Teach Urruneko laborategidun ikasgaiak

Teach ikasgaia

Dilatazio termikoa: metalak alderatzea benetako bideoen ebidentziarekin

Ikasleek dilatazio termikoaren urrutiko laborategia erabiltzen dute aluminioa, kobrea eta letoia alderatzeko, zuzeneko behaketak ereduan oinarritutako baieztapenetatik bereiziz.

  • Hedapen Termikoa
  • 55 min
  • DBHko eta Batxilergoko Fisika eta Kimika
  • eu
  • Physics · Materials science & engineering

Hasi saioa irakasle-kontu batekin klase-saioa prestatzeko. Ikasleak klase-kode batekin sartzen dira.

Dilatazio termikoaren muntaketaren diagrama: metalezko hagaxka, termistorea duen euskarria, lurrun-sorgailua eta multimetroa.
Hedapen Termikoa · Laborategiaren xehetasunak

Ikaskuntza-emaitzak

  • Dilatazio linealaren eredua erabiltzea materialen arteko aldeak aurreikusteko.

  • Urrutiko laborategia erabiltzea gutxienez bi material behatzeko.

  • Bideoko eta pantailako adierazlearen zuzeneko ebidentzia jasotzea, eskuragarri ez dauden esportazioak edo alfaren balio automatikoak asmatu gabe.

  • Erreferentziako koefizienteak erabiltzea ereduaren aurreikuspena egiteko, haren mugak errespetatuz.

  • Baieztapena, ebidentzia, arrazoibidea eta muga bat jasotzen dituen ondorioa idaztea.

Ikaslearen jardueraren aurrebista

Jardueraren edukia

Aurrebista soilik. Klase-saio batean, ikasleek erantzunak bete eta lana irakasleari bidal diezaiokete.

1

Aztertu eredua

8 min

Solido bat berotzean, haren partikulek gehiago bibratzen dute, eta haien arteko batez besteko distantzia pixka bat handitu daiteke. Metalezko hagaxka luze batean, aldaketa txiki hori dilatazio linealaren ereduarekin deskribatzen da.

Eredua erabilgarria da, baina ez da zuzeneko ebidentziaren gauza bera. Laborategi honetan, materiala hauta dezakezu eta benetako beroketa-saiakuntza baten grabazioa ikusi. Pantailaren ikuspegian tresnen balioak ager daitezke, tartean desplazamendua milimetrotan erakusten duen konparadore digitalarena. Balio horiek, ordea, bideoko fotogrametan irakurritako behaketak dira; ez dira esportatutako datu-taula edo alfaren balio automatikoa. Alfa dilatazio linealaren koefizientea da, ereduan erabiltzen den materialaren propietatea. Jaso balioa soilik irakur badaiteke; adierazi unitateak eta ziurgabetasuna.

Dilatazio termikoaren urrutiko muntaketa

Dilatazio termikoaren muntaketaren diagrama: metalezko hagaxka, termistorea duen euskarria, lurrun-sorgailua eta multimetroa.

Urrutiko laborategiak hautatutako metalezko hagaxken benetako saiakuntzen grabazioak erakusten ditu.

Dilatazio linealaren eredua

Dilatazio linealaren ereduaren aldagaiak: alfa, hasierako luzera, tenperatura-aldaketa eta luzera-aldaketa.

Erabili eredua bidezko alderaketa baterako zer ebidentzia beharko zenukeen erabakitzeko. Erreferentziako koefizienteak aurrerago ageri dira, analisirako; ez dira laborategiko zuzeneko irakurketak.

Dilatazio linealaren eredua

Ekuazioan, zer adierazten du alfak, dilatazio linealaren koefizienteak?

Laborategia ireki aurretik, aurreikusi zein dilatatu beharko litzatekeen gehien: aluminioa, letoia edo kobrea, hasierako luzera eta tenperatura-aldaketa berdinak izanik. Erabili eredua eta alfaren erreferentziako balio hauek zure azalpenean: aluminioa 23 × 10⁻⁶ 1/°C, letoia 19 × 10⁻⁶ 1/°C eta kobrea 17 × 10⁻⁶ 1/°C.

2

Planifikatu bidezko alderaketa

9 min

Materialak modu bidezkoan alderatzeko, aldatu materiala eta mantendu behaketa-prozedura bera. Ikusi saiakuntza bakoitza hasieratik amaierara, jaso ebidentzia mota berak eta etiketatu errenkada bakoitza zeuk behatutako saiakuntza edo irakasleak emandako alderaketa-errenkada gisa.

Eskuragarri dauden materialak

Hiru txartelek eskuragarri dauden materialak erakusten dituzte: aluminioa, kobrea eta letoia.

Konfigurazio-pantailan, beroketa-saiakuntzaren materiala hauta dezakezu.

Ikerketaren urratsak

Urratsak: aurreikusi, hautatu, behatu, alderatu eta atera ondorioa.

Erabili behaketa-urrats berak material bakoitzerako, alderaketa bidezkoa izan dadin.

Zer plan da egokiena materialak dilatazio termikoan eragina duen aztertzeko?

Idatzi laborategirako plana. Adierazi zer material probatuko dituzun, zer behatuko duzun aurreko ikuspegian eta pantailaren edo adierazlearen ikuspegian, eta nola mantenduko duzun alderaketa bidezkoa. Ibilbide laburrean, azaldu zer errenkada eman diezazukeen irakasleak.

3

Jaso bideoko ebidentzia

18 min

Ireki laborategia jarduera honetatik eta erabili behaketa-prozedura bera alderatuko duzun material bakoitzarekin. 55 minutuko ibilbidean, behatu aluminioa, kobrea eta letoia. Ibilbide laburrean, behatu gutxienez bi material laborategian eta erabili irakasleak emandako alderaketa-errenkada bat, argi etiketatuta, taulak hiru materialak alderatzen jarrai dezan.

Ireki dilatazio termikoaren laborategia

  1. Hautatu material bat: aluminioa, kobrea edo letoia.

  2. Hasi behaketa eta utzi bideoa amaierara iristen.

  3. Jaso zuzenean ikus dezakezuna aurreko ikuspegian eta pantailaren ikuspegian.

  4. Desplazamendu-konparadorearentzat, erabili beroketaren aurreko edo hasierako lehen fotograma irakurgarria eta amaierako azken fotograma irakurgarria. Balioren bat ezin bada irakurri, idatzi «ezin da irakurri» oharrean, zenbatetsi beharrean.

  5. Errepikatu esleitutako gainerako materialekin, prozedura bera erabiliz.

  6. Ez asmatu alfaren balio automatikorik edo esportatutako datu-taularik.

Klase-saio batean erabilgarri

Ebidentziaren mugak

Laborategiak zuzenean erakusten duena eta ikasleek asmatu behar ez dutena bereizten dituen gida.

Kalitatezko ebidentziak argi bereizten ditu behaketa eta inferentzia.

Behaketa-ebidentzien taula

Sartu errenkada bana aluminiorako, kobrerako eta letoirako. Ibilbide laburrean, gutxienez bi errenkada zeuk laborategian behatutako saiakuntzetatik etorri behar dira; hirugarrena irakasleak emandako alderaketa-errenkada izan daiteke, argi etiketatuta. Pantailaren edo adierazlearen zutabean, jaso hasierako eta amaierako balioak soilik irakur badaitezke; bestela, idatzi ezin da irakurri. Ez asmatu alfaren balio automatikorik edo esportatutako datu-taularik.

Materiala Ebidentziaren jatorria Aurreko ikuspegiko behaketa Pantailaren edo adierazlearen behaketa Igarotako denbora s Muga edo ziurgabetasuna

Bideoko ebidentzia

Erantsi pantaila-argazki bat, ohar laburren fitxategi bat, zuk egindako taula bat edo partekatutako ebidentzien laburpen bat, erabili dituzun materialen saiakuntzak erakusteko.

Zein baieztapen babes ditzakezu zintzotasunez laborategi honekin, ebidentzia ikusgai dagoenean edo haren jatorria etiketatuta dagoenean? Hautatu dagozkion guztiak.

4

Interpretatu ebidentzia ereduaren mugak kontuan hartuta

12 min

Alderatu orain zure behaketak erreferentziazko ereduarekin. Bideoko ebidentzia batez ere kualitatiboa bada, adierazi argi. Ondorio zientifikoa erabilgarria izan daiteke, baina ebidentziara egokitu behar da.

Erabili erreferentziako koefiziente hauek ereduaren balio gisa soilik:

  • aluminioa: 23 × 10⁻⁶ 1/°C
  • letoia: 19 × 10⁻⁶ 1/°C
  • kobrea: 17 × 10⁻⁶ 1/°C

Zer hurrenkera aurreikusten da hasierako luzera eta tenperatura-aldaketa berdinak direnean?

Azaldu zergatik ez diren gauza bera erreferentziazko ereduaren bidezko kalkulua, alfa, hasierako luzera eta tenperatura-aldaketa erabiliz egindakoa, eta laborategiko bideotik alfa zuzeneko neurketekin zehaztea. Adierazi zer zuzeneko neurketa faltako liratekeen edo zein liratekeen zalantzazkoak.

5

Idatzi ondorio zientifikoa

8 min

Azken erantzunak argia izan behar du, ebidentzian oinarritua eta mugak zintzotasunez adierazten dituena.

Idatzi baieztapena, ebidentzia eta arrazoibidea lotzen dituen ondorioa. Sartu:

  • materialak dilatazioan duen eraginari buruzko zure baieztapena;
  • zeuk behatutako saiakuntza bateko behaketa bat gutxienez;
  • erreferentziazko ereduarekiko alderaketa;
  • ondorioa gehiegi ez orokortzeko muga bat;
  • adierazlearen balioak erabili badituzu, bideoko fotogrametan irakurri dituzula argitzen duen oharra.
6

Ereduaren aukerako hedapena

15 min

Aukerako kalkulua: erabili soilik erreferentziazko eredua, luzera-aldaketa = alfa × hasierako luzera × tenperatura-aldaketa. Aluminiozko hagaxka baten hasierako luzera 0,50 m, tenperatura-aldaketa 40 °C eta alfa 23 × 10⁻⁶ 1/°C badira, zer luzera-aldaketa aurreikusten da milimetrotan? Erakutsi ordezkapena, kalkulatu emaitza metrotan, biderkatu 1000z milimetrotara bihurtzeko eta biribildu bi hamartarretara.

Aukerako jarraipena: laborategia hobetzeko aukera bazenu, zer tresna edo irakurketa gehituko zenuke ikasleek alfa zuzeneko neurketetatik kalkulatu ahal izateko? Zer magnitude neurtuko luke?

Erreferentziako balioak erabiliz, estimatu letoiaren eta kobrearen luzera-aldaketa, hasierako luzera bera, 0,50 m, eta tenperatura-aldaketa bera, 40 °C, izanik. Ondoren, alderatu aluminioarekin eta erabaki ea aldeak modu fidagarrian erraz irakur litezkeen bideoan edo adierazlean.

Bihurtu aurrebista hau klase-saio batean

Jarraitu LabsLand Teach-era ikasgai hau ikasleekin erabiltzeko eta kontuaren sarbidea berrikusteko.