Fysik 1a: Rörelse och krafter: Orientering om aktuella modeller för beskrivning av materiens minsta beståndsdelar och av de fundamentala krafterna samt om hur modellerna har vuxit fram. Fysikens karaktär, arbetssätt och matematiska metoder: Hur modeller och teorier utgör förenklingar av verkligheten och kan förändras över tid. Det experimentella arbetets betydelse för att testa, omvärdera och revidera hypoteser, teorier och modeller. Planering och genomförande av experimentella undersökningar och observationer samt formulering och prövning av hypoteser i samband med dessa.
CERN och jakten på materians minsta byggstenar
Introduktion till partikelfysik och den forskning som bedrivs på CERN-laboratoriet. Vad gör en partikelaccelerator, och vilka stora frågor står forskningen inför? Med Sara och Jonas Strandberg, som bl a medverkade vid upptäckten av Higgs-partikeln.
Mål
Översiktligt kunna förstå och beskriva forskningen inom partikelfysik, och hur en partikelaccelerator fungerar. Känna till några grundläggande fakta om en av världens viktigaste forskningsanläggningar inom fysik.
Tidsåtgång
1 förberedande läxa + 1 lektion, alternativt 2 lektioner
Upplägg/Metod
Titta på videon - diskussion - presentation
LÄRARHANDLEDNING
Dela länken till elevsidan med dina elever. Sidan innehåller lektionsmaterialet och instruktioner.
Låt eleverna titta på filmen (44 min) och diskutera frågorna.
- Vad innebär partikelfysik? Vad har partikelfysik med krafter att göra?
- Vad är standardmodellen, och vilka är dess begränsningar? Vad innebär lagen att allt som inte är förbjudet kommer att hända?
- Hur fungerar en partikelaccelerator som Large Hadron Collider? Beskriv tekniken och metoden för att få protonerna att röra sig runt i en bana och kollidera. Vad händer när de kolliderar och hur hjälper det oss att förstå hur världen är uppbyggd?
- Vilken funktion har Higgs-partikeln?
- Vad är viktigt för forskningen på CERN i framtiden?
- Vad tycker du var mest intressant med forskningen som beskrivs i filmen?
Avsluta genom att samlas åter i helgrupp och sammanfatta.
FÖRSLAG PÅ GYMNASIEARBETE
BYGG DIN EGEN PARTIKELACCELERATOR
Konstruera din egen partikelaccelerator med hjälp av en 12 V spänningskälla, elektromagneter och en kula som kan accelerera i en cirkulär plastslang. Kontrollera kulans hastighet och vakuum i slangen genom att programmera din egen Arduino-kod. Samla in din data och skapa diagram med olika parametrar som t ex visar den elektromagnetiska pulsen som funktion av kulans hastighet, eller optimera designen för att undersöka kulans maxhastighet.
Projektidé teknik och fysik
