ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1 ΤΑΞΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ Εκτιμώμενη διάρκεια: 1 διδακτική ώρα Γνωριμία με τις δυνάμεις

Transcript

1 ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1 ΤΑΞΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ Εκτιμώμενη διάρκεια: 1 διδακτική ώρα Γνωριμία με τις δυνάμεις Στόχοι: Να ανακαλύψετε ότι οι δυνάμεις προκαλούν αλλαγή στην κινητική κατάσταση των σωμάτων ή την παραμόρφωσή τους. Να ανακαλύψετε ότι οι δυνάμεις ασκούνται σε ζεύγη από όλα τα σώματα (ζωντανά και μη ζωντανά). Να συμβολίσετε τις δυνάμεις, να προσδιορίσετε τα χαρακτηριστικά τους. 1. Γνωριμία με τη δύναμη. Γράψτε μια πρόταση που να περιέχει τη λέξη δύναμη Συγκεντρώστε τις προτάσεις που γράψατε στον πίνακα και κατατάξτε τες σύμφωνα με την ιδέα που περιέχουν. Ιδέα Προτάσεις Το σώμα αρχίζει να κινείται Το σώμα σταματάει να κινείται Το σώμα αλλάζει κίνηση ή μορφή κίνησης Το σώμα παραμορφώνεται Μεταφορική σημασία Άλλο.... Ταξινομήστε τις προτάσεις που γράψατε στον πίνακα σύμφωνα με «τον δράστη της δύναμης». Δηλαδή ποιος ή τι δημιουργεί τη δύναμη [1]

2 Ποιος ή τι δημιουργεί τη δύναμη; Προτάσεις Ο άνθρωπος Άλλος ζωντανός οργανισμός Σώματα που δεν είναι ζωντανά Τι ενέργειες κάνετε εάν βάλετε δύναμη στα παρακάτω σώματα της τάξης σας; Υπογραμμίστε τα ρήματα που χρησιμοποιείτε. α) καρέκλα, β) θρανίο, γ) έδρα, δ) ντουλάπα, ε) κάδρο..... Ποιο είναι το αποτέλεσμα άσκησης δύναμης στις παρακάτω εικόνες και πως χαρακτηρίζετε το αποτέλεσμα αυτής της άσκησης δύναμης; Εικόνα Αποτέλεσμα Χαρακτηρισμός Εικόνα 1 Εικόνα 2 Εικόνα 3 Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω, όταν ασκηθεί μια δύναμη σε ένα σώμα από σταματημένο μπορεί να αρχίσει να.., ή ενώ κινείται μπορεί να ή να μη σταματήσει και να [2]

3 Είναι δυνατόν όμως όταν ασκηθεί δύναμη σε ένα σώμα αυτό να όπως συμβαίνει κατά τη σύγκρουση δύο αυτοκινήτων. Τη δύναμη μπορεί να την ασκεί ή ένα.. ακόμη και ένα.. Από την άλλη πλευρά, όταν χρησιμοποιείτε την έννοια της δύναμης με μεταφορική σημασία (π.χ. «είναι δυνατός στα μαθηματικά», «οι ήρωες έχουν δυνατή ψυχή»), εννοείτε κάτι διαφορετικό το οποίο θα μας απασχολήσει αργότερα στη φυσική. 2. Η δύναμη δεν έχει μοναξιές Σχολιάζοντας τη διπλανή φωτογραφία πιστεύετε ότι μετά τη σύγκρουση τραυματίζεται ένας από τους δύο ή και οι δύο αθλητές;.... Ο καλαθοσφαιριστής Μπόμπαν Γιάνκοβιτς κατά τη διάρκεια ενός αγώνα και διαμαρτυρόμενος για το εις βάρος του σφύριγμα επιθετικού φάουλ από το διαιτητή, χτυπάει το κεφάλι του στη βάση της μπασκέτας με αποτέλεσμα να μείνει παράλυτος. Εξηγήστε το φαινόμενο με την έννοια της δύναμης... Όπως στα δύο παραπάνω παραδείγματα, ένα αντικείμενο (άνθρωπος, ζώο, σώμα) ασκεί δύναμη σε ένα δεύτερο, αλλά ταυτόχρονα και το δεύτερο ασκεί δύναμη στο πρώτο. Έτσι εξηγούνται οι των αθλητών και όχι μόνον. Δεν υπάρχουν πουθενά κάποια σώματα που μόνο ασκούν δυνάμεις και κάποια άλλα που μόνο δέχονται την επίδραση των δυνάμεων. Οι δυνάμεις εμφανίζονται πάντοτε ανά δύο μεταξύ δύο σωμάτων ακόμη και όταν τα σώματα βρίσκονται σε απόσταση. Λέμε ότι τα σώματα αλληλεπιδρούν και οι δυνάμεις λέγονται δυνάμεις αλληλεπίδρασης. 3. Μαγική δύναμη Ο μαγνήτης έλκει αντικείμενα. Για να εκκινήσει ο αθλητής τον αγώνα του ασκεί δύναμη στο έδαφος. Ποια διαφορά νομίζετε ότι έχουν αυτές οι δύο δυνάμεις;.. Σε κάθε μια από τις παραπάνω περιπτώσεις τα σώματα έρχονται ή δεν έρχονται σε επαφή μεταξύ τους;. [3]

4 Δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ σωμάτων που βρίσκονται σε επαφή, ονομάζονται δυνάμεις επαφής και αυτές που ασκούνται μεταξύ σωμάτων που βρίσκονται σε απόσταση ονομάζονται δυνάμεις από απόσταση. Γράψτε δύο παραδείγματα δυνάμεων επαφής και δύο δυνάμεων από απόσταση. Δυνάμεις επαφής: Δυνάμεις από απόσταση: Χαρακτηριστικά δύναμης. Ο πατέρας σας έρχεται στο σπίτι στενοχωρημένος. Σας αναγγέλλει ότι τράκαρε με το αυτοκίνητο. Σας καθησυχάζει λέγοντάς σας ότι ευτυχώς δεν τραυματίστηκε. Εσείς αμέσως μετά ποια ερώτηση του κάνετε;.. Στη φωτογραφία βλέπετε βλήματα να εκτοξεύονται από όπλο σε διαφορετικές Ακούγοντας τις φράσεις: «το αυτοκίνητο τρέχει», «ο πύραυλος εκτοξεύεται», «η μπάλα φεύγει από τα πόδια του», τι εικόνα έρχεται στο μυαλό σας για την πορεία που θα ακολουθήσουν τα αντικείμενα;.... Όταν ασκείτε δύναμη σε ένα σώμα, σας αρκεί να ξέρετε αν αυτή είναι μεγάλη ή μικρή, ή χρειάζεστε και άλλες πληροφορίες;.. Όταν κλωτσάτε την μπάλα ή την πετάτε με το χέρι σας, μπορείτε να γράψετε τις πιθανές τροχιές που ακολουθεί;.. Με βάση τα παραπάνω καταλαβαίνετε ότι η δύναμη σαν μέγεθος πρέπει να χαρακτηρίζεται εκτός από την ένταση και με τη διεύθυνσή της, την κατεύθυνση που ασκείται (φορά), αλλά και από το σημείο εφαρμογής της. Είναι δηλαδή όπως λέμε ένα διανυσματικό μέγεθος και σχεδιάζεται πάντοτε με ένα βέλος (διάνυσμα) το οποίο περιέχει όλες τις πληροφορίες που χρειαζόσαστε. Επίσης το σώμα μετά την άσκηση της δύναμης ακολουθεί μια τροχιά, δηλαδή ένα σύνολο σημείων που αν τα ενώσετε σας δίνει μια γραμμή καμπύλη ή ευθεία, μέχρι να καταλήξει κάπου. Παρακάτω σας δίνονται όλα τα στοιχεία για να σχεδιάζετε οποιοδήποτε διανυσματικό μέγεθος συμπεριλαμβανομένης και της δύναμης. σημείο εφαρμογής διεύθυνση φορά μέτρο για τη διεύθυνση χρησιμοποιείτε τις λέξεις: α) οριζόντια, β) κατακόρυφη, γ) πλάγια για τη φορά χρησιμοποιείτε τις λέξεις: α) από κάτω προς τα πάνω, β) από πάνω δεξιά προς κάτω αριστερά, κτλ Το μέτρο της δύναμης (ένταση) φαίνεται από το μήκος του τόξου (διανύσματος). Το σημείο εφαρμογής της δύναμης μπορείτε να το καταλάβετε με το παρακάτω παράδειγμα: Στα περισσότερα αυτοκίνητα η κίνηση από τη μηχανή και επομένως η δύναμη, δίνεται στους εμπρός τροχούς. Είναι δηλαδή εμπροσθοκίνητα. Σε κάποια λίγα αυτοκίνητα η κίνηση [4]

5 από τη μηχανή δίνεται στους πίσω τροχούς. Είναι δηλαδή οπισθοκίνητα. Άρα έχουν διαφορετικό σημείο εφαρμογής της δύναμης και επομένως διαφορετική συμπεριφορά στο δρόμο. Το σημείο εφαρμογής των διανυσματικών μεγεθών δε θα σας απασχολήσει στο Γυμνάσιο. Τη δύναμη συμβολίζουμε με το κεφαλαίο γράμμα «F» από την αγγλική λέξη force. Επιπλέον ορισμοί που έχουν σχέση με το διανυσματικό χαρακτήρα των δυνάμεων. F 2 Συγγραμμικές ονομάζονται οι δυνάμεις που έχουν την ίδια διεύθυνση. F 1 F 3 Ομόρροπες ονομάζονται οι δυνάμεις που έχουν ίδια φορά. F 2 F 1 Αντίρροπες ονομάζονται οι δυνάμεις που έχουν αντίθετη φορά. F 1 F 2 Αντίθετες ονομάζονται οι δυνάμεις που έχουν αντίθετα φορά, F 1 F 2 ίδια διεύθυνση, ίδιο μέτρο και ίδιο σημείο εφαρμογής. Αξιολόγηση Στη φωτογραφία βλέπετε ένα δορυφόρο του πλανήτη Δία που περιστρέφεται γύρω από αυτόν. Οι δυνάμεις ασκούνται εξ επαφής ή από μακριά; Ποια άλλα χαρακτηριστικά έχουν; (συγγραμμικές, ομόρροπες, αντίρροπες, αντίθετες). 2. Η μπάλα φεύγει από το πόδι του ποδοσφαιριστή. Ποια είναι η διεύθυνση και η φορά της δύναμης που ασκεί το πόδι στη μπάλα; Μπορείτε να τη σχεδιάσετε; 3. Περιγράψτε την αλληλεπίδραση μεταξύ των σωμάτων ρακέτα / χέρι αθλητή και μπαλάκι τη στιγμή που το μπαλάκι ακουμπάει τη ρακέτα. Ποια χαρακτηριστικά έχουν αυτές οι δυνάμεις;. 4. Εδώ βλέπετε τα αποτελέσματα της μετωπικής σύγκρουσης δύο βαγονιών τραίνων. Τι δυνάμεις ασκήθηκαν στα δύο βαγόνια; Ποια είναι τα χαρακτηριστικά τους;.... [5]

6 Βιβλιογραφία. Rosalind Driver, Ann Squires, Peter Rushworth, Valerie Wood-Robinson, Οικο-Δομώντας τις Έννοιες των Φυσικών Επιστημών, Μια Παγκόσμια Σύνοψη των Ιδεών των Μαθητών, Τυπωθήτω, Αθήνα Π.Β. Κόκκοτα, «Διδακτική των Φυσικών Επιστημών», Γρηγόρη, Αθήνα Φυσική Β Γυμνασίου, Ν. Αντωνίου, Π Δημητριάδη, Κ. Καμπούρη, Κ. Παπαμιχάλη, Λ. Παπατσίμπα. ΥπΕΠΘ, Παιδαγωγικό Ινστιτούτο. Φυσική Α Τάξη Ενιαίου Πολυκλαδικού Λυκείου, 2 ο τεύχος, Ν. Δαπόντε, Αν. Κασέτα, Σ. Μουρίκη, Μ. Σκιαθίτη, Ο.Ε.Δ.Β. Εικόνες από το διαδύκτιο. [6]