Newtonovy zákony PROJEKT VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ! BYL PODPOŘEN:



Podobné dokumenty
METODIKY & PRACOVNÍ LISTY. Newtonovy zákony PROJEKT VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ! BYL PODPOŘEN:

Newtonovy zákony PROJEKT VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ! BYL PODPOŘEN:

FYZIKA. Newtonovy zákony. 7. ročník

1.4.1 Inerciální vztažné soustavy, Galileiho princip relativity

Přípravný kurz z fyziky na DFJP UPa

PŘÍRodnÍ. a fyzikální zákony. TECHMANIA NOVÁ DIMENZE polytechnického vzdělávání pro učitele a ředitele MŠ CZ.1.07/1.3.00/

OTÁČENÍ a TOČENÍ Točte kbelíkem Pomůcky:

PŘÍRODNÍ A FYZIKÁLNÍ ZÁKONY

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_09_FY_B

START A ZASTAVENÍ 1. Kouzlo s padajícím pomerančem Pomůcky:

ZÁKON AKCE A REAKCE. Běžkyně působí na zem ve vodorovném směru akcí (modrá), zem působí naopak na ni reakcí (červená).

BIOMECHANIKA. 6, Dynamika pohybu I. (Definice, Newtonovy zákony, síla, silové pole, silové působení, hybnost, zákon zachování hybnosti)

Dynamika. Dynamis = řecké slovo síla

VY_52_INOVACE_2NOV72. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 7. a 8.

OTAČIVÉ ÚČINKY SÍLY (Jednoduché stroje - Páka)

Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454

Newtonův zákon I

Dynamika pro učební obory

SÍLY A JEJICH VLASTNOSTI. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

BIOMECHANIKA. 6, Dynamika pohybu I. (Definice, Newtonovy zákony, síla, silové pole, silové působení, hybnost, zákon zachování hybnosti)

DYNAMIKA HMOTNÉHO BODU. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 1. ročník - Mechanika

Obsah 11_Síla _Znázornění síly _Gravitační síla _Gravitační síla - příklady _Skládání sil _PL:

Malý Archimédes. Cíle lekce tematické / obsahové. Cíle lekce badatelské. Pomůcky. Motivace 1 MINUTA. Kladení otázek 2 MINUTY. Formulace hypotézy

ROVNOMĚRNĚ ZRYCHLENÝ POHYB, ZPOMALENÝ POHYB TEORIE. Zrychlení. Rychlost

Úlohy pro samostatnou práci k Úvodu do fyziky pro kombinované studium

Newtonovy pohybové zákony

Zadání projektu Pohybové zákony

Newtonův pohybový zákon I

Obsah 11_Síla _Znázornění síly _Gravitační síla _Gravitační síla - příklady _Skládání sil _PL: SKLÁDÁNÍ SIL -

Tření a valivý odpor I

Mechanika - síla. Zápisy do sešitu

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

1.5.6 Kolik váží vzduch

1. KŠPA Kladno, s. r. o., Holandská 2531, Kladno, FYZIKA. Kapitola 4.: Dynamika. Mgr. Lenka Hejduková Ph.D.

Fyzika_6_zápis_8.notebook June 08, 2015

Mechanika teorie srozumitelně

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

Začneme opakováním z předchozí kapitoly (První Newtonův pohybový zákon setrvačnost).

Výfučtení: Původ různých sil

PRÁCE, VÝKON, ENERGIE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 1. ročník - Mechanika

1 _ 2 _ 3 _ 2 4 _ 3 5 _ 4 7 _ 6 8 _

Dynamika. Síla a její účinky na těleso Newtonovy pohybové zákony Tíhová síla, tíha tělesa a síly brzdící pohyb Dostředivá a odstředivá síla

BIOMECHANIKA DYNAMIKA NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY, VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ SÍLY ČASOVÝ A DRÁHOVÝ ÚČINEK SÍLY

Pohyb tělesa (5. část)

POROZUMĚNÍ POJMU SÍLA

23_Otáčivý účinek síly 24_Podmínky rovnováhy na páce 25_Páka rovnováha - příklady PL:

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

2. Mechanika - kinematika

Co je tlak a kde například se s ním setkáme:

Připravil: Roman Pavlačka, Markéta Sekaninová Dynamika, Newtonovy zákony

BIOMECHANIKA. 9, Energetický aspekt pohybu člověka. (Práce, energie pohybu člověka, práce pohybu člověka, zákon zachování mechanické energie, výkon)

4IS01F8 mechanická práce.notebook. Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Šablona: III/2. Sada: VY_32_INOVACE_4IS Pořadové číslo: 01

Paprsky světla létají úžasnou rychlostí. Když dorazí do našich očí, donesou

7. Na těleso o hmotnosti 10 kg působí v jednom bodě dvě navzájem kolmé síly o velikostech 3 N a 4 N. Určete zrychlení tělesa. i.

Netradiční pohybové aktivity. Padáky

Mechanická práce a. Výkon a práce počítaná z výkonu Účinnost stroje, Mechanická energie Zákon zachování mechanické energie

GRAVITAČNÍ POLE. Všechna tělesa jsou přitahována k Zemi, příčinou tohoto je jevu je mezi tělesem a Zemí

1.3.5 Siloměr a Newtony

KINEMATIKA 13. VOLNÝ PÁD. Mgr. Jana Oslancová VY_32_INOVACE_F1r0213

Archimédův zákon I

F-1 Fyzika hravě. (Anotace k sadě 20 materiálů) ROVNOVÁŽNÁ POLOHA ZAPOJENÍ REZISTORŮ JEDNODUCHÝ ELEKTRICKÝ OBVOD

Inspirace pro badatelsky orientovanou výuku

1) Jakou práci vykonáme při vytahování hřebíku délky 6 cm, působíme-li na něj průměrnou silou 120 N?

Povánoční lekce. Žák si uvědomí význam slov gravitace, atmosféra, vakuum.

2. Dynamika hmotného bodu

VY_52_INOVACE_2NOV45. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 7.

[GRAVITAČNÍ POLE] Gravitace Gravitace je všeobecná vlastnost těles.

Název: Měření zrychlení těles při různých praktických činnostech

BIOMECHANIKA. 7, Disipativní síly I. (Statické veličiny, smyková třecí síla, nakloněná rovina, odporová síla)

(2) 2 b. (2) Řešení. 4. Platí: m = Ep

Obsah: 1 Značky a jednotky fyzikálních veličin 2 _ Převody jednotek 3 _ Pohyb tělesa _ Druhy pohybů _ Rychlost rovnoměrného pohybu...

Přírodní vědy s didaktikou prezentace

1.2.9 Tahové a tlakové síly

Základní škola Karviná Nové Město tř. Družby 1383

3.1. Newtonovy zákony jsou základní zákony klasické (Newtonovy) mechaniky

Habermaaß-hra Nadýchaný koláč

Metodické listy pro práci s balanční drahou

Tření a valivý odpor I

04 - jednoduché stroje

Mechanika úvodní přednáška

Gravitace na vesmírné stanici. odstředivá síla

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

4. Práce, výkon, energie a vrhy

Měření krátkých časových úseků pomocí AUDACITY

FYZIKA I cvičení, FMT 2. POHYB LÁTKY

a) Jak na sebe vzájemně mohou působit tělesa? b) Vysvětli, jak je možné, aby síla působila na dálku. c) Co může způsobit síla? d) Vysvětli pojmy a

ÍKLAD 190 gram klidu 2880 km/h 0,01 s Otázky z y r ch c le l n dráha síla p sobící práci výkon kinetická energie hmotnosti 2 t rychlost pytle

Fyzikální korespondenční škola 2. dopis: experimentální úloha

(pl'uměr asi třikrát větší než průměr kapátka). Kruh po celém obvodě nastříháme (šířka asi

It is time for fun with Physics; play, learn, live

Test jednotky, veličiny, práce, energie, tuhé těleso

Newtonův zákon I

BIOMECHANIKA KINEMATIKA

pracovní list studenta

Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název DUM: Brzdné síly Číslo DUM: III/2/FY/2/1/18 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Fyzikální

Název DUM: Pohybová energie v příkladech

III. Dynamika hmotného bodu

Páka - výpočty rovnováhy na páce, výpočet momentu síly, rovnováha momentů sil

4.5.1 Magnety, magnetické pole

Transkript:

Newtonovy zákony PROJEKT BYL PODPOŘEN:

Cílem projektu je prostřednictvím vzdělávacích (vzdělávací programy, materiály) a popularizačních ( vědecké road-show) nástrojů a přeshraniční motivační soutěže zvýšit zájem žáků a studentů o techniku a vědu a podpořit vzájemnou komunikaci vzdělávacích institucí v této oblasti, tj. posílit vazby mezi jednotlivými stupni škol i dalšími vzdělávacími subjekty v regionu Cíle 3. 2

Obsah 3 Newtonovy zákony Obálka: Sir Isaac Newton, rytina, Peter Lely, 1799, public domain, www.commons.wikipedia.org, pozměněno 4 I. Newtonův zákon zákon setrvačnosti 4 Motivační část - Ranní rozcvička 5 Úvodní aktivity 5 Hlavní aktivita - Pokus s kovovou podložkou 6 II. Newtonův zákon zákon zrychlení 6 Motivační část - Ranní rozcvička 6 Úvodní aktivita - Houpačka 7 Hlavní aktivita - Pokus s autíčkem a závažími 8 III. Newtonův zákon zákon akce a reakce 8 Motivační část - Dopravní prostředky 9 Úvodní aktivity 9 Hlavní aktivity 3

Newtonovy zákony Děti je vhodné seznámit s osobou Isaaca Newtona. Byl to velice moudrý muž, který se zabýval různými ději, které kolem sebe můžeme pozorovat. Podobně jako o Archimedovi je o Newtonovi známá jedna legenda. Jednoho dne prý ležel pod jabloní a odpočíval, když mu najednou spadlo na hlavu jablko. A proto začal přemýšlet: pokud existuje síla, která táhne jablko k zemi, jak daleko sahá její působení? Sahá ještě dále k obloze? Do atmosféry? Do vesmíru? Je možné, že by ta samá síla mohla držet Měsíc u Země? A tak přišel na gravitační sílu, díky které můžeme chodit po Zemi a neodlétneme pryč do vesmíru. V následující části jsou rozpracovány pohybové zákony, jejichž platnost dokazují jevy, které kolem sebe vidíme dennodenně. NÁVRH NA ZAŘAZENÍ NEWTONOVÝCH ZÁKONŮ DO VÝKY během ranního cvičení jakákoli pohybová aktivita dítěte ovlivňuje věci kolem něj dopravní prostředky včetně raketoplánů ZAJÍMAVÉ ODKAZY Newtonovy koláčové zákony http://www.lightbulbbooks.com/blog/2013/04/newtons-laws- -of-cake-law-1/ http://www.lightbulbbooks.com/blog/2013/04/newtons-laws- -of-cake-law-2 http://www.lightbulbbooks.com/blog/2013/05/newtons-laws- -of-cake-law-3/ 4

I. Newtonův zákon zákon setrvačnosti Bez vnější síly se předmět nikdy nepohne POMŮCKY Bez vnější síly se předmět nikdy nezastaví Znění: Těleso v klidu zůstává v klidu a těleso v rovnoměrném přímočarém pohybu zůstává v pohybu, pokud na něj nepůsobí nějaká vnější síla. TEORIE Setrvačnost je tendence libovolného tělesa odolávat změně pohybu. Říká nám, jak těžké je objekt uvést do pohybu a také jak těžké je ho zastavit, jakmile se začne pohybovat. První polovina zákona vypadá naprosto samozřejmě. Nikdo by nepochyboval o tom, že žádný objekt se nezačne pohybovat jen tak sám od sebe musí na něj působit nějaká síla. Auto nepojede po silnici, pokud není na svahu (v tom případě na něj působí gravitační síla) nebo pokud ho nepohání motor kupředu. Druhá část zákona již odporuje našim představám. Objekt v pohybu prý bude pokračovat v pohybu? Neodporuje to všemu, co pozorujeme? Když uvedu nějaký objekt do pohybu, tak se nakonec vždycky zastaví. Pokaždé. Newton si ale uvědomil, že objekty mají tendenci se zastavovat ne proto, že by příroda chtěla, aby se zastavily, ale proto, že tu jsou vždycky síly, které působí proti nim a zpomalují je. Jedná se například o tření, odpor vzduchu a fyzické bariéry a všechny působí proti všem pohybujícím se objektům na Zemi. (McPhee, 2012) hrací karta kovová podložka plastová kádinka 5 ks 5 ks 3 ks Cíl aktivit: Během několika aktivit si děti uvědomí, že neustále ovlivňují věci kolem sebe že působí silou na předměty kolem sebe a že bez jejich přičinění se nic nestane. Klíčové pojmy: síla, působení síly, Newton MOTIVAČNÍ ČÁST - RANNÍ ROZCVIČKA Nutný nějaký zdroj hudby, který lze libovolně zapínat a vypínat (CD přehrávač, počítač, ). Děti budou tancovat jen po tu dobu, kdy hraje hudba. Když hudba přestane hrát, děti spadnou na zem a nesmějí se hýbat. Když hudba začne znovu hrát, zvednou se ze země a začnou opět tancovat. Hudba je pro děti zdroj energie, bez které se nic nehýbe. Následně se může přejít k úvodním aktivitám a poté k aktivitě hlavní. 5

ÚVODNÍ AKTIVITY 1. Děti si vyzkouší roztlačit něco lehkého (židli, krabici s hračkami, ). čitelka dětem vysvětlí, že dokud na předmět nepůsobily silou, tak zůstal na místě, ale jakmile na něj zatlačily, předmět se dal do pohybu působily silou. Všechny předměty zůstávají v klidu, dokud na ně nepůsobí nějaká síla. Věci se nechtějí pohybovat a zůstanou na místě, dokud s nimi někdo nepohne. 2. Děti ze skupiny vytvoří řadu tak, že se postaví těsně jeden vedle druhého. Jedno z dětí se postaví proti nim a rozběhne se. Skupina bude mít za úkol kamaráda zastavit. HLAVNÍ AKTIVITA - POKS S KOVOVO PODLOŽKO Na skleničku se položí karta a na ni kovová podložka. Dětem se položí otázka: Co se stane s podložkou, pokud cvrnkneme do karty? Pokud se do karty rychle cvrnkne, kovová podložka spadne přímo do skleničky. Těleso zůstává v klidu, jestliže na něj nepůsobí žádná síla. Jelikož působíme silou pouze na kartu, podložka se nikam nepohne, zůstane na stejném místě a poté spadne do skleničky. Nejprve pokus ukáže pedagog a poté si jej vyzkouší samy děti. Opět se jim vysvětlí, že pokud chtějí zastavit něco, co je v pohybu, musí vyvinout nějakou sílu. 3. Mohou si zkusit kopnout do balónu. Vždy jedno dítě kopne a druhé se pokusí míč zastavit. Oba vyvíjejí sílu. Jeden, aby uvedl míč do pohybu, druhý, aby míč zastavil. 6

II. Newtonův zákon zákon zrychlení Znění: Síla vyvolává zrychlení, které je úměrné hmotnosti tělesa. TEORIE Tento zákon říká, že mezi silou, která na objekt působí, a zrychlením tohoto objektu je nějaký vztah a že v tomto vztahu záleží na hmotnosti objektu. dělit zrychlení těžkému objektu bude tedy vyžadovat větší sílu než objektu lehkému. Je mnohem těžší roztlačit auto než kolo. MOTIVAČNÍ ČÁST - RANNÍ ROZCVIČKA Pedagog si vezme bubínek. Bude na něj bubnovat v určitém rytmu, který bude postupně zrychlovat. Děti se snaží běhat v rytmu bubnování. Takže čím bude pedagog bubnovat rychleji, tím budou děti běhat dokolečka rychleji. Když se bude bubnování naopak zpomalovat, děti budou běhat pomaleji. Pokud se zcela přestane bubnovat, děti se musí zastavit. Bubnování bude pro děti opět zdroj energie působící síla (viz. I. Newtonův zákon). Čím bude bubnování rychlejší, tím bude působící síla větší. ÚVODNÍ AKTIVITA - HOPAČKA Pokud mateřská škola vlastní houpačku, skupinka dětí se k ní přesune. Děti budou mít za úkol na jedno zatlačení rozhoupat svého kamaráda. Poté si na houpačku sedne paní učitelka a děti rozhoupají ji. Následně se budou klást otázky: Koho bylo těžší rozhoupat? POMŮCKY autíčko 2 ks barevná figurka 16 ks závaží 4 ks Čím větší síla, tím větší zrychlení Proč si myslíte, že bylo těžší rozhoupat paní učitelku než kamaráda? Tímto pokusem by měly děti dojít k závěru, že čím je osoba těžší, tím větší silou se musí zatlačit na houpačku, aby se paní učitelka houpala stejně jako kamarád. Pokud budou na oba tlačit stejně, paní učitelka se bude houpat méně, protože je těžší. Cíl aktivit: Děti se snaží rozhýbat předměty kolem sebe. Zjistí, že čím je předmět těžší, tím větší síla se musí vyvinout, aby se dal do pohybu. Klíčové pojmy: síla, váha, vzdálenost, Newton 7

HLAVNÍ AKTIVITA - POKS S ATÍČKEM A ZÁVAŽÍMI Děti mají nachystaná autíčka a sady závaží. čitel vyměří dráhu, po které budou autíčka jezdit. Poté budou děti strkat do autíčka a postupně přidávat závaží a budou měřit, jak daleko jim dojede. Nejprve postrčí prázdné autíčko a zaznamenají si, kam dojelo. Následně budou postupně přidávat na autíčko závaží a budou jej postrkávat stejnou silou a budou pozorovat, jak se autíčko chová. Děti by měly dojít k závěru, že čím je autíčko těžší, tím ujede kratší vzdálenost. Je vhodné dětem pokládat otázky typu: Proč jsme pokládali závaží na autíčko? Jak autíčko jezdilo, když jste pokládali těžší a těžší závaží? 8

III. Newtonův zákon zákon akce a reakce POMŮCKY balónek jehla nafukovací korková zátka nožní hustilka odpadní trubka pumpička tenisový míček 20 ks Znění: Každá akce vyvolává stejně velkou, ale opačně orientovanou reakci. TEORIE Opačnou sílu pociťujeme jako zpětný ráz. Jestliže jeden bruslař na kolečkových bruslích strčí do jiného, bude se po nárazu pohybovat zpět, jak bude odražen tělem druhého bruslaře. Střelec po výstřelu z pušky cítí kopnutí do ramene. Síla reakce je stejně velká jako původní síla výstřelu. V detektivních filmech je oběť střelce často silou kulky odhozena dozadu. To je ale naprostý nesmysl. Kdyby byla síla opravdu tak velká, musel by být rázem své pušky odhozen zpět i střelec. Dokonce i na Zemi vyvíjíme malou sílu, když vyskočíme, ale protože je Země o mnoho hmotnější než my, stěží bychom to zjistili. (Bakerová, 2013) Cíl aktivit: Děti se seznámí se základními pravidly o pohybu a síle. Klíčové pojmy: akce, reakce, Newton MOTIVAČNÍ ČÁST - DOPRAVNÍ PROSTŘEDKY Děti mohou nakreslit různé dopravní prostředky a říkat, k čemu je lidé používají. Kolo na krátké vzdálenosti; auto pokud se lidé potřebují dostat na větší vzdálenost; vlak, autobus lidé jezdí ve větším počtu. A co použijí pro dopravu ve vzduchu? Letadlo, raketu. Poté se může přistoupit k jednotlivým aktivitám. Nakonec si děti si zkusí vytvořit z balónku malou raketu ve školce a zjistí, jak je možné, že raketa letí přímo vzhůru. 9

ÚVODNÍ AKTIVITY HLAVNÍ AKTIVITY 1. HRA S MÍČKEM Děti si vezmou do ruky tenisový míček a pustí ho na zem. Co se stane s míčkem? Odrazí se. Tím, že dopadne na zem (akce), vyvolá reakci (odrazí se = opačně orientovaná reakce). 2. ZÁVODY S ODRÁŽEDLY Pro děti se mohou uspořádat závody na odrážedlech. Odrážení je vlastně důkaz třetího Newtonova zákona. Příklad soutěže které dítě dojede na jeden odraz nejdále. Při odrážení dochází k pohybu nohy vzad (akce), kdežto odrážedlo jede dopředu (reakce). Platí zde zákon o pohybu v opačnou stranu. Podle toho, jak silně se dítě odrazí, takovou urazí dráhu. 1. POKS S NAFKOVACÍM BALÓNKEM Děti si pomocí pumpičky nafouknou balónek. Pravděpodobně bude potřeba pomoci od učitele. Pak stačí balónek pustit a pozorovat, co se s ním děje. Vhodné otázky pro děti: Kterým směrem letí balónek? (Směřuje pryč od dítěte.) Co se děje s balónkem a vzduchem? (Vzduch se vypouští z balónku.) Jakým směrem se vzduch vypouští? (Směrem k dítěti, tedy opačným směrem, než letí balónek.) Tím, že se vypouští vzduch z balónku (akce), dochází k jeho pohybu opačným směrem (reakce). 2. VODNÍ RAKETA Skupina dětí se přesune do venkovních prostor, kde proběhne pokus s vodní raketou. PET láhev se naplní 100 200 ml vody a uzavře korkovou zátkou, ve které je ventilek připojen k nožní hustilce. Láhev se otočí vzhůru nohama, postaví se na zem a na ni se posadí odpadní trubka, která slouží jako odpalovací rampa. Pedagog přidržuje trubku a vyzve děti, aby začaly do láhve pumpovat vzduch. Při dostatečném natlakování láhev vyletí. 10