ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Ενέργεια

Καραβασίλης Γεώργιος Διατήρηση της Μηχανικής Ενέργειας

Σελίδα 1 από 7

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ

Διατήρηση της Μηχανικής Ενέργειας

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

Τάξη: Α’ Λυκείου

Τρέξτε με διπλό κλικ το αρχείο energy-skate-park_en.jar. Βλέπουμε ένα παιδί που πατινάρει σε μια πίστα χωρίς τριβές. Υπάρχει δυνατότητα να εμφανίσουμε τη γραφική παράσταση μιας πίτας που μας δείχνει με πράσινο χρώμα το ποσοστό της κινητικής και με μπλε χρώμα το ποσοστό της δυναμικής ενέργειας. Η ίδια γραφική παράσταση μπορεί να εμφανιστεί με τη μορφή ράβδων. Τέλος μπορούμε να εμφανίσουμε τη γραφική παράσταση της κινητικής, δυναμικής και ολικής ενέργειας σε συνάρτηση με τη θέση του παιδιού.

1. Στην παρακάτω εικόνα την επόμενη χρονική στιγμή το κομμάτι της κινητικής ενέργειας στην πίτα μεγαλώνει.

I. Επιλέξτε ένα από τα παρακάτω

A. Το κομμάτι της δυναμικής ενέργειας δεν αλλάζει

B. Το κομμάτι της δυναμικής ενέργειας μεγαλώνει

C. Το κομμάτι της δυναμικής ενέργειας μικραίνει

D. Δεν υπάρχουν αρκετά στοιχεία για ν’ απαντήσουμε.



II. Επιλέξτε ένα από τα παρακάτω

A. Το παιδί ανεβαίνει (πηγαίνει αριστερά)

B. Το παιδί κατεβαίνει (πηγαίνει δεξιά)

C. Δεν υπάρχουν αρκετά στοιχεία για ν’ απαντήσουμε.

III. Επιλέξτε ένα από τα παρακάτω

A. Η ταχύτητα του παιδιού θα αυξηθεί

B. Η ταχύτητα του παιδιού θα μειωθεί

C. Δεν υπάρχουν αρκετά στοιχεία για ν’ απαντήσουμε. Εμφανίστε την πίτα τσεκάροντας το κουτάκι δίπλα στο «Show Pie Chart». Μπορείτε ν’

αλλάξετε την ταχύτητα προσομοίωσης από το «Sim Speed», να την παύσετε ή να την

εκτελέσετε βήμα – βήμα . Ελέγξτε τις απαντήσεις σας.

2. Από το μενού του προγράμματος ανοίξτε το αρχείο q2. Αν θέλετε αλλάξτε το αγόρι με ένα κορίτσι από το κουμπί «Choose Skater».

I. Το κορίτσι ξεκινά να πατινάρει χωρίς αρχική ταχύτητα από τη θέση Α. Κατά την επιστροφή του στο αριστερό μέρος της πίστας μέχρι ποια θέση θα φτάσει; Την A, B, C, D ή E; Αιτιολογήστε.

…………………………………………………………………………………………………………..

A

B

C

D E



…………………………………………………………………………………………………………..

II. Στην παραπάνω εικόνα εμφανίζεται και το διάγραμμα των ενεργειών με τη θέση του κοριτσιού. Η διακεκομμένη γραμμή δείχνει τη θέση του κοριτσιού. Σε ποια από τις θέσεις A, B, C, D ή E αντιστοιχεί το διάγραμμα; Γιατί;

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

III. Το διπλανό ραβδόγραμμα δείχνει την ενέργεια του παιδιού σε μία από τις θέσεις A, B, C, D ή E. Ποια είναι αυτή; Αιτιολογήστε.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Εμφανίστε τα δύο παραπάνω διαγράμματα πατώντας τα κουμπιά «Energy vs Position» και «Bar Graph». Ελέγξτε τις απαντήσεις σας.



3. Από το μενού του προγράμματος ανοίξτε το αρχείο q3. Στην παρακάτω εικόνα βλέπουμε το παιδί που ξεκίνησε με μηδενική ταχύτητα από την πρώτη μπλε κουκίδα αριστερά να κατεβαίνει και να βρίσκεται σε μια θέση δεξιότερα.

I. Ονομάστε τη θέση που βρίσκεται το παιδί και τις επόμενες τέσσερις στα δεξιά του που είναι σημειωμένες με μπλε κουκίδες ως εξής: Α για τη θέση που έχει την μέγιστη ταχύτητα

Β για τη θέση που έχει μια μέση ταχύτητα (κοντά στην τιμή της μέσης ταχύτητας υμ)

Γ για τη θέση που σταματά

Δ για τη θέση που κινείται γρήγορα (υ > υμ)

Ε για τη θέση που κινείται αργά (υ < υμ)

II. Βρείτε τις ίδιες θέσεις στο παρακάτω διάγραμμα

Εμφανίστε το παραπάνω διαγράμματα πατώντας το κουμπί «Energy vs Position» και ελέγξτε τις απαντήσεις σας.



2

1 3

4

4. Από το μενού του προγράμματος ανοίξτε το αρχείο q4. Αλλάξτε το αγόρι με μια κόκκινη μπάλα από το κουμπί «Choose Skater».

I. Συμπληρώστε τον παρακάτω πίνακα σχεδιάζοντας την πίτα της κινητικής και δυναμικής ενέργειας στις θέσεις 1-4 της πίστας.

Συμπληρώστε πρώτα τη στήλη της πρόβλεψης και στη συνέχεια, αφού εμφανίσετε την πίτα τσεκάροντας το κουτάκι δίπλα στο «Show Pie Chart», συμπληρώστε τη στήλη της προσομοίωσης.

Θέση Πρόβλεψη Προσομοίωση Εξήγησε τις διαφορές

1

2

3

4

II. Καθώς η μπάλα κυλά από τη θέση 4 στην επόμενη η κινητική της ενέργεια αυξάνεται. Μπορείτε να πείτε προς τα πού κυλά η μπάλα; α) Πάνω β) Κάτω γ) Δεν έχουμε αρκετές πληροφορίες για να πούμε



5. Από το μενού του προγράμματος ανοίξτε πάλι το αρχείο q2. Αν θέλετε αλλάξτε το αγόρι με ένα κορίτσι από το κουμπί «Choose Skater». Τι θα συνέβαινε αν η πίστα δεν ήταν λεία;

I. Το κορίτσι ξεκινά να πατινάρει χωρίς αρχική ταχύτητα από τη θέση Α. Κατά την επιστροφή του στο αριστερό μέρος της πίστας μέχρι ποια θέση θα φτάσει τώρα; Την A, B, C, D ή E; Αιτιολογήστε.

…………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………..

II. Ποια θα είναι η τελική θέση του κοριτσιού; (Η θέση όπου θα σταματήσει να κινείται). Αιτιολογήστε.

…………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………..

Πατήστε το κουμπί «Track Friction» και αυξήστε το συντελεστή τριβής από μηδέν «None» στην τιμή που αντιστοιχεί στην πρώτη γραμμή δεξιά από το μηδέν.

Τοποθετήστε το κορίτσι στην κορυφή της πίστας και αφήστε το να πατινάρει. Τι παρατηρείτε σε σχέση με τις παραπάνω προβλέψεις σας;

…………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………..

A

B

C

D E



…………………………………………………………………………………………………………..

Επαναλάβετε την προσομοίωση θέτοντας ως επίπεδο αναφοράς της μηδενικής δυναμικής ενέργειας το κατώτερο σημείο της πίστας. (Εμφανίστε το επίπεδο μηδενικής δυναμικής ενέργειας τσεκάροντας το κουτάκι δίπλα στο «Potential Energy Reference» και μετακινήστε το στο κατώτερο σημείο της πίστας).

Εμφανίστε τα ενεργειακά διαγράμματα πατώντας τα κουμπιά «Energy vs Position», «Energy vs Time» και «Bar Graph».

Τοποθετήστε το κορίτσι στην κορυφή της πίστας και αφήστε το να πατινάρει. Με τη βοήθεια των διαγραμμάτων απαντήστε στις παρακάτω ερωτήσεις.

III. Τι ενεργειακές μετατροπές συμβαίνουν; Μέσο ποιων δυνάμεων;

…………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………..

IV. Διατηρείται η μηχανική ενέργεια; Διατηρείται η ενέργεια;

Η μηχανική ενέργεια διατηρείται μόνο όταν ………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………..

Η συνολική ενέργεια διατηρείται ………………………………………………………

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Ενέργεια

Documents