Activités étudiantes pour Mouvement
Contexte de la cinématique / mouvement
La cinématique est un domaine d'étude de la physique classique qui traite du mouvement. Certaines personnes pourraient même dire que c'est en fait un domaine des mathématiques. Nous pouvons décrire le mouvement des objets en regardant les différentes quantités mesurables telles que le déplacement, la vitesse et l' accélération . Le déplacement est la distance avec une direction. La vélocité, ou vitesse, est la vitesse à laquelle quelque chose bouge. Pour calculer la vitesse moyenne, vous devez connaître deux choses: la distance parcourue par l’objet et le temps qu’il lui a fallu pour la parcourir. Science utilise les unités SI pour la vitesse, m / s (mètres par seconde). En langage courant, nous pouvons également décrire la vitesse en unités de mph (miles par heure) ou de km / h (kilomètres par heure). L'équation de la vitesse est la distance divisée par le temps pris (vitesse = d ÷ t). La vitesse instantanée est la vitesse à un moment donné, tandis que la vitesse moyenne est la vitesse moyenne sur une grande distance. L'accélération est une mesure du taux de changement de vitesse. L'accélération peut être positive, signifiant que la vitesse augmente ou négative, signifiant que la vitesse diminue.
Le mouvement de l'objet peut être décrit à l'aide de graphiques. Il est important que les élèves puissent interpréter les graphiques de vitesse-temps et de déplacement-temps. Dans ces deux graphiques, le temps court sur l'axe des x avec une vitesse ou un déplacement sur l'axe des y. Pour un graphe temps-déplacement, la pente ou la pente de la ligne indique la direction et la vitesse de déplacement d'un objet. Une ligne avec un dégradé nul (une ligne horizontale) signifie que l'objet ne se déplace pas. Si la ligne est courbe, cela indique que l'objet accélère, de manière négative ou positive.
Il existe deux types de quantités dans Science: les quantités vectorielles et les quantités scalaires. Une quantité vectorielle est une quantité qui a à la fois une taille et une direction. La vélocité est un exemple de vecteur dans lequel la magnitude et la direction de la quantité sont nécessaires pour calculer. Les quantités scalaires ne sont mesurées que par leur magnitude. Un exemple de quantité scalaire est le temps. Le temps n'a pas de sens, mais a une magnitude.
La vitesse et l'accélération sont des quantités vectorielles et peuvent être représentées par une flèche. Lorsque le vecteur d'accélération est dans la même direction que le vecteur de vitesse, la vitesse de l'objet augmentera dans cette direction. Lorsque la flèche d'accélération est dans la direction opposée au vecteur de vitesse, la vitesse de l'objet diminue. S'il n'y a pas d'accélération, l'objet se déplacera à une vitesse constante. il ne va pas augmenter ou diminuer.
Assurez-vous de consulter également les plans de leçon pour les forces d'introduction!
Questions essentielles pour le mouvement
- Qu'est-ce qu'une quantité scalaire / vectorielle?
- Comment pouvons-nous décrire le mouvement?
- Comment pouvons-nous calculer la vitesse?
Autres idées d'activités de mouvement
- Créez un story-board narratif montrant ses mouvements tout au long de la journée. Faire un graphique de déplacement-temps pour l'accompagner.
- Planifiez une enquête sur la vitesse ou le déplacement à l'aide des ressources de planification Storyboard That.
- Comparez différentes paires de scalaires et de vecteurs, telles que la vitesse et la vitesse, dans un diagramme en T.
Conseils pratiques sur le mouvement et la cinématique
Engagez les élèves avec des expériences de mouvement pratiques utilisant des objets quotidiens en classe
Augmentez l'engagement en laissant les élèves explorer le mouvement avec des objets familiers comme des balles, des voitures jouets ou des règles. Cette approche aide les élèves à relier des concepts abstraits de cinématique à des expériences du monde réel et encourage la participation active.
Mettez en place une expérience simple pour mesurer la vitesse
Organisez un trajet rectiligne en utilisant du ruban adhésif ou de la craie, puis demandez aux élèves de faire rouler une balle ou d’envoyer une voiture jouet le long du trajet. Utilisez des chronomètres pour chronométrer le temps nécessaire pour que l’objet parcoure une distance donnée. Enregistrez à la fois la distance et le temps pour des calculs ultérieurs.
Guide les élèves pour calculer la vitesse moyenne à partir de leurs données
Montrez aux élèves comment utiliser la formule : vitesse = distance ÷ temps. Faites qu’ils notent leurs mesures et réalisent le calcul. Discutez de la signification des résultats et comparez les découvertes entre groupes.
Visualisez les résultats de l’expérience avec des graphiques simples
Aidez les élèves à tracer leurs données sur un graphique déplacement-temps. Utilisez du papier millimétré ou des outils numériques pour rendre le processus amusant. Expliquez comment la pente indique la vitesse et encouragez les élèves à interpréter leur graphique ensemble.
Reliez l’expérience à des scénarios de mouvement dans la vie réelle
Invitez les élèves à réfléchir à d’autres situations où la vitesse et le mouvement sont importants, comme dans les sports ou les voyages. Reliez l’activité en classe à des expériences quotidiennes pour une compréhension et une rétention plus approfondies.
Questions fréquemment posées sur le mouvement et la cinématique
Quelle est la différence entre les quantités scalaires et vectorielles en mouvement ?
Les quantités scalaires n'ont qu'une magnitude (comme le temps ou la distance), tandis que les quantités vectorielles ont à la fois une magnitude et une direction (comme la vitesse ou l'accélération). Comprendre cela aide les élèves à décrire correctement le mouvement en physique.
Comment les enseignants peuvent-ils expliquer la vitesse et la vélocité aux élèves de K–12 ?
Les enseignants peuvent utiliser des exemples concrets et des aides visuelles pour montrer que la vitesse mesure à quelle vitesse quelque chose se déplace, tandis que la vélocité inclut à la fois la vitesse et la direction. Des activités simples, comme tracer la marche d'un élève ou utiliser des flèches, rendent ces concepts clairs.
Quelles sont quelques activités de classe pour enseigner la cinématique ?
Les activités engageantes incluent la création de graphiques déplacement-temps, la planification d'expériences de vitesse et l'utilisation de storyboards pour le mouvement. Ces leçons pratiques aident les étudiants à visualiser et comprendre les concepts clés de la cinématique.
Comment interpréter un graphique déplacement-temps en physique ?
Dans un graphique déplacement-temps, la pente indique la vitesse et la direction. Une ligne horizontale signifie aucun mouvement, tandis qu'une ligne courbe indique une accélération. Analyser le graphique enseigne aux étudiants comment les objets se déplacent au fil du temps.
Quelle est la meilleure façon de calculer la vitesse moyenne pour une leçon de mouvement ?
Pour calculer la vitesse moyenne, divisez la distance totale parcourue par le temps écoulé (vitesse = d ÷ t). Utilisez des unités du S.I. comme mètres par seconde, ou des unités courantes comme miles par heure, pour rendre la leçon accessible.
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