Oscilatii mecanice

Trăind într-o societate în plină schimbare, unde tehnologia informaţională a pătruns adânc în toate domeniile, se impune înlocuirea învăţării clasice cu dobândirea unor aptitudini utile secolului XXI si anume: responsabilitatea şi capacitatea de adaptare; creativitatea şi curiozitatea intelectuala gândirea critică şi gândirea sistemică; abilităţi şi informaţii multimedia;

În cadrul unităţii de invăţare,,Oscilatii mecanice”care se predă la clasa a XI-a am ales să folosesc metoda,,Invăţării prin proiecte”, care este o metodă interesantă şi utilă la clasă..

Etapa de planificare a proiectului necesită timp de pregatire, dar o dată ce proiectul este demarat profesorul acţionează ca un facilitator.Pentru profesor acest lucru reprezintă o modalitate de a face legături cu stilurile individuale si cu creativitatea elevilor.

În cadrul proiectului elevii sunt împărţiti pe grupe, ei trebuie să ia multe decizii,să colaboreze între ei,să lucreze în echipe,să preia iniţiativa,să realizeze prezentări în faţa unui public,să-si construiască singuri o bază proprie de cunostinţe.Astfel devin mai cooperanţi,mai creativi,iar activităţile proiectului sunt mai interesante,mai relevante,ei devin mai motivaţi si .rezultatele la învăţătură sunt mai bune.

Tehnologia informaţiei joaca un rol important în predarea unităţii de învăţare.Folosirea calculatorului permite elevilor să realizeze conexsiuni cu lumea, reprezentând si un spaţiu in care elevii pot găsi resurse şi pot creea produse.

Evaluarea este planificată dinainte şi se realizează pe tot parcursul proiectului,fiind integrată în proiect.Testele,sarcinile de lucru,grila de evaluare criteriala,listele de verificare sunt instrumente de evaluare implementate pe parcursul activităţii de învăţare,implică o viziune asupra învăţării ca proces si nu ca un eveniment singular.Prin evaluarea continuua atât profesorul cât şi elevii pot fi siguri că au atins obiectivele şi au inteles conţinuturile.Cea mai importantă componentă a feedback-ului dintre profesor şi elevi o reprezintă modelarea prealabilă.Profesorul prezintă elevilor modele şi le arată cum să ofere feedbak-ul în mod constructiv,în caz contrar elevii vor folosi timpul pentru a vorbi, a critica munca cuiva sau a nu face nimic.Pentru a prezenta proiectele realizate de elevi şi pentru a se bucura de eforturile depuse au fost organizate întălniri la care au participat profesori, parinţi, elevi.

Înainte de a-i pune pe elevi să lucreze la sarcinile pe care trebuie să le îndeplinească, trebuie să li se explice care sunt modalităţile eficiente de adunare a informaţiilor. Am cerut elevilor să facă o listă cu modalităţi de colectare a informaţiilor şi a tehnicilor de găsire a răspunsurilor la întrebări. După ce lista a fost completată, a fost discutată fiecare tehnică. Am evidenţiat faptul că includerea informaţiilor din mai multe surse şi folosirea mai multor tehnici de cercetare conferă proiectului validitate şi mai multă semnificaţie.

Fiecare grup s-a autoevalua si s-a pronuntat asupra strategiei optime de prezentare a proiectului.Elevii si-au prezentat proiectele si au fost evaluate conform ghidului de notare

Rolul elevilor, profesorului şi

părinţilor

Elevii vor lucra în echipă pentru realizarea proiectului lor, alegând traseul dorit pentru a pentru dezvoltarea acestuia. Ei vor colabora cu diferiţi experţi, obţinând astfel informaţii valoroase de care sunt interesaţi. Totodată vor utiliza noile tehnologii atât pentru documentare şi comunicare, dar şi pentru publicarea rezultatelor proiectului.Profesorul va sprijini elevii prin diferite materiale de facilitare, el fiind şi cel care va monitoriza activităţile şi va evalua proiectele. Părinţii se menţine permanent klegătura cu profesorul, interesându-se de progresul elevilor. Ei îi vor încuraja şi sprijini pe tot parcursul desfăşurării activităţilor.

De ce învăţare prin proiecte?Utilizând metoda proiectului elevii sunt implicaţi în rezolvarea unor sarcini de lucru complexe, centrate pe întrebările cheie ale curricumului. Pentru facilitarea învăţării se promovează utilizarea Tehnologiei Informaţiei şi Comunicaţiilor.Proiectele implică utilizarea de metode şi instrumente variate de evaluare pe tot parcursul derulării activităţilor, dar şi pentru identificare nevoilor de învăţare a elevilor. Vom folosi metoda proiectului pentru studiul fenomenelor mecanice periodice din fizica. Rezultatul acestei activitati se va reflecta intr-un site care sa prezinte din perspectiva elevilor acest subiect si mai multe prezentari in format electronic!

Competenţe în sec. XXICompetente de comunicare.Gandire critică Gândire sistemică.Responsabilitate socialăInformatii si abilităţi media.CreativitateAuto-formare

Sarcini de lucru• Prezentarea conceptelor fundamentale pentru unitatea “Oscilatii mecanice” • Elevii vor căuta informaţii referitoare la Oscilatii mecanice, vor studia materialele de facilitare si site-uri web

asistaţi de profesor şi pornind de la întrebările de conţinut. - vor nota în jurnale (fişiere Word) definiţii, legi fizice, formule, unităţi de măsură, reprezentari grafice ,prelucrarea

datelor experimentale,etc- elevii vor comunica în cadrul grupului pentru a-şi clarifica noţiunile teoretice- Sarcini de lucru (8 ore)• Fiecare grupă va avea de realizat următoarele 2 aplicaţii practice:• 1)Determinarea acceleratiei gravitationale cu pendulul gravitational si• 2) Determinarea constantei elastice a pendulului elastic• Grupa I Prezentare PowerPoint Miscaria oscilatorie• Grupa II Prezentare PowerPoint Pendulul Foucault• Grupa III Prezentare PowerPoint Energia pendulului elastic• Grupa IV Prezentare PowerPoint Compunerea oscilatiilor • Grupa V Prezentare.Power Point. Oscilatori mecanici cuplati.Rezonanta• Colaborare şi evaluare (2 ore)• Fiecare grupă va posta aplicaţiile create pe wiki-ul grupei, la adresa: . WIKI: http://xia-mv-dm.wik.is BLOG:http://xia-mv-md.21classes.com/ Fiecare elev al clasei va analiza portofoliile tuturor grupelor şi le va evalua.• Prezentări şi evaluare (2 ore)• Fiecare grupă va prezenta o aplicaţie din portofoliu. .• .

Aspecte din activitatile de proiect

Energia oscilatorului liniar armonic

0

In orice moment din cursul oscilatiilor energia mecanica totala,a oscilatorului armonic este egala cu suma dintre energia cinetica si energia potentiala de deformare ela E +E =E v=ωAcos(ωt+φ ) y=Asin(ωt+φ ) Calculati energia totala a pendulului elastic si gravitational

0

c p

Legile de miscare

• Pentru a invata cum sa descriem miscarea oscilatorie,pornim de la • miscarea circulara. Deduceti ecuatiile legilor miscarii oscilatorii • Relatii de legatura: • a) = = 2 • b) v = R • • Acceleratia se numeste normala deoarece este perpendiculara tot timpul pe viteza si se

numeste centripeta deoarece este orientata spre centrul cercului.

•

• Perioada T(s) • Frecventa ٧ (Hz)• Amplitudinea A (m)• Faza φ=ωt+φ

Miscarea oscilatorieMişcarea unui corp este o mişcare oscilatorie dacă se repetă periodic în timp. Mişcarea

oscilatorie are loc în jurul unei poziţii de echilibru. O deplasare a corpului din poziţia de echilibru presupune existenţa unei forţe care să readucă corpul în poziţia de echilibru. În poziţia de echilibru această forţă este zero (din definiţia echilibrului). Considerăm un corp de masă m legat de un resort care oscilează fără frecare în lungul axei Ox. .

Forţa elastică din resort, ,este singura forţă din sistemul mecanic,,asa ca putem scrie formula fundamentala a dinamicii sub forma:…….. unde k este constanta elastică a resortului, iar y este alungirea acestuia (y se numeşte elongaţia mişcării). Ecuaţia de mişcare a corpului devine: m a + k y = 0Deduceti perioada oscilatorului armonicPendulul elastic este un oscilator liniar armonic.Oscilatii pendului elastic sunt:………Completati spatiile libere.

Pendulul gravitational

Pendulul gravitaţional este format dintr-un corp suspendat de un fir inextensibil de masă neglijabilă. Dacă pendulul este deplasat din poziţia sa verticală de echilibru şi este lăsat liber, el oscilează în plan vertical sub acţiunea componentei tangenţiale a forţei de greutate. Traiectoria descrisă de punctual material este un arc de cerc..

Amplitudinea oscilaţiilor Amplitudinea oscilaţiilor pendulului gravitaţional scade semnificativ de la o oscilaţie la alta,

datorită transferului inevitabil de energie mediului în care oscilatorul se mişcă. Din analiza graficului de mai jos reiese clar scăderea treptată a amplitudinii oscilaţiilor. Acestea nu sunt riguros periodice: după o oscilaţie, pendulul nu revine în poziţia de la începutul oscilaţiei. Oscilaţia a cărei amplitudine scade în timp se numeşte oscilaţie amortizată. Toţi oscilatorii reali oscilează amortizat.

Perioada Pentru oscilaţii de mică amplitudine, forţa care determină mişcarea pendulului gravitaţional

poate fi considerată o fortă de tip elastic. În acest caz, pendulul gravitaţional este considerat un oscilator liniar armonic, iar perioada acestuia se determină folosind următoarea formulă……si aratati semnificatia marimilor.

Cum este perioada de oscilatie? Un pendul cu fir de aţă este lăsat să oscileze cu o amplitudine unghiulară de 10,înregistrându−se o perioadă de oscilaţie de o secundă. Dacă acelaşi pendul ar fi lăsat să oscileze cu o amplitudine unghiulară dublă, el ar avea de parcurs un arc cerc de lungime dublă. Te aştepţi ca periada sa de oscilaţie sa fie mai mare?

În lipsa gravitaţiei! Oare ar mai oscila un pendul cu fir de aţă în lipsa gravitaţiei? Dar unul cu fir elastic? Leagănul... neamortizat! Oscilaţiile unui leagăn (cum sunt cele din parcurile pentru copii) se amortizează în câteva secunde. Cum este oare posibil ca un copil să continue să se legene minute în şir?

Ai avea curajul? Dacă de un fir fixat în tavan ar atârna o bilă grea (cum este cea de popice), pe care a−i lăsa−o să oscileze din dreptul nasului tău, ai avea curajul să stai nemişcat în poziţia de lansare, când bila se întoarce spre tine?

Bibliografiefizica.ro/textbooks/fizica11/fizica11.html*www.lefo.ro/carmensylva/curriculum/webfizica/animator/Harmonic1.html*www.calacademy.org/products/pendulum/*www.phy.hk/wiki/englishhtm/SpringSHM.htm*www.acoustics.salford.ac.uk/feschools/waves/shm.htm*www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=148*www.surendranath.org/Applets/Oscillations/SHM/SHMApplet.html*id.mind.net/~zona/mstm/physics/mechanics/simpleHarmonicMotion/vrmlshm.html*http://www/.edunet.tu/phvsique/nabeul/frouosc/oscforce.htmhttp://www.geocities.comhttp://www,raiochplay.ro/upload/hx-185 den.jpdforumwww.alfa vega.ro/html/produse/1_6_2htmFizica, Manual pentru clasa a XI-a (F1, F2), Gabriela Cone, Books Unlimited Publishing,Bucuresti,timisoara 2007Manual pentru cls a Xi-a,Octavian Rusu,Livia Dinica,Constantin Traistaru,Constantin Dinica ed CorintManual pentru cls a XI-a,Mircea Rusu,Mircea Nistor ed Corint