Pētnieciskais laboratorijas darbs: bumbiņas paātrinājuma noteikšana, izmantojot sensorus "gaismas vārti" un datu uzkrājēju.

4. Pētāmo lielumu noteikšana
Bumbiņas ripošanas paātrinājumu var
ietekmēt dažādi lielumi:
• bumbiņas masa m
• ceļa garums l
• renītes augstums h
•bumbiņas sākuma kustības ātrums
v0
Bumbiņas kustību raksturo dažādi
lielumi:
• kustības ātrums dažādos
punktos,
• kustības trajektorija
• paātrinājums
Pētījumā izvēlās vienu no maināmajiem
lielumiem: tas ir neatkarīgais lielums
(ceļa garums l)
Pētījumā izvēlās vienu no mērāmajiem
parametriem: tas ir atkarīgais lielums
(paātrinājums). Fizikā atkarīgo lielumu
var noteikt tieši (mērot) vai netieši
(aprēķinot)
Lai eksperiments būtu pareizs, visi lielumi, kurus varētu mainīt, jānodrošina
nemainīgi: tie ir fiksētie lielumi (bumbiņas diametrs d un masa m, renītes
augstums h, bumbiņas kustības sākuma ātrums v0 = 0 m/s)

5. Pētāmie lielumi:
Neatkarīgais lielums – lielums, kuru mēs kontrolēti
mainām pētījuma laikā
Bumbiņas ceļa garums l [m]
Atkarīgais lielums – lielums, kurš mainās, jo mēs
mainām neatkarīgo lielumu
Bumbiņas kustības paātrinājums a [m/s2]
Fiksētie lielumi – lielumi, kurus visu pētījuma laiku
nodrošinām nemainīgus.
Bumbiņas diametrs d un masa m, renītes augstums h.

6. Pētāmās problēmas formulēšana
Pētāmās problēmas formulējumā iekļauj neatkarīgo
lielumu, atkarīgo lielumu un pētāmo objektu:
Kā mainīsies bumbiņas paātrinājums , ja mainīs tās
veicamo ceļa garumu?

7. Hipotēzes (pieņēmuma) formulēšana
Hipotēze atbild uz pētījuma jautājumu. Arī tās
formulējumā iekļauj neatkarīgo lielumu, atkarīgo
lielumu un pētāmo objektu:
Mainot objekta neatkarīgo
lielumu (kā), atkarīgais lielums
mainīsies (kā), jo ….. (sprieduma
pamatojums)

8. Darba piederumu, vielu izvēle
Izvēlas, kādi piederumi un vielas nepieciešami, lai
pārbaudītu izvirzīto hipotēzi.
Mērierīcēm novērtē mērapjoma atbilstību un mērījumu
precizitāti,
Norāda mērierīču un vielu lietošanas mērķi,
Ja nepieciešams, norāda nepieciešamos drošības
noteikumus.
Piemēram:
Lineāls bumbiņas ripošanas ceļa garuma noteikšanai,
100 ± 0,5 cm.
Palielinot bumbiņas veicamo ceļa garumu, tās paātrinājums palielināsies, jo Zemes pievilkšanas spēka ietekmē pieaugs bumbiņas kustības ātrums.

9. Bumbiņas paātrinājuma
noteikšana
Ripina lodīti pa reni.
Ar sensoriem mēra bumbiņas ripošanas ātrumu divos
punktos un ripošanas laiku.
Paātrinājumu var aprēķināt pēc formulas

10. Bumbiņas paātrinājuma
noteikšana

11. Darba gaita

12. Iegūto datu reģistrācija un apstrāde
N.p.k. Ceļa garums
l, m
Sākuma ātrums
vo, m/s
Beigu ātrums
v, m/s
Laiks
t, s
Paātrinājums
a, m/s2 avid, m/s2
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
1. tabula. Bumbiņas paātrinājums atkarībā no kustības ceļa garuma.

13. Rezultātu analīze, izvērtēšana

14. Secinājumi
Norāda, vai izvirzītā hipotēze apstiprinājās. Pamato,
ar ko to var pierādīt.
Ja hipotēze neapstiprinās, apraksta atšķirības un
norāda to cēloņus.

15. Darba protokols:
1. Skolotājs darba izpildes laikā vērtē:
 Darba gaitas ievērošana (2 p.)
 Darba piederumu lietošana(2 p.)
1. Protokola sadaļas:
 Hipotēzes formulēšana (2 p.)
 Darba piederumu apraksts (2 p.)
 Datu reģistrēšana (2 p.)
 Aprēķinu piemērs (2 p.)
 Rezultātu analīze (2 p.)
 Eksperimenta izvērtēšana (2 p.)
 Secinājumi (2 p.)

16. Vērtēšanas kritēriji

17. Vērtēšanas kritēriji

19. PLD iekārta. Tiek mainīts ceļa garums (3 reizes), mainot sensoru stiprinājuma vietu.
Divi sensori “Gaismas vārti” mēra bumbiņas kustības ātrumu punktos A un B
(katram ceļa garumam 3 reizes). Turpmākajos slaidos redzami mērījumi. Rezultātus
jāieraksta tabulā (2 zīmes aiz komata) un jāveic datu apstrāde.

20. Jānolasa datu uzkrājēja
rādījumi , jāieraksta tabulā
un jāveic prasītie uzdevumi.
Sarkanā krāsā atainoti
ātruma vo mērījumi no
1. sensora (sākuma ātrums vo)
Zilā krāsā atainoti ātruma v
mērījumi no 2. sensora
(beigu ātrums v)
Zaļā krāsā atainots ceļa
ilguma mērījums t.
•Skaitliskie mērījumi katru reizi tiek atjaunoti, bet grafiki
pievienojas iepriekšējiem.

21. 1. ceļa garums: 71 cm, 1. mērījums

22. 1. ceļa garums: 71 cm, 2. mērījums

23. 1. ceļa garums: 71 cm, 3. mērījums

24. 2. ceļa garums: 53 cm, 1. mērījums

25. 2. ceļa garums: 53 cm, 2. mērījums

26. 2. ceļa garums: 53 cm, 3. mērījums

27. 3. ceļa garums: 40 cm, 1. mērījums

28. 3. ceļa garums: 40 cm, 2. mērījums

29. 3. ceļa garums: 40 cm, 3. mērījums

30. Lūdzu iesniegt skolotājai aizpildītu darba lapu.