Pelajaran Teach
Bandul: bagaimana panjang mempengaruhi tempoh
Aktiviti fizik sekolah menengah yang menggunakan makmal jauh Bandul untuk mengukur tempoh sebenar dan menentukan perubahan tempoh apabila bandul dipendekkan atau dipanjangkan.
Kali pertama menggunakan LabsLand? Cipta akaun guru anda
Hasil pembelajaran
Membezakan tempoh, ayunan, amplitud, panjang dan pemboleh ubah penyiasatan.
Menggunakan makmal jauh Bandul untuk mengukur tempoh bandul piawai dan bandul pendek pada sudut awal yang sama.
Mengira tempoh min dan memplot graf tempoh lawan panjang bandul.
Menulis kesimpulan dengan dakwaan, bukti, penaakulan dan ketidakpastian.
Pratonton aktiviti pelajar
Kandungan aktiviti
Pratonton sahaja. Dalam sesi kelas, pelajar boleh mengisi jawapan dan menyerahkan hasil kerja mereka kepada guru.
Sebelum membuka makmal
10 min
Dalam aktiviti ini, anda akan menyiasat satu soalan khusus:
Apakah yang berlaku kepada tempoh bandul apabila panjang berkesannya berubah?
Anda akan menggunakan data makmal jauh, bukan jawapan yang dihafal. Dalam eksperimen sebenar, ukuran tidak pernah sempurna: dua kumpulan boleh memperoleh tempoh yang sedikit berbeza jika memilih titik berlainan pada graf atau menghitung bilangan ayunan yang berbeza. Yang penting ialah kaedah anda jelas, pemboleh ubah lain dikawal dan kesimpulan menggunakan data anda sendiri.
Kosa kata yang diperlukan sebelum mengukur:
- Ayunan: satu gerakan pergi dan balik yang lengkap. Contohnya, dari satu sisi, bergerak ke sisi yang lain dan kembali ke sisi permulaan.
- Tempoh, T: masa untuk satu ayunan lengkap. Diukur dalam saat (s).
- Amplitud: sejauh mana bandul bermula dari kedudukan menegak. Dalam makmal ini, amplitud dikawal melalui sudut awal.
- Panjang berkesan: jarak yang menyebabkan bandul berkelakuan seolah-olah lebih panjang atau lebih pendek. Dalam aktiviti ini, anda membandingkannya melalui konfigurasi piawai dan pendek.
- Pemboleh ubah dimanipulasikan: perkara yang sengaja diubah. Di sini, panjang berkesan: piawai lawan pendek.
- Pemboleh ubah bergerak balas: perkara yang diukur untuk melihat kesannya. Di sini, tempoh T.
- Pemboleh ubah dimalarkan: perkara yang dikekalkan supaya perbandingan adil. Di sini, sudut awal, kaedah pengukuran dan bilangan ayunan bagi setiap pengiraan.
Konfigurasi yang diperlukan untuk penyiasatan ini
Untuk aktiviti ini, gunakan hanya konfigurasi piawai dan pendek. Imej tin minuman ditunjukkan kerana konfigurasi itu terdapat dalam makmal, tetapi anda tidak memerlukannya untuk menjawab soalan tentang panjang.
Kenal pasti pemboleh ubah eksperimen. Jawab dengan tiga ayat pendek atau satu senarai: satu untuk pemboleh ubah dimanipulasikan, satu untuk pemboleh ubah bergerak balas, dan satu untuk sekurang-kurangnya dua pemboleh ubah dimalarkan.
Sebelum mengukur, tulis ramalan anda dalam 2 atau 3 ayat. Nyatakan sama ada bandul pendek dijangka mempunyai tempoh yang lebih kecil, sama atau lebih besar daripada bandul piawai, dan terangkan sebabnya menggunakan idea panjang.
Ukur dalam makmal jauh
15 min
Anda akan mengukur tempoh dengan sudut awal dikekalkan pada 15 darjah. Sudut itu berada dalam julat yang ditunjukkan oleh makmal dan membolehkan anda membandingkan panjang tanpa mencampurkan kesan amplitud.
Cara mengukur tempoh pada graf
Bagi setiap konfigurasi, ambil tiga ukuran tempoh. Untuk setiap ukuran:
1. Buka pemerhatian dengan konfigurasi yang ditunjukkan.
2. Gunakan sudut awal 15 darjah.
3. Perhatikan graf sudut lawan masa.
4. Pilih titik yang mudah dikenal pasti, seperti puncak, lembah atau lintasan garis tengah dalam arah yang sama.
5. Hitung sekurang-kurangnya 3 ayunan lengkap dari titik itu hingga titik setara yang lain.
6. Catat masa mula dan masa akhir dalam saat.
7. Kira selang = masa akhir - masa mula.
8. Kira tempoh = selang / bilangan ayunan.
Anda tidak perlu memuat turun CSV, XLSX atau PNG untuk melengkapkan aktiviti. Jika makmal membenarkan muat turun dan anda ingin menggunakannya, anda boleh berbuat demikian, tetapi bukti utama ialah jadual dan penerangan kaedah anda.
Buka makmal Bandul
Buka makmal Bandul daripada TEACH. Antara muka laluan
ms-MYkini bercampur bahasa Sepanyol dan Inggeris.Dalam tab 2 - Péndulo, pilih konfigurasi piawai melalui Estándar / Sin peso añadido.
Dalam tab 3 - Parámetros, tetapkan sudut awal kepada 15 darjah, kemudian tekan Empezar a observar.
Dalam tab 4 - Observación, gunakan graf atau kronometer dan lengkapkan tiga ukuran.
Ulangi proses dengan konfigurasi pendek, iaitu Corto / Péndulo más corto, sambil mengekalkan sudut 15 darjah.
Jika sesi anda hanya membenarkan mod demo, rekodkan bahawa anda hanya dapat membuka bandul piawai pada 15 darjah dan gunakan data yang diberikan guru untuk konfigurasi pendek. Jangan tulis bahawa anda mengukur baris yang tidak dapat diperhatikan.
Pilih satu pilihan. Perbandingan manakah lebih adil untuk menyiasat kesan panjang?
Rekod dan kira data
14 min
Mula-mula lengkapkan jadual ukuran. Setiap baris ialah satu ukuran tempoh: tiga ukuran bagi bandul piawai dan tiga bagi bandul pendek. Salin konfigurasi dan nombor percubaan yang telah diberikan. Dalam sudut awal, tulis 15. Dalam ayunan lengkap, tulis bilangan ayunan lengkap yang dihitung, contohnya 3, 4 atau 5. Dalam masa mula dan masa akhir, salin masa yang dibaca daripada graf atau kronometer. Kira selang = masa akhir - masa mula dan tempoh = selang / bilangan ayunan. Dalam bukti digunakan, tulis contohnya puncak graf, lintasan sifar, kronometer video atau data guru kerana had akses.
Ukuran tempoh pada 15 darjah
Lengkapkan enam baris: tiga percubaan bandul piawai dan tiga bandul pendek. Gunakan saat. Selang ialah masa akhir tolak masa mula. Tempoh ialah selang dibahagi bilangan ayunan lengkap yang dihitung.
| Konfigurasi / panjang | Percubaan | Sudut awal darjah | Ayunan lengkap | Masa mula s | Masa akhir s | Selang dikira s | Tempoh dikira s | Bukti digunakan |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Sekarang ringkaskan hasil mengikut panjang. Jadual mempunyai dua baris: satu untuk piawai dan satu untuk pendek. Dalam tempoh digunakan, salin tiga tempoh daripada jadual di atas. Dalam tempoh min, kira min ketiga-tiga tempoh. Dalam julat, tolak tempoh terkecil daripada tempoh terbesar bagi konfigurasi yang sama; gunakannya sebagai petunjuk ringkas ketidakpastian. Dalam label graf, tulis label pada paksi mengufuk: pendek atau piawai.
Ringkasan untuk graf
Lengkapkan dua baris, satu bagi setiap panjang. Kira min tiga tempoh dan serakan (julat). Jangan cari padanan tepat dengan nilai buku teks: gunakan data anda sendiri dan bilangan angka yang munasabah.
| Panjang dibandingkan | Tempoh digunakan s | Tempoh min s | Julat ukuran s | Titik graf |
|---|---|---|---|---|
Masukkan satu nilai tempoh dalam saat dan terangkan pengiraan dalam 2 atau 3 baris. Gunakan satu baris khusus daripada jadual pertama: nyatakan selang, bilangan ayunan dan pembahagian yang dilakukan.
Bandingkan tiga ukuran bagi konfigurasi yang sama. Jawab dalam 2 atau 3 ayat: nyatakan sama ada nilainya sangat serupa atau berselerak, petik julat satu konfigurasi, dan terangkan satu kemungkinan punca perbezaan itu.
Plot dan tafsir hubungan
9 min
Anda akan membina graf ringkas tempoh min lawan panjang yang dibandingkan. Pada paksi mengufuk, letakkan dua titik: pendek dan piawai. Pada paksi menegak, letakkan tempoh min dalam saat. Jika menggunakan hamparan, bina dua lajur: panjang dibandingkan dan tempoh min (s). Jika menggunakan kertas, plot dua titik dan lukis garis licin hanya untuk membantu melihat pola; jangan gunakannya sebagai bukti tepat.
Graf tempoh-panjang
Hantar bukti graf anda: imej atau tangkapan skrin, pautan kepada hamparan, atau graf yang disemak guru. Graf mesti menunjukkan sekurang-kurangnya dua titik pendek dan piawai, dengan tempoh min dalam saat. Jika anda tidak dapat memuat naik fail, tulis huraian yang cukup lengkap supaya guru mengetahui titik yang diplot.
Tafsir graf anda. Jawab dalam 3 atau 4 ayat: nyatakan titik yang mempunyai tempoh lebih besar dan lebih kecil, anggarkan perubahan tempoh min antara dua panjang, dan tentukan sama ada perubahan itu lebih besar daripada julat ketidakpastian anda.
Kesimpulan saintifik
7 min
Pilih satu pilihan. Pernyataan manakah paling saintifik untuk aktiviti ini?
Tulis kesimpulan menggunakan struktur dakwaan, bukti, penaakulan dan batasan dalam perenggan 6 hingga 8 baris:
- Dakwaan: kesan memendekkan bandul.
- Bukti: petik tempoh min bagi bandul pendek dan piawai serta anggaran perbezaannya.
- Penaakulan: kaitkan pola dengan panjang berkesan dan masa bagi satu ayunan.
- Batasan: nyatakan ketidakpastian, bilangan panjang yang terhad atau had akses makmal.