=== Fag === Fysik, matematik === Titel === Skibsmodstand === Indhold === Teori om fluid mekanik, forsøg med skibsmodeller i vandkar, modeller uden og med bulb, skalering til fuldskalaskib === Stikord === Viskøs modstand, bølgemodstand, (Reynoldskalering, Froudeskalering), konstruktiv og destruktiv interferens, konstruktion uden og med bulb, bølgemodstandens gennemsnitlige potensafhængighed ved avanceret dataanalyse === Udfordring === Kan eleven frafiltrere interferensdelen af bølgemodstanden og derved nå frem til en beskrivelse af den "bærende" potens i afhængigheden? === Udstyr === På gymnasiet: Vandkar (15 cm x 1 m x 2,22 m) af spånplade og havebassinspresenning, skibsmodel (evt LEGO), modellervoks til bulb, tænketrisse (smart pulley) til computer, dataopsamlingsprogram (datalyse, FPro, science workshop?, LoggerPro?) === Baggrundsmateriale === Noter nedenfor, se i øvrigt T. Amtrup, A. Johansen og O. Trinhammer: Vand - under overfladen, Gyldendal === Diverse links === === Tilknytning til DTU - forskning === Skibe, Kyster og Konstruktioner - Institut for Mekanisk Teknologi - DTU Mekanik === Problemer === LEGO forhandler et lovlig storr modelskib (60 cm) i forhold til dimensionerne af karret ovenfor. Måske kan en mindre skaffes, som den, der er fotograferet i noterne nedenfor (25 cm). Der skulle helst ikke gå for lang tid med bygning af skibsmodellen. Karret af spånplade er hurtigere at skrue sammen, end man skulle tro. Matematikken kommer - for matematiklæreren - først rigtigt i spil, når man skal til at frafiltrere interferensdelen. Måske kunne man forenkle teorien bag dimensionsanalysen til fuldskala ved at udelade skalering af massefylde fra ferskvand til saltvand, eller man kunne helt overspringe skalering til fuldskala, så eleven kunne koncentrere sig om frafiltrering af interferensdelen og matematiklæreren derved kunne komme tidligere på banen. I noterne nedenfor er skalering forklaret uden skalering af massefylde og viskositet. === Kommentarer === Der er en pædagogisk opgave for DTU i at gøre det klart, at skibsmodstand IKKE går som hastighedskvadratet. Dette skrives ellers i mange gymnasielærebøger, og man beskriver eventuelt forsøg i tagrender til demonstration af fænomenet. Men tagrender er så smalle, at man ødelægger det interessante ved skibsmodstand, nemlig bølgemodstanden. Der er ikke "plads" til et realistisk bølgemønster bag skibet i tagrenden. Man mister derved muligheden for at indse ideen i bulb-konstruktionen på moderne skibe. Ifølge Christian Aage, Institut for Skibs- og Havteknik, er bølgemodstandens bærende potens i øvrigt meget større end 2. Nærmere 4 eller 6. Dette kan bekræftes ved frafiltrering af bølgemodstandens interferensdel. Christian Aage er nu pensioneret === DTU's bidrag === Ideen blev behandlet på workshop med gymnasielærere. Problemformuleringer derfra. [[attachment:SkibsmodstandFraModelTilFuldskala.pdf]] [[attachment:SkibsmodstandFitning.pdf]] [[attachment:SkibsmodstandProblemformuleringer.pdf]]