אתר מורי פיזיקה - עמוד הבית

 

 

 

מטרת ההדמיה

הבנת מושגים הקשורים בהתנהגות גלים המתקדמים במיתר. הדמיה זו מתאימה כהדגמה על הלוח בזמן הוראה ראשונית של גלים במיתר. ניתן להראות בהדמיה את תנועת הגל במיתר בהילוך איטי, להזיז את קצה המיתר ליצירת גל או פולס מתקדם, ניתן להשתמש במיתר חופשי, קשור בצד אחד, או קשור בשני הצדדים. ניתן לשנות את התדירות והמשרעת של הגל. למעשה, את כל הנושאים הקשורים בתנועה של גל בממד אחד ניתן להדגים בהדמיה זו.

 

קישור להדמיה

למעבר להדמיה לחץ כאן

סוג הקובץ

HTML5

 

מקור ההדמיה

PhET – Physics Education Technology, University of Colorado, Boulder

 

להנחיות כלליות לשימוש בהדמיות PhET לחצו כאן

 

הסעיף המתאים בסילבוס להדמיה

גלים במיתר:

 

 

שימוש בהוראה

• כעזר בזמן הוראת הנושא (הקרנה על הלוח) של גלים במיתר.
• כשיעורי בית בייחוד כמשחק להגברת התעניינות התלמידים, יצירת אתגרים מחשבתיים.
• כפעילות תלמידים.

(ראה קבצי דוגמאות של דפי פעילות, באנגלית, שפותחו על ידי מורים בארה"ב והורדו באישור מהאתר באוניברסיטת קולורדו).

 

הנחיות הפעלה

 

במסך הפתיחה יש הוראה להזיז את "מפתח הצינורות" (Wiggle Wrench), המחזיק את קצה המיתר הניתן להזזה (קצה שני של המיתר קשור קבוע).

 

המערכת כוללת פרמטרים רבים שניתן לשנות.

 

חלק מהשינויים מבוצעים באמצעות סימון שינוי הבחירה, בין: הפעלה ידנית (Manual), לבין תנודות (Oscilate), לבין פולס בודד (Pulse), כפי שרואים בתמונה הבאה:

 

או הבחירה בין: קצה קשור (Fixed End), קצה חופשי (Loose End), וללא קצה (No End), כפי שרואים בתמונה הבאה:

 

שינוי בפרמטרים אחרים, כגון מידת הנחתת האות (Damping), או שינוי המתיחות (tension) במיתר, מבוצע באמצעות גרירת הזחלן על הסקלה, כפי שניתן לראות בתמונה הבאה:

 

 

ניתן להציג על המסך, באמצעות סימון הריבוע המתאים בתפריט, גם סרגל (Ruler) – אנכי ואופקי, וגם שעון (Timer), המאפשרים לבצע מדידות על המסך.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ניתן בכל שלב לעצור את ההדמיה באמצעות לחיצה על כפתור "עצור/המשך" (Pause/Play), כפי שנראה בתמונה:

 

דוגמה למסך המתאר התחלת פולס בודד, בהפעלה ידנית, נראית בתמונה הבאה:

 

 

 

 

דוגמה להתקדמות גל רציף במיתר (Oscillate), עם קצה קשור, נראית בתמונה הבאה:

 

התפריט מאפשר, באמצעות גרירת הזחלן המתאים, שינוי המתיחות (Tension) במיתר, שינוי ההנחתה (Damping) של האות המתקדם, שינוי תדירות (Frequency) האות המתקדם, ושינוי המשרעת (Amplitude) של הגל.

 

דוגמה להפעלת פולס (Pulse), באמצעות תפריט פולס בודד, נראית בתמונה הבאה:

 

 

דוגמה להפעלת גל רציף (Oscillate), עם קצה חופשי של המיתר (loose End), נראית בתמונה הבאה:

 

 

דוגמה להפעלת פולס בודד, ללא חיכוך (Damping), נראית בתמונה הבאה:

center"> 

על המיתר, המתואר ברובו באמצעות נקודות אדומות, ניתן לעקוב אחר תנועת נקודות בודדות, המסומנות בצבע ירוק.

 

ניתן לשלוט בפרמטרים נוספים בכל שלב בהדמיה, בהתאם לתכונותיה.

לדוגמה, כפי שרואים בתמונת מסך קודמת, עבור הפולס הבודד, ניתן לשלוט במספר פרמטרים: במשרעת (Amplitude), ברוחב הפולס (Pulse Width), ובעיכוב (Damping) הנגרם לפולס המתקדם במיתר.

 

דוגמה למסך המתאר התקדמות פולס במיתר, עם מתיחות לא גבוהה, ועם מכשירי המדידה (סרגלים ושעון), ניתן לראות במסך הבא:

 

 

ניתן לחקור באמצעות ההדמיה החזרה של פולסים מקצה קשור של המיתר, לעומת החזרה מקצה חופשי.

 

 

בדפי העבודה שהציעו המורים בארה"ב (קבצים מצורפים באנגלית), ניתן לראות דוגמאות של פעילויות לתלמידים, ניתן למצוא שאלות שכדאי לשאול את התלמידים: לפני הרצת ההדמיה, תוך כדי הפעילות, ואחרי הפעילות (מסקנות), וניתן גם לראות מערכי שיעור בנושא.

 

 דפי פעילות באנגלית שפותחו באוניברסיטת קולורדו: