תנועת קלעים

מטרת ההדמיה

המחשה של הגורמים המשפיעים על תנועת קלעים באוויר. במיוחד השפעת החיכוך באוויר, השפעת הפרמטרים של החפץ הנזרק כגון: צורת החפץ.

 

קישור להדמיה

http://stwww.weizmann.ac.il/ptc/applets/projectile-motion.swf

 

סוג הקובץ

Flash

להורדת Flash Player לחצו כאן

 

מקור ההדמיה

PhET – Physics Education Technology, University of Colorado, Boulder

להנחיות כלליות לשימוש בהדמיות PhET לחצו כאן

 

הסעיף המתאים בסילבוס להדמיה

דינמיקה בתנועה דו ממדית.

 

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

2.9

תנועה במישור בהשפעת כוח קבוע

-  זריקה אופקית: הרכיבים האופקיים והאנכיים של המקום, המהירות והתאוצה; התנועה הדו-ממדית.

-  זריקה משופעת.

-  הכללה לתנועה בהשפעת כוח קבוע.

 

-  ניתוח תרשים-עקבות של גוף שנזרק.

-  ניתוח סרטון ווידאו של גוף הנזרק באוויר.

4

 

למרות שתנועת קלעים אינה מהווה סעיף מפורש בסילבוס, היא מהווה דוגמה אטרקטיבית לתלמידים ליישום חומר הנלמד במכניקה. נושא החיכוך באוויר בדרך כלל אינו מופיע במפורש בחישובים שמבצע התלמיד, ובהדמיה זו ניתן לראות איכותית מה השפעתו על המסלול, וממה הוא מושפע.

 

שימוש בהוראה

כעזר בזמן הוראת הנושא (הקרנה על הלוח) של תנועה עם חיכוך, כשיעורי בית, כפעילות תלמידים (ראה דפי פעילות באנגלית שפותחו באוניברסיטת קולורדו).

 

הנחיות הפעלה

קיימים פרמטרים רבים אותם ניתן לשנות בהדמיה זו:

1.       סוג החפץ הנע – באמצעות בחירה מתוך תפריט, ניתן לבחור גופים מקובלים, כגון קליע או כדור, או אפילו גופים לא מקובלים כגון פסנתר ומכונית.

2.       זווית הירי, באמצעות כתיבת ערך הזווית (Angle).

3.       מהירות התחלתית (Initial Speed), באמצעות כתיבת ערך מספרי.

4.       מסת הגוף (Mass), באמצעות כתיבת ערך מספרי.

5.       קוטר הגוף (Diameter) באמצעות כתיבת ערך מספרי.

6.       גורם החיכוך באוויר (Dragg Coefficient) באמצעות כתיבת ערך מספרי. החיכוך בא לידי ביטוי בהדמיה רק כאשר מסומן הריבוע של התנגדות האוויר (Air Resistance).

7.       גובה התחלתי (Altitude), באמצעות כתיבת ערך מספרי.

 

כפתורי הרצת ההדמיה

מימין, בלוח הבקרה, ניתן להפעיל את ההדמיה (Fire). כל הרצה מוסיפה את מסלול הגוף על המערכת, ללא מחיקת מסלולים קודמים (כך ניתן לראות השפעת שינוי פרמטרים). ניתן למחוק את רצף המסלולים שנוצרו באמצעות לחיצה על כפתור "מחק" (Erase).

ניתן לבחור גם להשמיע צליל (Sound) במהלך הירי, באמצעות סימון הריבוע הקטן.

 

באמצעות כפתורי ה + וה - , ניתן לשנות את הסקלה של המערכת, ולהתמקד על החלק הרלבנטי.

 

ניתן לשנות את המיקום האופקי והאנכי של התותח היורה באמצעות גרירה עם העכבר של הגלגל של התותח, או הנקודה השחורה בקצהו.

 

ניתן לשנות את זווית הנטייה של התותח גם באמצעות גרירה של קנה התותח עם העכבר, והזווית המתאימה תופיע בטבלה.

ניתן להוסיף מטרה במיקום כלשהו על המסך, באמצעות גרירת הגלגל האדום הנראה בתמונה:

אם בזמן הירי הגוף הנע פוגע בגלגל, מקבלים הודעה "זכית" (Score).

ניתן להשתמש בסרגל (המופיע בתמונה) באמצעות גרירתו עם העיגול הצהוב, וניתן לשנות את הכיוון שלו במרחב באמצעות גרירת העיגול האדום בקצהו.

 

בחלק העליון של מסך ההדמיה מופיעים הערכים המספריים המתקבלים בהדמיה:

  • הטווח (Range) אליו מגיע הגוף הנורה – במטרים.
  • הגובה (Height) אליו מגיע הגוף הנורה – במטרים.
  • הזמן (Time) של תנועת הגוף – בשניות.

  Lesson plan for Projectile Motion: Introduction to Projectile Motion
  Student Directions for Projectile Motion Activity
  Computer Ballistics Lab 2
  An Investigation of Projectile Motion
  Projectile Motion
  PhET Simulation Projectile Motion Exploration
  PhET Simulation Projectile Motion Exploration: Answers
  PROJECTILE LAB - formal
  How Does The Angle Of Projection Affect The Range Of A Projectile?
  Projectile Motion – The Basic Flight Path
  Projectile Motion – Gravity and Air Resistance
  Projectile Motion Lab
  Investigating Projectile Motion
  Projectile Lab Simulation

יישומונים נוספים