Volný pád Mgr. Miluše Hamplová EU OPVK ICT2-2/ICT09 Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Určeno pouze pro výuku Žádná část ani celek nesmí být použit pro komerční účely

Identifikátor materiálu: EU OPVK ICT2-2/ICT09 ŠkolaZákladní škola Olomouc, Heyrovského 33 Číslo projektuCZ.1.07/1.4.00/ Název projektuMáme šanci číst, zkoumat a tvořit AnotaceŽáci si upevní a prohloubí znalosti při samostatné práci AutorMgr. Miluše Hamplová NázevVolný pád Očekávaný výstupProcvičení a prohloubení znalostí s využitím digitální technologie, Vzdělávací oblast - oborVolitelné předměty - Informatika Klíčová slovaVolný pád, gravitační zrychlení Druh učebního materiáluPrezentace Druhy interaktivity Měření fyzikálních veličin s pomocí počítače, motivace, procvičení a ověření znalostí využití počítače v technické praxi. Cílová skupinaŽáci Stupeň a typ vzděláváníZákladní škola II. stupeň Typická věková skupina8. a 9. ročník ZŠ Datum / období vzniku VMBřezen 2013

Ovládání Doplnění učiva, zajímavosti - externí odkaz (nutné aktivní připojení) Pro zobrazení průběhu měření je nutný nainstalovaný Adobe Flash Player Možno nainstalovat zde: / / V tomto typu prezentace jsou odkazy na externí internetové stránky, odkazy je nutno občas aktualizovat. Proto se stejné prezentace mohou vyskytovat v různých verzích. Kompletní dynamický záznam měření je součástí prezentace. Toto řešení není zrovna obvykle, ale v tomto případě má informační i metodický význam. Pokud by záznam měření nefungoval korektně (problém s flashplayer) jsou přiloženy i statické záznamy měření. Verze 1.3

Obsah Metodické poznámky Teorie Senzor Postup Ukázky naměřených grafů Záznam měření

Metodické poznámky Cílem této práce je umožnit žákům seznámení se značně opomíjeným využití výpočetní techniky v technické praxi. Žáci většinou dobře znají využití počítačů pro komunikaci, hry, zpracování textových a grafických souborů. Chápou vytváření webových stránek, vyhledávání informací i používání komunitních sítí. Opomíjená však často zůstává velká oblast využití počítačů pro měření fyzikálních a technických veličin i řízení procesů. Zde se žáci mohou prakticky nezmámit s tímto aspektem využití počítačů. Dalším vedlejším efektem je posílení mezipředmětových vztahu mezi informatikou, fyzikou, matematikou a pracovními činnostmi. Přírodovědnému a technickému vzdělání se v poslední době začíná znovu věnovat větší pozornost. Žáci jsou vedeni k samostatné práci, řešení problémů a skupinové práci. Učitel zde zastává funkcí vedoucího experimentu a dbá na bezpečnost žáků i správné použití měřící techniky. Podle interaktivního návodu žáci většinou zvládnou získat požadované výsledky samostatně (případně ve skupině) jen s minimální pomocí učitele. Připojení senzorů někdy vyžaduje radu učitele, měřící software žáci zvládají většinou dobře, ovládání je intuitivní a standardní.

Trocha teorie na úvod Odkazy na webové stránky Znalost externích odkanu není nutná pro úspěšné provedení měření, ale tyto informace jsou vybrány pro rozšíření znalostí a mají mnohdy charakter zajímavostí související s tématem měření. Některé stránky obsahují informace značně přesahující učivo základních škol, ale přesto jsou částečně pochopitelné a vhodné i pro tu věkovou skupinu. Volný pád je vlastně pohyb rovnoměrně zrychlený obvykle s nulovou počáteční rychlostí. Pokud by jsme chtěli dodržet přesně podmínky musí děj probíhat v blízkosti povrchu země (tíhové zrychlení je v tomto případě konstantní) a ve vakuu (nepůsobí odpor prostředí). První podmínku není obtížné dodržet u druhé je to však problém značný. Pro naše měření na krátkou vzdálenost (přibližně 1,5m) a celkem kompaktní tvar tělesa, můžeme předpokládat, že jsou tyto podmínky splněny. Překvapivé je také zjištění, že rychlost volného pádu ani rychlost dopadu nezávisí na hmotnosti tělesa. Toto je v přímém rozporu s naší denní zkušeností. Ve vakuu nezáleží rychlost volného pádu ani na tvaru tělesa. První experimenty s volným pádem prováděl již Galileo Galilei. Slavný experiment provedli astronauté v programu Apollo po přistání na Měsíci (Apollo 15) upustil astronaut David Scott v přímém televizním přenosu kladivo a pírko se stejné výše. Obě tělesa dopadla na měsíční povrch ve stejném okamžiku.

Senzor Siloměr se 2 rozsahy Siloměr se dvěma rozsahy, měří tahové i tlakové síly. Měřená síla působí na odporový tenzometr. Deformace způsobí změnu elektrického odporu. Výsledkem je malá změna napětí, která je vyhodnocována v jednotkách síly.

Senzor připojíme k počítači pomoci rozhraní Go!Link Rozhraní Go!Link umožňuje připojit analogové senzory k počítači přes USB rozhraní.

Postup měření S překvapením z naměřeného grafu zjistíme, že na těleso při volném pádu nepůsobí skoro žádná síla, těleso je v „beztížném stavu“. Na siloměr upevníme závaží (m=0,1 kg) tak, aby se nemohlo uvolnit (použijeme lepící pásku nebo gumáčku). Siloměr můžeme nechat padat volně na měkkou podložku. Lépe však zavěsit siloměr na pružný závěs, nehrozí tak poškození siloměru při dopadu. Závěs zvolíme tak dlouhý, aby i při maximálním prodloužení nenarážel siloměr na podložku. Siloměr se závažím podržíme v ruce a pak volně pustíme. Následuje volný pád na konci pružného závěsu začne být těleso brzděno, to se projeví měřitelnou silou. Pak se závěs napne na maximum a začne těleso táhnout vzhůru.Těleso vstoupá do jité výše, na okamžik se zastaví a začne opět padat volným pádem, ale z menší výšky. Tento děj se periodicky opakuje, ale výchylka se postupně zmenšuje, až se siloměr s tělesem jen mírně pohupuje na pružném závěsu. S překvapením z naměřeného grafu zjistíme, že na těleso při volném pádu nepůsobí skoro žádná síla, těleso je v „beztížném stavu“. Pro kontrolu je změřená ještě síla kterou je těleso přitahováno k Zemi zavěšeno na siloměru v klidu.

Siloměr na pružném závěsu připojený k rozhraní Go!Link Těleso (závaží) upevněné k siloměru.

Těleso padá volným pádem Těleso při pádu napnulo pružný závěs na maximum a nyní je taženo vzhůru. Mírné pohupování tělesa na pružném závěsu Těleso v klidu volně visí na siloměru a je přitahováno gravitační silou k zemi. Modrá čára znázorňuje sílu, kterou je závaží přitahováno k Zemi zavěšeno na siloměru v klidu.

Konec prezentace