പശ്ചാത്തലം

സൂപ്പർ കാർ യൂണിറ്റിൽ, VEX GO കിറ്റിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച സൂപ്പർ കാർ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്തുകൊണ്ട് വിദ്യാർത്ഥികൾ അളവ്, വേഗത, വേഗതയും ഊർജ്ജവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം എന്നിവ അന്വേഷിക്കും.

അളവ് എന്താണ്?

ഒരു വസ്തുവിന്റെ നീളം, ഭാരം, അളവ് അല്ലെങ്കിൽ വലിപ്പം പോലുള്ള ഡാറ്റയുടെ ശേഖരണമാണ് അളവുകൾ. ഈ അളവ് വിവരങ്ങൾ മറ്റ് വസ്തുക്കളെയോ സംഭവങ്ങളെയോ താരതമ്യം ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കാം. താരതമ്യത്തിനുള്ള അളവുകൾ യൂണിറ്റുകളിൽ സമാനമായിരിക്കണം. മെട്രിക് സിസ്റ്റം പോലുള്ള നേരിട്ടുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ് യൂണിറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഈ അളവുകൾ പൂർത്തിയാക്കാൻ കഴിയും. അല്ലെങ്കിൽ, ബ്ലോക്കുകൾ അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റിക്കി നോട്ടുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് പോലുള്ള പരോക്ഷ നിലവാരമില്ലാത്ത യൂണിറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, അവയെ താരതമ്യ അളവുകൾ എന്നും വിളിക്കുന്നു. താരതമ്യ അളവുകളിൽ എസ്റ്റിമേറ്റുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു.

വേഗത എന്താണ്?

ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന ഈ ദൂരത്തിന്റെ അളവാണ് വേഗത. വേഗതയുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് അളവുകളിൽ മണിക്കൂറിൽ കിലോമീറ്ററുകൾ (കി.മീ/മണിക്കൂർ), മണിക്കൂറിൽ മൈൽ (മൈൽ) എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇത് കാലക്രമേണ എടുക്കുന്ന ഒരു അളവായതിനാൽ, വേഗതയെ ഒരു സ്ഥിരാങ്കമായിട്ടല്ല, ശരാശരി വേഗത്തിൽ കാണണം. ശരാശരി വേഗത കണക്കാക്കാൻ ഈ ഫോർമുല ഉപയോഗിക്കുക:

ശരാശരി വേഗത = ആകെ ദൂരം / കഴിഞ്ഞ സമയം

ഈ യൂണിറ്റ് സൂപ്പർ കാറിന്റെ ശരാശരി വേഗതയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു കാറിന് ഒരു സ്റ്റോപ്പ് ചിഹ്നത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് (305 മീറ്റർ (~1000 അടി) അകലം) എത്താൻ 20 സെക്കൻഡ് എടുക്കുമെങ്കിൽ, കാറിന്റെ വേഗത സെക്കൻഡിൽ 15 മീറ്റർ (~50 അടി) ആണ്. എന്നാൽ യാത്രയിലുടനീളം കാർ സെക്കൻഡിൽ 15 മീറ്റർ (~50 അടി) വേഗതയിൽ നീങ്ങില്ല. ഒരു കാർ ഒരു പൂർണ്ണ സ്റ്റോപ്പിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടന്ന് വേഗത കൂട്ടി അടുത്ത സ്റ്റോപ്പ് ചിഹ്നത്തിൽ നിർത്താൻ തിരികെ വേഗത കുറയ്ക്കണം. വേഗത വസ്തുവിന്റെ ദിശ അളക്കുന്നില്ല, പകരം വസ്തു എത്ര വേഗത്തിൽ ചലിക്കുന്നുവെന്ന് മാത്രമാണ് അളക്കുന്നത്.

ഊർജ്ജം വേഗതയുമായി എങ്ങനെ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു?

വേഗത ഊർജ്ജത്തിന്റെ അളവുകോലാണ്. ഒരു വസ്തു എത്ര വേഗത്തിൽ ചലിക്കുന്നുവോ അത്രയും കൂടുതൽ ഊർജ്ജം അതിനുണ്ട്. വേഗതയും ഊർജ്ജവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം തെളിവുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വിശദീകരിക്കാൻ ഈ യൂണിറ്റിൽ വിദ്യാർത്ഥികളോട് ആവശ്യപ്പെടുന്നു. ഇത് നെക്സ്റ്റ് ജനറേഷൻ സയൻസ് സ്റ്റാൻഡേർഡ് (NGSS) 4-PS3-1 അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.

ഓറഞ്ച് നോബിന്റെ തിരിവ്, റബ്ബർ ബാൻഡ്, ചക്രങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്കിടയിലുള്ള ഊർജ്ജ കൈമാറ്റം വഴിയാണ് സൂപ്പർ കാർ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. കൂടുതൽ വിദ്യാർത്ഥികൾ നോബും റബ്ബർ ബാൻഡും തിരിക്കുമ്പോൾ, സൂപ്പർ കാറിന് കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ലഭിക്കും, സൂപ്പർ കാർ വേഗത്തിൽ പോകും. വേഗതയും ഊർജ്ജവും പരസ്പരം പോസിറ്റീവായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്ന ആശയം വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് വിശദീകരിക്കുമ്പോൾ, ഊർജ്ജത്തെയും വേഗതയെയും താരതമ്യം ചെയ്യുന്ന അളവ് അളവുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വിദ്യാർത്ഥികളെ വിലയിരുത്തരുതെന്ന് NGSS ഒരു പരിധി വ്യക്തമാക്കുന്നു.

ഒരു വേരിയബിൾ എന്താണ്?

ഗണിതശാസ്ത്രത്തിൽ, ഒരു വേരിയബിളിനെ സാധാരണയായി ഒരു അക്ഷരം (x അല്ലെങ്കിൽ y) ആയി കാണിക്കുന്നു, അത് ഒരു അജ്ഞാത മൂല്യത്തെയോ മാറ്റാൻ കഴിയുന്ന ഒരു മൂല്യത്തെയോ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഗണിതശാസ്ത്രത്തിൽ രണ്ട് വേരിയബിളുകളുണ്ട്, സ്വതന്ത്രവും ആശ്രിതവും. ഇൻഡിപെൻഡന്റ് വേരിയബിൾ ഇൻപുട്ട് മൂല്യം (x) ആണ്, ആശ്രിത മൂല്യം (y) ഇൻപുട്ട് മൂല്യത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

ശാസ്ത്രത്തിൽ, വേരിയബിളുകൾ ഒരേപോലെ നിലനിൽക്കാത്ത ഭൗതിക ഗുണങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. പരീക്ഷണ കാലയളവിലുടനീളം ആശ്രിത വേരിയബിൾ മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുമ്പോൾ, സ്വതന്ത്ര വേരിയബിളിൽ ശാസ്ത്രജ്ഞനോ വിദ്യാർത്ഥിയോ മനഃപൂർവ്വം മാറ്റം വരുത്തുന്നു. ഗണിതശാസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ശാസ്ത്രീയ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിയന്ത്രണ വേരിയബിളുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. പരീക്ഷണത്തിലുടനീളം നിയന്ത്രിത വേരിയബിളുകൾ സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു.