Wiązka zadań
Ruch bez sił
Zadanie
Wielu ludzi uważa, że ciało może się poruszać tylko wtedy, gdy cały czas działa na nie siła podtrzymująca jego ruch. W poniższej tabeli zestawiono różne przykłady ruchu. Zdecyduj, w których spośród z nich na ciało działa siła podtrzymująca ruch, a w których ruch odbywa się, mimo że nie jest podtrzymywany przez żadną siłę.
| Przykład | Czy działa siła podtrzymująca ruch? |
| 1. Dziewczynka jedzie na rolkach po odepchnięciu się od ściany. | `square` Tak / `square` Nie |
| 2. Ojciec ciągnie syna na sankach. | `square` Tak / `square` Nie |
| 3. Jabłko spada z drzewa ruchem przyspieszonym. | `square` Tak / `square` Nie |
| 4. Krążek hokejowy ślizga się po lodzie po uderzeniu kijem. | `square` Tak / `square` Nie |
Poprawna odpowiedź
1. NIE, 2. TAK, 3. TAK, 4. NIE.
Wymaganie ogólne
1 Wykorzystanie wielkości fizycznych do opisu poznanych zjawisk lub rozwiązania prostych zadań obliczeniowych.
2 Przeprowadzanie doświadczeń i wyciąganie wniosków z otrzymanych wyników.
Wymaganie szczegółowe
1.3. Ruch prostoliniowy i siły. Uczeń podaje przykłady sił i rozpoznaje je w różnych sytuacjach praktycznych
1.4. Ruch prostoliniowy i siły. Uczeń opisuje zachowanie się ciał na podstawie pierwszej zasady dynamiki Newtona
Komentarz
Zadanie sprawdza poziom „widzenia” przez ucznia zasad dynamiki w otaczającym świecie oraz występowanie wśród uczniów błędnego przekonania o braku możliwości ruchu bez sił go podtrzymujących.
Aby poprawnie rozwiązać zadanie należy przeanalizować kolejne sytuacje.
W przypadku sytuacji 1 („Dziewczynka jedzie na rolkach po odepchnięciu się od ściany”) oraz 4 („Krążek hokejowy ślizga się po lodzie po uderzeniu kijem”) nie potrafimy wskazać sił, które napędzałyby ruch, za to widoczne jest działanie niewielkich sił tarcia, których działanie powoli hamuje ruch. Warto podkreślić, że siły, które wprawiły w ruch te ciała, już nie działają (bo dziewczynka nie ma już kontaktu ze ścianą, a krążek z kijem).
W przypadku 2 („Ojciec ciągnie syna na sankach”) obecność siły podtrzymującej ruch jest dość dobrze „widoczna” – ojciec, ciągnąc, musi wszak działać siłą na sanki. Dodatkowym potwierdzeniem jej istnienia jest oczywisty dla uczniów fakt, że gdy ojciec przestanie ciągnąć, sanki się zatrzymają.
W przypadku 3 („Jabłko spada z drzewa ruchem przyspieszonym”) siła podtrzymująca ruch jest nieco ukryta. Dowodem na jej istnienie jest fakt, że spadające jabłko rozpędza się, co nie może następować pod wpływem sił oporu ruchu. Rozpędzającą siłą jest oczywiście siła ciężkości jabłka.
Przeprowadzone wśród absolwentów gimnazjów badanie wykazało, że w pełni poprawną odpowiedź podało zaledwie 17% uczniów, przy czym widać wyraźną korelację między rozwiązaniem tego zadania a wynikiem ucznia z całego wykorzystanego w badaniu testu. Najłatwiejszy dla uczniów okazał się przykład 2 – aż 80% badanych poprawnie uznało, że jest to przykład sytuacji, w której działa siła podtrzymująca ruch. W pozostałych sytuacjach było znacznie gorzej. W każdej z nich uczniowie wybierający poprawną ocenę sytuacji byli w mniejszości.
Zadanie nie nadaje się na ocenianą pracę pisemną ze względu na poziom trudności, natomiast bardzo dobrze nadaje się na podsumowanie cyklu lekcji o zasadach dynamiki. Można je uzupełnić o ćwiczenie polegające na wypisaniu przez uczniów innych przykładów obu rodzajów sytuacji. Wyniki takiego ćwiczenia trzeba wówczas koniecznie sprawdzić, aby uniknąć utrwalania złych przekonań.
Utwór powstał w ramach projektu "Badanie jakości i efektywności oraz instytucjonalizacja zaplecza badawczego” współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
"Masz uwagi do treści? Uważasz, że zawiera błąd? Napisz na bnd@ibe.edu.pl
