Μάθημα : Φυσική Β΄ Γυμνασίου τμήματα Β1-Β2-Β3

Δραστηριότητα με στόχο την εξοικείωση των μαθητών με τον τρόπο προσδιορισμού της θέσης ενός αντικειμένου. Το μαθησιακό αντικείμενο δίνει τη δυνατότητα στους μαθητές να μετακινήσουν ένα κιβώτιο είτε σε ευθεία, κατά μήκος ενός άξονα, είτε στο επίπεδο και να παρατηρήσουν τις συντεταγμένες ή/και τη θέση του.

Άσκηση με στόχο την κατανόηση της έννοιας της θέσης ή συντεταγμένης ενός αντικειμένου. Το μαθησιακό αντικείμενο δίνει τη δυνατότητα στον χρήστη να εξασκηθεί, τοποθετώντας σε πέντε διαφορετικές θέσεις τον εικονιζόμενο πιγκουίνο.

Οπτικοποίηση με στόχο την υποστήριξη της κατανόησης της έννοιας της μετατόπισης. Μετακινώντας τον χαρακτήρα στον άξονα, παρουσιάζεται ο υπολογισμός της μετατόπισής του.

Δραστηριότητα εξάσκησης με στόχο την κατανόηση της ευθύγραμμης μετατόπισης (μεταβολής της θέσης).

Δραστηριότητα με στόχο την εξοικείωση των μαθητών με την έννοια της μετατόπισης. Το μαθησιακό αντικείμενο δίνει τη δυνατότητα στους μαθητές να μετακινήσουν ένα κιβώτιο είτε σε ευθεία, κατά μήκος ενός άξονα, είτε στο επίπεδο και να παρατηρήσουν την αρχική και την τελική του θέση, καθώς και τη μετατόπιση.

Εφαρμογή με την οποία μπορούμε να μελετήσουμε την θέση και την μετατόπιση ενός σώματος σε ευθύγραμμες κινήσεις. Μπορείς να σύρεις ως σημεία αναφοράς τα αντικείμενα που βρίσκονται στην κάτω σειρά πάνω στον άξονα. Μπορείς επίσεις να σύρεις το άτομο που κάνει πατίνι καθώς και τον άξονα. Για συνεχής μετατοπίσεις επίλεξε το αντίστοιχο πλήκτρο. Με το πλήκτρο επανεκκίνηση διαγράφονται οι μετατοπίσεις.

Εφαρμογή με την οποία μπορούμε να μελετήσουμε την έννοια τροχιά καθώς και την διαφορά μεταξύ των εννοιών «μέτρο μετατόπισης» και «μήκος διαδρομής». Μπορείς να σύρεις το κίτρινο και το μαύρο σημείο για να δεις την τροχιά και να σχεδιάσεις την μετατόπιση του σημείου. Με το πάτημα του πλήκτρου play επαναλαμβάνεται η διαδρομή και σχεδιάζεται η μετατόπιση του σώματος.

Προσομοίωση της κίνησης μια μέλισσας, στην οποία αποτυπώνεται η μετατόπιση και η τροχιά που διαγράφει.

Με την συγκεκριμένη προσομοίωση μπορούμε να μελετήσουμε την μέση ταχύτητα ενός αντικειμένου το οποίο μπορεί να κινείται στο επίπεδο. Μπορούμε να σύρουμε το αντικείμενο και να ρυθμίσουμε το χρονικό διάστημα στο οποίο θα αφήνεται το ίχνος με τις απαραίτητες πληροφορίες. Αν είναι πατημένο το ctrl ή το shift τότε το αντικείμενο κινείται μόνο κατακόρυφα ή οριζόντια αντίστοιχα.

Μπορείς να σύρεις τα σημεία που αντιστοιχούν στις χρονικές στιγμές t, t₁, t₂ για να καθορίσεις το χρονικό διάστημα στο οποίο θα υπολογιστεί η μέση ταχύτητα.

Παρακολούθησε πάνω στο χάρτη της Ελλάδας τη διαδρομή ενός αυτοκινήτου από τη Θεσσαλονίκη στην Αθήνα και απάντησε σε ερωτήσεις αυτοαξιολόγησης σχετικές με τη διάρκεια του ταξιδιού και τη μέση ταχύτητα του αυτοκινήτου.

Εργαστηριακή δραστηριότητα: «Μελέτη των ευθύγραμμων κινήσεων».

Προσομοίωση με την οποία μπορούμε να μελετήσουμε την ευθύγραμμη ομαλή κίνηση. Δηλαδή την κίνηση ενός σώματος πάνω σε μία ευθεία γραμμή, με σταθερή ταχύτητα (χωρίς "γκαζώματα" και χωρίς "φρεναρίσματα").

Με το ποντίκι κινούμε το ένα βιβλίο πάνω στο άλλο, και βλέπουμε τα άτομα του εξωτερικής επιφάνειας του ενός Σώματος, να αλληλεπιδρούν με τα άτομα της ύλης του άλλου Σώματος. Το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης αυτής, είναι η δυσκολία που νιώθουμε εμείς, στην προσπάθειά μας να θέσουμε τα σώματα σε κίνηση μεταξύ τους. Η δύναμη λοιπόν της Τριβής πάντα δυσκολεύει την κίνηση των Σωμάτων και για αυτό την σχεδιάζομε να είναι πάντα αντίθετη στην κατεύθυνση της κίνησης που εμείς θέλουμε να δώσουμε στο σώμα που μας ενδιαφέρει να κινηθεί. Όσο πιο μεγάλη είναι η δύναμη αυτή, τότε κατά την κίνηση των σωμάτων χάνεται ενέργεια από την δική μας προσπάθεια (εμείς σπρώχνουμε τα σώματα - εμείς κουραζόμαστε να τα θέσουμε σε κίνηση) και μετατρέπεται σε θερμότητα την οποία μπορούμε να δούμε στην εφαρμογή με την αύξηση της θερμοκρασίας στο θερμόμετρο. Επίσης όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, μπορούμε να παρατηρήσουμε την αύξηση της κίνησης που κάνουν τα άτομα (από τα οποία αποτελείται το κάθε σώμα) γύρω πάντα από μία συγκεκριμένη θέση που έχουν μέσα στο στερεό - θέση ισορροπίας).

Αυτό το βίντεο κλιπ λαμβάνει χώρα στο εργαστήριο φυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών. Οι μαθητές εξοικειώνονται με την έννοια του μικρόκοσμου. Με γραφικά πειράματα επεξεργάζονται φυσικά φαινόμενα, όπως οι δυνάμεις.

Δραστηριότητα με 4 ασκήσεις που αφορούν τη σχεδίαση γνωστών δυνάμεων, όπως βάρος, τριβή, κάθετη αντίδραση και τάση νήματος.

Εισαγωγή - Συστήματα ελατηρίων - Ενέργεια

Διαλέγουμε τον πλανήτη που θέλουμε, και έπειτα κρεμάμε διαδοχικά διάφορες μάζες (m) στο δυναμόμετρο. Η εφαρμογή αυτή μας δείχνει με πόσα Newton "τραβάει" αυτός ο πλανήτης την συνολική μάζα (που εμείς κρεμάσαμε στο δυναμόμετρο) προς το κέντρο του. Δηλαδή βλέπουμε ότι το βάρος (weight) μίας συγκεκριμένης μάζας, εξαρτάται από τον πλανήτη στον οποίο βρισκόμαστε. Η μάζα είναι πάντα σταθερή, το βάρος όμως εξαρτάται από τον πλανήτη στον οποίο βρισκόμαστε. Την μάζα m, την μετράμε σε κιλά Kg, ενώ το βάρος το μετράμε σε μονάδες Newton προς τιμή του Sir Isaak Newton που ανακάλυψε τον νόμο της παγκόσμιας έλξης.

Διαλέγοντας νέο πλανήτη, βλέπουμε την επιτάχυνση της βαρύτητας που έχει ο πλανήτης που διαλέξαμε. Το g μας δείχνει με πόσα Newton "τραβάει" ο πλανήτης αυτός το κάθε κιλό μάζας που βρίσκεται στην επιφάνειά του. Δηλαδή πόσο "δυνατά" τραβάει αυτός ο πλανήτης το κάθε κιλό Kg μάζας που βρίσκεται στην επιφάνειάς του. Για αυτό και οι μονάδες μέτρησης του g είναι Newton / Kg. 'Ετσι αν η μάζα μας είναι 87 κιλά, δηλαδή 87 Kg, τότε το βάρος μας στον πλανήτη αυτόν που διαλέξαμε, θα είναι 87 φορές το g του πλανήτη !!! 

Το g έχει επίσης ισοδύναμες μονάδες m/sec² (το οποίο διαβάζεται, μέτρα ανά δευτερόλεπτο στο τετράγωνο) και λέγεται επιτάχυνση της βαρύτητας στον πλανήτη αυτόν γιατί μας δίνει και μία ακόμη πληροφορία: μας λέει κατά πόσο αυξάνεται κάθε δευτερόλεπτο που περνάει, η ταχύτητα ενός σώματος το οποίο κάνει ελεύθερη πτώση κοντά στην επιφάνεια του πλανήτη. Στην γη, το g είναι περίπου 9,8 m/sec². Αυτό σημαίνει ότι ένα σώμα, οποιαδήποτε μάζα και αν έχει, όταν κάνει ελεύθερη πτώση κοντά στην επιφάνεια της γης, η ταχύτητά του καθώς θα πέφτει, θα αυξάνεται κάθε δευτερόλεπτο κατά 9,8 m/sec.

Συνήθως για ευκολία στις πράξεις μας, για το g της γης χρησιμοποιούμε τον αριθμό 10 αντί 9,8. 'Ετσι υπολογίζουμε γρήγορα και απλά το Βάρος μας στην γη, να είναι όσα κιλά μας δείχνει η ζυγαριά ότι είμαστε, επί τον αριθμό 10. Τόσο απλά βρίσκουμε το βάρος μας στην γη. Πολλαπλασιάζοντας την μάζα μας με το 10. Παράδειγμα, αν η μάζα μου είναι 87 Kg, (δηλαδή αν η ζυγαριά δείχνει ότι είμαι 87 κιλά), τότε το βάρος μου είναι 87 επί το 10, δηλαδή 870 Newton. Δεν ξεχνάμε ότι το βάρος είναι δύναμη και πάντα θα το μετράμε σε μονάδες Newton.

Οπτικοποίηση της βαρυτικής δυναμικής ενέργειας στη Γη και τη Σελήνη. Στόχος του μαθησιακού αντικειμένου είναι η εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τους παράγοντες που μεταβάλλουν τη βαρυτική δυναμική ενέργεια ενός σώματος.

Τριβή

Κεκλιμένο επίπεδο, δυνάμεις και κίνηση

Πρόσθεση Διανυσμάτων - Συνισταμένη

Οπτικοποίηση του αλγορίθμου σχεδίασης της συνισταμένης δύο δυνάμεων (και εν γένει δύο διανυσμάτων), με συνοδευτική παρουσίαση. Στόχος του μαθησιακού αντικειμένου είναι να κατανοήσουν οι μαθητές τη διαδικασία σύνθεσης δύο διανυσμάτων.

Στο πάνω μέρος του παραθύρου φαίνεται ο τρόπος με τον οποίο βρίσκουμε την συνισταμένη δύο διανυσμάτων.

Στο κάτω μέρος του παραθύρου σχεδιάστε μόνοι σας την συνισταμένη.

Εξερεύνηση σε μία διάσταση

Εξερεύνηση σε 2 διαστάσεις

Εργαστήριο

Εξισώσεις

Βίντεο για την Ατμοσφαιρική πίεση.

Βίντεο που παρουσιάζει πείραμα στο οποίο φαίνεται πώς η διαφορά πίεσης επιδρά σε ένα υλικό σώμα και συγκεκριμένα πώς η διαφορά πίεσης στο εξωτερικό και το εσωτερικό ενός μπουκαλιού αναγκάζει ένα αυγό να εισέλθει στο μπουκάλι.

Το βίντεο παρουσιάζει πείραμα στο οποίο η διαφορά μεταξύ ατμοσφαιρικής και υδροστατικής πίεσης "αναγκάζει" ένα αναποδογυρισμένο ποτήρι νερού να μην πέφτει.

Προσομοίωση της μετάδοσης των πιέσεων στα υγρά (υδραυλικό πιεστήριο). Στόχος του μαθησιακού αντικειμένου είναι η εξοικείωση των μαθητών με την αρχή του Pascal.

Διαδραστικό βίντεο για την Άνωση.

Διαδραστικό βίντεο με την ιστορία του Αρχιμήδη και την ανακάλυψή του.

Διαδραστική παρουσίαση για τον ορισμό και υπολογισμό της Άνωσης.

Ερώτηση πολλαπλής επιλογής στην Άνωση

Εκφράσεις τύπου σωστό/λάθος