Μάθημα : ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ - ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ (Β ΜΗΧ)

Προσομοίωση του κινηματικού μηχανισμού εμβόλου - διωστήρα - στροφάλου μιας μηχανής εσωτερικής καύσης και δραστηριότητες διερεύνησης, μέσω των οποίων προσεγγίζεται η φυσική έννοια της ροπής δύναμης. Μέσα από την αλληλεπίδραση με το μαθησιακό αντικείμενο, δίνεται η δυνατότητα στον χρήστη να συσχετίσει άμεσα τις αναπαραστάσεις με τις φυσικές έννοιες, να διακρίνει τους ρόλους των μεταβλητών μεγεθών, να εξαγάγει συμπεράσματα πάνω στη μαθηματική έκφραση των αποτελεσμάτων και να ερμηνεύσει τον τρόπο λειτουργίας του κινηματικού μηχανισμού. Πιο αναλυτικά, το μαθησιακό αντικείμενο περιλαμβάνει μια προσομοίωση του κινηματικού μηχανισμού εμβόλου - διωστήρα - στροφάλου, με δυνατότητα μεταβολής των βασικών γεωμετρικών χαρακτηριστικών. Ακόμη, παρέχεται η δυνατότητα μεταβολής και του μεγέθους της δύναμης, η ροπή της οποίας μεταφέρεται, μέσω του μηχανισμού, στον στροφαλοφόρο άξονα της μηχανής. Στο μαθησιακό αντικείμενο περιλαμβάνονται, επίσης, στοιχεία θεωρίας και προτείνονται δραστηριότητες διερεύνησης.

Προσομοίωση και δραστηριότητες διερεύνησης, με θέμα αφενός την παραγωγή κινητήριας δύναμης στον θάλαμο καύσης μιας μηχανής εσωτερικής καύσης και αφετέρου τον μετασχηματισμό της σε ροπή στρέψης, μέσω του κινηματικού μηχανισμού εμβόλου - διωστήρα - στροφάλου. Μέσα από την αλληλεπίδραση με το μαθησιακό αντικείμενο, δίνεται η δυνατότητα στον χρήστη να συσχετίσει άμεσα τις αναπαραστάσεις με τις φυσικές έννοιες, να διακρίνει τους ρόλους των μεταβλητών μεγεθών, να εξαγάγει συμπεράσματα πάνω στη μαθηματική έκφραση των αποτελεσμάτων, καθώς και να ερμηνεύσει τη διαδικασία παραγωγής και μεταφοράς της κινητήριας δύναμης σε μια μηχανή εσωτερικής καύσης. Πιο αναλυτικά, το μαθησιακό αντικείμενο περιλαμβάνει μια προσομοίωση της παραγωγής κινητήριας δύναμης στον θάλαμο καύσης μιας μηχανής εσωτερικής καύσης. Στον χρήστη δίνεται η δυνατότητα να μεταβάλει τη διάμετρο του εμβόλου, επιλέγοντας διαφορετικό τύπο οχήματος, και να ελέγξει τα βασικά γεωμετρικά χαρακτηριστικά του μηχανισμού εμβόλου - διωστήρα - στροφάλου. Ακόμη, παρέχεται η δυνατότητα μεταβολής του μεγέθους της πίεσης των αερίων που παράγουν την κινητήρια δύναμη. Στο μαθησιακό αντικείμενο περιλαμβάνονται, επίσης, στοιχεία θεωρίας και προτείνονται δραστηριότητες διερεύνησης.

Προσομοίωση μιας διάταξης διπλής τροχαλίας και δραστηριότητες διερεύνησης. Στόχος του μαθησιακού αντικειμένου είναι να συσχετίσει άμεσα ο χρήστης τις αναπαραστάσεις με τις αντίστοιχες φυσικές έννοιες, μέσα από τον τρόπο που ανταποκρίνεται το σύστημα των σωμάτων στις μεταβολές των φυσικών μεγεθών. Επιπρόσθετα, η απευθείας επαφή με τους συμβολισμούς του αντικειμένου επιτρέπει στον χρήστη να ανακαλύψει τη φυσική σημασία τους και, με τη διαδικασία του πειραματισμού, να αναπτύξει κριτική συμπεριφορά και σκέψη. Πιο αναλυτικά, το μαθησιακό αντικείμενο περιλαμβάνει την προσομοίωση μιας διάταξης διπλής τροχαλίας, από την οποία κρέμονται, μέσω συρματόσχοινου, δύο σώματα μεταβλητής μάζας. Ο χρήστης μπορεί να μεταβάλει μια σειρά μεγεθών (μάζα, επιτάχυνση της βαρύτητας και απόσταση) τα οποία επηρεάζουν δυναμικά τις διαστάσεις του αντικειμένου και την κινητική του κατάσταση. Στο μαθησιακό αντικείμενο περιλαμβάνονται, επίσης, στοιχεία θεωρίας και προτείνονται δραστηριότητες εφαρμογής και διερεύνησης.

Προσομοίωση της λειτουργίας ενός συστήματος διπλής τροχαλίας και δραστηριότητες διερεύνησης. Στόχος του μαθησιακού αντικειμένου είναι να συσχετίσει άμεσα ο χρήστης τις αναπαραστάσεις με τις αντίστοιχες φυσικές έννοιες, μέσα από τον τρόπο που ανταποκρίνεται το σύστημα των σωμάτων στις μεταβολές των φυσικών μεγεθών. Επιπρόσθετα, η απευθείας επαφή με τους συμβολισμούς του αντικειμένου επιτρέπει στον χρήστη να ανακαλύψει τη φυσική σημασία τους και, με τη διαδικασία του πειραματισμού, να αναπτύξει κριτική συμπεριφορά και σκέψη. Πιο αναλυτικά, το μαθησιακό αντικείμενο περιλαμβάνει μια προσομοίωση της λειτουργίας ενός συστήματος τροχαλιών, που επηρεάζεται αφενός από τις δυνάμεις που επιδρούν σε αυτό και αφετέρου από τις αντίστοιχες αποστάσεις τους από τον άξονα περιστροφής. Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να επέμβει στα χαρακτηριστικά μεγέθη του αντικειμένου, παρατηρώντας ταυτόχρονα τις αλλαγές που προκαλεί τόσο στα γεωμετρικά στοιχεία του όσο και στην κινητική του κατάσταση. Στο μαθησιακό αντικείμενο περιλαμβάνονται, επίσης, στοιχεία θεωρίας και προτείνονται δραστηριότητες εφαρμογής και διερεύνησης.

Οπτικοποίηση της κατασκευής μιας αμφιέρειστης δοκού που καταπονείται από συγκεντρωμένο φορτίο. Στόχος του μαθησιακού αντικειμένου είναι να πειραματιστεί ο χρήστης με το υπολογιστικό μοντέλο επίλυσης του συστήματος δυνάμεων και να εξαγάγει συμπεράσματα όσον αφορά στη σχέση των φυσικών μεγεθών που αποτυπώνονται σε αυτό. Συγκεκριμένα, ο χρήστης, μεταβάλλοντας το διάνυσμα του φορτίου (εξωτερική δύναμη), επηρεάζει δυναμικά τα διανύσματα των αντιδράσεων στήριξης της δοκού (εσωτερικές δυνάμεις), καθώς και τη διαγραμματική έκφραση των εντατικών μεγεθών των τεμνουσών δυνάμεων και των καμπτικών ροπών που καταπονούν τον φορέα. Στο μαθησιακό αντικείμενο περιλαμβάνονται, επίσης, στοιχεία θεωρίας και προτείνονται δραστηριότητες εφαρμογής και διερεύνησης.