Εισαγωγή
Ο πρώτος που αμφισβητεί μια θεωρία στη μελέτη του φυσικού
κόσμου είναι ο εμπνευστής της. Αφού την ελέγξει ενδελεχώς, την ανακοινώνει στην
επιστημονική κοινότητα και από εκείνη τη στιγμή είναι υποχρεωμένες όλες οι
επόμενες γενιές επιστημόνων να καταβάλουν κάθε προσπάθεια ώστε να την
καταρρίψουν ή να τη συμπληρώσουν.
Από τον Γαλιλαίο και μετά, Φυσική θα πει πείραμα, πείραμα θα
πει μετρώ και επαληθεύω ή διαψεύδω υποθέσεις.
Κοινός ο τόπος, ότι στα σχολεία μας, καλό θα ήταν να συνηθίσουμε
τη διεξαγωγή απλών πειραμάτων.
Το Tracker
είναι
ένα άριστο λογισμικό, κυρίως για την κίνηση σωμάτων. Είναι ένα ελεύθερο
λογισμικό στο διαδίκτυο και απλό στη χρήση του, με απλές οδηγίες που θα βρείτε
στο διαδίκτυο π.χ. του Βασίλη Νούση, από το ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας στη διεύθυνση:
https://drive.google.com/file/d/13BPNWFiueA89XIPVpQZRpqVD567nSa4N/view
Κίνητρο για τους μαθητές (συμμετοχή σε παιχνίδι) αποτελεί η βιντεοσκόπηση βολής μπάλας στο μπάσκετ από το κινητό των μαθητών και η ανάλυση του βίντεο στον προσωπικό τους υπολογιστή.
Φροντίζουμε βέβαια να
εφοδιάσουμε το σκηνικό με χάρακα του ενός μέτρου (από το πείραμα του Hooke)
ώστε οι μετρήσεις κατά την ανάλυση του βίντεο να ανταποκρίνονται στην
πραγματικότητα. Καλό θα είναι, την ώρα της γυμναστικής, σε συνεννόηση με τον
καθηγητή φυσικής αγωγής, κάθε μαθητής να εκτελεί μια βολή ενώ βιντεοσκοπείται
από συμμαθητή του με το δικό του κινητό.
Στην τάξη αναλύουμε
ένα βίντεο παραδειγματικά, στο παραπάνω βίντεο π.χ. επιλέγουμε από «Ρυθμίσεις
βίντεο κλιπ» από τα 313 καρέ, αρχικό καρέ 67, τελικό 103 και μέγεθος βήματος 2
χάριν συντομίας. Τοποθετούμε τη ράβδο βαθμονόμησης του λογισμικού στο χάρακά μας
και τους άξονες συντεταγμένων ώστε ο κατακόρυφος να εφάπτεται στη μπασκέτα και
ο οριζόντιος στα πόδια των μαθητών. Τελικά επιλέγουμε ‘Δημιουργία – Υλικό σημείο’
και με shift-κλικ ιχνηλατούμε τη μπάλα σε κάθε καρέ του βίντεο. Έτσι
βλέπουμε ότι η μπάλα ξεκίνησε 5,7m μακριά από το καλάθι
και από ύψος 1,95m, έφτασε σε ύψος 4,95m
και κατέληξε στο καλάθι σε ύψος 3,1m.
Η ανάλυση δίνει συνάρτηση παραβολής y=-4.666t2+6.468t+1.975 που σημαίνει g=-9.332m/s2 μια αρκετά καλή προσέγγιση.
Η μελέτη της πλάγιας
βολής, αποτελεί εφαρμογή της αρχής της επαλληλίας δυο ανεξάρτητων κινήσεων,
μιας ομαλής ευθύγραμμης κίνησης στον οριζόντιο άξονα και μιας ομαλά μεταβαλλόμενης ευθύγραμμης
κίνησης στον κατακόρυφο άξονα.
Είναι ευκαιρία , λόγω του ότι η πλάγια βολή εξελίσσεται σε ένα επίπεδο, να μιλήσουμε για χωροχρονικές συντεταγμένες.