Dans l'unité Super Car, les élèves étudieront la mesure, la vitesse et la relation entre la vitesse et l'énergie en explorant la Super Car construite à partir du kit VEX GO.
Qu’est-ce que la mesure ?
Les mesures sont des ensembles de données telles que la longueur, le poids, la quantité ou la taille d'un objet. Ces informations quantitatives peuvent être utilisées pour comparer d’autres objets ou événements. Les mesures à des fins de comparaison doivent être identiques en unités. Ces mesures peuvent être réalisées avec des unités standardisées directes, telles que le système métrique. Ou, avec des unités indirectes non standard, comme l'utilisation de blocs ou de notes autocollantes, également appelées mesures comparatives. Les mesures comparatives incluent des estimations.
Qu’est-ce que la vitesse ?
La vitesse est une mesure de cette distance parcourue sur une unité de temps. Les mesures standard de vitesse incluent les kilomètres par heure (km/h) et les miles par heure (mph). Puisqu’il s’agit d’une mesure prise au fil du temps, la vitesse doit être considérée comme une vitesse moyenne plutôt que comme une constante. Utilisez cette formule pour calculer la vitesse moyenne :
| Vitesse moyenne = | Distance totale |
| Temps écoulé |
Cette unité se concentre sur la vitesse moyenne de la Super Car. Par exemple, s'il faut 20 secondes à une voiture pour passer d'un panneau d'arrêt à un autre (espacés de 305 mètres (~ 1 000 pieds), alors la vitesse de la voiture est de 15 mètres (~ 50 pieds) par seconde. Mais la voiture ne se déplacera pas à une vitesse de 15 mètres (~ 50 pieds) par seconde pendant tout le trajet. Une voiture doit sortir d’un arrêt complet et accélérer au rythme avant de ralentir pour s’arrêter au prochain panneau d’arrêt. La vitesse ne mesure pas la direction de l’objet, mais mesure uniquement la vitesse à laquelle l’objet se déplace.
Quel est le lien entre l’énergie et la vitesse ?
La vitesse est une mesure de l'énergie. Plus un objet se déplace vite, plus il possède d’énergie. Dans cette unité, les élèves doivent utiliser des preuves pour expliquer la relation entre la vitesse et l'énergie. Ceci est basé sur la norme scientifique de nouvelle génération (NGSS) 4-PS3-1.
La Super Car est propulsée par le transfert d'énergie entre le tour du bouton orange, l'élastique et les roues. Plus les élèves tournent le bouton et l’élastique, plus la Super Voiture aura d’énergie et plus la Super Voiture ira vite. Tout en expliquant aux étudiants que la vitesse et l'énergie sont positivement liées l'une à l'autre, le NGSS définit une limite selon laquelle les étudiants ne devraient pas être évalués sur des mesures quantitatives comparant l'énergie et la vitesse.
Qu'est-ce qu'une variable ?
En mathématiques, une variable est généralement représentée par une lettre (x ou y) et représente une valeur inconnue ou une valeur qui peut changer. Il existe deux variables en mathématiques, indépendantes et dépendantes. La variable indépendante est la valeur d'entrée (x) et la valeur dépendante (y) dépend de la valeur d'entrée.
En science, les variables représentent des propriétés physiques qui ne restent pas les mêmes. La variable indépendante est modifiée intentionnellement par le scientifique ou l'étudiant, tandis que la variable dépendante change tout au long de l'expérience. Contrairement aux mathématiques, les expériences scientifiques contiennent des variables de contrôle. Les variables contrôlées restent constantes tout au long de l'expérience.