Филиал МБОУ "Чернухинская СШ" - Пошатовская ОШ        6+

Вторник, 26.09.2017, 17:44




Приветствуем Вас Гость | RSS | Главная | Регистрация | Вход


Специальный раздел «Сведения об образовательной организации»

Главная » Файлы » методическая копилка учителей » физика и информатика


Крылатые качели
[ Скачать с сервера (13.84Mb) ] 20.04.2010, 22:56
Работа по физике на тему "Колебания", выполненная ученицей 5 класса Аленой Новиковой , занявшая 2 место во всероссийском конкурсе "Я - исследователь"
Подробные материалы к этой работе можно посмотреть на сайте учителя физики "Моим ученикам"
 Сама работа



Текст выступления, сопровождавший презентацию и демонстрацию моделей:
Моя работа называется «Крылатые качели» (Титульная видеозаставка). Однажды, качаясь на качелях, я задумалась, какими способами можно раскачиваться. Понаблюдав за другими и произведя расспросы, я выяснила, что есть 4 способа. (Стенд: «Способы раскачивания») Кто-то сильный может сильно толкнуть  или высоко поднять тебя вместе с сидением и опустить. Кто-то послабее может раскачивать, толкая потихоньку в такт качаний качелей. Когда же толкать некому, можно раскачаться, приседая, когда движешься вниз, и, выпрямляясь, когда движешься вверх. Но раскачиваться стоя опасно, поэтому лучше раскачиваться сидя, вытягивая  ноги, когда движешься вперед, и, подгибая, когда движешься назад.            
У нас дома есть часы с маятником, который тоже качается. И я знаю, что, чтобы эти часы ходили, нужно подтянуть гирьки вверх и качнуть сам маятник. Сначала я решила выяснить, а почему маятник начинает качаться, если его отклонить. (Стенд: «Равновесие») От учителя физики я узнала, что есть три  состояния равновесия: неустойчивое, безразличное и устойчивое. И что равновесие будет устойчивым тогда, когда главная тяжесть находится внизу. (Модель «Звездочет и Соня») Поэтому вот этого Воина трудно уложить. А вот Соня будет лежать на любом боку. (Модель «Круг») Этот круг качается, но если мы его прикрепим за середину, он будет только вращаться. Если же к краю прицепить грузик, круг снова начнет качаться. Так же и качели. (Стенд «Изменения при качаниях») Когда качели отклоняем из устойчивого состояния, возникает сила, которая стремится вернуть их. Возвращающиеся качели набирают большую скорость и проскакивают мимо своего равновесного состояния. Тогда они снова пытаются вернуться и снова проскакивают. Так получаются колебательные движения. На этом основан 1 способ раскачивания. (Стенд «1 Способ»)  Однако, если меня никто больше не подтолкнет, качели мои остановятся. Я узнала, что это происходит из-за сопротивления. (Стенд «Сопротивление») От чего оно зависит, рассмотрим на моделях. Тяжелый предмет сложнее остановить. (Модель «Ватный шарик») Поэтому ватный шарик остановится быстрее. (Модель «Шарик с крылышками») Еще сопротивление зависит от площади поверхности. Шарик с крылышками тоже остановится быстрее. Так что крылатые качели, о которых поется в популярной песне, качаться не будут. (Модель «Шарик в воде») Еще сопротивление зависит от среды. Так, шарик, который только что качался долго, в воде остановится почти сразу. (Стенд «Вынуждающая сила») Чтобы маятник не останавливался, нужна вынуждающая сила, действующая ритмично и неизменяющаяся. В рассмотренных нами часах такой силой является притяжение гири к Земле. (Модель часов с анкерным устройством.) В этих часах есть анкерное устройство, которое переводит эту силу в действующую ритмично. Так же ритмично мы должны действовать во втором способе раскачивания. (Стенд «2 способ») Я узнала, что если вынуждающая сила действует в такт колебаниям самого маятника, то получается резонанс (Стенд «Резонанс»),  который может принести как пользу, например, в музыкальных инструментах, так и вред. Был случай, когда строевой шаг солдат совпал с собственными колебаниями моста и этот мост рухнул. (Модель «Трое на качелях») Для демонстрации этого свойства я выполнила такую модель. Если мы качнем первую куклу, то скоро раскачается и третья. А вот   средняя качаться не будет, у ее качелей длиннее нить. Чтобы узнать, причем здесь длина нити, я  выполнила следующий опыт. Изменяя длину нити, я каждый раз замеряла время одного колебания, оно называется периодом. И получила, что, чем длиннее нить, тем больше время одного колебания. (Стенд: Таблицы.) Еще с помощью подобных экспериментов я узнала, что время одного колебания не зависит от тяжести качающегося предмета, и при небольших отклонениях не зависит от величины отклонения. (Модель «Лисичка и белочка») Так, лисичка качается медленнее белочки, но не из-за того, что она тяжелее. Если качели лисички будут короче, то и качаться она будет быстрее (Модель «Маятник Фуко») А вот эта собачка, качаясь потихоньку, вдруг начинает раскачиваться сильнее. А фокус весь в том, что мы меняем длину нити. Эта модель  соответствует 3 способу раскачивания. (Стенд «3 способ»), в котором мы, опуская и поднимая центр тяжести, меняем длину веревки. Объяснить все способы раскачивания можно еще с энергетической точки зрения. Я заметила, что тот, кто раскачивает качели, устает,  это значит, тратится энергия. Из электронных уроков я узнала, что энергия притяжения к Земле называется потенциальной, и чем выше мы поднимем предмет, тем большей потенциальной энергией он обладает. А энергия движения называется кинетической. И чем больше скорость, тем больше кинетическая энергия. Эти виды энергии могут переходить друг в друга. Так, когда мы грузик маятника отклоняем, мы задаем ему потенциальную энергию. Когда этот грузик оказывается внизу, его потенциальная энергия переходит в кинетическую. (Игрушка «Йо-йо» Маятник Максвелла) На модели маятника Максвелла происходит то же самое: Потенциальная энергия круга переходит в его кинетическую, за счет чего круг снова поднимается. (Стенд «4 способ») Выпрямляя ноги в 4 способе раскачивания, я, смещаю центр тяжести выше, увеличивая потенциальную энергию за счет работы моих ног. (Стенд «4 способа») Итак, я сделала вывод, что чтобы раскачать качели, нужна энергия. В 3 и 4 способах нужен первоначальный толчок, а в 1 способе нужно добавлять энергию, чтобы наши качели не останавливались. (Стенд «Зависимость от притяжения») Еще одна задача, которую я ставила в начале исследования, узнать, как качаться быстрее подруги. Я выяснила, что для этого надо, чтобы мои качели были короче, чтобы подруга сильно отклонилась, или чтобы мои качели находились севернее или в яме. Этот вывод я сделала, когда от папы узнала, что период колебаний зависит еще от притяжения к Земле. В процессе работы я узнала еще много интересного о маятниках. (Модель «Маятник Фуко») 1) Так при повороте подставки, маятник продолжает колебаться в том же направлении.  Это свойство маятника открыл французский физик Фуко. 2) Вместе учениками 9 класса я рассмотрела связь колебаний с движением по окружности с помощью экспериментов и программы, которую составил мой старший брат и придумала соответствующий этому умывальник и виртуальный прибор для получения графиков движения. 3) Кроме того мы рассмотрели сложные колебания, модель которых мне хочется вам показать. (Модель «Воронка с песком») Здесь мы видим, что песочный след получается в виде интересного узора. Такие узоры могут получиться разными. (Таблица «Фигуры Лиссажу») Называются они фигурами Лиссажу. (Модель «Магнитная пчелка») Такие же колебания получаются при движении магнитной пчелки над цветком. В заключение хочу сказать, что в процессе исследовательской работы, я выполняла и творческую: создала немало моделей колебательных игрушек для детей детского сада и придумала новые интересные качели. Остается добавить, что в процессе этой работы я много читала и экспериментировала с виртуальными колебательными системами.

Категория: физика и информатика | Добавил: poshatovooosh
Просмотров: 2026 | Загрузок: 264 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Каталог файлов

Форма входа

Приемная
директора

Приемная директора
Виртуальный
музей

Школьный музей
Встреча
выпускников

Встреча выпускников

Учитель-
ская

Учительская

Учени-
ческая

Ученическое самоуправление

Родитель-
ская

Родительский комитет

Наш опрос

Какими качествами в первую очередь должен обладать современный учитель? (укажите не более пяти)
Всего ответов: 183

Счетчики и рейтинги сайта

Нижний Новгород Online
Яндекс.Метрика


Пользователь №
На сайте: дней
Личных сообщений:
Пользователей: 187
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Счетчик
материалов
сайта:


Коментарии: 97
Форум: 58/235
Фотоальбом: 672
Календарь мероприятий: 32
Школьные новости: 240
Творческие работы: 374
Статьи о школе и поселке: 32
Каталог сайтов: 93
Наши победы: 80
Вопросы-ответы: 4
Гостевая книга: 15
Тесты: 1

Поиск