Arka plan
Süper Araba Ünitesinde öğrenciler, VEX GO Kitinden yapılmış Süper Arabayı inceleyerek ölçüm, hız ve hız ile enerji arasındaki ilişkiyi araştıracaklar.
Ölçüm Nedir?
Ölçümler, bir nesnenin uzunluğu, ağırlığı, miktarı veya boyutu gibi verilerin toplanmasıdır. Bu nicel bilgiler diğer nesneleri veya olayları karşılaştırmak için kullanılabilir. Karşılaştırmalarda ölçü birimlerinin aynı olması gerekir. Bu ölçümler Metrik sistem gibi doğrudan standartlaştırılmış birimlerle gerçekleştirilebilir. Veya bloklar veya yapışkan notlar gibi dolaylı standart dışı birimler kullanarak, karşılaştırmalı ölçümler olarak da adlandırılır. Karşılaştırmalı ölçümler tahminleri içerir.
Hız Nedir?
Hız, birim zamanda kat edilen mesafenin ölçüsüdür. Hız için standart ölçümler arasında kilometre/saat (km/h) ve mil/saat (mph) bulunur. Bu, zaman içinde alınan bir ölçüm olduğundan, hız sabit bir değer olarak değil, ortalama bir hız olarak görülmelidir. Ortalama hızı hesaplamak için şu formülü kullanın:
Ortalama Hız = Toplam Mesafe / Geçen Süre
Bu Ünite Süper Arabanın ortalama hızına odaklanmaktadır. Örneğin, bir arabanın bir dur işaretinden diğerine gitmesi 20 saniye sürüyorsa (305 metre (~1000 fit) uzaklıkta), o zaman arabanın hızı saniyede 15 metredir (~50 fit). Ancak araba tüm yolculuk boyunca saniyede 15 metre (~50 feet) hızla hareket etmeyecektir. Bir arabanın tam duruştan çıkıp, bir sonraki dur işaretinde durmak için tekrar yavaşlamadan önce hızını artırması gerekir. Hız, cismin yönünü ölçmez, sadece cismin ne kadar hızlı hareket ettiğini ölçer.
Enerji Hızla Nasıl İlişkilidir?
Hız bir enerji ölçüsüdür. Bir cisim ne kadar hızlı hareket ediyorsa o kadar fazla enerjiye sahiptir. Bu Ünitede öğrencilerden hız ve enerji arasındaki ilişkiyi açıklamak için kanıt kullanmaları istenmektedir. Bu, Yeni Nesil Bilim Standardı (NGSS) 4-PS3-1'e dayanmaktadır.
Süper Araba, Turuncu Düğmenin, lastik bandın ve tekerleklerin dönmesiyle oluşan enerji transferi sayesinde çalışıyor. Öğrenciler düğmeyi ve lastik bandı ne kadar çok çevirirse, Süper Araba o kadar fazla enerjiye sahip olacak ve o kadar hızlı gidecektir. NGSS, öğrencilere hız ve enerjinin birbirleriyle pozitif ilişkili olduğu kavramını anlatırken, öğrencilerin enerji ve hızı karşılaştıran nicel ölçümler üzerinden değerlendirilmemesi gerektiği sınırını çizmektedir.
Değişken Nedir?
Matematikte değişken genellikle bir harfle (x veya y) gösterilir ve bilinmeyen bir değeri veya değişebilen bir değeri temsil eder. Matematikte iki değişken vardır; bağımsız ve bağımlı. Bağımsız değişken girdi değeri (x) olup, bağımlı değer (y) girdi değerine bağlıdır.
Bilimde değişkenler aynı kalmayan fiziksel özellikleri temsil eder. Bağımsız değişken bilim insanı veya öğrenci tarafından isteyerek değiştirilirken, bağımlı değişken deney süresince değişir. Matematikten farklı olarak bilimsel deneylerde kontrol değişkenleri bulunur. Kontrol edilen değişkenler deney boyunca sabit kalır.