Karta pracy podsumowująca opanowanie treści zajęć realizowanych zgodnie z metodologią STEM w oparciu o zasoby Zintegrowanej Platformy Edukacyjnej, opracowana w ramach rządowego programu wspierania organów prowadzących szkoły i placówki w rozwijaniu umiejętności cyfrowych dzieci i młodzieży na lata 2025‑2029 – „Cyfrowy Uczeń” (Dz.U.2025.1254)
Imię i nazwisko autora:
Izabela Okrzesik‑Frąckowiak
bg‑azure
Karta pracy
Wprowadzenie do karty pracy
Celem tej karty pracy jest poprowadzenie Cię krok po kroku przez proces badania ruchu wahadła sprężynowego. Wykorzystasz zasoby Zintegrowanej Platformy Edukacyjnej (ZPE), wykonasz ćwiczenia teoretyczne, przeprowadzisz analizę symulacji oraz wykonasz zadania praktyczne związane z doświadczeniem. Karta pracy pomoże Ci przygotować się do eksperymentu, świadomie go wykonać oraz zinterpretować wyniki. Wszystkie polecenia opierają się na materiałach interaktywnych i tekstowych ZPE, które rozwijają umiejętności STEM i wspierają pracę badawczą.
Rwy0Wfshgk1kP1
Ćwiczenie 1
Wskaż, które z poniższych stwierdzeń są prawdziwe. Okres drgań ciężarka na sprężynie zależy od: Możliwe odpowiedzi: 1. masy ciężarka, 2. amplitudy drgań, 3. współczynnika sprężystości sprężyny, 4. położenia równowagi
R1EWLQ1pKnh4h1
Ćwiczenie 2
Uzupełnij zdanie.
[podaj uzupełnienie] [podaj uzupełnienie] masy ciężarka na sprężynie spowoduje wydłużenie okresu drgań.
Sprawdź zależność na okres drgań ciężarka na sprężynie. Okres drgań ciężarka 2 jest:
Sprawdź zależność na okres drgań ciężarka na sprężynie. Okres drgań ciężarka 2 jest:
Ćwiczenie 3
Kiedy po autostradzie jedzie ciężarówka z przyczepą, to przyczepa wolno kołysze się w górę i w dół. Jak sądzisz, co jest bardziej prawdopodobne, przyczepa jest mocno obciążona, czy prawie pusta? Wyjaśnij to.
Częstotliwość drgań przyczepy wzrasta wraz z pierwiastkiem kwadratowym ze współczynnika sprężystości i maleje wraz ze wzrostem pierwiastka kwadratowego z masy. Należy więc wywnioskować, że przyczepa jest mocno obciążona. Zapamiętaj, że na współczynnik sprężystości nie ma wpływu to, czy przyczepa jest pusta, czy obciążona.
1
Ćwiczenie 4
Na rysunku przedstawiono cztery położenia A, B, C, D wahadła matematycznego o okresie drgań 1 s.
Rc2FWVmjP8KJS
Na rysunku pokazano kulkę zawieszoną na pionowej nici w czterech położeniach. W stanie A kulka jest w najniższym położeniu, a nitka jest pionowa. W stanie B kulka wychylona jest w prawo i nić skierowana jest w dół i w prawo. W stanie C kulka jest w najniższym położeniu, a nitka jest pionowa. W stanie D kulka wychylona jest w lewo i nić skierowana jest w dół i w lewo.
RPUYj5edumYy3
Ile wynosi najkrótszy czas przejścia wahadła ze stanu A do C?
Podaj odpowiedź: [podaj wynik w] s
Ile wynosi najkrótszy czas przejścia wahadła ze stanu A do C?
Podaj odpowiedź: [podaj wynik w] s
R1TfnuBRjpvnH2
Ćwiczenie 5
Ciężarek o masie m = 0,2kg zawieszony na sprężynie porusza się ruchem harmonicznym z częstotliwością f = 1 Hz.
Oblicz: a) okres drgań, b) stałą sprężystości sprężyny.
Wynik podaj z dokładnością do 1 miejsca po przecinku. a) [podaj wynik w] s b) [podaj wynik]początek ułamka, kg, mianownik, s indeks górny, dwa, koniec indeksu górnego, koniec ułamka, l u b początek ułamka, N, mianownik, m, koniec ułamka
Ciężarek o masie m = 0,2kg zawieszony na sprężynie porusza się ruchem harmonicznym z częstotliwością f = 1 Hz.
Oblicz: a) okres drgań, b) stałą sprężystości sprężyny.
Wynik podaj z dokładnością do 1 miejsca po przecinku. a) [podaj wynik w] s b) [podaj wynik]początek ułamka, kg, mianownik, s indeks górny, dwa, koniec indeksu górnego, koniec ułamka, l u b początek ułamka, N, mianownik, m, koniec ułamka
RnLqWU6YvQrsY1
Ćwiczenie 6
Jak zmieni się okres drgań wahadła matematycznego, gdy długość nici zmaleje 9‑krotnie? Możliwe odpowiedzi: 1. Okres drgań 9‑krotnie wzrośnie, 2. Okres drgań 3‑krotnie wzrośnie, 3. Okres drgań 9‑krotnie zmaleje, 4. Okres drgań 3‑krotnie zmaleje
ReGSCEDNhrdiS2
Ćwiczenie 7
Oblicz przyspieszenie grawitacyjne na planecie, na której wahadło matematyczne o długości 1m ma okres drgań równy 0,8 s. Wynik podaj w m/s2z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.
Odpowiedź: [podaj wynik] początek ułamka, m, mianownik, s indeks górny, dwa, koniec indeksu górnego, koniec ułamka.
Czy taka planeta znajduje się w Układzie Słonecznym: 1.Tak 2. Nie
Oblicz przyspieszenie grawitacyjne na planecie, na której wahadło matematyczne o długości 1m ma okres drgań równy 0,8 s. Wynik podaj w m/s2z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.
Odpowiedź: [podaj wynik] początek ułamka, m, mianownik, s indeks górny, dwa, koniec indeksu górnego, koniec ułamka.
Czy taka planeta znajduje się w Układzie Słonecznym: 1.Tak 2. Nie
R1Agx7HdvHgxB2
Ćwiczenie 8
Ciężarek zawieszono na sprężynie o współczynniku sprężystości k, co spowodowało jej wydłużenie o x = 10 cm w stosunku do długości bez obciążenia, a następnie wprawiono go w pionowe drgania. Jaką długość powinno mieć wahadło matematyczne, aby jego okres drgań był równy okresowi drgań ciężarka na sprężynie? Odpowiedź podaj z dokładnością do pełnych centymetrów.
Odpowiedź: [podaj wynik w] cm
Ciężarek zawieszono na sprężynie o współczynniku sprężystości k, co spowodowało jej wydłużenie o x = 10 cm w stosunku do długości bez obciążenia, a następnie wprawiono go w pionowe drgania. Jaką długość powinno mieć wahadło matematyczne, aby jego okres drgań był równy okresowi drgań ciężarka na sprężynie? Odpowiedź podaj z dokładnością do pełnych centymetrów.
Odpowiedź: [podaj wynik w] cm
Rfml5zzDe2XTA1
Ćwiczenie 9
Zaznacz odpowiednie słowa tak, aby tekst był poprawny. Okres drgań ciężarka na sprężynie zależy od masy ciężarka i współczynnika sprężystości sprężyny. Im większa jest masa ciężarka tym większy / mniejszy jest okres. Jeśli chcemy, by okres zmalał czterokrotnie, masa ciężarka musi wzrosnąć / zmaleć dwukrotnie / czterokrotnie / ośmiokrotnie / szesnastokrotnie.
Zaznacz odpowiednie słowa tak, aby tekst był poprawny. Okres drgań ciężarka na sprężynie zależy od masy ciężarka i współczynnika sprężystości sprężyny. Im większa jest masa ciężarka tym większy / mniejszy jest okres. Jeśli chcemy, by okres zmalał czterokrotnie, masa ciężarka musi wzrosnąć / zmaleć dwukrotnie / czterokrotnie / ośmiokrotnie / szesnastokrotnie.
RHg7oI4rDnpxn1
Ćwiczenie 10
Im większy jest współczynnik sprężystości, tym okres drgań jest Możliwe odpowiedzi: 1. większy., 2. mniejszy.
RYOIt9w33ODFF1
Ćwiczenie 11
Sprężyny A i B mają identyczne wymiary, ale są wykonane z różnych materiałów. Przez to współczynnik sprężystości sprężyny A jest większy niż współczynnik sprężystości sprężyny B. Uzupełnij luki literami "A" i "B", aby uzyskać poprawne stwierdzenia. 1. Rozciągamy obie sprężyny o taką samą długość. Aby to zrobić, większą siłę należy przyłożyć do sprężyny Tu uzupełnij 2. Ściskamy obie sprężyny o taką samą długość. Aby to zrobić, większą siłę należy przyłożyć do sprężyny Tu uzupełnij 3. Wieszamy obie sprężyny na statywie w pewnym laboratorium na Ziemi. Zawieszamy na obydwu sprężynach identyczne ciężarki. Bardziej wydłuży się sprężyna Tu uzupełnij
Sprężyny A i B mają identyczne wymiary, ale są wykonane z różnych materiałów. Przez to współczynnik sprężystości sprężyny A jest większy niż współczynnik sprężystości sprężyny B. Uzupełnij luki literami "A" i "B", aby uzyskać poprawne stwierdzenia. 1. Rozciągamy obie sprężyny o taką samą długość. Aby to zrobić, większą siłę należy przyłożyć do sprężyny Tu uzupełnij 2. Ściskamy obie sprężyny o taką samą długość. Aby to zrobić, większą siłę należy przyłożyć do sprężyny Tu uzupełnij 3. Wieszamy obie sprężyny na statywie w pewnym laboratorium na Ziemi. Zawieszamy na obydwu sprężynach identyczne ciężarki. Bardziej wydłuży się sprężyna Tu uzupełnij
Polecenie 1
R1Xt48hix6Znt
Uzupełnij obserwacje z symulacji.
Uzupełnij obserwacje z symulacji.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 2
RSXJ2u8neY1by1
Wybierz prawidłowe dokończenie. Całkowita energia układu (ciężarka zawieszonego na nici) w czasie ruchu drgającego...
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 3
RKfkb2kH0H9jf
Łączenie par. Oceń prawdziwość stwierdzeń, zaznaczając Prawda lub Fałsz.. Im większe wychylenie ciężarka na nitce, tym większa energia całkowita.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Zgodnie z zasadą zachowania energii, energia kinetyczna jest zawsze równa podwojonej energii potencjalnej.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Łączenie par. Oceń prawdziwość stwierdzeń, zaznaczając Prawda lub Fałsz.. Im większe wychylenie ciężarka na nitce, tym większa energia całkowita.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Zgodnie z zasadą zachowania energii, energia kinetyczna jest zawsze równa podwojonej energii potencjalnej.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 4
Energia potencjalna grawitacji jednej cegły znajdującej się na dachu budynku względem biegnącego u jego podnóża chodnika wynosi 80 J. Oblicz wartość tej energii dla pięciu takich cegieł leżących obok siebie na tym samym dachu.
Podsumowanie
Wykonując zadania z tej karty, zdobyłeś wiedzę nie tylko o tym, jak działa wahadło sprężynowe, lecz także jak badać je metodą naukową. Poznałeś zależności matematyczne opisujące okres drgań, przeanalizowałeś przemiany energii i wykonałeś symulacje oraz ćwiczenia z platformy ZPE. Przygotowałeś się do doświadczenia oraz wykonałeś działania inżynierskie związane z projektowaniem 3D. Dzięki temu potrafisz teraz zinterpretować wyniki pomiarów, ocenić zgodność z teorią oraz wskazać czynniki wpływające na dokładność pomiarów.
