Momento mokslas
Impulsą galima įsivaizduoti kaip objekto judesio kiekį. Impulsą lemia objekto masė (kiek juda) ir jo greitis (kaip greitai jis juda). Fizikoje impulsas žymimas "p", taigi impulso nustatymo lygtis yra p = mv (impulsas lygus masės ir greičio skaičiui). Pagal fizikos dėsnius sunkesnis objektas, pavyzdžiui, boulingo kamuolys, skriejantis tokiu pačiu greičiu kaip ir lengvesnis daiktas, pavyzdžiui, kamuoliukas, turėtų didesnį pagreitį.
Šioje STEM laboratorijoje turite suprasti pagreitį ir jo poveikį susidūrimams, nes vėliau dalyvausite boulingo žaidime, vadinamame Strike Challenge. Užprogramuosite „Speedbot“, kad jis bėgtų į kamuolį, kad numuštų kaiščius ir uždirbtumėte aukščiausią rezultatą. Pagalvokime, kas atsitinka, kai susiduria du objektai. Jie perduoda kinetinę energiją, taip. Tačiau kiekvieno iš dviejų susidūrusių objektų impulsas prieš susidūrimą gali numatyti, kaip du objektai reaguos po susidūrimo. Prie šios minties grįšime vėliau.
Motyvuoti diskusiją
Svarstymas apie pagreitį diskusijos metu yra geras būdas nukreipti mokinius, stengiantis tai suvokti. Šios STEM laboratorijos dėmesys bus skiriamas roboto impulsui, kai jis susiduria su kamuoliu.
Šie klausimai gali būti argumentuojami metriniais vienetais, kaip parašyta, arba imperinėmis myliomis, svarais ir pėdomis per sekundę. Motyvavimas turėtų būti toks pat, nereikalaujant konvertavimo.
Q: Kuris iš jų turi didesnį pagreitį: rutulys, riedantis 8 km per valandą, ar ta pati rutulys, riedanti 10 km per valandą?
A: 10 km/h greičiu riedanti sfera turi didesnį pagreitį, nes juda greičiau.
K: Kuris iš jų turi didesnį pagreitį: vidutinio dydžio automobilis, važiuojantis 90 km per valandą greičiu, ar autobusas, važiuojantis 90 km per valandą greičiu?
A: Autobusas, važiuojantis 90 km/h greičiu, turi didesnį pagreitį, nes turi didesnę masę.
Kl.: Kuris iš jų turi didesnį pagreitį: dviratis, važiuojantis pedalu į kalną, ar tas pats dviratis, minamas nuo kalno?
A: Dviratis, kuriuo važiuojama pedalu nuo kalno, turi didesnį pagreitį, nes ir nuo kalno besileidžianti rampa, ir pedalas didina jo greitį – nebent taip pat būtų įjungta stabdžių sistema.
Kl.: Su kuo labiau norėtumėte susidurti: 1000 kg sunkvežimį, judantį 1 metro per minutę greičiu ar 1 kg sveriantį melioną 1000 metrų per sekundę greičiu?
A: Sunkvežimis gali jus nuversti, bet nejuda pakankamai greitai, kad sunkiai jus sužalotų, o melionas, judantis 1000 m/s greičiu, gali jus nužudyti. Tai pabrėžia, kad impulso dydis yra susijęs su energijos kiekiu, perduodamu iš objekto susidūrimo metu. Vien objekto masės nepakanka, kad būtų galima nustatyti, kiek destruktyvios energijos jis tiekia susidūrimo metu. Taip pat turime atsižvelgti į tai, kaip greitai jis juda.