Експериментальна робота " Дослідження коливань нитяного маятника, визначення площі парти за допомогою нитяного маятника".

Експериментальна робота (STEM урок).

Тема: Дослідження коливань нитяного маятника, визначення площі парти за допомогою нитяного маятника.

Мета:

Навчальна: узагальнення та систематизація знань з теми «Коливання. Маятники», дослідницька діяльність: виготовити нитяний маятник, визначити за його допомогою площу парти, використовуючи формулу Гюйгенса, переконатися в її справедливості, застосувати отримані значення для розв’язання задачі практичного змісту.

Розвиваюча:  розвивати вміння: пояснювати; встановлювати закономірності;самостійно знаходити причинно-наслідкові зв’язки (робити висновки); розвивати творчі здібності.

Виховна:сприяти формуванню пізнавального інтересу до фізики; виховувати гармонійно розвинену особистість, ,виховувати уважність, зібраність, спостережливість.

Тип уроку: узагальнення і систематизація знань, STEM урок.

Обладнання: штатив з муфтою і лапкою, тягарець, котушка ниток, секундомір, вимірювальна стрічка, комп’ютер, проектор.

Хід уроку.

І. Актуалізація опорних знань.

1. Який рух називають коливальним?
2. Які ми знаємо види коливальних рухів?
3. Що таке період і частота коливального руху, якими формулами вони визначаються?
4. Що таке математичний маятник, які коливання він здійснює?
5. Записати формулу Гюйгенса.
6. Чому дорівнює прискорення вільного падіння?

ІІ. Постановка проблемної задачі.

Перед нами стоїть задача пофарбувати парти в класі. Нам потрібно порахувати, скільки фарби нам для цього знадобиться.

На сайті знаходимо інтернет магазин, який продає матеріали для будівництва і обираємо фарбу. В описі до товару знаходимо розхід фарби.

Для того, щоб порахувати, скільки фарби нам знадобиться, ми повинні знати площу поверхонь, які ми будемо фарбувати, тобто треба визначити площу однієї парти і помножити отримане значення на кількість парт. Спочатку нам потрібно знайти довжину і ширину парти. Уявимо собі, що ми не маємо вимірювальної стрічки або іншого приладу, за допомогою якого можна визначити довжину та ширину парти. Як нам знайти ці величини, користуючись ниткою, важком та секундоміром?

ІІІ. Обговорення способів розв’язання проблемної задачі.

Для визначення довжини та ширини парти виготовимо з нитки та важка математичний маятник, довжина якого дорівнює довжині парти. До одного кінця нитки прив’язуємо тягарець і прикладаючи нитку до парти відміряємо потрібну довжину. Ставимо мітку і обрізаємо нитку, залишивши кінець для того, щоб прив’язати маятник до штатива.

З формули Гюйгенса виводимо формулу для обчислення довжини маятника:

       ℓ=.

Врахувавши, що g≈π², отримаємо робочу формулу для обчислення довжини маятника:

ℓ=.

Період маятника знайдемо експериментально, здійснивши N коливань за час t і скориставшись формулою для визначення періоду коливань.

Т=.

Визначивши аналогічним чином ширину парти знайдемо площу за формулою

S=ab .

Перевіримо точність наших вимірювань за допомогою мірної стрічки.

Визначивши площу однієї парти, знайдемо площу всієї поверхні, яку нам потрібно пофарбувати і користуючись даними про розхід фарби, порахуємо кількість фарби, яку необхідно придбати.

ІV. Виконання роботи.

Роботу учні виконують групами, результати вимірювань заносимо до таблиці.

Ширина:

Т=

ℓ=

Довжина:

Т=

ℓ=

Площа однієї парти:

S=

Загальна площа:

S=

Витрата фарби:

Після цього робимо заміри парти за рулеткою і перевіряємо точність наших розрахунків.

V. Висновок

Робимо висновок, у якому зазначаємо наскільки точність наших результатів відповідає нашій практичній задачі.

Прізвище, ім’я _______________________________________

Експериментальна робота (STEM урок).

Тема: Дослідження коливань нитяного маятника, визначення площі парти за допомогою нитяного маятника.

Мета: виготовити нитяний маятник, визначити за його допомогою площу парти, використовуючи формулу Гюйгенса, переконатися в її справедливості, застосувати отримані значення для розв’язання задачі практичного змісту.

Обладнання: штатив з муфтою і лапкою, тягарець, котушка ниток, секундомір, вимірювальна стрічка, комп’ютер, проектор.

Хід роботи:

1. Формули, необхідні для виконання роботи:

2.

Ширина:

Т=

ℓ=

Довжина:

Т=

ℓ=

Площа однієї парти:

S=

Загальна площа:

S=

Витрата фарби: