Nakon što učenici savladaju jednostavne vektore ubrzanja i brzine (gdje se kreću u istom smjeru), izazovite ih u situacijama kada vektori nisu u istom smjeru. Studenti često ovaj pojam smatraju izazovnim, ali on to ne mora biti. U ovoj aktivnosti učenici će izrađivati vektorske dijagrame koji prikazuju ubrzanje i brzinu u različitim situacijama. Predloženi scenariji u nastavku nalaze se u uputama za aktivnosti, ali možete odabrati da predstavite učenicima nekoliko dodatnih scenarija za ilustraciju, poput automobila koji ide iza ugla ili topovska kugla koja puca iz topa.
Svemirska letjelica kreće se kružnom stazom oko Zemlje. Njegov se vektor brzine neprestano mijenja, čak i ako je njegova brzina konstantna. Strelica vektora ubrzanja usmjerava prema središtu Zemlje, na isti način na koji bi djelovala sila zbog gravitacije.
Strelica za brzinu se mijenja kako automobil usporava. Smjer strelice ostaje stalan, u smjeru u kojem se automobil kreće. Veličina strelice za brzinu opada kako automobil postaje sporiji. Strelica za ubrzanje djeluje u suprotnom smjeru od strelice za brzinu. To je poznato kao negativno ubrzanje ili usporavanje.
Vektor brzine pokazuje u smjeru vožnje i mijenja se kako kuglica slijedi svoj put. Strelica vektora ubrzanja ostaje konstantna dok je kuglica u zraku. Strelica usmjerava ravno prema Zemlji.
(Ove su upute potpuno prilagodljive. Nakon što kliknete "Kopiraj aktivnost", ažurirajte upute na kartici Uredi zadatka.)
Napravite dijagrame vektora ubrzanja i brzine za različite situacije.
Uključite učenike prikazom stvarnog kretanja pomoću jednostavnih materijala poput autićica za igru, lopti ili mramora. Gledanje vektora na djelu pomaže učenicima povezati dijagrame s fizičkim kretanjem.
Odaberite ravnu površinu i označite početne i završne točke trakom. Definirane granice održavaju aktivnost organiziranom i usredotočenom.
Pričvrstite strelice (izrađene od obojenog papira ili ljepljivih bilješki) na vaš pokretni objekt za brzinu i postavite zasebnu strelicu za ubrzanje. Boja kodiranje pomaže učenicima brzo razlikovati ta dva vektora.
Valjajte predmet ravno, usporite ga ili ga zakrenite kako biste imitirali scenarije poput usporavanja automobila ili bacanja lopte. Stajajte na intervalima kako biste raspravili o tome kako i zašto se mijenjaju strelice.
Izazovite učenike da nacrtaju ono što vide, označavajući vektore brzine i ubrzanja. Aktivno sudjelovanje jača razumijevanje i gradi povjerenje.
Vektori brzine pokazuju smjer i brzinu kretanja objekta, dok vektori ubrzanja ukazuju na to kako se mijenja brzina. Ubrzanje može mijenjati brzinu, smjer ili oboje.
Nacrtajte vektor brzine u smjeru kretanja automobila i skratite ga kako automobil usporava. Vektor ubrzanja pokazuje u suprotnom smjeru, što označava negativno ubrzanje ili kočenje.
Vektori ubrzanja i brzine nisu uvijek usklađeni jer ubrzanje može mijenjati smjer brzine, a ne samo njezinu veličinu. Na primjer, kod kružnog gibanja, brzina je tangencijalna na putanju, a ubrzanje usmjereno prema središtu.
Na orbiti, vektor brzine je tangencijalan putanji, a vektor ubrzanja uvijek pokazuje prema središtu Zemlje, održavajući svemirsku letjelicu u kružnom gibanju, čak i ako joj se brzina održava konstantnom.
Najbolji način je korištenje stvarnih scenarija (poput automobila, lopti ili svemirskih brodova), crtanje vektorskih dijagrama i poticanje učenika na izradu vizualizacija. To pomaže učenicima da shvate kako vektori međusobno djeluju u različitim situacijama.