a) What quantities are used to describe the movement of the body?
b) What do we call the motion track?
c) How do we calculate the speed of the body?
Answer:
a) The quantities used to describe the movement of the body are: the displacement of the body relative to the reference system, the time in which this displacement occurred and the path of this displacement.
b) The track of motion is the line along which the body's movement takes place.
Research problem: Determining the relationship between physical quantities describing the rectilinear motion of bodies moving at a constant speed.
Hypothesis: In uniform rectilinear motionuniform rectilinear motionuniform rectilinear motion, the distance is directly proportional to time, and the instantaneous speed is constant.
What will be need:
1) a glass tube about 1 m long and 1 cm in diameter; 2) oil, olive oil or water; 3) a ruler or paper tape (length 100 cm); 4) two plugs matched to the diameter of the glass tube; 5) stopwatch; 6) pen or pencil.
The distances that the bubble travelled were the same at regular intervals.
Task 2
Make a distance vs. time graphgraphgraph for the results obtained as shown in illustration.
[Illustration 1]
Task 3
Make a graph of speed vs. time for this motion as shown in illustration.
[Illustration 2]
Conclusion:
In the uniform rectilinear motionuniform rectilinear motionuniform rectilinear motion, the body travels the same distances at regular time intervals.
In uniform rectilinear motion, instantaneous speed is constant. This means that the instantaneous speed in this movement is equal to the average speed. In the speed vs. time graphgraphgraph, we get a straight linestraight linestraight line parallel to the time axis.
[Interactive graphics]
Task 4
During 15 minutes, Janek travelled 1500 m and Marek at the same time covered 2 km. Calculate the speed of both boys. Which one was moving at a higher speed. Show results in and .
Solution:
Given:
Unknown:
Answer:
Janek moved at a speed of 1,67 (6,01 ), and Marek 2,22 (8 ). Marek moved faster.
In order to experimentally determine the speed value, the distance and the motion time should be measured.
The speed in uniform rectilinear motionuniform rectilinear motionuniform rectilinear motion has the constant value.
The value of:
- the speed in this motion is calculated from the formula , - the distance in this motion is calculated from the formula , - the time in this motion is calculated from the formula ,
where: v - speed (e.g. , ), t - time (e.g. s, h), s - distance (e.g. km, m).
The graph of the speed value vs. time is the horizontal line parallel to the time axis.
[Illutration 3]
Selected words and expressions used in the lesson plan
1) Szklaną rurkę napełnij cieczą. 2) Pozostaw w rurce niewielki pęcherzyk powietrza. 3) Zamknij oba końce rurki korkami. 4) Przyklej papierową taśmę do ścianki szklanej rurki lub przyłóż do niej linijkę. 5) Odwróć rurkę i obserwuj ruch pęcherzyka powietrza. 6) Na taśmie lub linijce w równych odstępach czasu zaznaczaj położenia pęcherzyka powietrza. 7) Wyniki przedstaw w poniższej tabeli:
m2fd926850dc5d4ed_1528449000663_0
Badanie ruchu jednostajnego prostoliniowego
m2fd926850dc5d4ed_1528449084556_0
Drugi
m2fd926850dc5d4ed_1528449076687_0
III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników. Uczeń:
II. 18) b) wyznacza prędkość z pomiaru czasu i drogi z użyciem przyrządów analogowych lub cyfrowych bądź oprogramowania do pomiarów na obrazach wideo.
m2fd926850dc5d4ed_1528449068082_0
45 minut
m2fd926850dc5d4ed_1528449523725_0
Wyznaczanie wielkości opisujących ruch jednostajnie prostoliniowy.
m2fd926850dc5d4ed_1528449552113_0
1. Rozpoznawanie wielkości opisujących ruch.
2. Wyznaczanie doświadczalne drogi i czasu w ruchu jednostajnym prostoliniowym.
3. Obliczanie prędkości w oparciu o dane doświadczalne w ruchu jednostajnym prostoliniowym.
m2fd926850dc5d4ed_1528450430307_0
Uczeń:
- wyznacza wielkości takie jak droga, czas,
- oblicza prędkość korzystając z danych doświadczalnych.
m2fd926850dc5d4ed_1528449534267_0
1. Uczenie się przez eksperymentowanie.
2. Uczenie się przez rozwiązywanie problemów.
m2fd926850dc5d4ed_1528449514617_0
1. Praca w grupach – praca doświadczalna.
2. Praca z całą klasą – rozwiązywanie problemów badawczych.
m2fd926850dc5d4ed_1528450127855_0
Polecenie 1
Odpowiedz na pytania:
a) Jakie wielkości służą do opisu ruchu ciała? b) Co nazywamy torem ruchu? c) Jak obliczymy prędkość ciała?
Odpowiedź:
a) Wielkości służące do opisu ruchu ciała to: przemieszczenie ciała względem układu odniesienia, czas w którym to przemieszczenie nastąpiło oraz tor tego przemieszczenia. b) Torem ruchu nazywamy linię, wzdłuż której odbywa się ruch ciała. c) Prędkość ciała obliczymy ze wzoru:
m2fd926850dc5d4ed_1528446435040_0
Doświadczenie 1
Problem badawczy: Określenie zależności między wielkościami fizycznymi opisującymi ruch prostoliniowy ciał poruszających się ze stałą prędkością.
Hipoteza: W ruchu jednostajnym prostoliniowym droga jest wprost proporcjonalna do czasu, a prędkość chwilowa ma wartość stałą.
Co będzie potrzebne:
1) szklana rurka o długości ok. 1 m i średnicy 1 cm; 2) olej, oliwa lub woda; 3) linijka lub papierowa taśma (o długości 100 cm); 4) dwa korki dopasowane do średnicy szklanej rurki; 5) stoper; 6) mazak lub ołówek.
Instrukcja:
1) Szklaną rurkę napełnij cieczą. 2) Pozostaw w rurce niewielki pęcherzyk powietrza. 3) Zamknij oba końce rurki korkami. 4) Przyklej papierową taśmę do ścianki szklanej rurki lub przyłóż do niej linijkę. 5) Odwróć rurkę i obserwuj ruch pęcherzyka powietrza. 6) Na taśmie lub linijce w równych odstępach czasu zaznaczaj położenia pęcherzyka powietrza. 7) Wyniki przedstaw w poniższej tabeli:
[Tabela 1]
Obserwacja: Odcinki drogi, które przebywał poruszający się pęcherzyk, były takie same w równych odstępach czasu.
Polecenie 2
Wykonaj wykres drogi od czasu dla otrzymanych wyników w sposób pokazany na rysunku.
[Ilustracja 1]
Polecenie 3
Wykonaj wykres prędkości od czasu dla tego ruchu w sposób pokazany na rysunku.
[Ilustracja 2]
Wniosek:
W ruchu jednostajnym prostoliniowym ciało przebywa jednakowe odcinki drogi w równych odstępach czasu.
W ruchu jednostajnym prostoliniowym prędkość chwilowa jest stała. Oznacza to, że prędkość chwilowa w tym ruchu jest równa prędkości średniej. Na wykresie prędkości w funkcji czasu uzyskamy linię prostą równoległą do osi czasu.
[Grafika interaktywna]
Polecenie 4
Janek w czasie 15 min przebył drogę 1500 m, a Marek w tym samym czasie przeszedł 2 km. Oblicz prędkości obu chłopców. Który z nich poruszał się z większą prędkością. Wyniki podaj w i .
Rozwiązanie:
Dane:
Szukane:
Odpowiedź:
Janek poruszał się z prędkością 1,67 (6,01 ), a Marek 2,22 (8 ). Marek poruszał się z większą prędkością.
Polecenie 5
Samochód w czasie 2,5 godziny przejechał 180 km. Jaką drogę pokona samochód jadąc z tą samą prędkością przez 3 h i 20 min?
Rozwiązanie:
Dane:
Szukane:
Odpowiedź:
Samochód przejedzie 240 km.
Polecenie 6
Oblicz czas potrzebny na przebycie 300 m z prędkością 20 . Wynik podaj w sekundach, minutach i godzinach.
Rozwiązanie:
Dane:
Szukane:
Odpowiedź:
Czas potrzebny na pokonanie drogi 300 m wynosi 54 s (0,9 min, 0,015 h).
m2fd926850dc5d4ed_1528450119332_0
W celu doświadczalnego wyznaczenia prędkości należy zmierzyć długość drogi i czas ruchu.
Prędkość w ruchu jednostajnie prostoliniowym ma wartość stałą.
Wartość:
- prędkości w tym ruchu obliczamy ze wzoru , - drogi w tym ruchu obliczamy ze wzoru , - czasu w tym ruchu obliczamy ze wzoru .
gdzie: - v - prędkość (np. , ) - s - czas (np. s, h) - t - droga (np. km, m)
Wykres zależności wartości prędkości od czasu jest linia pozioma równoległa do osi czasu.
[Ilustracja 3]
uniform rectilinear motion1
uniform rectilinear motion
ruch jednostajny prostoliniowy
RxSKbv69gmj621
wymowa w języku angielskim: uniform rectilinear motion
wymowa w języku angielskim: uniform rectilinear motion