Saltatu nabigazioa

Skatearen fisika

Energia zinetikoa eta potentziala

Skatea gazteen artean zabalduen dagoen kiroletako bat da. Kirol honen izenaren jatorria ingelesezko taula edo monopatinaren izena da, alegia, «skate». Baina skater ona izateko, fisikari buruzko zerbait jakitea komeni al da? Energiak ba al du zerikusirik? Energia kontserbatu egiten al da patinatzaile batek bere ibilbidea egiten duenean?

Bob_DmytPixabay, skate (Jabari publikoa)

Hori izango da gure erronka: skate-taula batean ibiltzen garenean energia kontserbatzen ote den ikertzea

Ataza: Energia-kontserbazioa

Iraupena:
2 saio
Taldekatzea:
Talde txikian

Esperimentalki egiaztatuko dugu energia hiru egoera desberdinetan kontserbatzen ote den. Hiru jarduerak taldean egingo ditugu eta lortutako emaitzak erkatu egingo ditugu.

Ikus dezagun bideo hau:

devinsupertramp . Skateboard Parkour in 8k - Streets of San Francisco! (Jabari publikoa)
Energia

Bestetik, «Energiaren Kontserbazio Printzipioa»-ren arabera, energia ez da ez sortzen ez suntsitzen; forma batzuetatik beste batzuetara baino ez da transformatzen. Transformazio horietan, guztizko energia konstante mantentzen da.

Transformazio horietan, energia degradatu egiten da, eta kalitatea galtzen du. Transformazio orotan, energiaren zati bat bero moduan disipatzen da, eta, ondoren, energia termiko bihurtzen da. Hori, esaterako, talka edo marruskadura bidezko energia mekanikoan gertatzen da.

Gure hipotesia

Orduan, marruskadurarik ez badago, zer gertatzen zaio energia mekanikoari pistan ibiltzean? Kontserbatu egiten al da? Zein lekutan da mugimendua ahalik eta azkarrena? Uneren batean gelditu egiten da? Zer faktorek eragiten dute?

Hipotesi bat egingo dugu

Ez ahaztu: hipotesia gure ikerketa-koadernoan idatziko dugu.

2. jarduera: Esperimentazioa

Gure hipotesia egiaztatuko dugu, eta, horretarako, esperimentazioa planifikatuko dugu. Gure esperimentazioan simulazio hau erabiliko dugu: PHET: Patinatzeko pista.

Taldeka jarri eta lau esperimentazio egingo ditugu simulazio honekin:

1.- Simulazioa ezagutu

2.- Marruskadurarik gabe esperimentatu

3.- Marruskadurarekin esperimentatu

4.- Patinajeko pista bat asmatu

Simuloazioa ezagutuko dugu

Esperimentatzen hasi aurretik, ikus dezagun zer aukera ditugun

1. aukera

(Energien oin-grafikoa)

2. aukera

(Energien barra-grafikoa)

3. aukera

(Laukia)

4. aukera

(Abiaduraren eragina)

5. aukera

(Masaren eragina)

6. aukera

(Mugimendu-mota, normala edo azkarra)

7. aukera (Pista-motak)

pista 1

pista 2

pista 3

Simulazioan sartu eta hainbat aukera probatuko ditugu.

Simulazioan hiru modu ditugu: sarrera, marruskadura eta patioa.

Marruskadurarik gabe esperimentatuko dugu

Simulazioaren sarrerarekin hasiko gara:

Hasteko, mugimendu normala aukeratuko dugu eta ez dugu masa aldatuko; gero, hiru pistarekin esperimentatu eta erantzunak emango ditugu; eta azkenik, erantzunak gure ikerketa-koadernoan idatziko ditugu.

Pistak

Inplikatutako energia motak

Energiak 0 metrora eta 6 metrora

Punturik altueneko eta baxueneko abiadura

Guztizko energiaren balioa punturik altuenean eta baxuenean

 Pista 1
Pista 2
Pista 3
  • Aurreko puntuak mugimendu geldoarekin egiaztatuko ditugu: ba al dago alderik?
  • Masa aldatuko dugu: aldaketarik nabaritzen al dugu?

Emaitzak gainerako ikaskideekin erkatuko ditugu.

Marruskadurarekin esperimentatuko dugu

Esperimentazio hau marruskadurarekin egiteko, aldagai berri bat sartuko dugu: marruskadura. Ikus dezagun: nola eragiten du marruskadurak? 

Hasteko, batez besteko marruskadura, abiadura normala eta batez besteko masa finkatuko ditugu; ondoren, esperimentatzen hasiko gara; eta azkenik, erantzunak ikerketa-koadernoan idatziko ditugu.

Inplikatutako energia motak

Energiak 0 metrora eta 6 metrora

Punturik altueneko eta baxueneko abiadura

Guztizko energiaren balioa punturik altuenean eta baxuenean

 Pista 1
Pista 2
Pista 3
  • Nola eragiten du marruskadurak? 
  • Marruskadura aldatuko dugu. Zer nabaritzen dugu?
  • Masa aldatuko dugu eta gure oharrak idatzi.

Emaitzak gainerako taldeekin erkatuko ditugu.

Patinaje pista bat asmatuko dugu

«Patio» moduan bi aldagai berri sartzen dira: bat patinajeko pistak eraikitzeko tresna izango da, eta besteak bi patin-mota eskaintzen dizkigu.

Pistak eraikitzeko tresna

Bi skate-taula, horietako batek jauzi egin dezake

Hasteko, gure patinajeko pista propioa eraikiko dugu, eta bi patineteak erabiliz, ibilbideetan zer gertatzen zaien azalduko dugu, lehen egin ditugun oharrak kontuan hartuz. Amaitzeko, gogoratu zure erantzunak zure ikerketa-koadernoan idatzi behar dituzula.

Gogoratu masa finkatu behar duzula 

 Jauzirik gabeko skate-taula

                Jauzi egiten duen skate-taula

Egin saiakuntza marruskadurarik gabe

  • Patinatzaileak ibilbide osoa egiten du?
  • Zer energia mota agertzen dira?
  • Zer gertatzen da guztizko energiarekin?

Egin saiakuntza marruskadurarik gabe

  • Patinatzaileak ibilbide osoa egiten du?
  • Zer energia mota agertzen dira?
  • Energia termikoa agertzen da? Zer gertatzen da guztizko energiarekin?

Egin saiakuntza marruskadurarik gabe

  • Patinatzaileak ibilbide osoa egiten du?
  • Zer energia mota agertzen dira?
  • Zer gertatzen da guztizko energiarekin?

Egin saiakuntza marruskadurarekin

  • Patinatzaileak ibilbide osoa egiten du?
  • Zer energia mota agertzen dira?
  • Zer gertatzen da guztizko energiarekin?

Emaitzak gainerako taldeekin erkatuko ditugu eta lortutako emaitzei buruz eztabaidatuko dugu.

Patinajeko pista batean zer energia sartzen diren jokoan eta energia-transformazioak nola gertatzen diren ikasi dugu. Ikus dezagun hurrengo galdetegia ebazteko gai garen.

3. jarduera: Proba dezagun

Galdera

Ondoren, galdetegi honi erantzungo diogu banaka. Jarraian, gure taldearekin bilduko gara eta erantzunak eztabaidatuko ditugu, erantzun bateratu bat aukeratu arte. Azkenik, hartutako ebazpenak ikasgelan partekatuko ditugu eta, zalantzarik izanez gero, zailtasun handiena non izan dugun eztabaidatuko dugu guztion artean. 


GALDETEGIA

1.-Zein da gorputz baten energia mekanikoa?

Erantzunak

  • Energia zinetiko eta potentzialen batura

  • Gorputzak marruskaduren ondorioz galtzen duen energia

  • Gorputz horren energiaren eta galtzen duenaren arteko aldea

  • Gorputz horren potentziaren eta indarraren arteko aldea

Feedbacka

Galdera

  1. Energiaren kontserbazio-printzipioaren arabera:

Erantzunak

  • Gorputz baten energia zinetikoa beti da konstantea

  • Gorputz baten energia ezin da forma batetik beste batera transformatu, kontserbatu egiten da beti

  • Gorputz baten energia potentziala, gora egin edo behera egin, beti berdina izaten da

  • Energia ez da sortzen eta ez suntsitzen, forma batetik beste batera baino ez da transformatzen

Feedbacka

Galdera

  1. Gorputz batek energia mekanikoa du. Mugimenduan dago?

Erantzunak

  • Bai, beti, kasu guztietan

  • Ez du zertan. Energia potentziala izan dezake, baina ez zinetikoa

  • Ez. Ezinezkoa da gorputz batek energia mekanikoa izan eta mugimenduan egotea

  • Aurreko aukera guztiak okerrak dira

Feedbacka

Galdera

  1. Pilota bat altuera jakin batetik erortzen uzten badugu, bote kopuru jakin baten ondoren, pilota lurrean geratzen da. Zergatik gertatzen da hori?

Erantzunak

  • Pilotak energia potentziala energia zinetiko aldi jakin batzuetan bihur dezake soilik. Laugarren edo bosgarren botean, pilotak energia nolabaiteko guztia galtzen du

  • Beroaren energia-galera sortzen da; beraz, pilotak energia galtzen du bote bakoitzean, eta, ondorioz, gero eta gutxiago igotzen da

  • Deskribatutako egoera ez da inoiz gertatzen, hau da, pilota batek bote egiten jarraituko du betiko, denbora amaitzen den arte, energia mekanikoaren kontserbazio-printzipioa bete dadin

  • Pilotak altuera galduko du bote bakoitzean, pilotaren materiala kalitate txarrekoa baita eta ez baitu segidako bote asko jasaten

Feedbacka

Galdera

  1. Marruskadurarik ez badago, sistema material bat energia mekanikoa kontserbatuz transformatuko da. Egia al da hori?

Erantzunak

  • Ez. Inoiz ez da beteko energia mekanikoaren kontserbazio-printzipioa baldin eta marruskadurarik ez badago

  • Bai. Enuntziatu hori zuzena da

  • Ez. Energia mekanikoaren kontserbazio-printzipioa soilik beteko da baldin eta sistemak energia mekaniko asko badu

  • Aurreko aukera guztiak okerrak dira

Feedbacka

Ebaluazioa eta hausnarketa

Ataza amaitu ondoren, gure ikaskuntza-egunkarian hausnarketa egiteko une bat har dezakegu. Hona hemen hainbat iradokizun:

  • Zer ikasi dut?
  • Prozesuan zehar zerk harritu nau gehien? Zergatik?
  • Aldatu al dut aurretik nuen iritzirik? Zein?
  • Zer izan da zailena? Zergatik?

Ebaluazioa

Ebaluatzeko, eskala hau erabiliko dugu: Zientzietako simulazio digitalak balioesteko eskala (deskargatu odt formatu editagarrian  eta pdf formatuan).

rúbrica