Прямолинейное равнопеременное движение. Ускорение

Внимание! Разбор анимации мультимедиа учебника - 1.5. Прямолинейное равнопеременное движение. Ускорение, взятого из каталога school-collection Физика. 7-9 классы?. Часть 3. 9 класс с целью выявления его методических, образовательных и воспитательных достоинств и недостатков от имени среднестатистического ученика.

В связи с тем, что указанная ссылка часто бывает недоступной, посмореть скрин, решено копию анимации опубликовать чуть ниже:

Копия анимации 1.5. Прямолинейное равнопеременное движение. Ускорение

Слайд 1 - Такого понятия как, "путевая средняя скорости" - в учебнике физика 9 класс А.В. Перышкин, Е.М. Гутник не найти, поскольку его там просто нет. Его, вообще в природе не существует, правда можно найти информацию о средней путевой скорости, но ведь это только у математиков - от перемены мест слагаемых сумма не изменяется...

Слайд 2 - Не будем затрагивать, набившую уже оскомину тему о нарушении ПДД. После нажатия на кнопку Старт, запускается секундомер, трогается с места автомобиль и в табличку автоматически заносятся начальные значения, скорость - 0 и время - 0. Вроде бы все нормально.

Проблемы и нестыковки появляются после достижения автомобилем скорости 10 км/ч, зафиксированные спидометром, что должно было соответствовать примерно значению 10*1000/3600 = 2,78 м/с, ну или примерно 3, но ни как ни 10, что были занесены в таблицу.

Стало быть, когда спидометр показывал 20 км/ч и 30 км/ч, в таблице должно было появится значения не 20 и 30, а 5,56 или примерно 6 и 8.

А нам только и остается с тягостным ощущением несоответствия практики и демонстрируемой теории, перейти к рассмотрению следующего слайда.

Но, прежде чем перейти к следующим сценам анимации, возникло желание попытаться идентифицировать изображенный на анимации автомобиль по отношению к реально существующим. И первым автомобилем, Niva Shevroletпохожим на анимацию стало фото автомобиля Niva Shevrolet 2009, расположенное слева и найденное в интернете.

Одним из самых важных показателей мощности автомобиля – разгон до сотни, т.е. время ускорения до 100 км/ч, которое в отличие от лошадиных сил и крутящего момента, реально можно «пощупать или ощутить».

Например, время разгона до 100 км/ч автомобиля, Chevrolet Niva 1998 года составляло 12 секунд, .а у рестайлингового автомобиля 2009, suv, 1 поколение, оно стало всего 19 с.

Вот мы и "созрели для адекватного восприятия" информации четвертого слайда рассматриваемого учебника. И так, исходя из данных, полученных на втором слайде, нам демонстрируют расчет ускорения, с которым движется автомобиль. Посмотрим, какую скорость достигнет автомобиль, движущийся из состояния покоя за 19 с. Конечную скорость найдем по формуле v = v0 + at = at, поскольку начальная скорость автомобиля равна нулю. Скорость через 19 с = 5 * 19 = 95 м/с, вроде пустяк, но переведем полученное значение скорости в км/ч, для чего (95 м/с * 3600 м) / 1000 с = 342 км/ч.

Вот это да, анимированный автомобиль получается почти в четыре раза шустрее реального. Много это или мало, чтобы найти ответ на поставленный вопрос, найдем время, за которое этот автомобиль, имеющий ускорение 5 (м/с за секунду) достигнет скорости 100 км/ч.

Время разгона до 100 км/час = ( (100*1000)/3600) / 5 = 5,6 с. Современный реактивный самолет СУ - 30 СМ, может достичь указанную скорость из состояния покоя только за 4 с. т.е анимированный автомобиль проигрывает самолету меньше чем 2 с. Представьте "шниву", мчащуюся с ускорением почти равным ускорению реактивного самолета, вот к чему могут привести вычислительные ошибки...

Как были получены результаты измерения времени для самолета СУ - 30 СМ, установить самостоятельно по двум скринам - домашнее задание для пытливых учеников. В качестве подсказки - на первом скрине, дается отмашка к троганию самолета с места...

Слайд 5 - Возможно надписи на кнопках должны быть равновесны, т.е., если на левой кнопке написано - Тело увеличивает скорость, то на второй, следовало написать - Тело уменьшает скорость. А надписи - Тело тормозится, соответствовать должна была запись - Тело разгоняется, хотя когда говорят, что тело тормозится, так и хочется спросить кем или чем. Возможно, идеальным словосочетанием по смыслу были бы такие сочетания: Тело ускоряется и Тело замедляется

После нажатия кнопки «Тело увеличивает скорость», появляется утверждение, что: «Если тело увеличивает скорость, то есть модуль скорости движения тела возрастает, то направление вектора ускорения совпадает с направлением движения тела (с направлением вектора скорости).»

Вам не кажется, что данное изречение чрезмерно раздуто своими ненужными пояснениями, отчего теряется смысл.

Уменьшая дублирующие слова, получаем следующую мысль – «Ели скорость тела увеличивается, то направления ускорения и скорости совпадают» .

Но, нам - то известно, что причиной изменения скорости является сила, а не на оборот.

Следовательно, правильно говорить примерно так: «Если направление ускорения и скорости тела совпадают, то оно разгоняется»

А вот, после нажатия на соответствующую надписи кнопку - "Тело тормозится", в дополнение к неточностям определения причинно следственных связей, наблюдаем путаницу еще и с обозначениями физических величин.

Например, перепутаны обозначения начального значения скорости с конечным.

В связи с чем, данный фрагмент анимации, после небольшой переделки алгоритма работы программы стал выглядеть так, как показано справа.

Как говорится, найдите разницу между тем как было, с тем как стало.

  © Северобайкальск, Russia
Александр Козлов, 2006-2019