Μικροσενάριο
Τίτλος
Το απλό εκκρεμές
Γνωστικό αντικείμενο
Ταλαντώσεις, ταλάντωση εκκρεμούς
Τάξη ή τάξεις στις οποίες απευθύνεται
Γ΄ τάξη γυμνασίου
Χώρος υλοποίησης
Εργαστήριο υπολογιστών
Ψηφιακά και άλλα εργαλεία
Ένα εκκρεμές, ηλεκτρονικοί υπολογιστές,
λογισμικό εκκρεμούς που βρίσκεται στα διαδραστικά σχολικά βιβλία.
Χρονική διάρκεια μικροσεναρίου
45 λεπτά
Διδακτικοί στόχοι ή αναμενόμενα αποτελέσματα
Οι μαθητές να ορίζουν την περίοδο και την
συχνότητα της ταλάντωσης του απλού εκκρεμούς
Να χρησιμοποιούν τις παραπάνω έννοιες στην
περιγραφή της κίνησης του απλού εκκρεμούς
Να γνωρίζουν από τι εξαρτάται η περίοδος του
απλού εκκρεμούς.
Προστιθέμενη αξία
1.
Με την χρήση του λογισμικού ο μαθητής, μέσα
από το παιχνίδι, ανακαλύπτει τις παραμέτρους που επηρεάζουν την περίοδο του εκκρεμούς.
2.
Όλοι
οι μαθητές ταυτόχρονα μπορούν να εργάζονται και να πειραματίζονται, έχοντας
μπροστά τους έναν υπολογιστή ο καθένας.
3.
Γίνεται εξοικονόμηση κόστους, αφού δεν
εκτυπώνονται τα φύλλα εργασίας, αλλά
συμπληρώνονται αμέσως .
4.
Μπορούν να γίνουν μετρήσεις αλλάζοντας την
επιτάχυνση της βαρύτητας , πράγμα αδύνατο στο εργαστήριο.
Συνοπτική περιγραφή
Οι μαθητές πειραματιζόμενοι με την εφαρμογή
του απλού εκκρεμούς που βρίσκεται στο διαδραστικό σχολικό βιβλίο ανακαλύπτουν
τα χαρακτηριστικά μεγέθη των ταλαντώσεων.
Οδηγίες για τον εκπαιδευτικό
Αρχικά
παρουσιάζουμε ένα απλό εκκρεμές στην τάξη και ρωτάμε τους μαθητές αν γνωρίζουν
τι είναι και πως μπορούμε να μετρήσουμε την περίοδο Τ , την συχνότητα f και το πλάτος Α
της ταλάντωσης. Γίνεται καταιγισμός ιδεών και καταγράφονται με την βοήθεια της
εφαρμογής αυτής
Στην συνέχεια οι
μαθητές ανοίγουν την εφαρμογή που βρίσκεται στο
διαδραστικό σχολικό βιβλίο και ακολουθούν τις οδηγίες που είναι γραμμένες στο
φύλλο εργασίας.
Αφότου οι μαθητές
ολοκληρώσουν το φύλλο εργασίας, τους παρουσιάζουμε το βίντεο με το πώς
μπορούμε να μετρήσουμε τον χρόνο με ένα εκκρεμές και τους ενημερώνουμε ότι ο
πρώτος που έκανε αυτή την παρατήρηση ήταν ο Γαλιλαίος.
Φύλλο εργασίας
Απλό εκκρεμές
Από τι πιστεύετε ότι εξαρτάται η περίοδος
ταλάντωσης ενός εκκρεμούς κατά την γνώμη σας;
Από την μάζα που
είναι αναρτημένη;
|
ΝΑΙ
|
ΟΧΙ
|
Από την γωνία
εκτροπής;
|
ΝΑΙ
|
ΟΧΙ
|
Από το μήκος του
νήματος;
|
ΝΑΙ
|
ΟΧΙ
|
Από την
επιτάχυνση της βαρύτητας;
|
ΝΑΙ
|
ΟΧΙ
|
Ανοίξτε την εφαρμογή . Στην εφαρμογή
βλέπουμε ένα απλό εκκρεμές και διάφορες παραμέτρους που μπορούμε να αλλάζουμε.
Αφήνοντας τις αρχικές τιμές των παραμέτρων, μετρήστε την περίοδο του εκκρεμούς
για γωνία εκτροπής θ=10ο. Επαναλάβετε 3 φορές. Υπολογίστε συχνότητα f και συμπληρώστε
τον πίνακα
θ=10ο , L=1m , g=10 m/s2 , m=1kg
1η
μέτρηση
|
2η
μέτρηση
|
3η
μέτρηση
|
|
Περίοδος
εκκρεμούς Τ
|
|||
Συχνότητα f
|
Μεταξύ των μετρήσεων υπάρχουν κάποιες διαφορές;
Γιατί;
……………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Επιλέξτε μάζα
εκκρεμούς m=2kg και επαναλάβετε τις
μετρήσεις για γωνία εκτροπής πάλι θ=10ο . Συμπληρώστε τον πίνακα
θ=10ο , L=1m , g=10 m/s2 , m=2 kg
1η
μέτρηση
|
2η
μέτρηση
|
3η
μέτρηση
|
|
Περίοδος
εκκρεμούς Τ
|
|||
Συχνότητα f
|
Σε σχέση με τις
προηγούμενες μετρήσεις, η περίοδος άλλαξε; Όταν μεταβάλλεται η μάζα,
μεταβάλλεται η περίοδος;
……………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………….
Επαναφέρετε τις
αρχικές ρυθμίσεις. Επαναλάβετε τις μετρήσεις αυτή τη φορά για γωνία εκτροπής
θ=6ο .Συμπληρώστε τον πίνακα.
θ=6ο , L=1m , g=10 m/s2 , m=1kg
1η
μέτρηση
|
2η
μέτρηση
|
3η
μέτρηση
|
|
Περίοδος
εκκρεμούς Τ
|
|||
Συχνότητα f
|
Σε σχέση με τις
προηγούμενες μετρήσεις, η περίοδος άλλαξε; Όταν μεταβάλλεται η γωνία εκτροπής,
μεταβάλλεται η περίοδος;
……………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………….
Κάτι δεν πάει καλά;
Μέχρι τώρα όλα ίδια τα βρίσκουμε;
Για να δούμε…..
Κάνουμε και πάλι τις
ίδιες μετρήσεις (
) με τις ίδιες
αρχικές συνθήκες. Αυτή τη φορά αλλάζουμε το μήκος του νήματος. Επιλέγουμε L=2m
θ=10ο , L=2m , g=10 m/s2 , m=1kg
1η
μέτρηση
|
2η
μέτρηση
|
3η
μέτρηση
|
|
Περίοδος
εκκρεμούς Τ
|
|||
Συχνότητα f
|
Τι παρατηρείτε αυτή τη φορά για την περίοδο; Η μεταβολή του μήκους του
νήματος επηρεάζει την περίδο του εκκρεμούς; ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Τι θα γινόταν αν
κάναμε τις μετρήσεις στον σελήνη; Η επιτάχυνση της βαρύτητας εκεί είναι g=1.6 m/s2.
θ=10ο , L=2m , g=1.6 m/s2 , m=1kg
1η
μέτρηση
|
2η
μέτρηση
|
3η
μέτρηση
|
|
Περίοδος
εκκρεμούς Τ
|
|||
Συχνότητα f
|
Τι συμπέρασμα
βγάλατε;
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
Συνοψίζοντας τα παραπάνω, η περίοδος του εκκρεμούς εξαρτάται από :
…………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Η περίοδος του εκκρεμούς δεν εξαρτάται από :
…………………………………………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Τελικά, οι αρχικές
σου εκτιμήσεις, για το τι επηρεάζει την περίοδο του εκκρεμούς, ήταν σωστές;
……………………………………………………………………………………………………………………………………..
Επανέλαβε μια τελευταία φορά τις μετρήσεις (
), αυτή την φορά
επιλέγοντας να βάλεις τριβές. Τι είδους κίνηση κάνει το εκκρεμές. ………………………………………………………………………………………………………………………………………..
