Χρονική στιγμή
και θέση
«Μπαμπά που ακριβώς είσαι αυτή τη στιγμή;»
…που ακριβώς είσαι… η έννοια της θέσης σε κάποιο σύστημα αναφοράς
…αυτή τη στιγμή… η έννοια της χρονικής στιγμής ως
ένδειξης του χρονομέτρου
Στόχοι:
Επισημαίνουμε την αδιάρρηκτη σχέση μεταξύ θέσης
και χρονικής στιγμής που ονομάζουμε γεγονός.
Ένα
αντικείμενο κινείται συνέχεια. Πόσο παραμένει σε κάθε θέση;
Το αντικείμενο βρίσκεται σε κάποια θέση σε μια
χρονική στιγμή και όχι για μια
χρονική στιγμή.
Το αντικείμενο που κινείται καταλαμβάνει μια
θέση (στιγμιαία θέση) για μηδενικό πλήθος δευτερολέπτων (χρονική στιγμή).
Η καταγραφή της
κίνησης
Μέθοδος:
· Κινούμενο
σταγονόμετρο
· Χρονομετρητής
– χαρτοταινία
· Χρονοφωτογραφία
Σκοποί:
1. Διάκριση
μεταξύ χρονικής στιγμής και χρονικής διάρκειας
2. Διάκριση
μεταξύ θέσης και μετατόπισης
3. Που
το αντικείμενο κινείται πιο γρήγορα;
4. Παρατήρηση
της αναλογίας μετατόπιση – διάρκεια κίνησης
5. Μπορούμε
μέσω του πηλίκου Δx/Δt να εκφράσουμε το «πόσο γρήγορα»;
6. Ονομασία
του πηλίκου Δx/Δt
7. Χαρακτηρισμοί
της κίνησης
Επιδίωξη:
Δίνοντας τη δυνατότητα επινόησης μιας έννοιας εντυπώνεται το γεγονός ότι οι ιδέες προηγούνται και έχουν σημαντικότερο περιεχόμενο από τα ονόματα.
Στόχοι:
· Προσδιορισμός
δυο γεγονότων Γ1(x1,t1) και Γ2(x2,t2)
· Υπολογισμός
της μετατόπισης και της αντίστοιχης διάρκειας
· Υπολογισμός
του πηλίκου Δx/Δt
Γραφικές παραστάσεις: Διάγραμμα θέσης – χρόνου
·
Τι παριστάνουν τα
ευθύγραμμα τμήματα πάνω στους άξονες;
·
Το πηλίκο Δx/Δt και η μέση ταχύτητα
·
Μειώνουμε σταδιακά τα
χρονικά διαστήματα Δt υπολογίζοντας τα πηλίκα Δx/Δt. Έτσι φτάνουμε σε μια πολύ μικρή διάρκεια Δt γύρω από μια κεντρική χρονική στιγμή t0 . Έτσι υπολογίζουμε την
τιμή της ταχύτητας τη στιγμή t0.
·
Σύνδεση της ταχύτητας με
την κλίση
·
Υπολογισμός της κλίσης
ενός ευθύγραμμου τμήματος της γραμμικής σχέσης x – t.
Ένα
αντικείμενο κινείται με σταθερή ταχύτητα 10 m/s και αυτή τη στιγμή περνάει
από τη θέση Ο.
Α. Αν η κίνηση γίνεται στον άξονα ΟΧ,
σε ποια θέση θα βρίσκεται μετά από 5 s;
1.
Στη θέση +50 m
2.
Στη θέση -50 m
3.
Είναι αδύνατο να δώσουμε μια απάντηση διότι …….
Β. Αν η κίνηση γίνεται στο επίπεδο
ΧΟΨ,
σε ποια θέση θα βρίσκεται μετά από 5 s;
1. Στη θέση
(+50 m, 0)
2. Στη θέση
(-50 m, 0)
3. Στη θέση
(0, +50 m)
4. Στη θέση (0,
- 50 m)
5. Είναι αδύνατο να δώσουμε μια απάντηση, διότι
………
Η έννοια της επιτάχυνσης
·
Συσχετίστε τις μεταβολές
της ταχύτητας με τα αντίστοιχα χρονικά
διαστήματα. Πόσο γρήγορα αλλάζει η
ταχύτητα;
·
Ποιους παράγοντες πρέπει
να συνεκτιμήσουμε για να απαντήσουμε σωστά
στο προηγούμενο ερώτημα;
·
Υπολογίστε την τιμή του
πηλίκου Δx/Δt στις τρεις
προηγούμενες
περιπτώσεις.
·
Πως μπορούμε να
ονομάσουμε το πηλίκο Δx/Δt;
Προϊδεάσεις των μαθητών
Η επιτάχυνση δείχνει πόσο γρήγορα κινείται κάτι και έχει την κατεύθυνση της κίνησης.
Η επιτάχυνση είναι «κάτι που επιταχύνει» και κατά συνέπεια προκαλεί πάντα αύξηση της ταχύτητας.
Δεν υπάρχει ομαλή κίνηση με επιτάχυνση.