Teach ikasgaia
Higidura-kantitatearen kontserbazioa: talkak benetako orgatxoekin
Ikasleek Fort Hare Unibertsitateko higidura-kantitatearen kontserbazioaren urrutiko laborategia erabiltzen dute talka elastikoak eta inelastikoak alderatzeko, abiaduren zatidurak kalkulatzeko, ereduaren hipotesiak aztertzeko eta benetako datuen mugak azaltzeko.
Hasi saioa irakasle-kontu batekin klase-saioa prestatzeko. Ikasleak klase-kode batekin sartzen dira.
Lehen aldia duzu LabsLand-en? Sortu irakasle-kontua
Ikaskuntza-emaitzak
Benetako bi orgatxoren urrutiko laborategian talkaren aurreko eta ondorengo abiaduren ebidentziak biltzea.
Talka elastikoen eta inelastikoen emaitzak bereiztea.
Masa berdinetan oinarrituta arrazoitzea, higidura-kantitatearen iragarpenak egiaztatzeko, falta diren masak asmatu gabe.
Errepikapenetako abiaduren zatidurak kalkulatzea eta interpretatzea.
Talka inelastikoan energia zinetikoa zergatik ez den kontserbatzen azaltzea.
Ereduaren muga bat adieraztea, benetako datuak balio idealarekin zehazki bat ez datozenean.
Ikaslearen jardueraren aurrebista
Jardueraren edukia
Aurrebista soilik. Klase-saio batean, ikasleek erantzunak bete eta lana irakasleari bidal diezaiokete.
Iragarri zer kontserbatu beharko litzatekeen
7 min
Laborategi honetan, 1. orgatxoa 2. orgatxorantz mugitzen da. Talka egiten dute, eta laborategiak talkaren aurreko eta ondorengo abiadurak erakusten ditu. Zure lana datuek higidura-kantitateari, energiari eta eredu ideal baten mugei buruz zer dioten erabakitzea da.
Derrigorrezko ibilbidean, hasi masa gehigarri berdinekin: 0 g 1. orgatxoan eta 0 g 2. orgatxoan. Horrela, abiaduren zatidurak aldera ditzakezu, orgatxoen oinarrizko masa jakin beharrik gabe, balio hori ez baita erakusten.
Benetako laborategiko talka motak
Talka elastikoetan, orgatxoak banandu egiten dira talkaren ondoren. Talka inelastikoaren modu honetan, elkarri lotuta geratzen dira eta batera mugitzen dira.
Higidura-kantitatearen eredua
\begin{gathered}
p = mv\\
\sum p_\mathrm{aurretik} \approx \sum p_\mathrm{ondoren}
\end{gathered}
Laborategia ireki aurretik, iragarri zer gertatuko den masa berdineko orgatxoen talketan, 0 g / 0 g ezarpenarekin. Eman iragarpen bat talka elastikorako eta beste bat talka inelastikorako. Gehitu benetako datuak eredu idealarekin zehazki bat ez etortzeko arrazoi bat.
Zer konfigurazio aukeratu behar duzu masa berdineko talka elastikoaren konparaziorako?
Erabili urrutiko laborategia metodo argiarekin
8 min
Laborategian talka mota eta orgatxo bakoitzaren masa gehigarria aukera ditzakezu. Konfigurazio bakoitzerako, egin hiru errepikapen, eskuragarri badaude, eta irakurri prozesatutako abiaduren taula, m/s-tan. Taulak lau abiadura erakusten ditu saiakuntza bakoitzeko: 1. eta 2. orgatxoenak, talkaren aurretik eta ondoren.
Datuak biltzeko urratsak
Errepikapen talde bakoitzean, mantendu talka mota eta masen konfigurazioa. Ez nahastu talka elastikoen eta inelastikoen errenkadak batezbesteko bat kalkulatzean.
Ireki higidura-kantitatearen kontserbazioaren laborategia
Ireki higidura-kantitatearen kontserbazioaren laborategia TEACH jardueratik.
Hautatu
Talka elastikoa(elastic), 0 g-ko masa gehigarria 1. orgatxoan eta 0 g-koa 2. orgatxoan.Egin hiru errepikapen, laborategiak ahalbidetzen badu. Jaso abiaduren taulako balioak.
Aldatu talka mota
Talka inelastikoa(inelastic) aukerara eta mantendu 0 g / 0 g ezarpena. Egin hiru errepikapen eta jaso balioak.Erabili abiadurak m/s-tan. Gelaxka bat hutsik badago, idatzi 0 soilik laborategiak argi erakusten badu orgatxoa geldirik zegoela; bestela, gehitu ohar bat.
Klase-saio batean erabilgarri
Datuak biltzeko zein erabakik egiten du sendoagoa batezbestekoen konparazioa?
Bildu talkaren aurreko eta ondorengo abiaduren ebidentziak
18 min
Jaso sei errenkada: hiru saiakuntza elastiko 0 g / 0 g ezarpenarekin eta hiru inelastiko 0 g / 0 g ezarpenarekin. Idatzi benetako konfigurazioa. Utzi r hutsik errenkada elastikoetan; kalkulatu inelastikoetan, analisian azaltzen den bezala. Zure ibilbideak masaren eraginari buruzko fasea badu, beste saiakuntza bat egingo duzu fase horretan, eta haren taulan jasoko duzu.
Talketako abiaduren ebidentzia-taula
Jaso sei errenkada: hiru saiakuntza elastiko 0 g / 0 g ezarpenarekin eta hiru inelastiko 0 g / 0 g ezarpenarekin. Idatzi benetako konfigurazioa. Utzi r hutsik errenkada elastikoetan; kalkulatu inelastikoetan, analisian azaltzen den bezala. Zure ibilbideak masaren eraginari buruzko fasea badu, beste saiakuntza bat egingo duzu fase horretan, eta haren taulan jasoko duzu.
| Talka mota | 1. orgatxoaren masa gehigarria g | 2. orgatxoaren masa gehigarria g | Errepikapena | 1. orgatxoa, aurretik m/s | 1. orgatxoa, ondoren m/s | 2. orgatxoa, aurretik m/s | 2. orgatxoa, ondoren m/s | r abiadura-zatidura | Behaketa-oharra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Berrikusi taula. Zer errenkadak osatzen dute masa berdineko talka elastikoen konparazio onena? Eta masa berdineko talka inelastikoena? Aipatu talka mota, masak eta errepikapenen zenbakiak.
Aztertu masa berdineko orgatxoen talkak
10 min
Hasi zure taulatik. Aukeratu 0 g / 0 g ezarpeneko talka elastikoen konparazio kontrolatu bat eta 0 g / 0 g ezarpeneko talka inelastikoen beste bat. Adierazi errepikapenen zenbakiak oharretan, analisia benetan jasotako errenkadekin lotuta egon dadin.
Zure 0 g / 0 g errenkada elastikoak erabiliz, azaldu orgatxoek gutxi gorabehera abiadurak trukatzen dituzten. Erabili abiaduraren gutxienez bi zenbakizko balio.
Zure 0 g / 0 g errenkada inelastikoetarako, kalkulatu abiadura komunaren zatidura:
r = (talkaren ondorengo abiadura komuna) / (1. orgatxoaren talkaren aurreko abiadura)
Sartu zatiduraren zure batezbestekorik adierazgarriena eta azaldu nola alderatzen den masa berdinen eredu idealak iragartzen duen 0,5 balioarekin. Balio hori higidura-kantitatearen kontserbaziotik dator: masa berdineko bi orgatxo lotuta geratzean, masa bikoitza da; beraz, gutxi gorabehera abiadura erdian mugitu behar du multzoak, higidura-kantitate oso bera izateko.
Kontserbatzen al da energia zinetikoa talka inelastikoan? Erabili zure zatidura erantzuna justifikatzeko. Laguntza: masa berdineko orgatxoak lotuta geratzen direnean, ondorengo/aurreko energia zinetikoaren zatidura 2r^2 erabiliz estima daiteke (r-ren karratuaren bikoitza). Galdutako energia zinetikoa bero, soinu eta deformazio bihurtzen da; energia ez da suntsitzen. Sistema isolatuan, higidura-kantitatea kontserbatzen da, energia zinetikoa kontserbatzen ez bada ere.
Zergatik ez du jarduera honek errenkada bakoitzean higidura-kantitate osoaren balio absolutua p = mv erabiliz kalkulatzea eskatzen?
Aztertu masaren eragina
7 min
Itzuli laborategira fase honetarako. Fase honetan, egin beste saiakuntza inelastiko bat: 0 g gehigarri 1. orgatxoan eta 100 g gehigarri 2. orgatxoan (edo 150 g, hori bada eskuragarri dagoen aukera). Mantendu aurreko taulako 0 g / 0 g-ko errenkada inelastiko bateko 1. orgatxoaren hasierako ezarpena. Jaso hemen talkaren aurreko eta ondorengo abiadurak, eta alderatu errenkada hau masa berdineko erreferentzia horrekin.
Masa desberdineko saiakuntza gehigarria
Fase honetan, egin beste saiakuntza inelastiko bat: 0 g gehigarri 1. orgatxoan eta 100 g gehigarri 2. orgatxoan (edo 150 g, hori bada eskuragarri dagoen aukera). Mantendu aurreko taulako 0 g / 0 g-ko errenkada inelastiko bateko 1. orgatxoaren hasierako ezarpena. Jaso hemen talkaren aurreko eta ondorengo abiadurak, eta alderatu errenkada hau masa berdineko erreferentzia horrekin.
| Talka mota | 1. orgatxoaren masa gehigarria g | 2. orgatxoaren masa gehigarria g | Errepikapena | 1. orgatxoa, aurretik m/s | 1. orgatxoa, ondoren m/s | 2. orgatxoa, aurretik m/s | 2. orgatxoa, ondoren m/s | r abiadura-zatidura | Behaketa-oharra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Alderatu 0 g / 0 g ezarpeneko errenkada inelastiko bat edo haien batezbestekoa, 2. orgatxoak masa gehigarria duen errenkada inelastiko batekin. Zer gertatzen da talkaren ondorengo abiadura komunarekin? Azaldu higidura-kantitatearen kontzeptua erabiliz, orgatxoaren oinarrizko masa asmatu gabe.
Aztertu benetako datuen ziurgabetasuna
5 min
Benetako talkak ez dira liburuetako marrazkiak bezalakoak. Marruskadurak, denborek, sentsoreek, talkaren xehetasunek eta taulen irakurketak balio idealetik aldentzea eragin dezakete. Alde hori argi azaltzea da garrantzitsua.
Taula, grafikoa edo oharrak dituen pantaila-argazkiaren erreferentzia
Erantsi edo deskribatu ebidentzia bat: abiadura-taula txiki bat, zure taulatik egindako grafiko bat edo laborategiko prozesatutako abiaduren taularen pantaila-argazkiaren erreferentzia, oharrak gehituta. Pantaila-argazkietarako, erabili irudi-erreferentzia edo esteka; fitxategia igotzeko, erabili taula, txosten edo aurkezpen bat. Ebidentziak azken ondorioa babestu behar du; ez da nahikoa etiketarik gabeko pantaila-argazki bat.
Aipatu laborategi honetako bi ziurgabetasun-iturri edo portaera ez-ideal. Azaldu bakoitzak nola eragin diezaiokeen abiaduren zatidurari edo kontserbazioari buruzko baieztapen bati.
Idatzi ondorio zientifikoa
5 min
Idatzi irakasleak ebidentzien bidez ebaluatu ahal izango duen ondorio bat. Lotu baieztapena, ebidentzia, arrazoibidea eta muga bat.
Zer erakusten du higidura-kantitatearen kontserbazioaren laborategiak talka elastikoei eta inelastikoei buruz? Jaso baieztapen bat, zure taulako gutxienez hiru zenbakizko ebidentzia, higidura-kantitatean eta energia zinetikoan oinarritutako arrazoibidea eta laborategiko ebidentziaren muga bat.
Aukerako hedapena: higidura-kantitatearen balio absolutua, irakasleak emandako masarekin
15 min
Irakasleak egiaztatutako iturri batetik orgatxoaren oinarrizko masa ematen badizu, gehitu orgatxo bakoitzaren masa gehigarria eta kalkulatu talkaren aurreko eta ondorengo higidura-kantitate osoa.
Aukerako balio absolutuaren kalkulua
p_\text{osoa}=m_1v_1+m_2v_2
Irakasleak emandako orgatxoaren oinarrizko masa erabiliz, kalkulatu errenkada bateko talkaren aurreko eta ondorengo higidura-kantitate osoa. Adierazi konparazioa benetako datuetarako arrazoizko tolerantzia baten barruan dagoen.
Bihurtu aurrebista hau klase-saio batean
Jarraitu LabsLand Teach-era ikasgai hau ikasleekin erabiltzeko eta kontuaren sarbidea berrikusteko.
Lehen aldia duzu LabsLand-en? Sortu irakasle-kontua