Rezonans mechaniczny - scenariusz lekcji

KONSPEKT LEKCJI NA TEMAT:

REZONANS MECHANICZNY

I Cele operacyjne
Uczeń potrafi
wyjaśnić na czym polega zjawisko rezonansu mechanicznego
podać przykłady występowania rezonansu mechanicznego
zademonstrować rezonans mechaniczny

II Materiały i środki dydaktyczne
długa naciągnięta nić
cztery wahadła matematyczne: dwa dłuższe tej samej długości i dwa krótsze o różnej długości

III Metody
pogadanka
pokaz

IV Przebieg lekcji
Część nawiązująca
przypomnienie najważniejszych wiadomości dotyczących wahadła matematycznego
pytania zadane uczniom
1. Proszę powiedzieć co to jest wahadło matematyczne?
2. Od czego zależy wahadło matematyczne?
3. W jaki sposób zależy częstotliwość i okres od długości wahadła?
Rozwinięcie
demonstracja zjawiska rezonansu mechanicznego
wykonanie doświadczenia w celu zaobserwowania zjawiska rezonansu
Wniosek: Wahadła, które wzajemnie się pobudzały do drgań miały jednakową długość, czyli jednakową częstotliwość drgań własnych.
podanie definicji rezonansu
pogadanka na temat rezonansu mechanicznego
przykłady rezonansu mechanicznego
drgania stołu na skutek znajdujących się drgających na nim urządzeń (miksera, młynka do kawy, szlifierka elektryczna)
pobudzanie do drgań własnych konstrukcji mostu na skutek drgań wiatru o stałej wartości (skutek – silny wzrost amplitudy co doprowadza do zniszczenia mostu
pobudzenie do drgań własnych konstrukcji mostu na skutek przechodzących przez most grupę ludzi idących takim samym krokiem (skutek – rozkołysanie mostu, następnie jego zerwanie; złamanie)
inne przkłady
zniszczenie mostu nad cieśniną Tacoma w tanie Waszyngton
załamanie się mostu w pobliżu Manchesteru w Anglii pod rytmicznym krokiem zaledwie 60 ludzi
runięcie mostu w Angers na skutek przechodzącego batalionu piechoty morskiej (280 żołnierzy)
zasada rezonansu wykorzystywana przez dzieci
przykład: chcąc rozhuśtać kolegę trzeba popychać huśtawkę równomiernie w takt jej kolejnych wychyleń. Ich popchnięcie są w rezonansie z drganiami swobodnymi huśtawki)
wskazówki aby nie doprowadzić do szkodliwych skutków rezonansu
poprawa konstrukcji mostu
przechodząc przez most, większą grupą nie należy iść równym krokiem
zakaz marszu przez kolumnę wojskową w czasie przechodzenia po moście; wstrzymanie gry orkiestry

3. Podsumowanie
określenie przez uczniów nowego pojęcia poznanego na lekcji

4. Omówienie zadania domowego

V Notatka w zeszycie ucznia: Rezonans mechaniczny
Doświadczenie 1
Badanie zjawiska rezonansu mechanicznego

Wychylono z położenia wahadło 1
Obserwacja: Po chwili od wprawienia w ruch wahadła 1 zaczęło drgać wahadło 4 o takiej samej długości, czyli z taką samą częstotliwości drgań własnych
Wniosek: Wahadła, które wzajemnie się pobudzały do drgań miały jednakową długość czyli jednakową częstotliwość drgań własnych.
Zaobserwowane zjawisko nosi nazwę rezonansu
1. Rezonans mechaniczny jest to zjawisko pobudzania do drgań ciała przez inne ciało drgające posiadające taką samą częstotliwość drgań własnych, jak ciało pierwsze.
Zadanie domowe
Rozwiąż krzyżówkę