1 / 16

ARCHIMEDOVA SKRUTKA

ARCHIMEDOVA SKRUTKA. Bc. Mária Nováková. Obsah prezentácie. Archimedova skrutka Kurikulárna reforma Fyzikálny princíp Archimedovej skrutky Problémové otázky Pracovný list Postup merania – Zavzdušnená pumpa Postup merania – Nezavzdušnená pumpa Záver. Archimedova skrutka.

tawana
Download Presentation

ARCHIMEDOVA SKRUTKA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ARCHIMEDOVA SKRUTKA Bc. Mária Nováková Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  2. Obsah prezentácie • Archimedova skrutka • Kurikulárna reforma • Fyzikálny princíp Archimedovej skrutky • Problémové otázky • Pracovný list • Postup merania – Zavzdušnená pumpa • Postup merania – Nezavzdušnená pumpa • Záver Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  3. Archimedova skrutka • hadička namotaná okolo valca, • fyzikálne princípy: zotrvačnosť vody, súdržnosť molekúl vody (kohézia), priľnavosť vody o steny (adhézia), skladanie a rozklad síl, • využíva sa v mnohých prístrojoch, • nie je zaradená do vyučovacieho procesu základných, stredných ani vysokých škôl. Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  4. Kurikulárna reforma • POZORNOSŤ UPRIAMENÁ NA ROZVOJ MYSLENIA ŠTUDENTOV: • získavanie nových vedomostí a zručností vlastnou skúsenosťou, • využívanie osvojených vedomostí v praxi, • hľadanie súvislostí medzi fyzikálnym princípom úlohy a získavanými vedomosťami, • PRIESTOR PRE INOVÁCIU – NETRADIČNÉ NÁMETY ÚLOH • AKTÍVNE ZAPÁJANIE ŠTUDENTOV DO CELÉHO PRIEBEHU VYUČOVACIEHO PROCESU • KOOPERÁCIA Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  5. Fyzikálny princípArchimedovej skrutky Základné pojmy: Zotrvačnosť Trecia sila Adhézia a kohézia molekúl vody Skladanie síl Sínusová veta v trojuholníku Goniometrické funkcie Parametre Archimedovej skrutky: d0 – priemer hadičky l0 – dĺžka valca n – počet závitov hadičky  – uhol, ktorý zviera Archimedova skrutka s vodorovnou rovinou α – uhol sklonu hadičky Zavzdušnená, nezavzdušnená pumpa Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  6. Fyzikálny princípArchimedovej skrutky Z rovnice si môžeme všimnúť, že ak  ≥ 90º  α, potom S ≤ 0 (S je parameter, ktorý určuje množstvo vody zachytenej v trubičke). To znamená, že kritický uhol sklonu je: c = 90º  α. Z toho vyplýva, že musíme mať  ≤ c, iba tak získame S = S(). Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  7. Problémové otázky • Ak by sme minimalizovali priľnavosť vody o steny hadičky, napríklad povoskovaním zvnútra, bolo by možné prečerpávať vodu? • Aký význam má pri činnosti Archimedovej skrutky zotrvačnosť vody? • Voda stúpa nahor, jej potenciálna energia sa zvyšuje. To znamená, že konáme prácu. Čím je daná veľkosť našej práce? • Prečo je uhol sklonu 65 osi Archimedovej skrutky voči vodorovnej rovine kritický (voda sa už neprečerpá)? • Do akej maximálnej výšky môžeme prečerpať vodu? Od akých parametrov to závisí? • Čo sa stane, ak budeme meniť uhol, ktorý zviera Archimedova skrutka s vodorovnou rovinou, do ktorej je zapichnutá? Pri ktorom uhle je čerpanie vody najefektívnejšie? • Aký vplyv na prečerpávanie vody bude mať zväčšenie vnútorného priemeru hadičky? Uhol sklonu namotanej hadičky pritom nezmeníme. Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  8. Pracovný list • Pracovný list je materiálom pre spôsob práce študentov. Postupným spĺňaním jednotlivých krokov si osvojujú princíp riešenia problémových úloh a skúmanie fyzikálnych zákonitostí. • Jednotlivé kroky: Základné pojmy Príbeh Popis pomôcok Návrh vlastnej aparatúry Postup merania Doplňujúce otázky Zhodnotenie merania Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  9. Postup meraniaZAVZDUŠNENÁ PUMPA • Hadičku husto namotajte okolo valca pod uhlom sklonu α = 15º. Vytvorte Archimedovu skrutku. • Rovnakým spôsobom vytvorte ešte jednu Archimedovu skrutku. Hadičku husto namotajte okolo valca pod uhlom sklonu α=30º. Nádobu na vodu položte na digitálne váhy a uložte do roviny horného ústia hadičky. Jednu zo skrutiek vložte do nádržky s vodou pod určitým uhlom  tak, aby pri točení valca sa do hadičky okrem vody dostal aj vonkajší vzduch. Uhol  zviera skrutka s vodorovnou rovinou, do ktorej je zapichnutá. Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  10. Postup meraniaZAVZDUŠNENÁ PUMPA • Skrutkou otáčajte, striedavo sa do nej naberá voda i vzduch a pozorujte, čo sa deje. Počas celého procesu otáčania nemeňte uhol sklonu . • Ak bude voda v poslednom závite, urobte ešte 20 otočení skrutky a odmerajte hmotnosť prečerpanej vody pre daný typ skrutky a uhol sklonu skrutky s vodorovnou rovinou. Odstráňte vodu zo skrutky. Opakujte meranie podľa krokov 4. – 6. pre rôzne sklony skrutky voči vodorovnej rovine a pre obe zostrojené skrutky. Porovnajte množstvo prečerpanej vody pri 20 otočeniach v závislosti na uhle naklonenie Archimedovej skrutky a sklone závitov. Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  11. Postup meraniaNEZAVZDUŠNENÁ PUMPA • Použite Archimedove skrutky z predchádzajúceho merania. • Rozdiel bude v tom, že skrutku vložíte do nádržky s vodou pod určitým uhlom  tak, aby bol celý prvý závit ponorený (skrutka nesmie pri otáčaní naberať vzduch). Valcom otáčajte, voda sa pritom naberá do hadičky a stúpa nahor. Ak bude voda v poslednom závite, urobte ešte 20 otočení skrutky a odmerajte hmotnosť prečerpanej vody pre daný typ skrutky a uhol sklonu skrutky s vodorovnou rovinou. Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  12. Postup meraniaNEZAVZDUŠNENÁ PUMPA • Odstráňte vodu zo skrutky. Opakujte meranie podľa krokov 2. – 4. pre rôzne sklony skrutky voči vodorovnej rovine a pre obe zostrojené skrutky. Porovnajte množstvo prečerpanej vody pri 20 otočeniach v závislosti na uhle naklonenie Archimedovej skrutky a sklone závitov. Použite rovnaké uhly sklony ako pri meraní so zavzdušnenou skrutkou. Porovnajte množstvo prečerpanej vody pri 20 otočeniach u zavzdušnenej a nezavzdušnenej pumpy. Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  13. Množstvo prečerpanej vodypri uhle sklonu α = 15° Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  14. Množstvo prečerpanej vodypri uhle sklonu α = 15° Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  15. Záver Skúmané problémy: • Uhol sklonu hadičky α • Uhol , ktorý zviera Archimedova skrutka s vodorovnou rovinou • Zavzdušnená, nezavzdušnená pumpa • Pomer vody ku vzduchu v prvom závite • Priemer hadičky d0 • Polomer valca R0 • Dĺžka Archimedovej skrutky l0 Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

  16. Ďakujem za pozornosť Mária Nováková Oddelenie didaktiky fyziky Ústav fyzikálnych vied Prírodovedecká fakulta UPJŠ v Košiciach Park Angelinum 9, 041 54 Košice, SR Festival Fyziky - Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 4.-7. máj 2010

More Related