ΠΟΣΕΣ ΦΟΡΕΣ ΘΑ ΑΝΑΠΗΔΗΣΕΙ ΜΙΑ ΜΠΑΛΑ ΤΟΥ ΤΕΝΝΙΣ;

Transcript

1 ΠΟΣΕΣ ΦΟΡΕΣ ΘΑ ΑΝΑΠΗΔΗΣΕΙ ΜΙΑ ΜΠΑΛΑ ΤΟΥ ΤΕΝΝΙΣ; ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΕΚΠ/ΚΟΣ: ΦΥΤΤΑΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 1

2 ΟΙ ΟΜΑΔΕΣ ΜΑΣ ΟΜΑΔΑ 1 Αλεβίζου Αλεξάνδρα Γιάννης Αυγέρης Ανδρέας Γανωτής Νίκος Κάρτας Μαρίνα Κωνσταντίνου ΟΜΑΔΑ 2 Ανδριοπούλου Λυδία Μαγειροπούλου Αθηνά Μαγιάκη Άννα Μπούσια Δήγμητρα Σπυροπούλου Μαιρα ΟΜΑΔΑ 3 Μαργαρίτης Γρηγόριος Μπούτρης Νικηφόρος Παπαδόπουλος Παναγιώτης Τσιγγέλη Βικτώρια- Ζωή Χλιάπα Λήδα- Καλλιόπη 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 2

3 Λίγα λόγια για τη δουλειά μας Χωριστήκαμε σε τρεις ομάδες και η κάθε μια ανέλαβε ένα διαφορετικό μπαλάκι του τέννις, Υπολογίσαμε τη μάζα, τον όγκο, την πυκνότητα, τη διάμετρο και την ακτίνα της μπάλας, Συναρμολογήσαμε τη διάταξη και χρησιμοποιήσαμε το πρόγραμμα Logger Pro, Bιντεοσκοπήσαμε την πτώση της μπάλας και βρήκαμε τον λόγο των υψών, ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ: Ο λόγος δύο διαδοχικών υψών είναι σταθερός για κάθε μπαλάκι. 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 3

4 Οι Στόχοι Να παρατηρήσουμε τον αριθμό αναπηδήσεων που θα πραγματοποιηθούν και τους παράγοντες που θα τις επηρεάσουν. 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 4

5 Να υπολογίσουμε τα ύψη αναπήδησης μιας μπάλας τέννις με το Video Analysis Logger Pro Να εξοικειωθούμε με τη λειτουργία διαφόρων συστημάτων και διατάξεων 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 5

6 Να υπολογίσουμε τις ταχύτητες πρόσκρουσης και αναπήδησης μιας μπάλας του τέννις σε ένα συγκεκριμένο οριζόντιο επίπεδο χρησιμοποιώντας το διάγραμμα U-t (ταχύτητα χρόνος) 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 6

7 Να συγγράψουμε μια ερευνητική εργασία με βάση τα επιστημονικά πρότυπα. 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 7

8 Ερευνητικά ερωτήματα Είναι σταθερός ο συντελεστής αναπήδησης κατά την πρόσκρουση μιας μπάλας στο έδαφος και αν ναι μπορούμε να τον υπολογίσουμε και να τον χρησιμοποιήσουμε για να υπολογίσουμε το ύψος της νιοστής αναπήδησης; 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 8

9 Χάνεται το ίδιο ποσοστό (%) κινητικής ενέργειας για κάθε πρόσκρουση μιας μπάλας του τέννις στο επίπεδο; 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 9

10 ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 10

11 Μπαλάκια WilsonUsOpen (1.ελαφρώς παιγμένο, 2.καινούριο, 3.χωρίς μαλλί) Ηλεκτρονικός ζυγός (ΓΕ.130.0) Παχύμετρο ή Διαστημόμετρο (ΓΕ.250.0) Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Ψηφιακή Φωτογραφική Μηχανή (NikonCoolpix 810) 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 11

12 Η ΔΙΑΤΑΞΗ Παραλληλόγραμμη βάση (ΓΕ.010.0) Ράβδος μεταλλική 80cm (ΓΕ.030.3) Ράβδος μεταλλική 30 cm (ΓΕ.030.1) Σύνδεσμος απλός (ΓΕ.020.0) Αισθητήρας (Motion Detector) 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 12

13 ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ Ο ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ ΚΙΝΗΣΗΣ x u t 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 13

14 Σφικτήρας τύπου G, μικρός (ΓΕ.050.1) Κανόνας χιλιοστομετρικός, 1 m (ΓΕ.225.0) Λαβίδα μεταλλική απλή (ΓΕ.040.0) Λαβίδα μεταλλική σύνθετη (ΓΕ.045.0) 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 14

15 ΛΟΓΙΣΜΙΚΑ LoggerPro (3.8.6) LoggerLite LoggerPro (videoanalysis) Λογισμικό φωτογραφικής μηχανής (Nikon Coolpix 810) Microsoft WordOffice 2007 Microsoft Office Power Point 2007 Microsoft Office Excel /2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 15

16 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ ΤΗΣ ΒΑΡΥΤΗΤΑΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΣΦΑΙΡΙΚΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΣΤΟΝ ΑΕΡΑ ΚΡΟΥΣΗ 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 16

17 Η ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 17

18 Συναρμολόγηση της διάταξης Συνδέσαμε μία μεταλλική ράβδο με την παραλληλόγραμμη βάση. Στη συνέχεια συνδέσαμε με έναν απλό σύνδεσμο τη μεταλλική ράβδο με τη μεταλλική ράβδο. Με τη βοήθεια μιας μεταλλικής λαβίδας συνδέσαμε τον αισθητήρα προσέχοντας η επιφάνεια του αισθητήρα να βρίσκεται παράλληλα με το έδαφος Ακόμα συνδέσαμε μια μεταλλική ράβδο με μια παραλληλόγραμμη βάση στην οποία τοποθετήσαμε κατακόρυφα τον χάρακα. 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 18

19 Ρυθμίσεις Logger Pro 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 19

20 Η ΕΚΤΕΛΕΣΗ 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 20

21 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 21

22 Ορίζουμε σαν συντελεστή αναπήδησης τον λόγο δυο διαδοχικών αναπηδήσεων, δηλαδή: e h k 1 h k 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 22

23 Πως υπολογίσαμε τα ύψη με τη βοήθεια του Video Analysis του Logger Pro 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 23

24 Εισάγω το βίντεο

25 1.Εισάγουμε τον χάρακα

26

27 1.Μετακινούμε το βίντεο στο frame που το μπαλάκι φθάνει στο μέγιστο ύψος 2.Με το εργαλείο του χάρακα καταγράφω το ύψος που εμφανίζεται στο παράθυρο

28 Αξιοποίηση διαγραμμάτων Ταχύτητας- Χρόνου και Θέσης- Χρόνου 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 28

29 ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΜΑΣ ΥΨΟΣ 1m MO 1 MO2 MO3 1 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 2 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 3 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 4 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 5 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 6 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 7 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ Η2/Η1 Η3/Η2 Η4/Η3 Η5/Η4 Η6/Η5 Η7/Η6 Η8/Η7 0,58 0,60 0,60 0,57 0,58 0,57-0,62 0,64 0,62 0,72 0, ,70 0,72 0,74 0,76 0,72 0,84 0,77 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 29

30 Ο πρώτος όρος: h e h e h h Ο δεύτερος όρος: h e h e h h /2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 30

31 Ο Γεωμετρικός μέσος όρος δίνεται απο τη σχέση: e e e e e e e e Το ύψος της νιοστής αναπήδησης υπολογίζεται απο τον τύπο: h k e e... e h h k k k e h0 1 2 k 0 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 31

32 ΚΙΝΗΤΙΚΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΠΡΙΝ ΚΑΙ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ ΥΨΟΣ 1m ΠΟΣΟΣΤΟ ΑΠΩΛΕΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 1 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 2 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 3 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 4 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 5 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 6 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 7 η ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ 1 K1 % K3 % K5 % K7 % K9 % K2 K4 K6 K8 K10 2 K1 % K3 % K5 % K7 % K9 % 1,98 91,41 O,83 56,62 K2 K4 K6 K8 K10 0,17 0,36 3 K1 % K3 % K5 % K7 % K9 % 0,14 42,72 0,06 16,60 0,01 K2 K4 K6 K8 K10 0,06 0,01 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 32

33 Συμπεράσματα e i Ο «γεωμετρικός μέσος» όρος για κάθε μπαλάκι Α/Α e H=1m H=1,5m Μπαλάκι 1 e1 0,58 0,59 Μπαλάκι 2 e2 0,66 0,61 Μπαλάκι 3 e3 0,74 0,66 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 33

34 Τύποι Μαθηματικές σχέσεις που χρησιμοποιήθηκαν Για τον υπολογισμό της μάζας (m) μιας μπάλας, έναν ηλεκτρονικό ζυγό ακριβείας (gr), Για τον υπολογισμό της διαμέτρου κάθε μπάλας, ένα παχύμετρο, 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 34

35 Για τον υπολογισμό του όγκου (V) κάθε μπάλας του τέννις χρησιμοποιήσαμε τον τύπο: 4 3 V (ρ: η ακτίνα της μπάλας του τέννις) 3 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 35

36 Για τον υπολογισμό της πυκνότητας (p) κάθε μπάλας χρησιμοποιήσαμε τον τύπο: p m V Για τον υπολογισμό της κινητικής ενέργειας εφαρμόσαμε τον τύπο: K 1 m U /2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 36

37 Για τον υπολογισμό του ποσοστού απώλειας κινητικής ενέργειας (Κ) κατά την πρόσκρουση με το επίπεδο χρησιμοποιήσαμε τον τύπο K v K K v v 1 100% (όπου ν θετικός, ακέραιος *) 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 37

38 Βιβλιογραφία: Αλέκος Ιωάννου, Γιάννης Ντάνος, Άγγελος Πήττας, Σταύρος Ράπτης (2010). Φυσική Θετικής & Τεχνολογικής κατεύθυνσης Γ Τάξης Γενικού Λυκείου. Αθήνα. Οργανισμός Εκδόσεως Διδακτικών Βιβλίων. Ιωάννης Α. Βλάχος, Ιωάννης Γ. Γραμματικάκης, Βασίλης Α. Καραπαναγιώτης, Περικλής Εμ. Περιστερόπουλος, Γιώργος B. Τιμοθέου, Νίκος Αλεξάκης, Σταύρος Αμπατζής, Γιώργος Γκουγκούσης, Βαγγέλης Κουντούρης, Νίκος Μοσχοβίτης, Σάββας Οβαδίας, Κλεομένης Πετρόχειλος, Μενέλαος Σαμπράκος, Αργύρης Ψαλίδας (2011). Φυσική Γενικής Παιδείας Α Τάξης Γενικού Λυκείου. Αθήνα. Οργανισμός Εκδόσεως Διδακτικών Βιβλίων. Παναγιώτης Θεοδωρόπουλος, Παύλος Παπαθεοφάνους, Φιλλένια Σιδέρη (2011). Χημεία Γ Τάξης Γυμνασίου. Αθήνα. Οργανισμός Εκδόσεως Διδακτικών Βιβλίων. Διαδίκτυο, Βικιπαίδεια. Γκάρω Μπισδικιάν Γάσος Μολοχίδης (Αθηνά 2002 ΟΕΔΒ) <<ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ >> 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 38

39 Ευχαριστούμε για την προσοχή σας! 17/2/2014 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ PROJECT A ΛΥΚΕΙΟΥ 39