Dane INFORMACYJNE

2. Dane INFORMACYJNE • Nazwa szkoły: GIMNAZJUM W BRZEZINACH • ID grupy: 98/72_MF_G2 • Opiekun: mgr MONIKA SZMAJ • Kompetencja: MATEMATYCZNO-FIZYCZNA • Semestr/rok szkolny: II/2010/11 • Temat projektowy: RÓŻNE CIEKAWE HISTORIE ZWIĄZANE • Z RUCHEM

3. „Życie to ciągły ruch, który w końcu, tak po prostu ustaje...”  

4. Ruch? – A to ciekawe! • Od najdawniejszych czasów ludzie obserwowali zmiany zachodzące w otaczającym ich świecie. Zmieniały się pory roku, zmieniała przyroda, zmieniali się i oni sami, podlegając procesowi starzenia się. • Heraklit z Efezu (około 540- 480 roku p.n.e) • to jeden z pierwszych filozofów, którzy starali • się zrozumieć i opisać zmienność świata. • Był autorem słynnego powiedzenia panta rei • (wszystko płynie), obrazującego nieustanne • zmiany zachodzące w przyrodzie.

5. Ruch? – A to ciekawe! - c.d. • Arystoteles ze Stagiry (384-322 rok p.n.e) - według niego ruchy ciał dzieliły się na naturalne i wymuszone. Do naturalnych zaliczał ruch ciał niebieskich oraz ruchy, dzięki którym ciała uzyskiwały swoje „naturalne” położenie. Dla ciał „ciężkich” naturalnym położeniem jest Ziemia, więc spadają na nią, ciała „lekkie” takie jak dym z ogniska czy para wodna, unoszą się w górę, bo tam jest ich naturalne miejsce.

6. Galileusz (1564-1642) - był pierwszym fizykiem, który rozumiał rolę doświadczenia w badaniu zjawisk przyrody. Jako pierwszy stosował metodę badań obowiązującą dziś w naukach przyrodniczych, polegającą na doświadczalnym weryfikowaniu teorii naukowej. Udowodnił błędne pojmowanie świata przez Arystotelesa. Zawdzięczamy mu m.in. sformułowanie zasady względności ruchu, poprawny opis swobodnego spadania ciał, udowodnienie, że torem ruchu pocisku jest parabola. • Jakkolwiek odmienne, poglądy antycznych filozofów, były niezbędnym ogniwem • w procesie • tworzenia wiedzy o przyrodzie.

7. Trochę pojęć na początek… Ruchem ciała nazywamy zmianę jego położenia względem innego, dowolnie wybranego ciała zwanego układem odniesienia. Ruch jest względny, tzn. człowiek jadący autobusem względem autobusu jest w spoczynku, a względem budynków w ruchu. Czas - właściwość świata pozwalająca na porządkowaniu kolejności zdarzeń. Jednostką czasu w układzie SI jest sekunda. Tor - krzywa zakreślana w przestrzeni przez poruszające się ciało. Może być prosto lub krzywoliniowy.

8. Droga - w fizyce to długość odcinka toru, jaką pokonuje ciało podczas swojego ruchu. • Przemieszczenie -jest to wektor • łączący położenie początkowe • ciała (A) z jego położeniem końcowym (B). • Prędkość średnia - to iloraz drogi i czasu, w którym droga ta została pokonana. Wyraża się ja wzorem: • Prędkość chwilowa – to prędkość mierzona w danej chwili. Podaje ją np. prędkościomierz lub radar policyjny. • Przyspieszenie – wielkość wektorowa wyrażająca zmianę prędkości w czasie. Wyraża się je wzorem:

9. Wektor - obiekt geometryczny istotny w inżynierii i fizyce posiadający: Kierunek - stanowi go prosta poprowadzona przez początek i koniec wektora. Zwrot - określa nam, które zakończenie odcinka symbolizującego nasz wektor jest początkiem, a które końcem wektora.

10. Punkt przyłożenia - to nic innego tylko obiekt, do którego odnosi się nasz wektor. Np. Jeśli siła działa w środku belki, to mówimy, że jest ona przyłożona w środku tej belki. • Wartość - symbolizuje intensywność wielkości, którą określa wektor. Np. duża wartość wektora prędkości mówi nam, że ciało się szybko porusza; duża wartość wektora siły ukazuje fakt, że siła jest duża itd.

11. Prędkość względna - jeżeli dwa obiekty poruszają się jednocześnie, to można zadać pytanie jaki jest ich ruch względny? • Przypadek 1 • Jeśli Staś jedzie na rowerze z prędkością • 8 m/s, i goni go Jaś z prędkością • 12 m/s, to prędkość Jasia względem Stasia • wynosi 4 m/s. • Przypadek 2 • Gdyby Jaś jechał naprzeciw Stasia, • to ich względna prędkość byłaby • sumą prędkości względem podłoża • i wynosiłaby 20 m/s. Z tą prędkością • Jaś zbliża się do Stasia, a Staś do Jasia.

12. Przypadek 3 • Podobna sytuacja miałaby miejsce, gdyby Jaś próbował dogonić muchę poruszającą się z prędkością 15 m/s: • Przypadek 4 • W przypadku gdy mucha zbliża się do Jasia prędkość względna wyniesie 18 m/s:

13. RODZAJE RUCHÓW Wartość prędkości

14. Ruch jednostajny prostoliniowy - to ruch ze stałą prędkością, którego torem jest linia prosta. • ,gdzie • v - wartość wektora prędkości (szybkość) • s - droga pokonana przez ciało w czasie t • t - czas s = V · t

15. Ruch jednostajnie przyspieszony prostoliniowy – to ruch ze wzrastającą prędkością, czyli w jednakowych odcinkach czasu prędkość wzrasta o tę samą wartość. Stałą wielkością fizyczną w tym ruchu jest przyspieszenie. • ,gdzie • a – wartość przyspieszenia • V0, V – wartość prędkości początkowej i końcowej • Wektory prędkości i przyspieszenia mają ten sam zwrot! V = a · t

16. Ruch jednostajnie opóźniony prostoliniowy – to ruch z malejącą prędkością, czyli w jednakowych odcinkach czasu prędkość maleje o tę samą wartość. Stałą wielkością fizyczną w tym ruchu jest opóźnienie. Ruch ten jest traktowany jak ruch jednostajnie przyspieszony z przyspieszeniem ujemnym czyli o zwrocie przeciwnym do zwrotu wektora prędkości. • Ruch niejednostajnie zmienny – to ruch, w którym prędkość ciała ulega zmianom. Zmiany te mogą dotyczyć zarówno jej wartości jak i kierunku.

17. Realizując nasz projekt podjęliśmy się wielu różnych działań, tak aby pojęcie ruchu i zagadnień z nim związanych stało się zrozumiałe dla każdego kto tutaj zajrzy! • Ruch to zdrowie, czyli nasz wywiad! • Ścigamy się – wyznaczanie szybkości średniej! • Piesza wycieczka w nieznane! • Coś dla duszy – praca plastyczna pt. „Czas”! • Zostajemy tłumaczami, czyli lekcja angielskiego! • Nasze doświadczenia z interfejsem! • Proste zadania dla każdego!

18. Ruch to zdrowie! – czyli nasz wywiad z lokalnym sportowcem Daniel Jaśkiewicz: Wiem, że piłka nożna to Twoja pasja. Ile godzin tygodniowo poświęcasz na to hobby? Piotr Jasiński: Treningi zajmują mi tygodniowo około 10 godzin. D.J.: Czy grasz w jakimś klubie piłkarskim? P.J.: Tak, reprezentuję barwy klubu LKS „Olimpia” Brzeziny. D.J.: Ile lat grasz już w tę popularną grę? P.J.: Gram już około czterech lat. D.J.: Czy uprawianie sportu wpływa pozytywnie na Twoje zdrowie? P.J.: Oczywiście! Trzeba jednak pamiętać, że sport jest zdrowy pod warunkiem, że uprawia się go z rozsądkiem i na miarę własnych możliwości.

19. D.J.: Czy wiążesz swoją przyszłość z piłka nożną? P.J.: Obecnie nie mam konkretnych planów. Będę jednak dążył do tego, aby zostać zauważonym. D.J.: Czy masz jakieś piłkarskie marzenia? P.J.: Chyba jak każdy chciałbym zagrać w Reprezentacji Polski oraz wygrać finał Ligi Mistrzów. D.J.: No to życzę spełnienia tych marzeń oraz jak najmniejszej ilości kontuzji. P.J.: Dziękuję.

20. Ścigamy się! wyznaczanie szybkości średniej • Przygotuj stoper, długopis, kalkulator i kartkę papieru. • Wyznacz trasę biegu, zmierz jej długość (s). • Zmierz czas biegu dla każdego ucznia (t). • Wyznaczając szybkość średnią podziel przebytą drogę przez czas jej pokonania, zaokrąglij wynik (V=s/t). • Przedstaw dane na wykresie V(t). • UWAGA! Stwórz arkusz kalkulacyjny obliczający szybkość średnią dla każdego ucznia! Zaoszczędzisz czas i unikniesz błędów rachunkowych!

21. Oto nasze wyniki!

22. Piesza wycieczka w nieznane! Zdjęcie satelitarne przedstawia trasę naszej wycieczki. Objęła ona trzy etapy: A-400m, B-100m, C-1400m.

23. A to nasza mapa i średnia szybkość na każdym odcinku! Nasza mapa nieco odbiega od tej satelitarnej, ale szybkości wyznaczyliśmy bardzo rzetelnie!

24. W niektórych z nas drzemie dusza artysty!!! Oto nasza praca…

25. Inni dobrze sobie radzą z językiem angielskim… • Scientists remind us that physical activity is a recipe for long life, health and medicine for many ailments.In childhood, each of us pent as much time outdoors, playing ball, playing tag, jumping rope or riding a bike. Even when it rained rubber boots jumping in thepuddles.Today colliding vortex duties, job lost the desire to have fun, running around. But each of us, despite the age and condition should play sports, which gives him pleasure and relaxation after a hard day at work.

26. A to nasze tłumaczenie… • Naukowcy uświadamiają nas, że aktywność fizyczna to przepis na długie życie, zdrowie oraz lek na wiele dolegliwości. W dzieciństwie każdy z nas spędzał jak najwięcej czasu na powietrzu, grając w piłkę, w berka, skacząc na skakance lub jeżdżąc na rowerze. Nawet gdy padał deszcz skakaliśmy w kaloszach po kałużach. Dzisiaj wpadając wir obowiązków, pracy zgubiliśmy chęć do zabawy, biegania. Jednak każdy z nas mimo wieku i kondycji powinien uprawiać sport, który da mu przyjemność i odprężenie po ciężkim dniu w pracy.

27. Eksperymenty nie tylko dla kujonów!!! • Badając rodzaje ruchów, wykonaliśmy szereg pomiarów. Wykorzystywaliśmy siebie, pomoce domowe oraz szkolne. Mierzyliśmy czas, wyliczaliśmy szybkości, drogę, przyspieszenie i opóźnienie. Często korzystaliśmy z własnoręcznie przygotowanych arkuszy kalkulacyjnych. Tworzyliśmy też wykresy. Nowością był tzw. interfejs, dzięki któremu mogliśmy szczegółowo analizować ruch ciał.

29. A oto wyniki niektórych pomiarów! Ruch jednostajnie prostoliniowy w wykonaniu ucznia Zależność położenia od czasu Zależność prędkości od czasu

30. Ruch po równi pochyłej (w górę i z powrotem) Zależność położenia od czasu Zależność prędkości od czasu

31. Spadek swobodny czapki Zależność położenia od czasu Zależność prędkości od czasu

32. Na koniec proste zadania dla każdego • Zadanie 1 • Posługując się poniższymi danymi oblicz największą odległość, na jaką może dotrzeć pszczoła, galopujący koń, oraz samolot odrzutowy w ciągu pół godziny. • Dane:Szukane: • Vp=18 km/h sp=? • Vk= 54km/h sk=? • Vs= 2200 km/h ss=? • Rozwiązanie: • Sp=Vp*t =18 km/h*0,5h=9km • Sk=Vk*t =54 km/h*0,5h=27km • Ss=Vs*t =2200 km/h*0,5h=1100km • Odp.W ciągu pół godziny pszczoła przebędzie 9km, koń 27km a samolot 1100km.

33. Zadanie 2 • Samochód przyspiesza od 0 km/h do 100 km/h w ciągu 14 s. Oblicz przyspieszenie samochodu. • Dane:Szukane: • Vp=0 km/h a=? • Vk= 100 km/h • t= 14 s • Rozwiązanie: • 100 km/h=27,8 m/s • a= Vk-Vp /t=27,8 m/s / 14 s=1,96 m/s2 • Odp. Przyspieszenie tego samochodu wynosi 1,96 m/s2.

34. Zadanie 3 • Satelita zmniejszył szybkość do 7,2 km/s i wpadł do atmosfery ziemskiej. W skutek tarcia o atmosferę uległ prawie całkowitemu wyhamowaniu w czasie 4 min. Oblicz opóźnienie i drogę, jaką przebył satelita w czasie hamowania. • Dane:Szukane: • Vp=7,2 km/s=7200 m/s a=? • Vk= 0 km/s s=? • t=4 min=240 s • Rozwiązanie: • a=Vp-Vk /t=7,2 km/s / 240 s= 0,03 km/s2 • s= at2/2=0,03 km/s2*(240 s)2=0,03 km/s2*57600 s2 / 2=1728 km/2=864 km • Odp.Opóźnienie satelity wyniosło 0,03 km/s2, a droga, jaką przebył podczas hamowania wyniosła 864 km.

35. KONIEC