דרכים לכתיבת משוב מועיל או רפלקציה

בכתיבת משוב, השתדלו:

žלכבד את מקבל-המשוב
להתכוון לטובתו בענווה
žלהתמקד בתוכן ברור ובולט הניתן לשינוי
žלציין גם נקודות חוזק וגם נקודות לחיזוק

žלא לפגוע.
žלא להתנשא.
žלא להקצין.
žלא לייאש.ž
žלא לערפל.

בכתיבת רפלקציה, רישמו:

מה היה חדש ומשמעותי עבורי?

נקודות חוזק – מה הבנתי לעומק, במה אני שולט?

נקודות לחיזוק – מה קשה? מה לא ברור? קשיים וכשלים

עמדתי, גישתי והרגשתי כלפי הנושא (מה אהבתי, מה לא ומדוע)

מה רלוונטי? מי יישומי לי? מה "לקחתי" איתי?

במה אני מעוניין להעמיק?

התלבטויות, הרהורים, שאלות שנותרו פתוחות

רעיון יצירתי לגבי הנושא או הוראתו?

רישום חופשי

דוח מעבדה

נושא הניסוי
שם התלמיד
שם המורה
תאריך הגשה

א.  מטרות הניסוי (במושגים של גדלים פיזיקאליים, משתנה תלוי ומשתנה בלתי תלוי)
א.1. שאלת חקר
א.2. השערת חקר

ב.  התיאוריה שבבסיס הניסוי (עקרונות פיזיקליים)

ג. ביצוע הניסוי
ג.1. תרשים הניסוי
ג.2. ציוד הניסוי
ג.3. תיאור מערך הניסוי
ג.4. תיאור מהלך הניסוי

ג.5. תוצאות המדידה - טבלה (יחידות מידה ודיוק מדידה)

ד. עיבוד תוצאות

ד.1. נוסחאות וחישובים

ד.2. גרפים (כותרת גרף, צירים, יחידות, קנה מידה, קו מגמה, חישוב השיפוע, משמעות פיזיקלית של שיפוע הגרף,  ציון ערך נקודות החיתוך עם הצירים, משמעות פיזיקלית של חיתוך הגרף עם הצירים ומשמעות השטח מתחת לגרף, בגרף ממוחשב יש לציין את משוואת הקירוב)

ה. סיכום ומסקנות

ה.1. סיכום ממצאי הניסוי

ה.2. מסקנות הנובעות מהניסוי

ה.3. הסבר כיצד הממצאים והמסקנות תואמים את התיאוריה והשערת החקר

ה.4. הסבר מדוע קיים שוני בין הממצאים והמסקנות לבין התיאוריה והשערת החקר

ה.5. התייחסות לשגיאות הניסוי והערכת השגיאות הצפויות וההתאמה בין השגיאות בפועל לשגיאות הצפויות

ה.6. רפלקציה - מה ניתן / צריך היה להשתנות על מנת לשפר את הניסוי ותוצאותיו מכל ההיבטים של הניסוי, המדידה, שגיאות המדידה, דיוק המדידה וניתוח התוצאות.

הערות כלליות:

את תוצאות המדידה יש לרשום בטבלאות - עדיף בגליון אלקטרוני

את הגרפים יש לשרטט במדוייק ובקנה מידה - עדיף בגליון אלקטרוני

יש לשים דגש על שגיאות מדידה

יש לשים דגש על דיוק מדידה.

חוגגים פיזיקה - Escape Room

הורים יקרים
הנכם מוזמנים

לאירוע סוף שנה של כיתת מופת ח4 

'הכל פיזיקה' Escape Room

בבית הספר חט"ב רמת ורבר פ"ת

ברחוב אנדרסן 8

ביום שישי בתאריך 10/6/16

החל מהשעה 12:15 בצהריים

אנא הביאו עמכם לחגיגה פריט כיבוד לפי בחירתכם

אירוע חווייתי

ילדיכם עמלו להכנת החגיגה

אנא כבדו אותנו בנוכחותכם

הנאתכם מובטחת

תרגילים - חזרה לקראת מבחן

7. באיזה נקודות יש לכדור אנרגיית גובה מירבית?

8. באיזה נקודות יש לכדור אנרגיית מהירות מירבית?

9. הסבירו מה היה משתנה בחישובים אם מסת העגלה הייתה מוכפלת פי 2.  

10. כיצד היה לדעתכם נראה הגרף המתאר את תנועת העגלה בקטע DE?




שאלה 3 :

מאיזה גובה מעל משטח מסוים על גוף ליפול, כדי שמהירותו בזמן הפגיעה במשטח תהיה 10    מטר לשנייה? (8 נק')
0.9 מטר    ב. 5 מטר   ג. 10 מטר             ד. 16.2

שאלה 4:

אב ובנו רוכבים על אופניים במהירות שווה ועוצרים. המסה של האב גדולה פי שניים ממסת הבן. פי כמה גדולה אנרגיית התנועה של האב מאנרגיית התנועה של הבן? (8 נק')
לא יהיה הבדל   ב.  פי 2       ג. פי 3.     ד. פי 4
נמקו את בחירתכם: _________________________________________________
_________________________________________________________________



שאלה 5:

דינה השתתפה בתחרות ריצה. במהלך התחרות היא המירה 600 ג'ול אנרגיה כימית לאנרגיית תנועה.
מהי המהירות הממוצעת שבה דינה רצה בתחרות, אם ידוע שמסתה שווה ל- 60 ק"ג? (8 נק')
__________________________________________________________________________________________________________________________________

כאשר דינה חזרה לביתה אחרי התחרות, היא הלכה במהירות ממוצעת השווה למחצית ממהירותה בריצה. (8 נק')
איזה היגד מהבאים מתאר באופן נכון את אנרגיית התנועה שלה בהליכה בהשוואה לריצה?
אנרגיית התנועה שלה בהליכה קטנה פי 2 מאנרגיית התנועה שלה בריצה.
אנרגיית התנועה שלה בהליכה גדולה פי 2 מאנרגיית התנועה שלה בריצה.
אנרגיית התנועה שלה בהליכה קטנה פי 4 מאנרגיית התנועה שלה בריצה.
אנרגיית התנועה שלה בהליכה גדולה פי 4 מאנרגיית התנועה שלה בריצה.

שאלה 6:
גוף שמסתו 10 ק"ג נמצא בגובה של 2 מטרים מעל פני כדור הארץ. גוף זהה נמצא בגובה של 4 מטרים מעל פני מאדים. ידוע כי עוצמת הכבידה על פני כדור הארץ כפולה (בקירוב) מעוצמת הכבידה שעל מאדים . ברגע מסויים נופלים שני הגופים לקרקע. סמנו את המשפט הנכון: (7 נקודות)
א.  בכדור הארץ ובמאדים יהיה השינוי באנרגית הגובה דומה מאוד.
ב.  בכדור הארץ יהיה השינוי באנרגית הגובה גדול בהרבה מאשר השינוי באנרגיית הגובה במאדים.
ג.  במאדים יהיה השינוי באנרגית הגובה גדול בהרבה מאשר השינוי באנרגיית הגובה בכדור הארץ.

שאלה 7:


חשבו את מרחק העצירה שעברה מכונית, שנעה במהירות 10 מטר בשנייה, זמן התגובה של הנהג  0.4 שניות ומרחק הבלימה של הרכב 3 מטרים.
חשבו את מרחק העצירה שעברה מכונית שנעה במהירות 4 מטר בשנייה, זמן התגובה של הנהג 0.75 שניות ומרחק הבלימה של הרכב 5 מטרים.
חשבו את מרחק העצירה של רכב, אם ידוע שמרחק הבלימה של הרכב 6.5 מטר, מהירות הנסיעה  20 מטר בשנייה וזמן התגובה של הנהג 0.8 שניות.  
האם רכב זה יפגע בגורם שיופיע מולו במרחק של 20 מטר? הסבירו
חשבו את מרחק העצירה של מכונית שמסתה 1000 ק"ג, היא נוסעת במהירות 15 מטר בשנייה,  זמן התגובה של הנהג 0.5 שניה ובכל מטר של כביש מתגלגלים 5000 ג'ול של אנרגית תנועה לאנרגית חום.




שאלה 8:

באיזה מהירות יש לזרוק גוף אנכית (כלפי מעלה) כדי שיגיע לגובה מרבי של 20 מטר? (7 נקודות)
2 מטר/שנייה
20 מטר/ שנייה
200 מטר/שנייה
400 מטר/שנייה

שאלה 9:

מהו ההיגד הנכון המתאר את המונח  מרחק תגובה בזמן בלימת רכב ? (7 נקודות)
א. המרחק שעובר הרכב מרגע שבו מבחין הנהג בסכנה ועד שהרכב נעצר.
ב.  המרחק שעובר הרכב מרגע שבו רגלו של הנהג נוגעת בבלמים ועד שהרכב נעצר.
ג. המרחק שעובר הרכב מרגע שבו מבחין הנהג בסכנה ועד שהרכב מאט מאוד.
ד. המרחק שעובר הרכב מרגע שבו מבחין הנהג בסכנה ועד שרגלו נוגעת בבלמים.


שאלה 10:

רוכב אופניים שהמסה שלו 40 ק"ג נע על משטח אופקי במהירות של 18 ק"מ/שעה  ונעצר כתוצאה מלחיצה על הבלמים.
מה השינוי באנרגיית התנועה של הרוכב?  (4 נקודות)
100 ג'אול
360 ג'אול
500 ג'ואל
6400 ג'ואל

שאלה 11:

מהי  המרת האנרגיה המתרחשת בזמן הבלימה? (3 נקודות)
אנרגיית גובה מומרת לאנרגיית תנועה
אנרגיית תנועה מומרת לאנרגיה כימית
אנרגיית תנועה מומרת לאנרגיה תרמית
אנרגיית גובה מומרת לאנרגיה תרמית.

שאלה 12:

 

תרגיל - מכונה הידראולית

במכונה הידראולית (מנוף הידראולי) בוכנה גדולה תמיד זזה פחות מאשר בוכנה קטנה. היחס בין תזוזות הבוכנות הפוך ליחס בין שטחי הבוכנות.

1. צייר את המכונה ההידראולית. ציין באיזו תכונה של הנוזל  יש להיעזר להוכחה של עובדה זו? 
2. הראה את ההוכחה.
3. שטחה של הבוכנה הקטנה במכונה הידראולית mm^2 003. שטח הבוכנה הגדולה הוא 270cm^2. 
4. איזה כוח יופעל על הבוכנה הגדולה, אם הבוכנה הקטנה מפעילה על הנוזל כוח 80 ניוטון? 
5.  בכמה ס"מ תעלה הבוכנה הגדולה כאשר הבוכנה הקטנה תרד ב- 18 ס"מ ? 

תרגיל - לחץ תיבה על משטח אופקי

תיבה בעלת מידות : אורך   25 ס"מ ,רוחב  20 ס"מ  ,גובה  50 מ"מ . מונחת על אחת מהפאות כך שהיא מפעילה לחץ מינימלי . הלחץ שמפעילה התיבה שווה ל-  100 פסקל .

1. סמן בצבע אחד את כל הכוחות שפועלים על התיבה. (10 נק')
2. סמן בצבע אחר את הכוח שהתיבה מפעילה על תמיכתה. (5 נק')
3. מהו שטח הפאה שהתיבה מונחת עליה ? נמק את בחירתך.(15 נק')
4. חשב את הכוח שמפעילה התיבה על המשטח.(10 נק')
5. חשב את מסת התיבה .(10 נק')

תרגיל - שימור אנרגיה מכנית משקולת תלויה על קפיץ

בוחן -אנרגיית חום

קישור לבוחן באנרגיית חום

Physics Escape Room

פתרון תרגיל - שימור אנרגיה מכנית במערכת כדור על מסילה חלקה בהשפעת כוח הכובד וכוח אלסטי של קפיץ

קישור לפתרון תרגיל בשימור אנרגיה מכנית כוללת

אנרגיה היא הכסף של היקום

"אנרגיה היא הכסף של היקום"
כך אמר אחד הפרופסורים המוערכים לפיסיקה, זוכה פרס נובל - ריצ'רד פיינמן.

עוד על אנרגיה במצגת של מכון דווידסון - קישור

מערכת אחת יכולה להשפיע על מערכת אחרת על ידי העברת אנרגיה ביניהן (אנרגיה קינטית לאנרגיית חום, חום לקינטית, פוטנציאלית כובדית לקינטית, פוטנציאלית אלסטית לקינטית, קינטית לפוטנציאלית כובדית, קינטית לפוטנציאלית אלסטית, אנרגיה כימית בסוללה לחשמלית כשסוגרים מעגל וכדומה)

נקודה למחשבה - אומרים לנו לא לבזבז אנרגיה אבל הרי סך כל האנרגיה ביקום נשמרת. האם יש סתירה? מה הסתירה?

דוגמה למערכת סגורה בה מתקיים שימור אנרגיה מכנית:

אנרגיה בכל ויד כל בה

כשמונה דקות חולפות מרגע הווצרות כמויות עצומות של אנרגיה בכוכב שמש ועד הגעת הקרינה מהשמש לכדור הארץ. אנרגיית השמש מגיעה אלינו באמצעות קרינה (כגון קרני אור נראה, קרינה אינפרה אדומה מחממת) במהירות האור.

אין לנו חיים בלי אנרגיה. למדנו לנצל אותה. למדנו מהטבע איך אנרגיה מתגלגלת ולמדנו לבקר את גילגוליה לטובתנו.

• אנחנו אוכלים, הגוף מייצר מהמזון אנרגיה.
• צמחים קולטים קרני אור ומייצרים אנרגיה בתהליך פוטוסינטזה.
• מים "נופלים" מגובה רב ומתנועתם המהירה מייצרים חשמל (אנרגיה). 
• חומרים עוברים ריאקציה כימית ונוצרת אנרגיה (אפשר להשתמש בטלפון הנייד שלכם בלי סוללה?).

השנה עברתם דרך חשובה בהבנת המושגים של אנרגיה פוטנציאלית כובדית (אנרגיית גובה) ואנרגיה פוטנציאלית אלסטית במערכות פיסיקליות הכוללות את כדור הארץ, קפיצים וגופים הנמצאים בקונפיגורציה מסויימת. הבנתם מהו שימור אנרגיה מכנית.
קישור למצגת אנרגיה.

כדור שמסתו 100 גרם הנמצא על גג בניין שגובהו 30 מטר מעל גובה פני הארץ הוא בעל אנרגיה פוטנציאלית כובדית ביחס לפני כדור הארץ שגודלה 30 ג'ול. Ug=mgh

• בנופלו, מאיץ הכדור ומהירותו גדלה ב- 10 מטר לשניה בכל שניה (g=10m/sec^2). כוח המשיכה של כדור הארץ עוש על הכדור הנע עבודה חיובית, בכיוון התנועה. הכדור "מרוויח" אנרגיית תנועה. הוא מאבד אנרגיית גובה.
• בחצי הגובה, מהירות הכדור היא כ 17 מטר לשניה. קחו רגע - חשבו זאת (0.5mgh = 0.5mv^2).
• בהגיעו לקרקע, האנרגיה הפוטנציאלית הכובדית שהייתה לו, אבדה ואיננה עוד ובמקומה יש לכדור אנרגיה קינטית (של תנועה) שגודלה בדיוק 30 ג'ול (mgh = 0.5mv^2). מהירות הכדור ברגע הפגיעה בקרקע היא כ- 24.5 מטר לשניה. שמתם לב שלא משנה מה המסה של הכדור? בנפילה חופשית מגובה מסויים גוף כבד וגוף קל יגיעו לקרקע במהירות זהה (בהזנחת ההתנגדות / החיכוך של האויר).
• זה ביטוי של חוק שימור האנרגיה המכנית. בהעדר חיכוך, אנרגיה מכנית פוטנציאלית כובדית הומרה לאנרגיה מכנית קינטית. 
• אם הכדור היה נופל על קפיץ ומכווץ אותו, ברגע הכיווץ המירבי של הקפיץ כשהתנועה נעצרה, הייתה במערכת כדור-קפיץ-כדוה"א אנרגיה אלסטית של 30 ג'ול בדיוק.
• זה ביטוי של חוק שימור האנרגיה המכנית. אנרגיה מכנית קינטית (0.5mv^2) הומרה לאנרגיה פוטנציאלית אלסטית (0.5k(l)^2) . מידת התכווצות הקפיץ מסומנת - l וקבוע הקפיץ הוא - k.

למדתם עוד שכוח הפועל על גוף וגורם לשינוי בתנועת הגוף, עושה על הגוף עבודה, בכיוון התנועה של הגוף. זה ברור, נכון? שהרי שינוי תנועה של הגוף מתבטא בשינוי האנרגיה הקינטית של הגוף במערכת. אם כך, ראיתם שסכום כל העבודות שנעשות על גוף בכיוון התנועה או לחליפין, עבודת הכוח השקול הפועל על הגוף בכיוון התנועה, שווה בדיוק להפרש באנרגיות הקינטיות של הגוף, הסופית פחות ההתחלתית. לזה קראנו "משפט עבודה - אנרגיה". Wtotal = Ek2-Ek1
W=FS. כאשר, W מסמן עבודה ביחידות אנרגיה, ג'ול, F מסמן כוח בניוטון ו- S מסמן העתק במטרים לאורכו פעל הכוח F בבצעו את העבודה W.

השנה למדתם גם שחום הוא סוג של אנרגיה העוברת מחומר בטמפרטורה גבוהה יותר (חם) לחומר בטמפרטורה נמוכה יותר (קר). הטמפרטורה היא מדד לאנרגיה הקינטית הממוצעת של מולקולות החומר.

אנרגיית חום מסומנת Q וגם היא נמדדת בג'ול. בהנתן קיבול החום הסגולי של החומר c, והמסה של החומר m בק"ג, ניתן לחשב את אנרגיית החום הדרושה כדי לחמם חומר מטמפרטורה T1 לטמפרטורה גבוהה יותר T2.

 Q = cm(T2-T1)

זו גם גודלה של האנרגיה שפולט חומר המתקרר מטמפרטורה גבוהה T2 לטמפרטורה נמוכה יותר T1.

חום נדרש גם כדי להעביר חומר ממצב צבירה מוצק לנוזל (היתוך) ומנוזל לגז (אידוי, רתיחה). כשזה קורה, הטמפרטורה של החומר לא משתנה. אנרגיית החום משמשת לשבירת הקשרים בין מולקולות החומר. חום נפלט בתהליך עיבוי וקיפאון / התמצקות. לכל חומר יש מאפיינים משלו c - קיבול חום סגולי (ביחידות ג'ול לק"ג למעלה צלסיוס), מקדם התכה/קיפאון ומקדם אידוי/עיבוי (ביחידות ג'ול לק"ג).
קישור למצגת אנרגיית חום.

ראיתם שאנרגיית חום נוצרת כתוצאה של פעולת כוח חיכוך. כוח חיכוך מאפשר לדוגמה למכונית לעצור. כוח החיכוך עושה עבודה שלילית על המכונית כיוון שהוא פועל בניגוד לכיוון ההתקדמות של המכונית. העבודה השלילית של כוח החיכוך גורמת למכונית להאט ולהעצר. ממשפט עבודה אנרגיה ניתן להסיק מהו מרחק הבלימה של רכב נוסע במהירות v מטר לשניה:

fS=Ek = 0.5mv^2

f הינו כוח החיכוך בניוטון ו- S במטרים הוא מרחק הבלימה. Ek היא האנרגיה הקינטית ההתחלתית, מלפני הבלימה. האנרגיה הקינטית בסיום הבלימה היא אפס (המכונית אינה בתנועה).

ראיתם שכוח החיכוך גורם להתחממות הצמיגים (ובמידה מועטה יותר הקרקע) כלומר, אבדן האנרגיה הקינטית של המכונית בא לידי ביטוי בהתחממות הצמיגים שלה. אנרגיית החום שהצמיגים מקבלים שווה בקירוב לאנרגיה הקינטית של הרכב לפני תחילת הבלימה.

עוד למדתם השנה מהו לחץ (ניוטון למ"ר). לחץ במוצק שווה לכוח (בניוטון) הניצב למשטח חלקי השטח (m^2) עליו פועל הכוח. ממוצקים עברתם לזורמים, גזים ונוזלים.
קישור למצגת לחץ במוצקים ובזורמים.

למדתם מהי צפיפות חומר - היחס בין המסה של החומר לנפח שלו (ק"ג למ"ק).
עסקתם במכונה הדראולית המאפשרת הגברת כוח. זאת בעקבות חוק פסקל המלמד אותנו שלחץ בנוזל מתפשט לכל החלקיקים בנוזל בכל הכיוונים. לפי פסקל, חישבנו לחץ בתחתית עמוד נוזל (צפיפות הנוזל * תאוצת הכובד * גובה עמוד הנוזל). בכל עומק (h) בנוזל נתון (שצפיפותו נתונה), הלחץ שווה.

כאן הגעתם לאכימדס ... כאלפיים ושלש מאות שנה לפני ניוטון, ארכימדס מגלה לנו שנוזל מפעיל על גוף הטבול בו כוח בכיוון מעלה השווה בגודלו לכוח הכובד הפועל על המים שהגוף דוחה. כוח ציפה או עילוי זה הוא מהחשובים בטבע. לדוגמה, בהכירנו אותו, ניתן לתכנן אניות שאינן טובעות וניתן למדוד צפיפות של חומרים.
ראיתם שהגורם לכוח העילוי הוא הפרש הלחצים בעומקים שונים. תחתית הגוף מצוייה בעומק גדול יותר ולכן פועל עליה לחץ גדול יותר. לחץ עפ"נ שוח מסויים, מתרגם לכוח. הכוח מלמטה למעלה גדול מהכוח הפועל מלמעלה למטה וכך נולד כוח העילוי. מסמנים כוח זה באות הגדולה B, ציפה באנגלית (Buoyancy). השתמשנו גם בסימון , FA כוח ארכימדס.
קישור למצגת "חידות ארכימדס".

עם תחילת המחצית השנייה של שנת הלימודים תשע"ו בכיתת מופת פיסיקה, אנו מגישים לכם אתר חדש הכולל את כל החומר הנלמד ותשובות לכל מה שמסקרן אתכם.
כאן גם נשתף רעיונות בנושא העקרי של המחצית הזו - פרוייקט להקמת חדר הימלטות (Escape Room) על טהרת חוקי הפיסיקה.

מאחל לכם עניין והנאה בחקר הפיסיקה ולימוד פורה.
קישורים למצגות:

• קישור למצגת אנרגיה.
• קישור למצגת אנרגיית חום.
• קישור למצגת לחץ במוצקים ובזורמים.
• קישור למצגת "חידות ארכימדס".