1.3 תנועה קצובה לאורך קו ישר (2 שעות)

א.תנועה קצובה: יש להגדיר "תנועה קצובה" כתנועה שבה היחס הוא קבוע (אינו תלוי בבחירת משך הזמן). קבוע זה הוא המהירות של הגוף.

ב. בהצגת כל מושג קינמטי חדש, יש להראות כי הוא נגזר ממושגי היסוד של הקינמטיקה: "אורך" ו"זמן". דבר זה ייעשה בכל מהלך הוראת הקינמטיקה.

ג. ניתוח של תנועה קצובה: כדאי לערוך ניסוי/ים לשם חקירה ותיאור של תנועה קצובה (ראו הדגמות וניסויים), או להציג לתלמידים תרשימי עקבות מוכנים (כדי לחסוך זמן) לשם ניתוח התנועה. לגבי ניסוי באמצעות רשם-זמן: חשוב שהתלמידים יוכלו לתאר את התנועה באופן איכותי, על-פי הנקודות המסומנות, ויעשו זאת לפני הניתוח הכמותי. לאחר מכן יסרטטו התלמידים גרף "מקום-זמן" ויחשבו ממנו את המהירות הממוצעת על-פי השיפוע.

ד.כדאי להציג בפני התלמידים סדרי גודל של מהירויות בטבע.

ה. מהירות ממוצעת: כדאי לקשור מושג זה ל"תנועה קצובה למקוטעין". "המהירות הממוצעת" תוגדר כיחס בין העתק הגוף לבין פרק-זמן התנועה המתאים. יש להדגיש כי מהירות ממוצעת אינה שווה (בהכרח) לממוצע מהירויות. המהירות הממוצעת היא ממוצע משוקלל של המהירויות על-פי הזמן - המהירות שהייתה לגוף לוּ עבר העתק זהה בפרק זמן זהה בתנועה קצובה. המושג מובא בעיקר לשם הגדרת המהירות הרגעית שתוצג בהמשך (ולשם חישוב אופרטיבי של מהירות רגעית על-פי תוצאות ניסוי). לכן התרגול הקשור במושג צריך להצטמצם בהבנת המושג ובשימוש בו לשם הערכת מהירות רגעית.

הדגמות וניסויים

א.תנועת כדור בגליצרין הנמצא בתוך משורה: מפילים כדור פלדה קטן לתוך הגליצרין, מודדים את הזמן באמצעות שעון-עצר, ואת מקום הכדור מודדים על-פי שנתות המסומנות על המשורה.

ב.חקירת נפילת מגנט דרך צינור אלומיניום: אל המגנט קשור סרט נייר, ועליו נרשמות נקודות על-ידי רשם-זמן (משלב מסוים תנועת המגנט היא קצובה).

ג. חקירת תנועת בועה בתוך צינור שקוף המכיל נוזל: ניתן להאט את מהירות הבועה על ידי הטיית הצינור בזווית.

__________________________________________________________________
תכנית הלימודים פיזיקה ל-5 יח"ל תשס"ח, האגף לתכנון ולפיתוח תכניות לימודים,
עמוד 42 מתוך 267 עמודים.
__________________________________________________________________