Заглушаване на вибрации
Цели по предметно знание:
Учениците:
- дефинират понятията: хармонично трептене, амплитуда, затихващи и незатихващи трептения, собствени и принудени трептения, прости трептящи системи;
- обясняват причините за трептенето на телата;
- разграничават затихващи и незатихващи трептения;
- разбират явлението резонанс и значението му за безопасността на хората и стабилността на конструкциите;
- изобразяват графично резултати от експерименти;
- анализират и обобщават научни данни.
Необходими материали
- Телефон с вибрация;
- Силиконов кейс;
- Парче плат;
- Лист картон;
- Дунапрен или гъба;
- Празна картонена кутия;
- Аеропласт;
- Лабораторен дневник;
- Технологична карта “Заглушаване на вибрации”;
- Задание за домашна работа “Трептенията около нас”;
- Задание за домашна работа “Проста трептяща система”;
Направете кратка демонстрация на работата на проста трептяща система с махало. На база направените като домашна работа открития, дискутирайте:
- ще се промени ли периодът на трептене, ако махалото бъде отклонено по-силно от равновесното положение;
- какво движение извършва махалото;
- променя ли се времето за извършване на една синусоида.
Инструкции
“В началото на днешния час ще ви покажа една проста трептяща система и ще ви демонстрирам как работи. За домашна работа вие трябваше да направите проучване за основните характеристики на този тип системи. Заедно ще дискутираме вашите открития и ще проверим дали са правдиви.”
Обобщение
“Установихме, че простите трептящи системи извършват периодично движение около равновесно положение под действието на сила, насочена обратно на отклонението. Периодът на трептене зависи само от характеристиките на системата (например дължина на махало или твърдост на пружина), но не и от амплитудата при малки отклонения. Движението им може да се опише като хармонична крива, наречена синусоида.”
Важно
- Подгответе проста трептяща система от 50-60 см връв и завързана за нея гайка или друга малка тежест;
- Насърчете учениците да споделят откритията си от домашната работа и тествайте на практика откритите закономерности.
Учениците работят в групи и проверяват по какъв начин различни материали поглъщат и заглушават нежелани трептения на телата.
Инструкции
“За следващата дейност ще работите в малки групи по трима или четирима. Всеки екип трябва да изследва по какъв начин различни материали могат да поглъщат и заглушават нежелани трептения. Като източник на вибрации използвайте вашите мобилни устройства с включена вибрация и изключен звук при повикване. Следвайте инструкциите в технологичната карта, която ви раздадох и запишете наблюденията си в лабораторния дневник.”
Обобщение
“С помощта на този експеримент установихме, че различните материали въздействат по различен начин на нежеланите вибрации. Някои от тях могат да ги засилят, а други ги заглушават в различна степен.”
Важно
- Преди началото на часа подгответе необходимите материали за всяка група;
- Разделете класа в пет групи, като внимавате те да имат равни шансове за изпълнение на задачата;
- Следете работата на учениците и им помагайте, ако срещат затруднения.
Материали за дейността
Учениците представят графично и анализират получените резултати от експеримента. Определят кои материали заглушават най-добре нежеланите вибрации и какви механизми за намаляване на амплитудата на трептене използват.
Инструкции
“Сега всеки екип трябва да представи графично получените резултати и да ги анализира. Определете в каква степен всеки от материалите заглушава вибрациите и какъв механизъм за намаляване на трептенията използва.”
Обобщение
“На база направените анализи установихме, че различните материали заглушават вибрациите в различна степен. Тези наблюдения ще ни бъдат необходими в следващия час, когато всеки екип ще изработи антивибрационна подложка с материали по избор.”
Важно
- Следете работата на гимназистите и им помагайте, ако срещат затруднения.
За домашна работа възложете на учениците да изследват какви трептения има в обкръжаващата ги среда. Всеки самостоятелно трябва да открие по два примера за собствени, принудени трептения и резонанс. За всеки от тях трябва да опише в заданието за домашна работа как се случват и по какъв начин биха могли да бъдат заглушени.
Инструкции
“За домашна работа трябва да откриете примери за трептения от вашето ежедневие. За всеки от тях уточнете вида и причините за вибрациите. Предложете начини за заглушаването им.”
Обобщение
“Тази задача ще ви помогне да откриете защо изучаването на тази тема в училище е важна и какви реални проблеми от ежедневието решава.”
Важно
- Насърчете учениците да използват достоверни източници на информация.
