بمجرد أن يتقن الطلاب متجهات التسارع والسرعة البسيطة (حيث يتحركون في نفس الاتجاه) ، تحدهم بمواقف لا تكون المتجهات فيها في نفس الاتجاه. غالبًا ما يجد الطلاب هذا المفهوم صعبًا ، لكن لا يجب أن يكون. في هذا النشاط ، سيقوم الطلاب بإنشاء مخططات متجهية توضح التسارع والسرعة في المواقف المختلفة. توجد سيناريوهات مقترحة أدناه في إرشادات النشاط ، ولكن يمكنك اختيار تقديم العديد من السيناريوهات للطلاب لتوضيحها ، مثل سيارة تدور في زاوية أو كرة مدفع يتم إطلاقها من مدفع.
تتحرك المركبة الفضائية في مسار دائري حول الأرض. يتغير ناقل السرعة الخاص به باستمرار ، حتى لو كانت سرعته ثابتة. يشير سهم متجه التسارع إلى مركز الأرض ، بنفس الطريقة التي تعمل بها القوة الناتجة عن الجاذبية.
يتغير سهم السرعة مع إبطاء السيارة. يظل اتجاه السهم ثابتًا ، في الاتجاه الذي تسير فيه السيارة. يتناقص حجم سهم السرعة مع تباطؤ السيارة. يعمل سهم التسارع في الاتجاه المعاكس لسهم السرعة. هذا هو المعروف باسم التسارع السلبي أو التباطؤ.
يشير متجه السرعة إلى اتجاه السفر ويتغير حيث تتبع الكرة مسارها. يظل سهم ناقل التسارع ثابتًا حيث أن الكرة في الهواء. يشير السهم مباشرة نحو الأرض.
(هذه التعليمات قابلة للتخصيص بالكامل. بعد النقر على "نسخ النشاط" ، حدِّث التعليمات الموجودة في علامة التبويب "تعديل" في المهمة.)
إنشاء الرسوم البيانية ناقلات السرعة والتسارع لحالات مختلفة.
شارك الطلاب بإظهار حركة من العالم الحقيقي باستخدام مواد بسيطة مثل سيارات ألعاب، كرات، أو خرز. رؤية المتجهات في العمل تساعد الطلاب على ربط الرسوم البيانية بالحركة الفيزيائية.
اختر سطحًا مستويًا وحدد نقاط البداية والنهاية بشريط لاصق. وجود حدود محددة يحافظ على تنظيم النشاط وتركيزه.
ثبت أسهمًا (مصنوعة من ورق ملون أو ملاحظات لاصقة) على الجسم المتحرك لتمثيل السرعة، وضع سهمًا منفصلًا للتسارع. ترميز الألوان يساعد الطلاب على التمييز بسرعة بين المتجهين.
دع الجسم يدور في خط مستقيم، يبطئ، أو يلف لمحاكاة سيناريوهات مثل تباطؤ السيارة أو رمي الكرة. توقف عند فواصل زمنية لمناقشة كيف ولماذا تتغير الأسهم.
تحدَّ الطلاب لرسم ما يرون، وتصنيف متجهات السرعة والتسارع. المشاركة الفعالة تعزز الفهم وتبني الثقة.
متجهات السرعة تظهر اتجاه وسرعة حركة جسم معين، في حين أن متجهات التسارع تشير إلى كيفية تغير السرعة. يمكن للتسارع أن يغير السرعة، أو الاتجاه، أو كليهما.
ارسم متجه السرعة في اتجاه حركة السيارة، واجعله أقصر مع تباطؤ السيارة. يشير متجه التسارع في الاتجاه المعاكس، موضحًا التسارع السلبي أو التباطؤ.
لا تكون متجهات التسارع والسرعة دائمًا متوافقة لأن التسارع يمكن أن يغير اتجاه السرعة، وليس فقط شدتها. على سبيل المثال، في الحركة الدائرية، تكون السرعة على طول المماس للمسار، لكن التسارع يشير نحو المركز.
في المدار، يكون متجه السرعة على طول المماس للمسار، ومتجه التسارع دائمًا يشير نحو مركز الأرض، مما يحافظ على حركة المركبة في مدار دائري حتى لو بقيت سرعتها ثابتة.
أفضل طريقة هي استخدام سيناريوهات من الحياة الواقعية (مثل السيارات، الكرات، أو المركبات الفضائية)، رسم مخططات متجهة، وجعل الطلاب ينشئون تصورات بصرية. هذا يساعد الطلاب على فهم تفاعل التسارع والسرعة في مختلف الحالات.