Зв'язок між роботою і швидкістю II з Cobra DigiCart

Приклад - скейтбордист

Зв'язок між роботою і швидкістю

Робота у фізиці - це енергія, яку силами передають тілу. Кажуть: „Над тілом виконують роботу“.

Швидкість описує, як швидко і в якому напрямку тіло з часом змінює своє положення.

У цьому досліді учні дізнаються про математичний зв'язок між механічною роботою і швидкістю.

Попередні знання

Для цього досліду потрібні поняття кінетичної енергії та механічної роботи.

Принцип

Кінетична енергія руху тіла масою зі швидкістю :

Приріст енергії під час розгону від до швидкості :

Навчальна мета

У цьому досліді учні дізнаються про математичний зв'язок між механічною роботою і швидкістю.

Завдання

Учні надають DigiCart різних швидкостей і аналізують так зв'язок між виконаною механічною роботою та одержаною швидкістю.

Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Приклад - скейтбордист

Зв'язок між роботою і швидкістю

Робота у фізиці - це енергія, яку силами передають тілу. Кажуть: „Над тілом виконують роботу“.

Швидкість описує, як швидко і в якому напрямку тіло чи явище з часом змінює своє положення.

У цьому досліді ти дізнаєшся про математичний зв'язок між механічною роботою і швидкістю.

Cobra DigiCart

Схема досліду

Загальний вигляд установки

• Закріпи магнітний пусковий пристрій на кінці напрямної з регульованою висотою і встанови напрямну горизонтально за допомогою рівня. Потім натягни на кінці напрямної гумку на призначених для цього чорних циліндрах.
• Приєднай до DigiCart контактну шайбу для магнітного пускового пристрою і постав DigiCart на напрямну так, щоб контактна шайба була повернена в бік гумки.
• Зваж DigiCart на терезах.
• Запусти застосунок DigiCart.

З'єднання з DigiCart

• Вибери в переліку дослід 8. Відкриється вікно вимірювання.
• З'єднай DigiCart із застосунком.
• ​​​​Спершу треба натиснути й утримувати кнопку ON на DigiCart щонайменше 3 секунди. Потім у застосунку через значок Bluetooth (1.) відкривають вікно з'єднання. Там має з'явитися DigiCart. Якщо ні, список можна оновити натисканням Scan (2.).
• Тепер один раз торкаються DigiCart у списку і встановлюють з'єднання кнопкою «З'єднати» (3.). Вікно можна знову закрити кнопкою закриття (4.).

Порядок дій під час вимірювання

• На рисунку показано кроки вимірювання.
• На індикаторі швидкості (1.) показується миттєва швидкість.
• Внеси масу DigiCart у поле «Маса візка» (2.).
• Кнопкою ON увімкни магнітний пусковий пристрій і причепи до нього DigiCart. Гумка при цьому натягується.

Порядок дій під час вимірювання

• Почни вимірювання натисканням «Почати вимірювання» (3.).
• Тепер відчепи DigiCart від магнітного пускового пристрою, натиснувши кнопку ON ще раз.
• Заверши вимірювання натисканням «Завершити вимірювання» (4.), щойно DigiCart дійде до кінця напрямної.
• Натисни кнопку «Зберегти» (5.). Виміряне значення швидкості перенесеться в таблицю.

Порядок дій під час вимірювання

• Натягни ще одну гумку.
• Поверни DigiCart у початкове положення і зафіксуй його магнітним пусковим пристроєм.
• Повторюй вимірювання, доки не матимеш 5 вимірювань. Щоразу кількість гумок збільшують на 1.
• Щоб стерти стовпець із таблиці, торкнися його і натисни «Стерти»(6.). Новими вимірюваннями стовпець можна заповнити новими значеннями.

Порядок дій під час опрацювання результатів

• Натисни по черзі «», «» і «» (7.), щоб зі швидкості обчислилися відповідні значення й потрапили до таблиці.
• Тепер натисни вкладку над діаграмою (8.).
• Відповідні точки з таблиці вже видно на діаграмі. Вибери «Накреслити пряму» (1.), щоб провести пряму через точки.
• Зроби так само з усіма вкладками над діаграмою.

Порядок дій під час опрацювання результатів

Якщо подивитися на накреслені прямі, видно, що лише під вкладкою:

«»

точки приблизно лягають на пряму.

Усі інші прямі сильно розходяться з точками. Це підтверджує фізичне твердження, що енергія руху пропорційна квадрату швидкості:

www.giphy.com