Ko učenci obvladajo preproste vektorje pospeška in hitrosti (kjer se premikajo v isto smer), jih izzivajte s situacijami, ko vektorji niso v isti smeri. Študentom se ta koncept pogosto zdi izziven, vendar tega ni nujno. V tej dejavnosti bodo učenci ustvarili vektorske diagrame, ki prikazujejo pospešek in hitrost v različnih situacijah. Spodnji predlagani scenariji so v navodilih za dejavnosti, vendar lahko izberete, da študentom predstavite več dodatnih scenarijev za ponazoritev, na primer avto, ki se vozi za vogalom, ali topovsko kroglo izstrelijo iz topa.
Vesoljsko plovilo se premika po krožni poti okoli Zemlje. Njegov vektor hitrosti se nenehno spreminja, tudi če je njegova hitrost konstantna. Puščica vektorja pospeška kaže proti središču Zemlje, enako kot bi delovala sila zaradi gravitacije.
Puščica hitrosti se spreminja, ko se vozilo upočasni. Smer puščice ostane konstantna, v smeri vožnje avtomobila. Velikost puščice hitrosti se zmanjšuje, ko avtomobil počasneje potuje. Puščica za pospeševanje deluje v nasprotni smeri kot puščica hitrosti. To je znano kot negativno pospeševanje ali zaviranje.
Vektor hitrosti kaže v smeri vožnje in se spreminja, ko kroglica sledi svoji poti. Puščica vektorja pospeška ostane konstantna, ko je žoga v zraku. Puščica kaže naravnost navzdol proti Zemlji.
(Ta navodila so popolnoma prilagodljiva. Ko kliknete »Kopiraj dejavnost«, posodobite navodila na zavihku Urejanje naloge.)
Ustvarite vektorske diagrame pospeška in hitrosti za različne situacije.
Vključite učence z prikazom dejanskega gibanja v realnem svetu z enostavnimi materiali, kot so igrače avtomobilčki, žoge ali marmorji. Gledanje vektorjev v akciji pomaga učencem povezati diagragma z fizičnim gibanjem.
Izberite ravno površino in označite začetne in končne točke s trakom. Opredeljene meje ohranjajo organiziranost in osredotočenost dejavnosti.
Pripnite puščice (narejene iz barvnega papirja ali lepilnih opomb) na premikajoči se predmet za hitrost in postavite ločeno puščico za pospešek. Barvno kodiranje pomaga učencem hitro razlikovati oba vektorja.
Valjajte predmet po ravni črti, ga upočasnite ali zavrtite, da posnemate scenarije, kot je počasnejši avtomobil ali metanje krogle. Začasno ustavite za razpravo o tem, kako in zakaj se ročice spreminjajo.
Izzovite učence da narišejo, kar vidijo, označujejo vektorje hitrosti in pospeška. Aktivno sodelovanje krepi razumevanje in gradi samozavest.
Vektorji hitrosti prikazujejo smer in hitrost gibanja predmeta, medtem ko vektorji pospeška kažejo, kako se hitrost spreminja. Pospešek lahko spremeni hitrost, smer ali oboje.
Narišite vektor hitrosti v smeri gibanja, in ga skrajšajte, ko se avto ustavlja. Vektor pospeška kaže v nasprotno smer, kar prikazuje negativni pospešek ali zaviranje.
Vektorji pospeška in hitrosti niso vedno poravnani, ker pospešek lahko spremeni smer hitrosti, ne le njeno velikost. Na primer, pri krožnem gibanju je hitrost tangenta na pot, pospešek pa kaže proti središču.
V orbiti je vektor hitrosti tangentna na pot, vektor pospeška pa vedno kaže proti središču Zemlje, kar ohranja vesoljsko plovilo v krožnem gibanju tudi če se njegov pospešek ne spreminja.
Najboljši način je uporaba resničnih scenarijev (kot so avtomobili, žogice ali vesoljska plovila), risanje vektorskih diagramov in spodbujanje učencev k ustvarjanju vizualizacij. To pomaga učencem razumeti, kako vektorji pospeška in hitrosti sodelujejo v različnih situacijah.