Die Geschwindigkeit von Fahrzeugen
Lehrer-Toolbox
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Der Zweck dieses Abschnitts
Dieser Abschnitt „Anwenden“ hilft den Schülern zu verstehen, wie die Einstellung der Geschwindigkeit eines Roboters mit täglichen Erfahrungen wie selbstfahrenden Autos, adaptiver Geschwindigkeitsregelung und Aufzügen zusammenhängt. Beginnen Sie den Abschnitt, indem Sie die Schüler bitten, einige Situationen zu identifizieren, in denen eine Änderung der Geschwindigkeit von Vorteil wäre. Die Schüler haben möglicherweise einige falsche Vorstellungen darüber, was es für ein Objekt bedeutet, seine Geschwindigkeit zu ändern. Listen Sie die Antworten der Schüler im Klassenzimmer auf, damit sie nach dem Lesen referenziert werden können. Im Abschnitt Anwenden wird auch erläutert, wie die Einstellung der Geschwindigkeit eines Roboters in einem VEX-Robotik-Wettbewerb verwendet werden kann.
Diese Übernehmen-Seiten können als Klasse abgearbeitet werden.
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Lesen Sie gemeinsam die Seite „Die Geschwindigkeit von Fahrzeugen“.
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Ermöglichen Sie eine Klassendiskussion zu diesem Thema.
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Lesen Sie gemeinsam die Seite „Die Geschwindigkeit von Wettbewerbsrobotern ändern“.
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Ermöglichen Sie eine Klassendiskussion zu diesem Thema.
Wenn Sie im Unterricht oder als Hausaufgabe Zeit zur Verfügung haben, bieten die Abschnitte „Erweitern Sie Ihr Lernen“ weitere Optionen, um die Schüler dazu zu bringen, darüber nachzudenken, wie Robotik ihr ganzes Leben lang eingesetzt wird.
Adaptive Geschwindigkeitsregelung
Vor allem die heutigen Roboter und Autos haben die Fähigkeit, viele automatisierte Bewegungen auszuführen. Einige Autos können parken und sogar selbst fahren. Viele neue Fahrzeuge und selbstfahrende Autos verfügen über eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC). Diese Funktion stellt das Fahrzeug auf eine bestimmte Geschwindigkeit ein und verwendet Sensoren, um zu bestimmen, ob es in Abhängigkeit von den Objekten vor ihm langsamer oder schneller werden soll. Inwiefern ist das hilfreich? Je schneller sich ein Objekt bewegt, desto mehr Impuls oder Energie hat es. Es ist also gefährlich, mit Gegenständen wie anderen Autos zu kollidieren. Nehmen wir an, Sie fahren auf der Autobahn und stellen Ihren ACC auf 65 Meilen pro Stunde ein. Ihr Auto fährt mit 65 Meilen pro Stunde, bis es seine Geschwindigkeit ändern muss. Wenn ein Auto vor Ihnen plötzlich seine Bremsen betätigt, kann Ihr Auto spüren, wie sich das Auto vor Ihnen verlangsamt, und auch verlangsamen, damit Sie nicht auf sie prallen. Wenn das Auto vor Ihnen beschleunigt, beschleunigt Ihr Auto. Wenn die Straße einen Hügel hinauffährt, beschleunigt das Auto, um die von Ihnen eingestellte Geschwindigkeit von 65 Meilen pro Stunde beizubehalten.
Aufzüge sind ein weiteres Beispiel für Roboter, die die Geschwindigkeiten ändern müssen, um richtig zu funktionieren. Können Sie sich vorstellen, in einen Aufzug zu steigen und sofort mit maximaler Geschwindigkeit auf- oder abzusteigen? Du würdest wahrscheinlich umfallen! Aufzüge müssen mit einer niedrigeren Geschwindigkeit starten und enden, um die Sicherheit ihrer Passagiere zu gewährleisten.
Erweitern Sie Ihr Lernen
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Alltägliche Geschwindigkeitsänderungen
Es gibt viele Roboter und Alltagsgegenstände, die die Geschwindigkeiten selbst ändern oder in der Lage sind, die Geschwindigkeiten zu ändern, um die Sicherheit zu gewährleisten oder die Leistung zu maximieren. Um die Schüler dazu zu bringen, über verschiedene Roboter nachzudenken, die die Geschwindigkeit ändern, bitten Sie sie, fünf Roboter oder Objekte zu brainstormen, von denen sie glauben, dass sie die Geschwindigkeit ändern. Nachdem sie sich für fünf entschieden haben, bitten Sie die Schüler, ihre fünf Entscheidungen zu recherchieren, damit sie bestätigen können, ob sie die Geschwindigkeit ändern oder nicht. Einige Beispiele umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: einen Haartrockner, einen Kochmixer, Fahrräder, automatische Staubsauger oder Türen, die sich automatisch öffnen. Die Schüler sollten bereit sein, ihre Erkenntnisse mit der Klasse zu teilen und können ihre Erkenntnisse in ihr technisches Notizbuch schreiben.