En bild blir till: starka korta ultraljudspulser sänds ut längs flera linjer från givaren. Om ljudpulsen reflekteras mot ett material mäter maskinen hur lång tid det tog för ekot att ta sig tillbaka till givaren. Eftersom vi vet hur snabbt ljud färdas i kroppen (1540 m/s) så kan maskinen räkna ut var reflektionen skedde och rita ut en vit prick på rätt ställe i bilden. Alla vita prickar i en ultraljudsbild motsvaras av en ekosignal. 





Vattenkraft

Gör så här:

  • Använd de svarta klossarna i vattnet för att få så många lysdioder som möjligt att lysa.
  • Den högra turbinen tänder lysdioderna på höger sida, och den vänstra till vänster.

Kul att veta:

Vattenkraftverk utnyttjar älvarnas fallhöjd och vattenflöde för att skapa elektricitet. Det är vattnets lägesenergi mellan två nivåer som används. När vattnet som strömmar från en högre till en lägre nivå passerar det en turbin och får turbinaxeln att rotera. Turbinen driver en generator där elektriciteten alstras.

Vattenkraftverket har ritats och byggts av Lars Hedenstjerna, Vattenhallen Science Center. Det invigdes den 12 maj 2010. Idag finns vattenkraftverket i experimenthallen, för allmänheten att uppleva! Vattenkraftverket är ett experiment sponsrat av Kraftringen (fd Lunds Energi).