Miután a hallgatók elsajátították az egyszerű gyorsulási és sebességvektoreket (ahol ugyanabba az irányba mozognak), kihívják őket olyan helyzetekbe, ahol a vektorok nem azonos irányba mutatnak. A hallgatók ezt a koncepciót gyakran kihívásoknak tartják, de ennek nem kell lennie. Ebben a tevékenységben a hallgatók vektordiagramokat készítenek , amelyek szemléltetik a gyorsulást és a sebességet különböző helyzetekben. Az alábbiakban javasolt forgatókönyvek a tevékenységi utasításokban találhatók, de dönthet úgy, hogy a tanulók számára további kiegészítő forgatókönyveket mutat be, például egy sarok körül haladó autót vagy egy ágyúból lőtt ágyúgömböt.
Az űrhajó körkörös úton mozog a Föld körül. Sebességvektore folyamatosan változik, még akkor is, ha a sebessége állandó. A gyorsulási vektor nyíl a Föld középpontja felé mutat, ugyanúgy hat a gravitáció hatására kifejtett erő.
A sebesség nyíl megváltozik, amikor az autó lelassul. A nyíl iránya állandó marad, abban az irányban, ahol az autó mozog. A sebesség nyíl mérete csökken, ahogy az autó lassul. A gyorsulási nyíl a sebesség nyíllal ellentétes irányban működik. Ezt negatív gyorsulásnak vagy lassulásnak nevezzük.
A sebességvektor a haladási irányba mutat, és megváltozik, amikor a golyó követi útját. A gyorsulási vektor nyíl állandó marad, mivel a labda a levegőben van. A nyíl közvetlenül lefelé mutat a Föld felé.
(Ezek az utasítások teljesen személyre szabhatók. Miután a "Tevékenység másolása" gombra kattintott, frissítse az utasításokat a feladat Szerkesztés lapján.)
Készítsen gyorsulási és sebességi vektor diagramokat különböző helyzetekre.
Vonzza be a diákokat azzal, hogy egyszerű anyagokkal, például játékautókkal, labdákkal vagy márványokkal mutatja be a valós mozgást. A vektorok működésének megfigyelése segít a diákoknak összekapcsolni a diagramokat a fizikai mozgással.
Válasszon egy sík felületet, és jelölje meg a kezdő és végpontokat ragasztószalaggal. Határozott határokat tartva az aktivitás rendezett és fókuszált marad.
Ragasszon nyilakat (színes papírból vagy ragacsos jegyzetekből) a mozgó tárgyra a sebességhez, és helyezzen el külön nyilat a gyorsuláshoz. Színkódolás segít a diákoknak gyorsan megkülönböztetni a két vektort.
Gurítson egy tárgyat egyenes vonalban, lassítsa le vagy fordítsa el, hogy olyan forgatókönygeket utánozzon, mint egy lassuló autó vagy egy dobott labda. Szüneteljen időszakosan, hogy megvitassák, hogyan és miért változnak a nyilak.
Vállaljanak kihívást a diákok, hogy vázolják, amit látnak, megjelölve a sebesség- és gyorsulási vektorokat. Aktív részvétel megerősíti a megértést és önbizalmat épít.
Sebesség vektorok mutatják egy tárgy mozgásának irányát és sebességét, míg gyorsulás vektorok megmutatják, hogyan változik a sebesség. A gyorsulás változtathatja a sebességet, az irányt vagy mindkettőt.
Rajzoljunk sebességvektort az autó mozgásának irányába, és rövidítsük meg, ahogy az autó lassul. A gyorsulásvektor az ellentétes irányba mutat, jelezve a negatív gyorsulást vagy fékezést.
Gyorsulás és sebesség vektorai nem mindig egyeznek meg, mert a gyorsulás változtathatja a sebesség irányát, nem csak annak nagyságát. Például körpályán a sebesség érintőleges a pályára, de a gyorsulás a középpont felé mutat.
Fékező pályán a sebességvektor érinti a pályát, míg a gyorsulásvektor mindig a Föld középpontja felé mutat, így tartva az űrhajót körpályán, még akkor is, ha a sebessége állandó marad.
A legjobb módszer, ha való életbeli példákat (autók, labdák, űrhajók) használunk, vektor diagramokat rajzolunk, és a diákokat vizualizációk készítésére ösztönözzük. Ez segít nekik megérteni, hogyan működnek együtt a vektorok különböző helyzetekben.