W jaki sposób opisać przebieg doświadczenia lub pokazu?
Skoki narciarskie to przykład doświadczenia fizycznego prezentującego konsekwencje zasad dynamiki i prawa powszechnej grawitacji Newtona oraz zasad zachowania w mechanice. To także demonstracja wpływu oporów ośrodka na parametry ruchu, jak również roli kształtu i położenia poruszającego się obiektu na przebieg jego trajektorii.
Skoki narciarskie to także piękny i emocjonujący pokaz sportowy, w którym udział bierze nie tylko sportowiec, ale także środowisko, w którym pokaz się odbywa. Uczestnikami widowiska są bowiem także warunki pogodowe, z wielką rolą siły i kierunku wiatru.
Rolę zasadniczą gra jednak sama konstrukcja skoczni, której elementy i ich układ umożliwiają realizację skoku.
Zobaczmy więc, jakie są podstawowe elementy konstrukcji skoczni i jakie są kolejne fazy skoku narciarza, zwracając uwagę na to, jak wielki wpływ na długość skoku ma umiejętne wykorzystanie praw i zasad fizyki.
R1cradbZDSom6
Skok narciarski widziany oczami fizyka
Skorzystaj z grafiki poniżej i przekonaj się, jak wyglądają skoki narciarskie od strony technicznej.
Rum6mZQ8Jg3rl
Rrw0kxDkcGLHS
Ćwiczenie 1
R9tLBpx8xAdnO
Ćwiczenie 2
Zapoznaj się z dwoma doświadczeniami związanymi z dźwiękiem. W obu przypadkach wysłuchaj najpierw ścieżki dźwiękowej, a następnie wykonaj związane z nią polecenia.
Doświadczenie 1
Pierwsze doświadczenie można łatwo wykonać samemu w domu. Uprzedzamy, że na początku występują dźwięki o wysokiej częstotliwości.
R1be2kgHsxnca
Problem 1
Czy na podstawie samej ścieżki dźwiękowej jesteś w stanie odgadnąć, na czym polega to doświadczenie?
Doświadczenie polega na „graniu” na kieliszku wypełnionym wodą.
Osoba przeprowadzająca doświadczenie umieszcza na brzegu kieliszka zanurzony wcześniej w wodzie palec i zaczyna poruszać tym palcem wzdłuż brzegu. Jeżeli palec nie zostałby zanurzony w wodzie, wówczas poruszanie nim byłoby trudne. Wprawdzie woda zmniejsza tarcie między palcem a kieliszkiem, jednak palec wciąż nie przesuwa się gładko i swobodnie. Wykonuje bardzo specyficzny typ ruchu, podczas którego cyklicznie ślizga się lub przywiera do powierzchni kieliszka. Takie pobudzanie sprawia, że kieliszek zaczyna drgać i wytwarzać tym samym dźwięk.
Problem 2
Podczas tego doświadczenia do kieliszka dolewana jest woda. Jak wpływa to na częstotliwość generowanego dźwięku? Czy potrafisz wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje?
Wraz ze zwiększaniem się poziomu wody w kieliszku maleje częstotliwość wytwarzanego dźwięku. Dzieje się tak dlatego, gdyż woda również musi brać udział w drganiach, a jej masa wchodzi w skład masy kieliszka. Ściankom kieliszka trudniej jest więc drgać i drgają przez to wolniej - czyli z mniejszą częstotliwością.
Problem 3
Opisz to doświadczenie swojej koleżance, koledze lub członkowi rodziny, korzystając ze wszystkich wskazówek zawartych w rozdziale Przeczytaj. A może jesteś w stanie to doświadczenie przy tej okazji samodzielnie powtórzyć?
Doświadczenie 2
Drugie doświadczenie - a w zasadzie obserwacja - dotyczy zjawiska fizycznego, które bardzo często słyszymy wokół siebie.
R3m85h6YyVjfs
Problem 4
Czy na podstawie samej ścieżki dźwiękowej jesteś w stanie odgadnąć zjawisko fizyczne, z jakim mamy tu do czynienia?
Jest to efekt Doppler, polegający na zmianie częstotliwości fali w zależności od ruchu jej źródła (w tym przypadku karetki) i obserwatora.
Problem 5
Opisz, jak zmienia się z perspektywy obserwatora częstotliwość zawartego na ścieżce dźwiękowej sygnału wytwarzanego przez karetkę. Dlaczego tak się dzieje?
Ruch karetki możemy podzielić na dwa etapy. Na początku zbliża się ona do obserwatora, a potem oddala się od niego. Odbierana przez obserwatora częstotliwość dźwięku podczas zbliżania się karetki jest większa, niż podczas jej oddalania się. Dokładne wyjaśnienie tego zjawiska znajdziesz w materiale Na czym polega efekt Dopplera?DVXBCK9ckNa czym polega efekt Dopplera?.
Problem 6
Opisz efekt Dopplera swojej koleżance, koledze lub członkowi rodziny, na przykładzie karetki, korzystając ze wszystkich wskazówek zawartych w rozdziale Przeczytaj.