geralt / Pixabay

Meriame silu

Pomôcky: Tehlička, magnet, klinec, železné tyčky na podloženie magnetu, milimetrový papier, pružina, sada závaží, meter
Pri každej sily musíme nájsť:
• pôvodcu,
• cieľ,
• partnerskú silu (rovnako veľká sila opačného smeru s prohozeným pôvodcom a cieľom).
Pr. 1: Magnet priťahuje klinec. Vypátrajte a usvěč partnerskou silu.
Že magnet priťahuje klinec vidíme, pretože klinec sa pritiahne k magnetu. Na magnetu žiadne pôsobenia sily nevidíme (zrejme je moc ťažký, brzdí ho trenie o stôl) ⇒ chytíme klinec a priblížime ho k magnetu, pri veľmi malej vzdialenosti sa magnet pritiahne k klinca (existuje teda sila, ktorú klinec priťahuje magnet), magnet podložíme železnými tyčkami, ktoré zmenší trenie, magnet sa tak pritiahne už na väčšiu vzdialenosť.
Pedagogická poznámka: Úvodná pokus sa samozrejme musí vykonávať na magnetu, ktorý je podstatne ťažšie ako klinec. Cieľom je opäť, aby žiaci našli partnerskú silu aj v situácii, keď nie je na prvý pohľad viditeľná.
Pr. 2: Navrhni spôsob, ako zistiť, kto je v triede najsilnejší.
Sú v podstate dve možnosti:
• zmeriame silu každého žiaka (na to ale potrebujeme jednotku a meradlo, ktoré nemáme),
• prevedieme vzájomná merania (napríklad súťaž v páke) a nich zistíme, kto je najsilnejší.
Pedagogická poznámka: Žiaci súťaží v páke (chlapci a dievčatá zvlášť). typické vyraďovacej pavúky si vyrobím vopred (stačí doplniť priložený excelovský súbor) a pripravím je tak, aby sa odhadom najsilnejšie žiaci stretávali čo najskôr (najlepšie v úplne prvom kole) a jedna strana pavúka bola výrazne slabšia ako druhá. Ak sa počet žiakov nerovná druhej mocnine, nie je to žiadny problém, niektorí postúpia do druhého kola zadarmo. pavúkmi postupne dopĺňame, ako prebiehajú jednotlivé stretnutia. Z dvoch pavúkov vyberiem toho vhodnejšieho, druhého pavúka môžete dať deťom na internet a zadať im nejaké zisťovacie podobné úlohy uvedeným nižšie.
Výsledky jesenného majstrovstvá prímy v páke
1
Pr. 3: Vyplýva z našej súťaže, že porazený finalista je druhý najsilnejší? Určite to nevyplýva, z výsledku finále vieme len to, že porazený finalista bol slabší ako víťaz a silnejší ako všetci účastníci, ktorí sú v pavúku pod ním.
Pr. 4: Pozri si súťažného pavúka a rozhodni, ktorí súťažiaci môžu byť druhí najsilnejší.
Druhým najsilnejším mohol byť ktokoľvek z tých, ktorí prehrali s víťazom, teda niekto z trojice:
Šimon T., Honza Š. A Dušan.
Pr. 5: O kom môžeme prehlásiť, že je určite silnejší ako Franta? Kto je naopak určite slabšie?
Určite silnejšie ako Franta je Dušan (ten ho porazil) a Šimon O. (ten porazil Dušana).
Určite slabšie sú súťažiaci, ktorí s Frantom prehrali (Tomáš a Kuba) a ktorí prehrali so súťažiacimi, ktorí prehrali s nimi (Olda, ktorý prehral s Tomášom).
Pr. 6: Pozri si súťažného pavúka a rozhodni, ktorí súťažiaci môžu byť tretia najsilnejší.
Tretím najsilnejším mohol byť:
• ktokoľvek z tých, ktorí prehrali s víťazom, teda niekto z trojice: Šimon T., Honza Š. a Dušan
• a potom všetci tí, ktorí prehrali len s tými, ktorí prehrali len s víťazom, teda:
o porazení Dušanom: Franta, Pepa a Jirka,
o porazení Honzom Š .: Honza J. a Adam,
o porazení Šimonom T .: Peter.
Celkom teda 10 možností.
Ak by sme chceli zostaviť rebríček, museli by sme usporiadať ešte veľké množstvo ďalších súbojov ⇒ pri zostavovaní poradie nie je orovnávanie medzi sebou nie je príliš výhodné (okrem nákupný aktuálnych dvoch pretekárov toho príliš veľa nezistíme) ⇒ námaha, ktorú budeme musieť vynaložiť na objavenie spôsobov merania sily sa oplatí.

Pr. 7: Navrhni spôsob, ako silu zviditeľniť a zmerať jej veľkosť.
Sily sme zviditeľňovala pomocou ich účinkov, najčastejšie deformácie predmetov.
Gumičky a pružiny sa pôsobením síl naťahujú, s väčšou silou je natiahnutie väčšia ⇒ môžeme merať veľkosť sily podľa toho, aké predĺženie pružiny alebo gumičky spôsobí.
Pedagogická poznámka: Na meranie sily by sme mohli použiť aj iné účinky sily (treba uvádzanie do pohybu). Praktické využitie by však bolo ďaleko komplikovanejšia.
Zavesíme si na stojan pružinu, na jej koniec zavesíme prázdny igelitové vrecko, do vrecka postupne pridávame stále rovnaké predmety (v našom prípade šošovky) a meriame predĺženie
pružiny.

Namerané hodnoty
počet predmetov 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
dĺžka pružiny [cm] 14 15,5 17 18,8 20,5 22 23,5 25,5 27 28,5
S pomocou tabuľky už môžeme merať silu, ako jednotku zvolíme silu, ktorú pôsobila na závažie jedna šošovka – 1 čočkon.
Pedagogická poznámka: Meranie síl rôznych predmetov v čočkonech umožňuje dobre ovládať priebeh hodiny. Na konci hodiny potrebujete aspoň 10 minút na kreslenie grafu (Nakreslení osí a vynesenie prvých štyroch piatich bodov). Podľa toho koľko času Vám zostáva toľko môžete namerať predmetov.
Pr. 8: Keď dáme do prázdneho vrecka drevený tehlička, predĺži sa pružina na 18 cm. Urči veľkosť sily tehličky na pružinu v čočkonech.
Predĺženie na 17 cm zodpovedá sile 2 čočkonů, predĺženie na 18,8 cm sile 3 čočkonů ⇒ 18 cm odpovedá o trochu väčšej sile ako 2,5 čočkonů.
Pr. 9: Urči podľa nameranej dĺžky pružiny silu (v čočkonech), ktorou pôsobí na pružinu nasledujúce predmety: a) závažia (21,5 cm) b) knižka (26 cm)
a) závažia (21,5 cm)
Predĺženie na 20,5 cm zodpovedá sile 4 čočkonů, predĺženie na 22 cm sile 5 čočkonů ⇒ 21,5 cm zodpovedá približne sile 4,3 čočkonů.
b) knižka (26 cm)
Predĺženie na 25,5 cm zodpovedá sile 7 čočkonů, predĺženie na 27 cm sile 8 čočkonů ⇒ 26 cm zodpovedá približne sile 7,3 čočkonů.
Pedagogická poznámka: Spoločné vytváranie grafu (milimetrový papier dodávam ja) je pre mnohých žiakov prvým kreslením grafu v živote, preto postupujeme pomaly a ja sa snažím čo najviac kontrolovať situáciu v laviciach.
Prepočítavanie cm na čočkony nie je príliš pohodlné ⇒ existujú rýchlejšie spôsoby prechádzania od centimetrov k sile – napríklad graf. Skúsime si zostrojiť graf závislosti dĺžky pružiny na počtu pôsobiacich šošoviek.

Máme k dispozícii polovicu listu A4 milimetrového papiera (do druhej polovice budeme kresliť podobný graf pre pokus s gumičkou).
Najtenší štvorčeky majú stranu o veľkosti 1 mm, silnejšie 5 mm a najsilnejší štvorčeky majú stranu 1 cm. Na výšku máme k dispozícii 18 cm, na dĺžku 14 cm ⇒ musíme sa rozhodnúť, ako veľké dieliky budeme používať.
Výška
Potrebujeme naniesť 28,5 cm, máme k dispozícii 18 cm ⇒ na 1 cm na papieri musíme nanášať 2 cm v skutočnosti ⇒ zvislú os budeme číslo po dvoch.
Šírka
Potrebujeme naniesť hodnoty od 0 do 9, máme k dispozícii 14 cm ⇒ na 1 cm na papieri musíme nanášať 1 pridanou šošovku ⇒ vodorovnú os budeme číslovať po jednej.
Každé tabuľkové dvojicu počet šošoviek – dĺžka pružiny bude zodpovedať krížik v grafe, všetky nanesenej krížiky na konci spojíme plynulú čiarou.

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *