ในหน่วยซุปเปอร์คาร์ นักเรียนจะสำรวจการวัด ความเร็ว และความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วและพลังงานโดยการสำรวจซุปเปอร์คาร์ที่สร้างจาก VEX GO Kit

การวัดคืออะไร?

การวัดคือการรวบรวมข้อมูล เช่น ความยาว น้ำหนัก จำนวน หรือขนาดของวัตถุ ข้อมูลเชิงปริมาณนี้สามารถใช้เพื่อเปรียบเทียบวัตถุหรือเหตุการณ์อื่นๆ การวัดสำหรับการเปรียบเทียบควรเหมือนกันในหน่วย การวัดเหล่านี้สามารถทำได้โดยใช้หน่วยมาตรฐานโดยตรง เช่น ระบบเมตริก หรือหน่วยทางอ้อมที่ไม่เป็นมาตรฐาน เช่น การใช้บล็อกหรือกระดาษโน้ต ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าการวัดเชิงเปรียบเทียบ การวัดเปรียบเทียบรวมถึงการประมาณค่า

ความเร็วคืออะไร?

ความเร็วคือการวัดระยะทางที่เดินทางในหน่วยเวลา การวัดความเร็วมาตรฐาน ได้แก่ กิโลเมตรต่อชั่วโมง (กม./ชม.) และไมล์ต่อชั่วโมง (ไมล์ต่อชั่วโมง) เนื่องจากเป็นการวัดที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่ง ความเร็วจึงควรมองว่าเป็นความเร็วเฉลี่ยมากกว่าค่าคงที่ ใช้สูตรนี้เพื่อคำนวณความเร็วเฉลี่ย:

หน่วยนี้เน้นที่ความเร็วเฉลี่ยของซุปเปอร์คาร์ ตัวอย่างเช่น หากรถยนต์ใช้เวลา 20 วินาทีในการเดินทางจากป้ายหยุดแห่งหนึ่งไปยังอีกป้ายหนึ่ง (ห่างกัน 305 เมตร (ประมาณ 1,000 ฟุต)) ความเร็วของรถจะอยู่ที่ 15 เมตร (~50 ฟุต) ต่อวินาที แต่รถจะไม่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 15 เมตร (~50 ฟุต) ต่อวินาทีตลอดการเดินทาง รถจะต้องออกจากจุดจอดเต็มและเร่งความเร็วให้ทันก่อนจะลดความเร็วลงเพื่อหยุดที่ป้ายหยุดถัดไป ความเร็วไม่ได้วัดทิศทางของวัตถุ แต่วัดว่าวัตถุเคลื่อนที่เร็วแค่ไหนเท่านั้น

พลังงานเกี่ยวข้องกับความเร็วอย่างไร?

ความเร็วคือการวัดพลังงาน ยิ่งวัตถุเคลื่อนที่เร็วเท่าใด พลังงานก็ยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น นักเรียนจะถูกขอให้ในหน่วยนี้ใช้หลักฐานเพื่ออธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วและพลังงาน ซึ่งเป็นไปตาม Next Generation Science Standard (NGSS) 4-PS3-1

ซูเปอร์คาร์ขับเคลื่อนด้วยการถ่ายโอนพลังงานระหว่างการหมุนปุ่มสีส้ม ยางรัด และล้อ ยิ่งนักเรียนหมุนลูกบิดและหนังยางมากเท่าไร Super Car ก็จะยิ่งมีพลังงานมากขึ้นและ Super Car ก็จะวิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น ในขณะที่อธิบายแนวคิดนี้ให้นักเรียนฟังว่าความเร็วและพลังงานมีความสัมพันธ์เชิงบวกต่อกัน NGSS ได้สรุปขอบเขตที่นักเรียนไม่ควรได้รับการประเมินในการวัดเชิงปริมาณโดยเปรียบเทียบพลังงานและความเร็ว

ตัวแปรคืออะไร?

ในทางคณิตศาสตร์ ตัวแปรมักจะแสดงเป็นตัวอักษร (x หรือ y) และแสดงถึงค่าที่ไม่รู้จักหรือค่าที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ คณิตศาสตร์มีสองตัวแปร อิสระและขึ้นอยู่กับ ตัวแปรอิสระคือค่าอินพุต (x) และค่าอิสระ (y) ขึ้นอยู่กับค่าอินพุต

ในทางวิทยาศาสตร์ ตัวแปรแสดงถึงคุณสมบัติทางกายภาพที่ไม่เหมือนเดิม นักวิทยาศาสตร์หรือนักศึกษาจงใจเปลี่ยนตัวแปรอิสระ ในขณะที่ตัวแปรตามเปลี่ยนแปลงตลอดการทดลอง การทดลองทางวิทยาศาสตร์ต่างจากคณิตศาสตร์ตรงที่มีตัวแปรควบคุม ตัวแปรควบคุมจะคงที่ตลอดการทดลอง