Wiązka zadań
Zegar z wahadłem
Zadanie
W muzeum starych zegarów w Gdańsku dzieci zobaczyły zegary z wahadłem. Przewodnik wyjaśnił im, że w tych zegarach wykorzystuje się zależność częstotliwości drgań od długości wahadła. Im dłuższe wahadło, tym większy okres jego drgań, czyli mniejsza częstotliwość drgań.
Tekst: Justyna Bartol-Baszczyńska
Dobierz odpowiedzi, aby zdanie było prawdziwe.
1) Jeśli zegar się spóźnia, wahadło należy
`square` A. skrócić,
`square` B. wydłużyć,
2) gdyż okres jego drgań jest
`square` A. za mały.
`square` B. za duży.
Poprawna odpowiedź
1 - A,
2 - B
Wymaganie ogólne
1 Wykorzystanie wielkości fizycznych do opisu poznanych zjawisk lub rozwiązania prostych zadań obliczeniowych.
3 Wskazywanie w otaczającej rzeczywistości przykładów zjawisk opisywanych za pomocą poznanych praw i zależności fizycznych.
Wymaganie szczegółowe
6.2. Ruch drgający i fale. Uczeń posługuje się pojęciami amplitudy drgań, okresu, częstotliwości do opisu drgań, wskazuje położenie równowagi oraz odczytuje amplitudę i okres z wykresu x(t) dla drgającego ciała
Komentarz
Zadanie sprawdza rozumienie zasady działania konkretnego urządzenia na podstawie praw fizyki. Wychylenia wahadła w niektórych zegarach ściennych wykorzystywano kiedyś powszechnie do odmierzania czasu. Aby poprawnie rozwiązać zadanie, należy wiedzieć, że czas jednego pełnego wychylenia wahadła w zegarze, czyli jedno drganie, nosi nazwę okresu.
Czytając treść zadania, uczeń dowiaduje się, jaka jest zależność okresu drgań od długości wahadła. Im dłuższe wahadło, tym większy okres drgań. Inaczej mówiąc, dłuższe wahadło wykonuje jedno drganie dłużej niż wahadło krótsze. Jeśli zegar się spóźnia, to znaczy że potrzebuje więcej czasu na jedno drganie niż zegar, który chodzi prawidłowo. Aby zegar się nie spóźniał i zaczął prawidłowo wyznaczać czas, należy skrócić okres drgań tego zegara. Aby to zrobić, trzeba skrócić wahadło. Idąc tym tokiem rozumowania, uczeń powinien wybrać odpowiedź A w pierwszej części pytania i odpowiedź B w części drugiej.
W badaniu przeprowadzonym wśród uczniów pierwszych klas liceum ogólnokształcącego, 43% uczniów rozwiązało obydwie części zadania poprawnie. Ci uczniowie dobrze wydedukowali, że wahadło jest za długie (należy je skrócić) i dlatego ma zbyt długi okres drgań. Pierwszą część zadania, wymagającą decyzji, czy należy skrócić, czy wydłużyć wahadło, prawidłowo rozwiązało 71% wszystkich uczniów. Jednak drugą część, czyli podanie uzasadnienia swojej decyzji, poprawnie zdecydowało 46% wszystkich badanych. Zważywszy, że były tylko 2 możliwości do wyboru w drugiej części, wynik wskazuje na niemalże losowe działanie. Z przykrością należy stwierdzić, że uczniowie którzy uczestniczyli w badaniu, nie wykazali się bardzo wysokimi umiejętnościami logicznego myślenia.
Utwór jest chroniony prawem autorskim. Zasady i warunki korzystania z niego określa Regulamin Serwisu Bazy Dobrych Praktyk.
"Masz uwagi do treści? Uważasz, że zawiera błąd? Napisz na bnd@ibe.edu.pl
