DET VIGTIGE VAND Vandets kredsløb Den samlede mængde af vand, der findes på kloden, bevæger sig i et evigt kredsløb. VIDSTE DU DET ? Vand er en forudsætning for alt liv. Ingen levende organismer, hverken planter eller dyr, kan eksistere uden vand. Jordkloden er dækket af 70 % vand. Vand kan optræde som flydende vand, som vanddamp og som is. Det er fortrinsvis strømmende vand og is, der har formet de store linjer i vores landskab. Ca. 75% af din krop består af vand. I Danmark er det gennemsnitlige vandforbrug 114 l pr. person pr. dag. Vand befinder sig ofte et andet sted end der, hvor vi har brug for det. Derfor er det godt at kunne løfte og flytte vand. Der er masser af kraft i vand, der bevæger sig. Det har mennesker benyttet sig af i mere end tusind år. Det er især disse to forhold, der skal arbejdes med her ved vandeksperimentariet. VANDMØLLER OG VANDKRAFT I Danmark blev de første vandmøller bygget for omkring 1000 år siden. Det var det første supplement til muskelkraften, når arbejde skulle udføres. Vand- og vindkraft var de eneste energikilder indtil omkring 1850, hvor dampmaskinen begyndte at vinde indpas. Kong Valdemar Atterdag opfordrede i 1350 til at bygge flere vandmøller, ” thi han ville ikke tillade, at vandene løb ud i havet, uden de forinden havde tjent samfundet til nytte .” Langt de fleste møller var kornmøller, hvor møllehjulet trak en kværn, der malede korn til mel. Skvatmøllen er den ældste mølletype. Den havde et vandret hjul, der blev trukket af strømmende vand næsten uden fald. Der var træk direkte på mølleaksen. Overfaldshjulet krævede den største faldhøjde på vandet, men det havde også langt den største trækkraft. Underfaldshjulet kunne også bygges, hvor der kun var et mindre fald på åen. Kraften blev overført til maskiner i en bygning ved siden af åen. Turbine og generator. I starten af 1900 tallet, blev mange møllehjul skiftet ud med turbiner, der trak en generator, som producerede strøm. Overfaldshjul Overfaldshjulet er det mest effektive vandhjul med den største trækkraft. Der kræver et ret stort fald på vandet for at overfaldshjulet kan bygges. Langt de fleste vandmøller har været bygget for at trække en korn kværn. Vandhjulet her har også en kværn koblet til. Åben for vandet og få møllehjul og kværn til at køre. Hæld lidt korn i kværnen og lad den male kornet til mel. Undersøg, hvordan du får kværnen til at køre hurtigere eller langsommere. Husk at luk for vandet medens du skifter ”gear”. Det kan du arbejde med der hjemme eller på skolen: Undersøg mere om kraftoverføring og gearing. Underfaldshjul Underfaldshjulet er beregnet til at fungere der, hvor der kun er et mindre fald på åens vand. Underfaldshjulet her kan trække en generator, der laver strøm. Princippet i en generator er en magnet og en spole, der bevæger sig i forhold til hinanden. Undersøg hvordan kraften fra vandhjulet bliver overført til generatoren. Hvorfor kører generatoren hurtigere rundt end vandhjulet. Du kan regulere vandhjulets hastighed ved at regulere vandmængden. Hvad sker der med el produktionen, når vandmængden øges? Det kan du arbejde videre med hjemme eller på skolen: Undersøg mere om vandkraft og el produktion. Undersøg mere om, hvordan en generator virker og hvad strøm egentlig er. KAN VAND LØBE OPAD ? Arkimedes Skrue Arkimedes ( 287 f. Kr. – 212 f. Kr. ) var en græsk matematiker, astronom, filosof, fysiker og ingeniør. Han arbejdede ikke kun teoretisk med sine ideer, men udførte også mange praktiske forsøg. En af Arkimedes` opfindelser var Arkimedes Skruen, der skulle bruges til at løfte vand med. Det er en opfindelse, der stadig bruges til mange formål, f. eks. til afvandingspumper, spildevandspumper og kornsnegle. Arkimedes skrue har været fremstillet i mange slags materialer. Her en Arkimedes Skrue fra Ærø. Den er fremstillet i træ og har været anvendt som afvandingspumpe trukket af en vindmølle Hvor meget vand kan du hejse op med Arkimedes Skrue på 5 min. ? Se godt efter, hvordan skruen virker og tal med din kammerat om hvorfor, vandet løber opad. Det kan du arbejde videre med hjemme eller på skolen: Læs mere om Arkimedes og hans opfindelser. kædepumpe Kædepumpen er en meget simpel pumpe. Den har været brugt som ”lænse pumpe” i træskibe op til omkring år 1900. En ”lænse pumpe” er en pumpe, der pumper indtrængende vand op fra skibets bund. Kædepumpen bruges stadig i nogle landsbybrønde i Frankrig. Pump vand op med pumpen og læg godt mærke til, hvordan den fungerer. Kan du forestille dig, at pumpen kunne trækkes af vandkraft ? Gårdpumpen Gårdpumpen var meget almindelig ind til for 50 år siden. Gårde og huse på landet havde deres egen brønd med en gårdpumpe. Her pumpede man det vand man skulle bruge op i en spand og bar det ind. Gårdpumpen afløste vippebrønden fra middelalderen. Hver dansker bruger i gennemsnit 114 l. vand pr. dag. Prøv med gårdpumpen at pump så meget vand op som du bruger på en dag. Læg godt mærke til, hvad der sker når der pumpes. Tal med din kammerat om, hvad det er, der får vandet til at hæve sig. Det kan du arbejde videre med der hjemme eller på skolen: Læs mere om stempler. Hvad er det, der sker, når vand suges op? Byg din egen vandmølle. Ud fra materialerne i kassen, skal du prøve at bygge din egen vandmølle. Du kan afprøve den under hanen ved det store kar. Prøv om du kan få vandmøllen til at virke som en kran. Kan modellervoks flyde? Tag en klump modellervoks og undersøg om den kan flyde. Prøv om du kan ændre på klumpens form, så den kan komme til at flyde. Det kan du arbejde videre med hjemme eller på skolen: Undersøg noget om massefylde. Undersøg noget om tyngdekraft og opdrift.