3 ZMĚNU POHYBU TĚLESA ZPŮSOBUJE VÝSLEDNÁ SÍLA PŮSOBÍCÍ NA TĚLESO

Úkol 10

Pomůcky pro dvojici/skupinu:

2 výkresy, lepící páska/lepidlo, šňůrka, závaží (např. plastelína)

Postup:

K předchozímu a i následujícímu úkolu je dobré připomenout, že se sice pracuje s pojmem úhel, pro praktickou realizaci zkoumání však není nezbytné, abychom tento pojem zaváděli. Stačí, když s žáky diskutujeme ve smyslu různě šikmého vystřelení koule z praku. Právě z tohoto důvodu není vhodné v aktivitě používat reálné úhloměry, žáci si vyrobí vlastní. Tím, že budou vytvářet nástroj na měření šikmosti vrhu předmětem, sami v principu pochopí, co je to úhel, i když samotný pojem nemusíme zavádět.

Jelikož takto sestrojené měřítko toho, jak šikmo kouli vystřelíme, budeme se žáky v aktivitě používat jako nástroj pro podporu zkoumání, měli by mu rozumět. Proto je dobré se nejdříve věnovat samotné konstrukci tohoto nástroje a také jeho používání, a to tak, že žáci pochopí, jaký má ve zkoumání význam. Proto učitel, hned po nastolení výzkumné otázky (Jak šikmo je třeba kouli vystřelit, aby dopadla co nejdále?) s žáky diskutuje, jako by věděli změřit, jak šikmo kouli střílíme. Vzhledem k rozvoji procesu vědy je důležité nechat žákům ve skupinách prostor na to, aby se pokusili navrhnout vlastní postupy. Pokud by byl některý z nich dostatečně objektivní, je vhodné použít raději postup, který navrhují žáci.

Obrázek 38: Nástroj pro měření úhlu vystřelení předmětu

Pokud žáci nevytvoří vlastní postup, učitel může navrhnout tvorbu zjednodušeného měřidla šikmosti vrhu předmětem. Nejdříve si z výkresu vystřihnou čtvrt kruh, na jehož okraj v pravidelných intervalech uvedou čísla od 1 po 8 (jakoby po 10° až po 90°, t. j. po pravý úhel; není to nutné dětem zdůvodňovat). Nejlepší bude, když učitel tyto čtvrt kruhy žákům připraví, lépe tím zajistí pravidelné úseky měřených úhlů. Případně může dát žákům šablonu, podle níž si stupnici obkreslí. Potom z dalšího výkresu udělají roličku a slepí ji tak, aby okraj roličky trčel. K němu přilepí vyrobený „úhloměr“. Do rohu úhloměru vyrobí dírku a zavěsí šňůrku se závažím, např. s kouskem plastelíny (viz obrázek). Šňůrka představuje ukazovátko směru. Při různém naklonění rolky se mění i číslo, na které visící šňůrka ukazuje. Žáci se mohou přes rolku dívat na určitý předmět a podle toho určit, v jakém úhlu (jak šikmo) budou střílet, pokud budou mířit na daný předmět.

Obrázek 39: Diagram dopadu předmětů

Když se žáci seznámili se způsobem používání měřiče směru, mohou přistoupit k řešení výzkumné otázky. Ta může být postavena volně: Jak šikmo je třeba kouli vystřelit, aby dopadla co nejdále?Avšak pro rozvoj představ o vědě je zajímavé vést žáky k tomu, aby se pokusili ověřit, že diagram, který mají uveden v Úkolu 10 vyjadřuje skutečně to, kam dopadnou předměty, pokud je budeme házet v různých směrech. Úkol tak vede žáky ke „čtení“ informací z diagramu. V něm jsou sice data uvedená v stupních úhlů, velmi jednoduché je však konvertovat tyto stupně na čísla na stupnici jejich vlastního měřidla (např. 20° = 2; 30° = 3, 90° = 9 atd.)..

Pro realizaci zkoumání si mohou žáci vytvořit vlastní tabulku měřených dat. Záměrně není v úkolu uvedena. V mnoha předchozích úkolech měli žáci příklady tabulek na systematizaci záznamů ze zkoumání uvedené, v tomto úkolu by se měli snažit vytvořit si vlastní tabulku, čímž lépe pochopí význam tvorby tabulek. Vhodné je, pokud každé měření zopakují vícekrát, případně si vymění data z více skupin. Na základě těchto údajů se snaží vytvořit závěr, který má být odpovědí na výzkumnou otázku. Buď odpovídají na otevřenou otázku, zda závisí to, kam dopadne předmět od toho, jak šikmo vystřeluje kouli z praku, nebo zda jsou jejich naměřené údaje ve shodě s tím, co uvádí graf. Například zda koule dopadla na totéž místo, pokud byla vystřelena z „dvojky“ a „sedmičky“ na jejich vlastním měřítku (zjednodušeném úhloměru). Základním závěrem je, že vzdálenost se zvětšuje, pokud střílíme předmět od „jedničky“ po „čtyřku až pětku“, pak se vzdálenost začíná zase zmenšovat.