Энергия и электричество · Исследование источников
Вечный двигатель: ищем источник энергии
Какая проверка отличит длительное движение от работы без источника энергии?
8–11 классы · 3 встречи по 45 минут · ожидание между встречами указано в шагах
До начала работы
Не собирать установки с сильными магнитами, сетью или тяжёлыми маховиками.
Покажите план руководителю и согласуйте условия. Сохранение энергии; граница системы, работа внешних сил и потери на трение.
Подготовьте материалы
- бумага
- схема колеса с грузами
- калькулятор
- карточки «вход, запас, выход, потери»
Сначала предположение
Запишите, какой результат ожидаете и почему. Для конструкции задайте критерий успеха, для расчёта — допущения, для источников — проверяемое утверждение.
- Меняем или сравниваем
- границы рассматриваемой системы
- Фиксируем
- изменение запаса энергии и суммарная работа за цикл
- Сохраняем / принимаем в модели
- полный цикл возвращает грузы в исходные положения
Маршрут исследования
- 1
Нарисуй колесо с грузами и отметь высоты в начале и конце полного оборота.
- 2
Сравни суммарную потенциальную энергию этих состояний.
- 3
Добавь трение и внешнюю нагрузку.
- 4
Перечисли скрытые источники: батарея, начальный разгон, поток, перепад температуры.
- 5
Составь вопросы к видеоролику, которые нельзя заменить впечатлением «крутится долго».
Что должно остаться после работы
- Исходная таблица с единицами или карточки свидетельств. Неудачные попытки и изменения условий тоже записаны.
- Ответ на вопрос с двумя конкретными свидетельствами, объяснением и ограничением.
- План следующей проверки: Разбери игрушку с заводной пружиной как пример конечного запаса энергии.
- Личный итог каждого участника и короткая защита по исходному журналу.
Нужна помощь? Начните с двух вариантов и одной строки таблицы. Если результат не получается, проверьте условия с руководителем. Отсутствие ожидаемого эффекта можно обсуждать; выдумывать измерения нельзя.
Мой журнал проекта
Записи хранятся только в этом браузере и не отправляются руководителю. Для передачи скачайте файл. На общем компьютере после скачивания очистите записи. Можно вести тот же журнал на бумаге.
Загружаем записи…
Источники и инструменты
- Science Buddies: переменные и условия сравнения ↗
Опора для планирования исследования; конкретные задания курса написаны заново.
- Science Buddies: инженерный процесс ↗
Различаем проверку гипотезы и улучшение конструкции по критериям.
Предметное объяснение и ограничения — в руководстве учителю. Общие методические источники не являются проверкой каждого опыта. Руководитель предварительно пробует конкретную установку.