לאחר שהתלמידים השתלטו על ווקטורי תאוצה ומהירות פשוטה (היכן שהם נעים באותו כיוון), קראו תיגר עליהם במצבים בהם הווקטורים אינם באותו כיוון. סטודנטים מוצאים לעיתים קרובות מושג זה מאתגר, אך זה לא חייב להיות. בפעילות זו התלמידים ייצרו דיאגרמות וקטוריות הממחישות את ההאצה והמהירות במצבים שונים. התרחישים המוצעים להלן נמצאים בהוראות הפעילות, אך תוכלו לבחור להציג בפני התלמידים מספר תרחישים נוספים להמחשה, כמו מכונית שמסתובבת בפינה או כדור תותח שנורה מתוך תותח.
החללית נעה במסלול מעגלי סביב כדור הארץ. וקטור המהירות שלו משתנה כל הזמן, גם אם המהירות שלו קבועה. חץ וקטור ההאצה מצביע לכיוון מרכז כדור הארץ, באותו אופן בו הכוח הנובע מכוח הכבידה יפעל.
חץ המהירות משתנה כאשר המכונית מאטה. כיוון החץ נשאר קבוע, בכיוון בו המכונית נעה. גודל חץ המהירות פוחת ככל שהמכונית הולכת ואיטית. חץ התאוצה פועל בכיוון ההפוך לחץ המהירות. זה מכונה תאוצה או האטה שלילית.
וקטור המהירות מצביע לכיוון הנסיעה ומשתנה ככל שהכדור הולך בדרכו. חץ וקטור ההאצה נותר קבוע כשהכדור באוויר. החץ מצביע ישירות כלפי מטה לכיוון כדור הארץ.
(הוראות אלו ניתנות להתאמה אישית לחלוטין. לאחר לחיצה על "העתקת פעילות", עדכן את ההוראות בלשונית העריכה של המטלה.)
צור דיאגרמות וקטוריות של תאוצה ומהירות לסיטואציות שונות.
העס את התלמידים על ידי הצגת תנועה מהחיים האמיתיים עם חומרים פשוטים כמו מכוניות צעצוע, כדורים או מרמלדות. הצגת הווקטורים בפעולה עוזרת לתלמידים לקשר בין דיאגרמות לתנועות הפיזיות.
בחר משטח שטוח וסמן נקודות התחלה וסיום עם סרט דביק. הגדרת גבולות מוגדרת משמרת את הפעילות מאורגנת וממוקדת.
הדבק חיצים (מסרטים צבעוניים או פתקים דביקים) על האובייקט המתנועע שלך לייצוג מהירות, ומקם חץ נפרד לאצה. קידוד צבעים עוזר לתלמידים להבחין במהירות בין שני הווקטורים.
הגלגל את האובייקט בקו ישר, האט אותו או סובב אותו כדי לחקות תרחישים כמו רכב שמאט או כדור שנזרק. השהה בנקודות ביניים כדי לדון כיצד ולמה משתנות החיצים.
אתגר את התלמידים לצייר את מה שהם רואים, ולסמן את וקטורי המהירות והאצה. השתתפות פעילה מחזקת את ההבנה ובונה ביטחון.
וקטורי המהירות מציגים את הכיוון והמהירות של תנועת אובייקט, בעוד שוקטורי התאוצה מצביעים על איך שהמהירות משתנה. התאוצה יכולה לשנות את המהירות, את הכיוון או את שניהם של המהירות.
צייר את וקטור המהירות בכיוון התנועה של הרכב, ותקצר אותו ככל שהרכב מאט. הוקטור התאוצה מצביע בכיוון ההפוך, ומראה על תאוצה שלילית או האטה.
וקטורי התאוצה והמהירות אינם תמיד מקבילים כי התאוצה יכולה לשנות את כיוון המהירות, לא רק את מהירותה. למשל, בתנועה מעגלית, המהירות היא משיק למסלול, אך התאוצה מצביעה לכיוון המרכז.
במסלול, וקטור המהירות הוא משיק למסלול, ווקטור התאוצה תמיד מצביע לכיוון מרכז כדור הארץ, ומה שמריץ את החללית במעגלי גם אם המהירות נשארת קבועה.
הדרך הטובה ביותר היא להשתמש בתרחישים מחיי היומיום (כמו מכוניות, כדורים או חלליות), לצייר דיאגרמות וקטוריות, ולאפשר לתלמידים ליצור הדמיות. זה עוזר לתלמידים להבין כיצד התאוצה ומהירות משתפים פעולה במצבים שונים.