V. Montel, G. Rinaudo, Dipartimento di Fisica Sperimentale, Università di Torino S.I.S. –...

V. Montel, G. Rinaudo, Dipartimento di Fisica Sperimentale, Università di Torino“S.I.S. – Indirizzo Scienze Naturali e Indirizzo Fisico - Matematico - A. A. 2006 – 2007”

Spazio, tempo e velocitàPreparazione di Esperienze Didattiche di Fisica - classe A059

Spazio, tempo e velocità-1

1) La camminata

2) La corsa

3) La partenza e la frenata

4) Le scale

Attività

1) Correlare distanza percorsa e tempo impiegato

2) Sperimentare diversi modi di muoversi

3) “Zoommare” l’attimo della partenza o della frenata

4) Il vettore velocità

Concetti1) Spazio e tempo come descrittori

del moto; la proporzionalità diretta fra spazio e tempo e la misura della velocità

2) Perché la velocità è maggiore nella corsa

3) Variazione di velocità e tempo come descrittori del moto accelerato; il concetto di accelerazione e la sua misura; un modello della deambulazione umana

4) Componenti dei vettori distanza e velocità

Spazio, tempo e velocità Preparazione di

Esperienze Didattiche di Fisica - classe A059

Consegna: tutto quello che si può fare con scotch telato, contasecondi, metro a nastro …

Occhiello lunghezza La misura della lunghezza nel SI•l'unità di misura della lunghezza nel SI è il metro;•il metro si indica con il simbolo m (è un simbolo non una abbreviazione!),•il metro ha multipli e sottomultipli decimali,il chilometro (simbolo km) è uno dei multipli del metro, il centimetro (simbolo cm) e il millimetro (simbolo mm) sono sottomultipli del metro.

Occhiello tempoStrumenti per la misura del tempo e unità di tempo nel SI •per la misura del tempo si utilizzano fenomeni in cui il tempo scorre in modo lineare oppure in modo ciclico •i fenomeni in cui il tempo scorre in modo ciclico sono fenomeni periodici, nei quali tutto si ripete in modo identico a distanza di tempo di un periodo •l'unità di misura del tempo nel SI è il secondo (simbolo s)

Δt

Δsv

impiegatotempo

percorsospaziovelocità

Δt

Δva

impiegatotempo

velocitàdiariazionevoneaccelerazi

Spazio, tempo e velocità-2

Aspetti didattici: • cosa vuol dire essere in movimento• il concetto di velocità• rappresentazioni grafiche

Spazio, tempo e velocità: la camminata

Interdisciplinarietà e continuità: performance • sportive (ed. fisica)• ritmiche (ed. musicale)

Riferimenti: - M. Palladino Bosia – Fisica in laboratorio, Petrini

Editore, - B. Knapp – Quanto misura? – Osservatorio,

Editoriale Scienza, Trieste, 1994 - S.M.S. “E. Fermi” di Burolo - Attività di

Laboratorio Scientifico - www.iapht.unito.it - http://digilander.libero.it/FranzMappano

Preparazione di Esperienze Didattiche di Fisica - classe A059

Concetti: •spazio, posizione, distanza e sua misura•sistema di riferimento•tempo, intervallo di tempo e sua misura •il grafico spazio - tempo: la velocità•grandezze scalari e vettoriali

Oggetti: scotch telato, contasecondi, metro a nastro

Attività: • far percorrere a uno studente un tratto rettilineo lungo tutta la

lunghezza della classe• dare delle indicazioni (tipo: avanti di due passi, indietro di uno, fermo

…)• far percorrere lo stesso tratto a un altro studente, contando i passi che

fa e i secondi che impiega • costruire il grafico spazio-tempo

Spazio, tempo e velocità-3a

http://www.iapht.unito.it/


http://digilander.libero.it/FranzMappano






Spazio, tempo e velocità: la camminata

La fisica: -unità di misura della distanza: arbitrarie/convenzionali-esprimere la misura di distanza con numero e unità di misura-unità di misura del tempo; esprimere la misura di tempo con numero e unità di misura-la proporzionalità fra spazio percorso e tempo impiegato-il grafico spazio/tempo: - i punti si allineano lungo una retta che passa per l’origine - maggiore è la velocità più pendente è la retta - un tratto orizzontale corrisponde a una fermata - al tratto di ritorno corrisponde una pendenza opposta-unità di misura della velocità: m/s, passi/s, km/h

Δt

Δsv

impiegatotempo

percorsospaziovelocità

0

1

2

3

4

5

0 1 2 3 4 5 6 7s

m

sta fermo

torna indietro

Spazio, tempo e velocità-3b

Contesto:- la conduzione delle attività motorie è fattibile a tutti i livelli, anche in previsione di un raccordo con la scuola elementare e con la scuola secondaria

superiore- la rappresentazione grafica dei dati raccolti è consigliata a tutti i livelli, a partire dalla prima media- la “lettura” e l’interpretazione dei grafici spazio-tempo e velocità-tempo (nonché l’elaborazione di un modello che rappresenti il moto di un corpo)

sono particolarmente indicate per una terza media, anche in previsione di un raccordo con la scuola secondaria superiore

tempo (s)

distanza (m)

Aspetti didattici: - confrontare il passo e il passo-corsa- il concetto di velocità- rappresentazioni grafiche- raccogliere i dati in tabelle

Spazio, tempo e velocità: la corsa

Interdisciplinarietà e continuità: • performance sportive (ed. fisica)• analisi delle modalità di movimento degli

animali (zoologia)

Riferimenti: - M. Palladino Bosia – Fisica in laboratorio,

Petrini Editore - P. Mascheretti, Università di Pavia – I sensi

degli animali- S.M.S. “E. Fermi” di Burolo - Attività di



Concetti: • spazio, posizione, distanza e sua misura• passo e passo-corsa• sistema di riferimento• tempo, intervallo di tempo e sua misura • il grafico spazio - tempo: la velocità


Attività: • far percorrere ad uno studente lo stesso tratto rettilineo di corsa• contare i passi che fa e i secondi che impiega • costruire il grafico spazio-tempo









Spazio, tempo e velocità: la corsa

La fisica: -unità di misura della distanza: arbitrarie/convenzionali-esprimere la misura di distanza con numero e unità di misura-unità di misura del tempo; esprimere la misura di tempo con numero e unità di misura-la proporzionalità fra spazio percorso e tempo impiegato-il grafico spazio/tempo: - i punti stanno su una retta che passa per l’origine - rispetto alla marcia, la velocità è maggiore perché i passi sono più lunghi e più rapidi-unità di misura della velocità: m/s, passi/s, km/h- raccogliere i dati in una tabella

5

m

5

10

camminatacorsa5

4

3

2

1

109

8

76

54

32

1

passi distanza tempo velocità percorsa impiegato m/s km/h

camm. 10 passi 6,25 m 7 s 0,9 3,2

corsa 5 passi-c. 6,25 m 3 s 2,1 4,0


Contesto:- la conduzione delle attività motorie è fattibile a tutti i livelli, anche in previsione di un raccordo con la scuola elementare - la rappresentazione grafica dei dati raccolti è consigliata a tutti i livelli, a partire dalla prima media- la “lettura” e l’interpretazione dei grafici spazio-tempo e velocità-tempo (nonché l’elaborazione di un modello che rappresenti il moto di un corpo)

sono particolarmente indicate per una terza media, anche in previsione di un raccordo con la scuola secondaria superiore

stempo (s)

distanza (m)

Aspetti didattici: - i concetti di velocità e di accelerazione- rappresentazioni grafiche e loro interpretazione

Spazio, tempo e velocità: la partenza e la frenata(quando la velocità cambia)

Interdisciplinarietà e continuità: • performance sportive (ed. fisica)• analisi delle modalità di movimento

degli animali (zoologia)

Riferimenti: - M. Palladino Bosia – Fisica in laboratorio, Petrini

Editore - P. Mascheretti, Università di Pavia – I sensi degli

animali- S.M.S. “E. Fermi” di Burolo - Attività di



Concetti: • spazio, posizione, distanza e sua misura• passo e passo-corsa• sistema di riferimento• tempo, intervallo di tempo e sua misura • il grafico spazio - tempo: la velocità• variazione di velocità : accelerazione e forza• costruzione di un modello che descriva la deambulazione umana


Attività: • far percorrere ad uno studente un tratto rettilineo al passo o di corsa• contare i passi che fa e i secondi che impiega • costruire il grafico spazio-tempo, • costruire il grafico velocità-tempo,• riflettere sull’interpretazione del grafico velocità-tempo


Spazio, tempo e velocità: la partenza e la frenata


Contesto:- la rappresentazione grafica dei dati raccolti è consigliata a tutti i livelli, a partire dalla prima media- l’elaborazione di un modello che rappresenti il moto di un corpo e le considerazioni circa le variazioni della velocità vanno

adattate alla classe e al momento, anche in previsione di un raccordo con la scuola secondaria superiore

La fisica: -la velocità spazio percorso / tempo impiegato-unità di misura della velocità: m/s, km/h-il grafico velocità/tempo: - i punti si allineano lungo una retta orizzontale (velocità media costante) - all’inizio la velocità varia fra zero e il valore di regime; alla fine varia dal valore di regime a zero- accelerazione: la variazione di velocità divisa per il tempo impiegato

Δt

Δva

impiegatotempo

velocitàdiariazionevoneaccelerazi

tempo (s)5

0,5

1

1,5

2 corsa

camminata

2m/s2s5,0

m/s1camma

s1

km/h18

s4,0

km/h2,7

m/s10s4,0

m/s2 2

corsaa

Δt

Δsv

- l’accelerazione è - direttamente proporzionale alla variazione di velocità - inversamente proporzionale al tempo impiegato (meno tempo,

a parità di variazione di velocità) - unità di misura dell’accelerazione: m/s2, (km/h)/s

velocità m/s

Aspetti didattici: - il significato di moto relativo- composizione di vettori

Spazio, tempo e velocità: la scala

Interdisciplinarietà:• geometria (rappresentazione dei vettori)

Riferimenti: - www.iapht.unito.it


Concetti: •spazio, posizione, distanza e sua misura•sistema di riferimento•tempo, intervallo di tempo e sua misura •componenti orizzontale e verticale della velocità•il vettore velocità

Oggetti: contasecondi, metro a nastro

Attività: •chiedere a uno studente di salire o scendere una rampa di scale•misurare il tempo di salita (o di discesa)•misurare altezza e pedata dello scalino•disegnare in scala le componenti orizzontale e verticale dello spostamento•calcolare e disegnare in scala le componenti orizzontale e verticale della velocità Sicurezza

Nel far salire o scendere le scale, si presti particolare attenzione nella eventuale presenza di ragazzi non ancora rispettosi delle regole e/o di certi tipi di handicap


Spazio, tempo e velocità: le scale

La fisica: •spazio, posizione, distanza e sua misura•tempo, intervallo di tempo e sua misura •sistema di riferimento

•componenti orizzontale e verticale dello spostamento •il vettore spostamento: direzione e valore regola del parallelogramma (Pitagora)

•componenti orizzontale e verticale della velocità •il vettore velocità: direzione e valore

x (m)

y (m)alto

bassodestra

sinistra

davanti

dietro

spostam.orizz.

spostam.vert.

spostamento

vel.orizz.

vel.vert.velocità


Contesto:- la conduzione delle attività motorie è fattibile solo con gruppi ristretti di studenti, rispettosi delle consegne e

particolarmente motivati - le considerazioni circa il carattere vettoriale della velocità vanno adattate alla classe e al momento, anche in

previsione di un raccordo con la scuola secondaria superiore

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