You can use the following requisites: stopwatch, ruler, battery car.
Suggest a way to determine the speed of this car.
Answer:
1. I mark two sections of the length and . 2. I measure the time on each of the sections, e.g. and . 3. I describe the speed of car substitute to the formula:
where: - distancedistancedistance travelled in meters, - time of travel in seconds, - average speed in meters per second.
Different values of the speed of moving bodies.
[Interactive graphics]
Task 5
Look at the photo of the speedometer and answer the questions.
[Illustration 1]
1. Read the speed of the car. 2. Is it the average speed?
Answer:
1. The speed is 190 . 2. It is not the average speed, it is the speed of the car at a given instant in time, i.e. the instantaneous speed.
Definition:
The speed of the body at a given instant in time is the instantaneous speed.
Task 6
The figure shows two cars moving on the same track in two different directions. The instantaneous velocity of the first has a value and the second . Present these two velocities graphically. Think about what physical quantity (scalar, vector) is velocity.
[Illustration 2]
Answer:
[Illustration 3]
VelocityvelocityVelocity is a vector quantity because it has a magnitude (speed) and direction (return or sense).
Task 7
Convert the speed of 54 to .
Answer.
Task 8
Convert the speed of 20 to .
Answer.
Task 9
Choose the right answers.
The students converted the cyclist's speed of 5,5 to other speed units. Which values represent the correct conversion:
a) 19,8
b) 550
c) 33000
d) 198000
e) 19800
Answer:
a) True. b) False. c) True. d) False. e) True.
Task 10
Physical quantities describing physical phenomena or processes can be presented graphically. By presenting the quantities describing the motion, we most often use the graphs illustrating the dependence of the speed on time v(t) and the distancedistancedistance on time s(t).
1. If the distance travelled by the body is divided by the time of travel, we calculate the average speed. The average speed is calculated using the formula:
where: - distancedistancedistance travelled in meters, - time of travel in seconds, - average speed value.
2. The instantaneous speed is the speed of the body at a given instant in time (in a very short time interval). If we measure speed in a long time interval, then the average speed usually differs significantly from instantaneous speed. When the time interval is very small (approaches zero), the average speed approaches the instantaneous speed.
3. To graphically represent the relationships between physical quantities describing phenomena or processes, we use graphs. We name the distance vs. time graphgraphgraph - as s(t), and the speed vs. time graph - as v(t).
Selected words and expressions used in the lesson plan
Wartość uzyskana w wyniku przeprowadzonych obliczeń matematycznych jest to średnia wartość prędkości tzw. prędkość średnia.
m021a3b4b623cc023_1528449000663_0
Prędkość i jej jednostki. Odczytywanie prędkości i drogi z wykresów
m021a3b4b623cc023_1528449084556_0
Drugi
m021a3b4b623cc023_1528449076687_0
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych. Uczeń:
3) przelicza jednostki czasu (sekunda, minuta, godzina);
4) posługuje się pojęciem prędkości do opisu ruchu prostoliniowego; oblicza jej wartość i przelicza jej jednostki.
m021a3b4b623cc023_1528449068082_0
45 minut
m021a3b4b623cc023_1528449523725_0
Odczytywanie wartości prędkości i drogi z wykresów.
m021a3b4b623cc023_1528449552113_0
1. Obliczanie wartości prędkości.
2. Odczytywanie wartości wielkości opisujących ruch na podstawie wykresów.
m021a3b4b623cc023_1528450430307_0
Uczeń:
- oblicza wartość prędkości,
- odczytuje z wykresów wartości wielkości opisujące ruch ciał.
m021a3b4b623cc023_1528449534267_0
1. Uczenie się przez obserwację.
2. Uczenie się przez zastosowanie poznanych reguł i rozwiązywanie zadań problemowych.
m021a3b4b623cc023_1528449514617_0
1. Indywidualna współpraca ucznia z nauczycielem.
2. Praca z całą klasą.
m021a3b4b623cc023_1528450127855_0
Polecenie 1
Wymień wielkości opisujące ruch ciała.
Odpowiedź: Do wielkości opisujących ruch ciała zaliczamy: tor ruchu, prędkość oraz drogę.
Polecenie 2
W jaki sposób można jednoznacznie określić czy ciało jest w ruchu czy spoczynku?
Odpowiedź: Dla jednoznacznego określenia ruchu ciała należy wybrać układ odniesienia względem, którego będziemy rozpatrywać ruch ciała.
Polecenie 3
Wymień podstawowe jednostki długości i czasu w układzie SI.
Odpowiedź: Jednostką długości jest metr [m], a czasu sekunda [s].
m021a3b4b623cc023_1528446435040_0
Polecenie 4
Masz do dyspozycji następujące pomoce : stoper, linijkę, samochód na baterię.
Zaproponuj sposób wyznaczenia prędkości tego samochodu.
Odpowiedź:
- Wyznaczam dwa odcinki drogi długości i . - Mierzę czas na każdym z odcinków np. i . - Wyliczam prędkość samochodu podstawiając do wzoru:
Podsumowanie:
Wartość uzyskana w wyniku przeprowadzonych obliczeń matematycznych jest to średnia wartość prędkości tzw. prędkość średnia.
gdzie: - przebyta droga w metrach, - czas trwania ruchu w sekundach, - prędkość średnia w metrach na sekundę.
Różne wartości prędkości poruszających się ciał.
[Grafika interaktywna]
Polecenie 5
Przyjrzyj się zdjęciu licznika samochodowego i odpowiedz na pytania.
[Ilustracja 1]
1. Odczytaj wartość prędkości samochodu. 2. Czy odczytana wartość prędkości jest prędkością średnią?
Odpowiedź:
1. Wartość prędkości wynosi 190 . 2. Nie jest to prędkość średnia jest to prędkość auta w danej chwili, czyli prędkość chwilowa.
Definicja:
Prędkość ciała w danej chwili to prędkość chwilowa.
Polecenie 6
Rysunek przedstawia dwa samochody poruszające się po tym samym torze w dwie różne strony. Prędkość chwilowa pierwszego ma wartość a drugiego .
Przedstaw graficznie te dwie prędkości. Zastanów się do jakich wielkości fizycznych (skalar, wektor) zaliczamy prędkość.
[Ilustracja 2]
Odpowiedź:
[Ilustracja 3]
Prędkość zaliczamy do wielkości wektorowych gdyż posiada wartość liczbową, kierunek i zwrot.
Polecenie 7
Wyraź wartość prędkości 54 w .
Odpowiedź:
Polecenie 8
Wyraź wartość prędkości 20 w .
Odpowiedź:
Polecenie 9
Wybierz prawidłowe odpowiedzi.
Uczniowie przeliczali wartość prędkości rowerzysty która wynosiła 5,5 na inne jednostki prędkości. Które wartości przedstawiają prawidłowe przeliczenie:
a) 19,8 b) 550 c) 33 000 d) 19 8000 e) 19800
Odpowiedź:
a) Prawda. b) Fałsz). c) Prawda. d) Fałsz. e) Prawda.
Polecenie 10
Wielkości fizyczne opisujące zjawiska lub procesy fizyczne możemy przedstawić w formie graficznej. Przedstawiając wielkości opisujące ruch najczęściej korzystamy z wykresów ilustrujących zależności wartości prędkości od czasu v(t) i drogi od czasu s(t).
Korzystając z poniższej tabeli:
a) wykonaj wykres zależności drogi od czasu, b) wykonaj wykres zależności prędkości od czasu dla tego ruchu.
[Tabela 1]
Odpowiedź:
[Ilustracja 4]
Polecenie 11
Korzystając z wykresu zależności drogi od czasu przedstawionego na ilustracji wybierz prawidłowe odpowiedzi do podanych zdań.
[Ilustracja 5]
1. Ciało w ciągu 8 s przebyło drogę:
a) 30 m b) 20 m c) 40 m
2. Pierwsze 20 m ciało przebyło w czasie:
a) 4 s b) 5 s c) 2 s
3. Prędkość tego ciała wynosiła:
a) 10 b) 20 c) 5
Odpowiedź:
1 - c 2 - a 3 - c
Polecenie 12
Korzystając z wykresu zależności prędkości od czasu wybierz prawidłowe odpowiedzi do podanych zdań.
[Ilustracja 6]
1. Prędkość średnia tego ciała ma wartość:
a) 20 b) 25 c) 30
2. Po 30 sekundach ruchu ciało poruszało się z prędkością:
a) 30 b) 20 c) nie można policzyć, brak danych.
3. Droga przebyta przez ciało po 10 sekundach miała wartość:
a) 3 m b) 300 m c) 30 m
Odpowiedź:
1 - c 2 - c 3 - b
m021a3b4b623cc023_1528450119332_0
1. Jeżeli drogę przebytą przez ciało podzielimy przez czas jej przebycia, to obliczymy średnią wartość prędkości. Średnią wartość prędkości oblicza się za pomocą wzoru:
gdzie: - przebyta droga w metrach, - czas trwania ruchu w sekundach, - wartość prędkości średniej.
2. Prędkość chwilowa to prędkość ciała w danej chwili ruchu (w bardzo krótkim przedziale czasu). Jeśli dokonujemy pomiarów prędkości w długim przedziale czasu, to prędkość średnia zwykle znacznie różni się od prędkości chwilowych. Gdy przedział czasu jest bardzo mały (dąży do zera), to prędkość średnia zbliża się do prędkości chwilowej.
3. Aby przedstawić graficznie zależności pomiędzy wielkościami fizycznymi opisującymi zjawiska lub procesy, posługujemy się wykresami. Wykres zależności drogi od czasu zapisujemy - jako s(t), a zależność wartości prędkości od czasu - jako v(t).