Poziom 2 · Fizyka szkoły średniej · Zestaw dydaktyczny · Klasy 10–12
Mechanika i prawa ochrony
Karta laboratoryjna dla ucznia i przewodnik dla prowadzącego zamieniają model interaktywny w powtarzalne badanie.
Karta ucznia
Pęd kolizji i audyt energetyczny
Które wielkości pozostają zachowane, gdy dwa wózki się zderzyją, a co zmienia się, gdy się zatrzymują lub odbijają?
Przygotowanie
- • Użyj laboratorium kolizyjnego. Trzymaj dwie masy nieruchome, porównując przypadek elastyczny z przylegającym, potem zmień jedną masę i powtórz.
Najpierw przewidź
- 1. Przewidź ostateczny kierunek pędu systemu.
- 2. Przewidź, które zderzenie zachowuje energię kinetyczną, a które przenosi ją do innych form.
| Zmienna | Rola | Jednostka |
|---|---|---|
| Masy wozów | kontrolowane, potem niezależne | kg |
| Początkowe prędkości | niezależne | m/s |
| Prędkości końcowe | zależny | m/s |
| Całkowity pęd i energia kinetyczna | wyliczony | kg·m/s i J |
Kolumny obserwacji
Przeanalizuj
- 1. Które przed i po rezydualnie jest najbliższe zeru?
- 2. Gdzie trafia energia kinetyczna w modelu przyklejania?
- 3. Dlaczego system musi zawierać oba kartridże?
- 4. Wymień jeden zewnętrzny impuls, który osłabiłby porównanie.
Rama wniosku
W modelach zderzenia ___ całkowity pęd zmienił się o ___, a energia kinetyczna o ___, ponieważ ___.
Przewodnik prowadzącego · 45–55 minut
Nauczaj badania, nie interfejsu
Cel: Uczniowie używają zadeklarowanej granicy układu, aby odróżnić zachowanie pędu od zachowania energii kinetycznej.
Przygotowanie
- • Przejrzyj oznaczoną prędkość i granice systemu.
- • Przygotuj jeden przypadek o równej masie i jeden o nierównej masie.
- • Zdefiniuj akceptowalną resztę liczbową przed aktywnością.
Kroki prowadzenia
- • Zapytaj o granicę systemu przed jakimkolwiek równaniem.
- • Potrzebuj znakowego pędu, a nie samej prędkości.
- • Niech grupy wymieniają się ustawieniami i odtwarzają swoje księgi rachunkowe.
Dostępność i udział
- • Łącz strzałki ze znakowymi liczbami, aby kierunek nie zależał od koloru.
- • Oferuj wstępnie sformatowany rejestr i dostęp do kalkulatora.
- • Pozwól na wprowadzanie klawiatury dla każdego modelu sterującego.
Dowody uczenia się
- • Kompletna podpisana księga impetu
- • Poprawne porównanie energii kinetycznej
- • Granica systemu broniona
Sprawdzenie błędnych wyobrażeń
Pęd i energia kinetyczna są zawsze zachowane.
Pęd jest zachowywany w izolowanym zderzeniu; energia kinetyczna jest zachowywana tylko w idealizacji slastycznej.
Zatrzymany wózek nie ma wpływu na księgę.
Jego masa i ruch końcowy nadal należą do systemu dwuwozowego.
Rozszerzenie
Wprowadź zmierzony impuls zewnętrzny i sprawdź, czy skorygowana księga pędu się zamyka.