Fizyka 1 Przewodnik metodyczny dla ZS

Projekt okładki: Karolina Lijklema
Konsultacja metodyczna: Klemens Stróżyński
Redaktor: Ewa Sobotka
Redaktor techniczny: Krystyna Gronowska

ISBN 83-7195-591-X

Wydawnictwo Szkolne PWN Sp. z o.o.
00-236 Warszawa, ul. Świętojerska 5/7
Wydanie pierwsze
Arkuszy drukarskich: 12,5
Skład i łamanie: Studio FOTOTYPE
Druk ukończono w sierpniu 2003 r.
Druk i oprawa:

Spis treści

Wstęp

................................................................................................................................... 5

Lekcja organizacyjna ................................................................................................... 7

Powtórka z matematyki ............................................................................................... 8

Wielkości fizyczne i ich jednostki .............................................................................. 10

Proste pomiary .......................................................................................................... 12

Podstawowe elementy ruchu .................................................................................... 15

Ruch ze stałą prędkością, czyli ruch jednostajny prostoliniowy .............................. 17

Samochód przyśpiesza, czyli ruch jednostajnie przyśpieszony .............................. 20

Samochód zwalnia, czyli ruch jednostajnie opóźniony ........................................... 23

Ruch ciał przy powierzchni Ziemi, czyli ruch w jednorodnym polu
grawitacyjnym ........................................................................................................... 25

10.

Ciała pędzą. Pęd i zasada zachowania pędu ........................................................... 27

11.

Ach te siły..., czyli o zasadach dynamiki Newtona ................................................... 29

Załącznik do tematu 11 ...................................................................................................... 32
12.

Siły oporu ruchu ........................................................................................................ 35

13.

Ruch po okręgu ......................................................................................................... 37

14.

Wpływ sił na ruch ciał ................................................................................................ 39

15.

Rodzaje energii mechanicznej .................................................................................. 41

16.

Przemiany energii mechanicznej .............................................................................. 43

17.

Praca i moc ................................................................................................................ 45

18.

Maszyny proste ......................................................................................................... 47

19.

Siła grawitacyjna a siła ciężkości .............................................................................. 50

20.

Pole grawitacyjne. Natężenie pola grawitacyjnego .................................................. 52

21.

Praca w polu grawitacyjnym ..................................................................................... 54

22.

Energia potencjalna pola grawitacyjnego ................................................................ 55

23.

Ruch Słońca i Księżyca na sferze niebieskiej. Słońce ............................................. 57

24.

Prawa decydujące o ruchu obiektów astronomicznych ........................................... 59

25.

Układ Słoneczny ....................................................................................................... 61

26.

Obiekty astronomiczne widoczne na sferze niebieskiej ........................................... 61

27.

Prędkość w kosmosie ............................................................................................... 63

29.

Stany skupienia ciał i skale temperatur .................................................................... 65

30.

Parametry gazu ......................................................................................................... 67

31.

Przemiany gazowe .................................................................................................... 69

32.

I zasada termodynamiki ............................................................................................ 71

33.

II zasada termodynamiki ........................................................................................... 73

Sprawdziany

...................................................................................................................... 75

Wiadomości wstępne ................................................................................................ 76
Ruch jednostajny prostoliniowy ................................................................................ 78
Ruch jednostajnie zmienny ....................................................................................... 80
Zasady dynamiki Newtona ........................................................................................ 82
Wpływ sił na ruch ciał ................................................................................................ 84
Energia mechaniczna ................................................................................................ 86
Pole grawitacyjne ...................................................................................................... 88
Astronomia ................................................................................................................ 90
Termodynamika ......................................................................................................... 92

Odpowiedzi do sprawdzianów

........................................................................................ 94

Uwagi do podręcznika

...................................................................................................... 96

WSTĘP

Szanowne Koleżanki i Szanowni Koledzy Nauczyciele fizyki i astronomii!
Ten Przewodnik metodyczny adresowany jest do nauczycieli, którzy korzystają z podręcznika

Fizyka 1. Zasadnicza szkoła zawodowa Andrzeja Melsona.

W Przewodniku znajdziecie Państwo scenariusze wszystkich lekcji i propozycje sprawdzianów. Każda

jego część odpowiada jednostce lekcyjnej zgodnej z zakresem treści realizowanych w rozdziałach
podręcznika.

Opracowane przez nas lekcje składają się z następujących elementów:

celu ogólnego lekcji,

celów operacyjnych podzielonych na dwa poziomy wymagań: podstawowy i ponadpodstawowy,

scenariusza w podziale na ogniwa lekcji,

propozycji pracy domowej,

rozwiązań zadań z poszczególnych rozdziałów podręcznika,

dwóch zestawów pytań skierowanych do ucznia.

Cele szczegółowe zostały zapisane w formie operacyjnej w podziale na dwa poziomy wymagań.

Scenariusze lekcji opracowaliśmy według jednolitego schematu:

aktualizacja wiedzy,

organizowanie sytuacji problemowej,

opracowanie nowego materiału,

utrwalenie nowego materiału,

praca domowa.

W Przewodniku znalazły się również odpowiedzi do większości zadań znajdujących się w podręczniku.
Na zakończenie każdego rozdziału przewidzieliśmy dwa zestawy pytań skierowanych bezpośred-

nio do uczniów. Można je wykorzystać do dodatkowego podsumowania lekcji, a także mogą być one
przydatne do zweryfikowania wiedzy i umiejętności uczniów na kolejnej lekcji.

W Przewodniku znalazły się również propozycje narzędzi sprawdzania osiągnięć ucznia. Omówie-

nie charakteru i formy tych sprawdzianów znajduje się na stronie 75.

Propozycje prowadzenia lekcji zawarte w tym Przewodniku są tylko jedną z możliwości nauczania

fizyki i astronomii w zasadniczej szkole zawodowej. Mamy nadzieję, że nasza książka zainspiruje Pań-
stwa do szukania nowych rozwiązań dydaktycznych, aby nauczanie tego przedmiotu było nie tylko
bardziej skuteczne, ale stało się również bardziej przyjazne każdemu uczniowi.

Andrzej Melson, Grażyna Łęgocka

Korzystanie z Przewodnika ułatwiają ikony, które oznaczają:

zadania do samodzielnego rozwiązania,

polecenia,

pytania do ucznia.

1. Lekcja organizacyjna

Cel zasadniczy lekcji*

Określenie zasad współpracy nauczyciela z uczniami, zapoznanie z programem kształcenia w klasie I.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Lekcja organizacyjna ma następujące założenia:

• sporządzenie kontraktu,
• przedstawienie regulaminu pracowni fizycznej,
• omówienie rozkładu materiału,
• przypomnienie podstawowych wiadomości z gimnazjum.

Kontrakt (20 min)

Przedstawiamy nasze oczekiwania i zasady postępowania na lekcjach fizyki i astronomii. Służy temu
m.in. wspólnie opracowany kontrakt. Każdy nauczyciel ma określone oczekiwania wobec uczniów.
Zgodnie z zasadami demokracji, również uczniowie powinni mieć szanse przedstawienia własnych
oczekiwań w stosunku do nauczyciela. Proponujemy przygotować małe karteczki, na których ucznio-
wie zapiszą po jednym takim oczekiwaniu. Kartki te trafią na tablicę i drogą negocjacji zostaną wybra-
ne te propozycje, co do których nauczyciel będzie chciał podjąć zobowiązania. Należy tu tak pokiero-
wać dyskusją, aby wyeliminować uwagi w stylu: nie pyta i nie robi sprawdzianów, nic nas nie uczy itp.
W kontrakcie powinny zostać zamieszczone zasady oceniania pracy uczniów.

Regulamin pracowni fizycznej (10 min)

Ze względu na bezpieczeństwo uczniów, na pierwszej lekcji należy przedstawić i omówić regulamin
pracowni fizycznej. Jest to dość nudna część lekcji, stąd propozycja współredagowania regulaminu,
czyli wybrania z przedstawionych w podręczniku zapisów tych ustaleń, które dotyczą bezpiecznego
przebywania w pracowni i uwag dotyczących zachowania się na lekcjach. Należy pamiętać o dokona-
niu odpowiedniego wpisu w dzienniku lekcyjnym.

Rozkład materiału (10 min)

Przedstawienie rozkładu materiału ma zapoznać uczniów z treściami proponowanymi na tym etapie
kształcenia z fizyki. Aby ułatwić zapamiętanie nazw poszczególnych działów, posłużono się tu zabawą
w rebusy. Zadaniem nauczyciela jest wyjaśnienie nazw poszczególnych działów fizyki.

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

negocjować własne propozycje wymagań
nauczyciela wobec ucznia (B),

•

opracować regulamin pracowni fizycznej (C),

•

rozwiązać rebusy (C),

•

przyporządkować główne osiągnięcia określonym
fizykom (C).

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać podział treści kształcenia na działy
programowe (A),

•

nazwać niektóre działy programowe fizyki (A),

•

uzasadnić konieczność przyjęcia ustaleń
pomiędzy nauczycielem i uczniem (B),

•

wymienić konsekwencje niewywiązania się
z umowy (B),

•

wymienić konsekwencje prawne złożenia podpisu
pod dokumentem (ustalone regulaminem
uczniowskim) (B).

* Wyjaśnienie pojęć zob. Klemens Stróżyński, Ocenianie szkolne dzisiaj, Wydawnictwo Szkolne PWN, Warszawa
2003, s. 167

Podstawowe prawa fizyczne (5 min)

Ostatnia część tej lekcji ma być niewielką powtórką wiadomości z gimnazjum. Nie chodzi tu o zorien-
towanie się w poziomie wiedzy uczniów, a raczej o pokazanie ciągłości pracy na lekcjach fizyki w gim-
nazjum i w zasadniczej szkole zawodowej.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie str. 10

Kinematyka, dynamika, energia, grawitacja, aerostatyka, termodynamika.
Polecenie

str. 12

III

2. Powtórka z matematyki

Cel zasadniczy lekcji

Ćwiczenia w przekształcaniu wzorów fizycznych.

Cele operacyjne

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

narysować trójkąt z „odgryzioną” literą T (A),

•

sformułować umowę dotyczącą działań
matematycznych zapisanych symbolicznie w tym
trójkącie (A),

•

wymienić cechy wektora (A),

•

podać cechy wektora na rysunku (A),

•

podać określenie układu odniesienia (A),

•

wymienić nazwy różnych rodzajów układów
odniesienia (odizolowany, odosobniony, inercjalny) (A),

•

posługiwać się pojęciami: zmienna niezależna
i zmienna zależna (A),

•

narysować wektor (B),

•

rozróżnić znaczenie pojęcia kierunek wektora
w matematyce i w języku potocznym (B),

•

opisać cechy narysowanego wektora (B),

•

porównać wektory przeciwne (B),

•

wyjaśnić na czym polega dodawanie wektorów (B),

•

wyjaśnić na czym polega odejmowanie dwóch
wektorów (B),

•

podać znaczenie zapisu |c

→

| = c (B),

•

narysować układ współrzędnych prostokątny
i wyskalować osie (B),

•

dodać dwa wektory o tym samym kierunku i:

a) zgodnych zwrotach (C),
b) przeciwnych zwrotach (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

rozróżnić cechy dwóch wektorów (podobieństwa
i różnice) (B),

•

rozróżnić zapis skalarny i wektorowy (B),

•

przekształcić wzór fizyczny (C),

•

wpisać w trójkąt wyrażenie a = b/c (C),

•

stosować „metodę trójkąta” w celu wyznaczenia a,
b, c (C),

•

przekształcić wyrażenie algebraiczne (C),

•

posługiwać się aparatem matematycznym w celu
przekształceń wyrażeń:

a) na liczbach (C),
b) na symbolach (C),

•

zastosować twierdzenie Pitagorasa (C),

•

obliczyć wartość funkcji dla różnych argumentów (C),

•

sporządzić wykres funkcji f(x) na podstawie
danych z tabeli (C),

•

dodać dwa wektory o kierunkach prostopadłych (D).

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (5 min)

Nauczyciel zapisuje znany ze szkoły podstawowej wzór na prędkość i prosi uczniów o przekształcenie
tego wzoru oraz wyznaczenie na jego podstawie s i t. Następnie uczniowie przedstawiają na tablicy, w jaki
sposób zostały przekształcone te formuły. Zapoznaje uczniów z „metodą trójkąta z odgryzioną literą T”.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel informuje uczniów, że często będą musieli przekształcać wzory fizyczne i tak naprawdę jest
to nic innego, jak przekształcanie wyrażeń algebraicznych, w których litery zostały zastąpione symbo-
lami wielkości fizycznych.
Uczniowie wypełniają prawą kolumnę tabeli na str. 15.

Opracowanie nowego materiału (20 min)

Nauczyciel prosi o podanie cech każdego wektora.
Uczniowie wykonują Polecenie ze str. 16.
Nauczyciel zwraca uwagę na znaczenie słowa kierunek w fizyce i w języku potocznym.
Uczniowie wykonują Polecenie 1 na str. 16. W celu pełniejszego zrozumienia cech wektorów nauczy-
ciel wykonuje wraz z uczniami Polecenie 2 na str. 17.
Nauczyciel objaśnia, na czym polegają działania na wektorach o kierunkach zgodnych i prostopadłych.
Nauczyciel przypomina, że na lekcjach matematyki w gimnazjum często rysowano wykresy funkcji liniowej.
Prosi o narysowanie takiego wykresu funkcji na str. 19. Podobnie jak w matematyce, w fizyce również rysu-
je się wykresy funkcji. Należy jednak zwracać uwagę na oznaczenia i dobór odpowiedniej skali na osiach.
Nauczyciel omawia zagadnienia związane z rysowaniem wykresów na papierze milimetrowym.

Utrwalenie nowego materiału (10 min)

Przypomnienie cech wielkości wektorowej. Określenie podobieństw pomiędzy dwoma wektorami na
dowolnym przykładzie. Wyjaśnienie zasady dodawania i odejmowania wektorów o zgodnych i wza-
jemnie prostopadłych kierunkach. Opisanie zasady rysowania wykresów na lekcjach fizyki.

Praca domowa

Dodaj dwa wektory a

→

i b

→

o długościach a = 3 cm, b = 5 cm, jeżeli:

a) mają ten sam kierunek i zwrot,
b) mają ten sam kierunek i przeciwne zwroty,
c) ich kierunki są wzajemnie prostopadłe.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenia str. 16

Kierunek, zwrot.

Wektory a

→

i b

→

Podobieństwa

Różnice

kierunek
wartość

zwrot

punkt przyłożenia

wartość

kierunek

punkt przyłożenia

zwrot

kierunek

wartość

punkt przyłożenia

zwrot

Polecenie

str. 19

–1

y = 3x – 4

–7 – 4

–1

Dla x = 3

y = 5, dla y = –3

x = .

Pytania do ucznia

1. Wymień cechy wektora.
2. Narysuj dowolny wektor przyłożony do małej kulki. Określ jego zwrot i punkt przyłożenia.
3. Określ podobieństwa i różnice cech wektora a

→

i b

→

4. Narysuj wektor c

→

będący sumą wektora a

→

i b

→

5. Zaproponuj opis osi, na której będziemy zaznaczać wartości prędkości.

1. Podaj dowolny przykład ukazujący różnicę w znaczeniu pojęcia kierunek w fizyce i w języku po-

tocznym.

2. Narysuj dowolny wektor przyłożony do małej kulki. Określ jego kierunek i sposób obliczenia

jego wartości.

3. Określ podobieństwa i różnice cech wektora a

→

i b

→

4. Narysuj wektor c

→

będący sumą wektora a

→

i b

→

5. Zaproponuj opis osi, na której będziemy zaznaczać czas.

3. Wielkości fizyczne i ich jednostki

Cel zasadniczy lekcji

Zapoznanie się z symbolami wielkości fizycznych i ich jednostek stosowanymi w fizyce.

Cele operacyjne

1
3

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać określenie wielkości fizyczej (A),

•

nazwać cechy wielkości fizycznej (symbol,
jednostka, wartość liczbowa) (A),

•

podać podział wielkości fizycznych na wektorowe
i skalarne (A),

•

wymienić cechy wielkości wektorowej (A),

•

wymienić dawne jednostki masy (A),

•

nazwać obowiązujący układ jednostek (A),

•

posługiwać się pojęciami: jednostka podstawowa
i pochodna (A),

•

wymienić podstawowe jednostki układu SI (A),

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

rozróżnić wielkość fizyczną skalarną i wektorową (B),

•

ustalić wymiar jednostki siły (C),

•

uzasadnić konieczność ujednolicenia jednostek (D).

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (5 min)

Nauczyciel prosi o podanie cech wielkości wektorowych. Mówi, że przykładem takiej wielkości jest siła.
Uczniowie określają cechy wektora przyłożonego do piłki w Przykładzie ze str. 20 i samodzielnie wyko-
nują Polecenie na str. 21.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel prosi o podanie kilku wielkości fizycznych i jednostek wielkości fizycznych. Każdy uczeń
ma podać jedną wielkość fizyczną lub jednostkę.
Nauczyciel zapisuje wielkości w jednej kolumnie, a jednostki w drugiej. Po zakończeniu uczniowie sta-
rają się przyporządkować wielkości fizyczne z jednej kolumny jednostkom zapisanym w drugiej ko-
lumnie.

Opracowanie nowego materiału (25 min)

Nauczyciel podkreśla konieczność uporządkowania używanych jednostek i zapoznaje uczniów z jed-
nostkami podstawowymi układu SI.
Nauczyciel zwraca uwagę na konieczność stosowania wielokrotności jednostek.
Uczniowie samodzielnie uzupełniają tabelę na str. 23.
Nauczyciel zwraca uwagę na jednostki podstawowe wielkości fizycznych (układ SI) i jednostki po-
chodne tego układu. Mówi, że każdą jednostkę pochodną można przedstawić za pomocą jednostek
podstawowych układu SI. Podaje przykład jednostki siły – niutona. Zwraca uwagę, że symbole wielko-
ści fizycznych tworzy się najczęściej od ich angielskich nazw. Oznaczenia jednostek są to z reguły
pierwsze litery nazwisk uczonych, którzy zajmowali się tymi wielkościami fizycznymi.

Utrwalenie nowego materiału (10 min)

Nauczyciel prosi o podanie nazw, symboli i jednostek wielkości fizycznych. Podaje najczęściej stoso-
wane wielokrotności oraz prosi o podanie mnożnika. Wymienia nazwy wielkości fizycznych, symbole
lub jednostki i prosi o uzupełnienie zaproponowanych na str. 23 informacji.
Uczniowie mogą korzystać przy tym z tabeli na str. 23.

Praca domowa ( 10 min)

Rozwiąż krzyżówkę ze str. 24.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 21

Kierunek:

poziomy. Zwrot: w prawo. Punkt przyłożenia: samochód. Wartość: v = 30 m/s.

•

podać symbol i jednostkę danej wielkości fizycznej (A),

•

podać przedrostki do tworzenia wielokrotności
jednostek (A),

•

podać angielskie nazwy wielkości fizycznych (A),

•

podać przykłady nazwisk fizyków, od których
pochodzą nazwy jednostek (A),

•

podać przykłady wielkości fizycznych skalarnych
i wektorowych (B),

•

narysować wektor (B),

•

podać cechy danego wektora siły i prędkości (B),

•

opisać układ SI (B),

•

rozróżnić zapis literowy wielkości fizycznej i jej
jednostki (B).

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

Polecenie

str. 23

Wielkość fizyczna

Jednostka

Przedrostek jednostki

Wielokrotność jednostki

wielokrotnej

nazwa

symbol

nazwa

symbol

nazwa

symbol

nazwa

symbol

Czas

sekunda

nano

nanosekunda

Masa

gram

deka

dekagram

dag

Długość

metr

centy

centymetr

Natężenie

amper

mili

miliamper

prądu

Polecenie

str. 24

Hasła krzyżówki od góry:

czas; decy; siła; centymetr; tera; om; niuton; nano; milimetr; power; praca;

sekunda; paskal; temperatura; resistance; kulomb; ciśnienie; napięcie; kilo.
Rozwiązanie krzyżówki:

system international.

Pytania do ucznia

1. Wymień nazwy wielkości fizycznych, których jednostki są jednostkami podstawowymi układu SI.
2. Jaką wielkość fizyczną mierzymy w nanosekundach? Podaj mnożnik odpowiadający tej wielo-

krotności jednostki.

3. Jaką wielkość fizyczną mierzymy w kilogramach? Podaj mnożnik odpowiadający tej wielokrot-

ności jednostki.

4. Wymień wielkości fizyczne, które mierzymy w dżulach.
5. Jakim symbolem oznaczamy moc i dlaczego właśnie tym symbolem?

1. Wymień nazwy jednostek podstawowych układu SI.
2. Jaką wielkość fizyczną mierzymy w miliamperach? Podaj mnożnik odpowiadający tej wielokrot-

ności jednostki.

3. Jaką wielkość fizyczną mierzymy w kilometrach? Podaj mnożnik odpowiadający tej wielokrotno-

ści jednostki.

4. Wymień wielkość fizyczną, którą mierzymy w watach.
5. Jakim symbolem oznaczamy pracę i dlaczego właśnie tym symbolem?

4. Proste pomiary

Cel zasadniczy lekcji

Kształcenie umiejętności wykonywania prostych pomiarów fizycznych.

Cele operacyjne

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

posługiwać się pojęciami: przyrząd, zakres
pomiaru, dokładność pomiaru (B),

•

podać wzór na objętość prostopadłościanu (A),

•

podać określenie masy (A),

•

wymienić rodzaje zegarków (A),

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

opisać zasadę działania termometru (B),

•

opisać zasadę działania suwmiarki (B),

•

obliczyć objętość prostopadłościanu (C),

•

wyznaczyć masę za pomocą wagi laboratoryjnej (C),

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (2 min)

Nauczyciel prosi o podanie symboli i jednostek wielkości fizycznych: długości, objętości, masy, czasu
i temperatury. Pyta uczniów, czy są to wielkości proste czy złożone.

Organizowanie sytuacji problemowej (3 min)

Nauczyciel pokazuje przygotowane wcześniej przyrządy pomiarowe i prosi o ich nazwanie oraz okre-
ślenie wielkości fizycznych, do pomiaru których one służą.

Opracowanie nowego materiału (30 min)

Nauczyciel dzieli uczniów na pięć grup. Ich zadaniem będzie pomiar poszczególnych wielkości na
stanowiskach pomiarowych.
I grupa:

Na stole powinny znaleźć się: linijka, miara krawiecka, suwmiarka (w przypadku jej braku

można zapoznać się z Zadaniem przykładowym na str. 26). Celem tego ćwiczenia jest przyporządko-
wanie i zmierzenie różnych długości za pomocą odpowiedniego narzędzia np.:
długości odcinka – linijką,
obwodu w pasie – miarką krawiecką,
średnicy przewodu elektrycznego – suwmiarką.
II grupa:

Na stole powinny znaleźć się: prostopadłościan, zlewka z wodą, cylinder miarowy i linijka.

Uczniowie mierzą krawędzie prostopadłościanu i korzystając ze wzoru, obliczają objętość prostopa-
dłościanu. Następnie zapoznają się z metodą obliczania objętości przez przyrównanie do objętości
wypartej wody. Porównują oba wyniki.
III grupa:

Uczniowie wyznaczają masę ciała przy użyciu wagi laboratoryjnej.

IV grupa:

Uczniowie mierzą czas, jaki jest potrzebny na przyniesienie kredy. Pomiaru czasu dokonują

z wykorzystaniem zegarka wskazówkowego i elektronicznego.
V grupa:

Uczniowie wyznaczają temperaturę zimnej i ciepłej wody.

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel zwraca uwagę na dobór przyrządów pomiarowych w zależności od rodzaju mierzonych
wielkości oraz dokładności, z jaką chcemy zmierzyć daną wielkość fizyczną.

Praca domowa

Przeczytaj temat 4 i wykonaj wszystkie polecenia.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 26

Długość przedmiotu wynosi 8,18 cm.

•

nazwać przyrząd do mierzenia temperatury (A),

•

wymienić rodzaje termometrów (A),

•

wymienić ciecze stosowane w termometrach (A),

•

opisać wyznaczanie długości za pomocą linijki (B),

•

opisać wyznaczanie objętości za pomocą menzurki (B),

•

opisać budowę termometru cieczowego (B),

•

wykonać pomiar długości za pomocą linijki, miary
krawieckiej (C),

•

określić zakres i dokładność pomiaru wykonanego
za pomocą linijki i miary krawieckiej (C),

•

wyznaczyć objętość ciała za pomocą menzurki (C),

•

zmierzyć czas za pomocą zegarka (C).

•

ustalić zakres przyrządów: menzurki, wagi,
zegarka, termometru (C),

•

przeliczyć jednostki czasu (C),

•

uzasadnić, dlaczego w termometrach zaokiennych
stosuje się rtęć (D),

•

wykonać pomiar za pomocą suwmiarki (D),

•

oszacować dokładność pomiaru masy, czasu
i temperatury (D).

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

Polecenia

str. 25

minimalna

= 0,1 cm; l

maksymalna

= 8 cm.

Dokładność pomiaru wynosi: 1 cm.

Polecenia

str. 27

V = 120 m

początkowa wody

= 2 cm

;

końcowa wody

= 3 cm

;

ciała

= 1 cm

Polecenia

str. 28

Masa ważonego ciała wynosi: 75 g i 300 mg.

Na szalce z jabłkiem kładziemy odważniki o masach: 2 g i 1 g, zaś na drugiej szalce kładziemy

odważnik pięćdziesięciogramowy.
Polecenia

str. 29

Dokładność pomiaru zegarka elektronicznego wynosi: 1 s, zegarka wskazówkowego: 1 min.

1 godzina = 360 000 setnych sekundy.

Polecenia

str. 30

T = 39°C.

maksymalna

= 120°C,

minimalna

= –20°C,

dokładność pomiaru wynosi: 2°C.
3. Odpowiedź:

Temperatura krzepnięcia alkoholu jest niższa niż rtęci.

Pytania do ucznia

1. Z jaką dokładnością mierzy pokazana na rysunku miara krawiecka?

2. Oblicz objętość sześciennej kostki o boku 2 cm.
3. W celu zrównoważenia szalki wagi laboratoryjnej zawierającej pewien przedmiot na drugiej szal-

ce położono odważniki: 150 g, 20 g, 10 g, 100 mg, 200 mg. Podaj masę tego przedmiotu.

4. Bieg sprinterski wygrał zawodnik, który przebiegł dystans w czasie 10,56 s. Podaj z jaką dokład-

nością został zmierzony czas jego biegu.

5. Do cylindra miarowego nalano 18 cm

wody a następnie wrzucono do tej wody ciało, które w ca-

łości zanurzyło się. Woda wskazywała poziom 24 cm

. Podaj, jaka była objętość zanurzonego

ciała.

1. Z jaką dokładnością mierzymy temperaturę za pomocą rtęciowego termometru lekarskiego?
2. Oblicz największą objętość wody w akwarium o wymiarach 20 cm

× 30 cm × 40 cm.

3. W celu zrównoważenia szalki wagi laboratoryjnej, na której leży pewien przedmiot, użyto odważ-

niki: 50 g, 20 g, 20 g, 10 g, 200 mg. Podaj masę tego przedmiotu.

4. Pewne zebranie trwało 1 godzinę i 35 minut. Podaj, z jaką dokładnością został zmierzony czas

tego zebrania.

5. Na rysunku pokazano odcinek AB. Jaka będzie długość tego odcinka mierzona za pomocą linijki

i miary krawieckiej mającej podziałkę co 1 cm?

5. Podstawowe elementy ruchu

Cel zasadniczy lekcji

Wprowadzenie pojęcia względność ruchu i wielkości fizycznych opisujących zjawisko ruchu.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy (5 min)

Nauczyciel pyta, co oznacza na znaku drogowym wartość 60? W jakich jednostkach mierzy się pręd-
kość? Nauczyciel prosi o przypomnienie wzoru na prędkość.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel stojąc w bezruchu, pyta uczniów: Czy w tej chwili poruszam się?
Nauczyciel idąc z uczniem obok siebie, pyta: Czy względem siebie poruszamy się? Pytania mają spro-
wokować uczniów do wyjaśnienia, czym jest względność ruchu.

Opracowanie nowego materiału (30 min)

Nauczyciel prosi uczniów o przeczytanie przykładów i tekstu ze str. 32 i wykonanie Polecenia ze str. 33.
Następuje sprawdzenie Polecenia i odczytanie przez trzech uczniów przykładów układów odniesienia,
względem których dane ciało jest w ruchu i w spoczynku. Uczniowie podają określenie układu od-
niesienia.
Nauczyciel zwraca uwagę na pojęcie względności ruchu i konieczność wyboru układu odniesienia.
(5 min)

Nauczyciel organizuje pogadankę na temat śladu, toru i drogi.
Po zapisaniu na tablicy przeliczników wielokrotności:

1 km = 1000 m

1 m = km

1 m = 100 cm

1 cm = m

1 m = 1000 mm

1mm = cm

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

określić pojęcia: ruch, układ odniesienia, tor, droga (A),

•

podać symbol literowy i jednostkę drogi, wysokości,
czasu, prędkości (A),

•

zdefiniować prędkość średnią (A),

•

podać podział prędkości na średnią i chwilową (A),

•

nazwać przyrząd do mierzenia prędkości (A),

•

nazwać dział mechaniki zajmujący się opisem
ruchu (A),

•

rozróżnić stan ruchu i spoczynku (B),

•

podać przykłady ruchu i względności ruchu (B),

•

wyjaśnić znaczenie symbolu

∆

(B),

•

wyjaśnić zjawisko względności ruchu (C),

•

przeliczyć jednostki odległości, drogi, czasu (C),

•

obliczyć przyrost wielkości fizycznej (C),

•

obliczyć prędkość, drogę i czas na podstawie
wzoru (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać sens fizyczny prędkości (B),

•

wskazać różnice pomiędzy prędkością średnią
i chwilową (B),

•

przeliczyć jednostki prędkości (C),

•

przekształcić wzór definicyjny prędkości w celu
wyznaczenia drogi i czasu (C),

•

porównać drogę, czas, prędkość w ruchu ciał
wyrażone w różnych jednostkach (C),

•

uzasadnić konieczność wyboru układu
odniesienia do opisu ruchu (D).

100

1000

uczniowie samodzielnie wykonują Polecenie i rozwiązują zadanie ze str. 34.
Nauczyciel prosi uczniów o wpisanie ich własnego wzrostu przy h

końcowy

i wpisanie 50 cm przy h

początkowy

Uczniowie obliczają przyrost swojego wzrostu. Nauczyciel zwraca uwagę, że przyrost oznacza różnicę
dwóch wielkości. (5 min)

Nauczyciel pyta: Która jest godzina? Ile czasu minęło od rozpoczęcia lekcji? Ile jeszcze czasu będzie
trwać ta lekcja? Ile dni minęło od rozpoczęcia roku szkolnego, a ile dni minęło od rozpoczęcia roku
kalendarzowego?
Zadaje pytanie o przeliczniki jednostek czasu.
Pyta: Ile godzin ma doba? Ile minut ma godzina? Ile sekund ma minuta?
Ile sekund ma godzina? Co oznacza skrót ms (milisekunda)?
Uczniowie na tablicy zapisują odpowiednie przeliczniki i w podręcznikach uzupełniają tabelę na str. 35.
(5 min)

Nauczyciel pyta: Co to znaczy, że samochód jedzie z prędkością 60 km/h?
Uczniowie definiują prędkość średnią. Nauczyciel zwraca uwagę na wzór definicyjny prędkości i zapi-
sanie

∆s. Prosi o przeanalizowanie Zadań przykładowych i przeczytanie akapitu na str. 36, aby odpo-

wiedzieć na pytanie: Czym różni się prędkość średnia od prędkości chwilowej?
Nauczyciel zwraca uwagę na dwie ważne jednostki prędkości km/h i m/s. Prosi uczniów o przeliczenie
tych jednostek na tablicy.
Nauczyciel prosi dwóch chętnych do tablicy w celu rozwiązania zadań 2 i 3. Wszyscy uczniowie roz-
wiązują zadanie 2 i 3 ze str. 38. (15 min)

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel zwraca uwagę na:

• względność ruchu,
• układ odniesienia,
• symbol

∆,

• pojęcie toru i drogi,
• jednostki drogi i czasu,
• różnicę między prędkością średnią i chwilową.

Praca domowa

Rozwiąż krzyżówkę z zadania 4 ze str. 38.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 33

Lp.

Przykłady

Tak

Nie

Czy kierowca jadącego samochodu porusza się względem

tego samochodu?

Czy budynek szkoły przemieszcza się względem Słońca?

Czy chłopiec jadący na deskorolce jest w ruchu względem deskorolki?

Para młoda idzie wolnym krokiem do ołtarza w kościele.

Czy państwo młodzi są w ruchu względem siebie?

Polecenie

str. 34

Droga:

0,3 m; 1,435 m; 8 848 m.

Polecenie

str. 35

Czas: 0,0015 s; 780 s; 34 200 s.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 34

początkowy

= 50 cm;

końcowy

= 170 cm;

∆h = 120 cm.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 37

108 km/h = 30 m/s;

10 m/s = 36 km/h.

Odpowiedź: Ślimak pokona drogę w czasie t = 1000 s.

Odpowiedź: Koń przebiegnie dystans w czasie t = 50 s.

1. Wartość, 2. Skalarna, 3. Przyrost, 4. Tor, 5. Droga, 6. Metr, 7. Delta, 8. Odniesienia, 9. Chwilowa,

10. Sekunda. Rozwiązanie krzyżówki: kinematyka.

Pytania do ucznia

1. Czy zegarek na twoim ręku znajduje się w ruchu, czy w spoczynku?
2. Jaki jest symbol literowy drogi?
3. O czym informuje nas wartość prędkości?
4. Którą prędkość wskazuje szybkościomierz: średnią czy chwilową?
5. Ile sekund trwa jedna lekcja?

1. Czy tornister na plecach ucznia idącego do szkoły jest w ruchu, czy w spoczynku?
2. W jakich jednostkach wyrażamy prędkość?
3. Jak definiujemy prędkość średnią?
4. Jaka jest różnica pomiędzy drogą a torem?
5. Która z prędkości ma większą wartość: v

= 20 m/s czy v

= 60 km/h?

6. Ruch ze stałą prędkością,

czyli ruch jednostajny prostoliniowy

Cel zasadniczy lekcji

Charakterystyka ruchu jednostajnego prostoliniowego.

Cele operacyjne

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

określić pojęcie ruchu jednostajnego
prostoliniowego (A),

•

wymienić cechy ruchu jednostajnego:

a) w jednakowych odstępach czasu ciało
pokonuje jednakowe drogi (A),
b) wartość prędkości jest stała (A),
c) wartości prędkości średniej i chwilowej są
takie same (A),

•

podać cechy wykresu:

a) v(t) (funkcja stała) (A),
b) s(t) (funkcja liniowa) (A),

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

interpretować zależność drogi od czasu na
podstawie wzoru (B),

•

podać geometryczną interpretację drogi na
wykresie v(t) (B),

•

wyrazić wzorem zależność drogi od czasu na
podstawie wykresu s(t) (C),

•

sporządzić wykres zależności s(t) i v(t) na
podstawie danych z tabeli (C),

•

porównać wartości prędkości ciał na podstawie
wykresów zależności drogi od czasu s(t) (C),

•

zaplanować i opracować wyniki doświadczenia
mającego na celu zbadanie, czy ruch jest ruchem
jednostajnym (C),

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy (5 min)

Nauczyciel prosi o podanie przykładów ruchów, w których ciała poruszają się ze stałą prędkością.
Nauczyciel pyta: Jakie informacje możemy uzyskać, analizując nazwę ruchu jednostajnego prostoli-
niowego?

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel prosi o przeczytanie w podręczniku pierwszego akapitu ze str. 39 i podkreślenie w nim
najbardziej istotnych informacji.
Nauczyciel proponuje: Zastanówmy się, jaka w tym ruchu, jest zależność drogi i prędkości od czasu.

Opracowanie nowego materiału (10 min)

Nauczyciel zadaje pytanie: Co oznacza nazwa ruch jednostajny? Jaka wielkość zmienia się jednostaj-
nie w czasie? Prosi o analizę wykresu zależności s = f(t) ze str. 39. Jak nazywa się w matematyce
funkcja, której wykres jest podobny do wykresu s = f(t)?
Nauczyciel prosi o obliczenie wartości prędkości dla wykresu I i II oraz sprawdzenie tych wartości na
str. 40. Zwraca uwagę na to, że funkcja v = f(t) jest funkcją stałą.
Uczniowie odczytują z wykresu, że ciało I poruszało się dwie sekundy, a ciało II cztery sekundy.
Nauczyciel zwraca uwagę na sposób obliczania drogi na podstawie wykresu zależności v = f(t). Prosi
o obliczenie drogi I ciała w dwóch pierwszych sekundach ruchu.

Utrwalenie nowego materiału (20 min)

Jest to pierwsze z doświadczeń, które powinno się przeprowadzić w klasie.
Do doświadczenia potrzebne będą:

• zakorkowana z obu stron, siedemdziesięciocentymetrowa (lub dłuższa) przezroczysta rurka (może

być PCW), w której znajduje się zabarwiona ciecz i mały pęcherzyk powietrza,

• linijka (przymiar liniowy),
• stoper (zegarek elektroniczny).

Uczniowie przygotowują rurkę do ćwiczeń, zaznaczają na niej flamastrem podziałkę co 10 cm, następ-
nie przystępują do dokonywania pomiarów. Ważne jest, by punkt 0 znajdował się w pewnej odległości
od końca rurki podobnie jak punkt 60 cm. Należy zwrócić uwagę na dokładność, z jaką mierzymy
czas. Aby była możliwość zaznaczenia tego czasu na osi czasu, pomiaru czasu należy dokonać z do-
kładnością do 0,1 sekundy.
W tabeli przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów.

s [cm] 10

t [s]

2,0

4,2

6,3

8,6

10,8

13,0

W układzie współrzędnych na papierze milimetrowym uczniowie zaznaczają punkty i za pomocą linijki
rysują prostą najlepszego dopasowania. Należy tu podkreślić rolę błędów pomiarowych i niepewno-
ści, z jaką mierzymy poszczególne wielkości, ale nie należy tych wiadomości wzmacniać. Ważne jest,
by linia była linią prostą nawet wtedy, gdy większość punktów nie będzie do niej należeć.
Uczniowie wpisują odpowiedni wniosek w Poleceniu 4 na str. 42.

•

określić zależność drogi od czasu w ruchu
jednostajnym na podstawie wzoru i na podstawie
wykresu (B),

•

naszkicować wykres zależności s(t) (B),

•

odczytać informacje zawarte w tabeli (B),

•

obliczyć drogę, wartość prędkości lub czas
w ruchu jednostajnym (C).

•

ustalić zależność drogi od czasu na podstawie
wyników pomiarów (C),

•

sporządzić wykres v(t) na podstawie informacji
uzyskanych z wykresu s(t) (D),

•

obliczyć wartość prędkości na podstawie wykresu
s(t) (C),

•

zinterpretować drogę jako pole figury pod
wykresem zależności v(t) (D).

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

Uczniowie obliczają drogę przebytą przez pęcherzyk w kolejnych dwóch sekundach ruchu (Polece-
nie 5). Dobrze jest wspólnie odczytywać długości tych odcinków i obliczać wartości prędkości. Uczniowie
wpisują wniosek w Poleceniu 6 na str. 42 wynikający z porównania wyników tych obliczeń.
Uczniowie, wykorzystując tabelę 5, obliczają prędkości w Poleceniu 7 i zaznaczają wartości prędkości na pa-
pierze milimetrowym (Polecenie 6). Następnie uzupełniają wniosek dotyczący rodzaju ruchu (Polecenie 9).

Praca domowa (5 min)

Celem pracy domowej jest powtórzenie wiadomości z dwóch ostatnich lekcji. Uczniowie w podręczni-
ku na str. 43 w miejscu przeznaczonym na notatki zapisują konieczne do przypomnienia wiadomości.
Zagadnienia niezbędne do powtórzenia wiadomości:

• przykłady na względność ruchu,
• pojęcie drogi i toru,
• definicja prędkości średniej i prędkości chwilowej,
• przeliczanie jednostek drogi, czasu i prędkości,
• zadania z wykorzystaniem wzoru v =

∆s/ ∆t,

• rysowanie wykresów zależności drogi i prędkości od czasu w ruchu jednostajnym prostoliniowym,
• obliczanie drogi na podstawie wykresu v = f(t) jako pola figury pod wykresem.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 41

Torem tego ruchu jest linia prosta.

Droga jest wprost proporcjonalna do czasu.

Takie same odcinki drogi ciało pokonuje w jednakowych odstępach czasu.

W ruchu jednostajnym prostoliniowym wartość prędkości jest stała.

Pytania do ucznia

1. Podaj określenie ruchu jednostajnego prostoliniowego.
2. Naszkicuj wykres zależności drogi od czasu w ruchu jednostajnym prostoliniowym.
3. Światło rozchodzi się z prędkością 300 000 km/s. Wyjaśnij, co to znaczy.
4. Oblicz drogę przebytą przez biegnącego człowieka w czasie czwartej sekundy jego ruchu, jeżeli

wykres zależności prędkości od czasu ma postać.

5. Oblicz, ile czasu potrzebuje pęcherzyk powietrza poruszający się w szklanej rurce ruchem jed-

nostajnym na pokonanie drogi 50 cm, jeżeli porusza się on z prędkością 5 cm/s.

1. Która z wielkości opisujących ruch jednostajny ma stałą wartość?
2. Jaka jest zależność pomiędzy drogą i czasem w ruchu jednostajnym?
3. Jak w stosunku do osi czasu położony jest wykres zależności v(t)?
4. Jaką drogę przebył ślimak w trzeciej sekundzie ruchu, jeżeli porusza się z prędkością 0,002 m/s?
5. Pęcherzyk powietrza w zamkniętej szklanej rurce pokonuje drogę 50 cm w czasie 8,5 s. Podaj

wartość prędkości tego pęcherzyka w m/s.

7. Samochód przyśpiesza,

czyli ruch jednostajnie przyśpieszony

Cel zasadniczy lekcji

Charakterystyka ruchu jednostajnie przyśpieszonego.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy (5 min)

Nauczyciel przypomina cechy charakterystyczne ruchu jednostajnego prostoliniowego ze szczegól-
nym zwróceniem uwagi na stałą prędkość.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel pyta uczniów: Czy wartość prędkości w ruchu jednostajnie przyśpieszonym jest stała?
Nauczyciel pyta: Co rozumiecie przez pojęcie przyśpieszenia samochodu? W jaki sposób się je się oblicza?

Opracowanie nowego materiału (30 min)

Nauczyciel prosi o przeczytanie str. 44 i 45 z podręcznika i odpowiedzenie na pytania:

• Co to znaczy, że ciało przyśpiesza?
• Jakim symbolem oznaczamy przyśpieszenie?
• Jak definiujemy przyśpieszenie i jakim wzorem je wyrażamy?
• Co oznacza

∆v i jak się ją oblicza?

• W jakich jednostkach wyrażamy przyśpieszenie?

Nauczyciel prosi o wyprowadzenie jednostki z definicji przyśpieszenia.
Chętny uczeń rozwiązuje Zadanie do samodzielnego rozwiązania ze str. 45 na tablicy. Nauczyciel zwra-
ca uwagę na zmianę jednostek prędkości i wpisanie do danych zarówno wartości prędkości końco-
wej, jak i początkowej.

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać symbol literowy i jednostkę przyśpieszenia (A),

•

zdefiniować przyśpieszenie (A),

•

określić pojęcie ruchu jednostajnie
przyśpieszonego (A),

•

wymienić cechy ruchu jednostajnie
przyśpieszonego:

a) przyśpieszenie ma stałą wartość (A),
b) przyśpieszenie jest dodatnie (A),
c) prędkość rośnie jednostajnie z czasem (A),

•

nazwać krzywą będącą wykresem zależności s(t)
w ruchu jednostajnie przyśpieszonym (A),

•

podać znaczenie symbolu

∆v (B),

•

obliczyć drogę, przyśpieszenie, czas, przyrost
prędkości w ruchu jednostajnie przyśpieszonym (C),

•

porównać przyśpieszenia samochodów różnych
marek na podstawie czasów potrzebnych na
osiągnięcie prędkości 30 m/s (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

wyjaśnić sens fizyczny przyśpieszenia (B),

•

interpretować zależność prędkości od czasu
i drogi od czasu na podstawie wzoru (B),

•

podać geometryczną interpretację drogi na
wykresie v(t) (B),

•

ustalić zmiany prędkości w jednakowych
odstępach czasu (B),

•

przekształcić wzór definicyjny przyśpieszenia
w celu wyznaczenia czasu lub prędkości (C),

•

przekształcić wzór na wartość prędkości w celu
wyznaczenia przyśpieszenia lub czasu (C),

•

przekształcić wzór na drogę w celu wyznaczenia
przyśpieszenia lub czasu (C),

•

sporządzić wykres zależności v(t) na podstawie
danych z tabeli lub z tekstu (C),

•

obliczyć wartość przyśpieszenia na podstawie
wykresu v(t) (C),

•

wyprowadzić wzór na prędkość w ruchu
jednostajnie przyśpieszonym (D),

•

zinterpretować drogę jako pole figury pod
wykresem zależności v(t) (D).

Uczniowie samodzielnie wypełniają tabelę na str. 46.
Bardzo ważną rolę w tej lekcji odgrywa przykład z TIR-em. Należy tu wskazać na to, iż duże przyśpie-
szenie samochodu ułatwia wyprzedzanie samochodów. Należy podkreślić duże niebezpieczeństwo
wyprzedzania na drogach (ścieżka prozdrowotna). (10 min)

Nauczyciel wyprowadza na tablicy wzór na prędkość końcową z definicji przyśpieszenia.
Uczniowie wykonują pierwszy samodzielny wykres. Jest to układ współrzędnych, na którym nie są
oznaczone osie i naniesione miana. Nauczyciel zwraca uwagę na wielkości występujące w tabeli i tłuma-
czy w jaki sposób oznacza się osie (symbol wielkości fizycznej + jednostka wielkości fizycznej w nawia-
sie kwadratowym).
Nauczyciel zwraca uwagę na odpowiednie dobranie skali wykresu. Uczniowie zaznaczają na wykresie
w układzie współrzędnych punkty pomiarowe. Rysują za pomocą linijki prostą najlepszego dopasowania.
Nauczyciel prosi o obliczenie przyśpieszenia (zadanie na str. 48), wykorzystując dane z wykresu na str. 47.
Na podstawie wzoru wyprowadzonego przez nauczyciela uczniowie obliczają wartość przyśpieszenia
(zadannie str. 49), wykorzystując dane z wykresu na str. 48. (10 min)

Nauczyciel, wykorzystując geometryczną interpretację drogi na wykresie zależności prędkości od cza-
su, wyprowadza wzór na drogę w ruchu jednostajnie przyśpieszonym.
Uczniowie, wykorzystując wyprowadzony wzór, uzupełniają tabelę na str. 50, a następnie zaznaczają
w układaie współrzędnych punkty pomiarowe. Prowadzą krzywą przechodzącą przez te punkty.
Nauczyciel zwraca uwagę, że tym razem wykresem nie jest prosta. Wykresem zależności drogi od
czasu jest parabola, a jak wiemy z gimnazjum, jest ona wykresem funkcji kwadratowej. W tym przy-
padku wszystko się zgadza, bo czas we wzorze na drogę w ruchu jednostajnie przyśpieszonym pod-
niesiony jest do kwadratu. (10 min)

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel prosi o zapisanie na str. 51 wzorów na prędkość końcową i drogę w ruchu jednostajnie
przyśpieszonym bez prędkości początkowej (z prędkością początkową równą 0).
Nauczyciel zwraca uwagę na ważne treści tej lekcji:

• wielkość stała w ruchu jednostajnie przyśpieszonym,
• symbol i jednostka przyśpieszenia,
• definicja i wzór na przyśpieszenie,
• sposób obliczania przyśpieszenia samochodów,
• wykresy zależności przyśpieszenia, prędkości i drogi od czasu w tym ruchu,
• wzór na drogę i prędkość końcową w tym ruchu.

Praca domowa

Przekształć wzory na drogę i prędkość w ruchu jednostajnie przyśpieszonym w celu wyznaczenia z nich
przyśpieszenia (Polecenie 2 na str. 51).

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 45

a = 6 m/s

Polecenie

str. 46

Marka samochodu

∆∆∆∆∆t [s]

a [m/s

]

Fiat 126p

0,55

Fiat Uno

Audi

2,5

Ford

18,75

1,6

Odpowiedź: Najbezpieczniej jest wyprzedzać poruszającego się po drodze TIR-a samochodem Audi.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 48

Odpowiedź:

Przyśpieszenie tego samochodu wynosi 2 m/s

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 49

Odpowiedź:

Przyśpieszenie, z jakim porusza się samochód, jest równe 1 m/s

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 50

∆∆∆∆∆t [s]

∆∆∆∆∆s [m]

138

192

250

Polecenie str. 51

końcowa

= a

∆t; ∆s = a(∆t)

/2.

a = v

końcowa

∆t; a = 2∆s/(∆t)

Pytania do ucznia

1. Jaki jest symbol literowy przyśpieszenia?
2. Jak obliczysz przyrost prędkości ciała?
3. Naszkicuj wykres zależności prędkości od czasu dla ruchu jednostajnie przyśpieszonego pro-

stoliniowego, jeżeli v

jest różna od 0.

4. Porównaj drogi przebyte przez ciała A i B w jednakowym przedziale czasu, na podstawie wykre-

sów zależności prędkości od czasu.

5. Oblicz przyśpieszenie samochodu startującego z miejsca, który na osiągnięcie prędkości 108 km/h

potrzebuje 15 sekund.

1. Co oznacza symbol

∆?

2. Podaj sens fizyczny przyśpieszenia.
3. Naszkicuj wykres zależności prędkości od czasu dla ruchu jednostajnie opóźnionego prostoliniowego.
4. Porównaj przyśpieszenia ciał A i B na podstawie wykresów zależności prędkości od czasu.

5. Oblicz czas, po jakim samochód startujący z miejsca osiągnie prędkość 72 km/h, jeżeli jego

przyśpieszenie wynosi 2 m/s

8. Samochód zwalnia, czyli ruch jednostajnie opóźniony

Cel zasadniczy lekcji

Charakterystyka ruchu jednostajnie opóźnionego.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy (5 min)

Nauczyciel prosi o podanie definicji przyśpieszenia.
Nauczyciel prosi o podanie wzorów na drogę i prędkość końcową w ruchu jednostajnie przyśpieszonym.
Nauczyciel prosi o narysowanie wykresów zależności prędkości i przyśpieszenia od czasu w ruchu
jednostajnie przyśpieszonym.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel prosi o przeczytanie str. 52 z podręcznika i odpowiedź na pytania: Jaki jest znak przyśpie-
szenia, gdy samochód zwalnia? Czym jest opóźnienie?

Opracowanie nowego materiału (10 min)

Nauczyciel zwraca uwagę na różnicę między wzorami na prędkość końcową i drogę w ruchu jednostajnie
przyśpieszonym a analogicznymi do nich wzorami obowiązującymi w ruchu jednostajnie opóźnionym.
Nauczyciel prosi o przeanalizowanie obliczeń z Polecenia na str. 53 i uzupełnienie tabeli. Następnie
uczniowie zaznaczają punkty w układzie współrzędnych i rysują krzywą najlepszego dopasowania.
Nauczyciel zwraca uwagę na różnicę w wykresach zależności drogi od czasu w ruchu jednostajnie
opóźnionym (str. 54) i w ruchu jednostajnie przyśpieszonym (str. 50).
Uczniowie samodzielnie analizują Zadanie przykładowe ze str. 54 i rozwiązują zadanie na str. 55.

Utrwalenie nowego materiału (25 min)

Nauczyciel zwraca uwagę na następujące zagadnienia:

• wartość przyśpieszenia w ruchu jednostajnie opóźnionym,
• wzory na prędkość końcową i drogę w ruchu jednostajnie opóźnionym,
• czy możliwy jest ruch jednostajnie opóźniony z prędkością początkową równą 0?
• wykresy zależności prędkości, przyśpieszenia i drogi od czasu w ruchu jednostajnie opóźnionym.

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

określić pojęcia: opóźnienie i ruch jednostajnie
opóźniony (A),

•

wymienić cechy ruchu jednostajnie opóźnionego,
czyli:

a) przyśpieszenie ma stałą wartość (A),
b) przyśpieszenie jest ujemne (A),
c) prędkość maleje jednostajnie (A),
d) prędkość początkowa v

początkowa

musi być

różna od zera (A),

•

naszkicować wykres zależności v(t) (B),

•

uzasadnić występowanie znaku „–” we wzorze na
drogę i na prędkość (B),

•

uzasadnić konieczność istnienia prędkości
początkowej (B),

•

odczytać informacje na podstawie diagramu (B),

•

opisywać poznane rodzaje ruchów prostoliniowych (B),

•

obliczyć drogę, opóźnienie, czas, przyrost
prędkości w ruchu jednostajnie opóźnionym (C),

•

obliczyć drogę w ruchu jednostajnie opóźnionym
podczas hamowania (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

wyjaśnić sens fizyczny opóźnienia (B),

•

ustalić zmiany prędkości w jednakowych
odstępach czasu (C),

•

przekształcić wzór na wartość prędkości w celu
wyznaczenia prędkości początkowej, opóźnienia
lub czasu (C),

•

przekształcić wzór na drogę w celu wyznaczenia
opóźnienia (C),

•

sporządzić wykres zależności v(t) na podstawie
danych z tekstu (C),

•

sporządzić wykres zależności s(t) na podstawie
danych z tabeli (C),

•

analizować wykresy zależności s(t),v(t) i a(t) dla
różnych rodzajów ruchów prostoliniowych w celu
ich porównania (D),

•

wyprowadzić wzór na drogę w ruchu jednostajnie
opóźnionym podczas hamowania(D).

Celem powtórzenia wiadomości jest analiza Ściągi z wykresów i wzorów. Uczniowie mają tu zebrane
wszystkie wykresy ruchów omawiane na ostatnich lekcjach.
Ważne jest też pamiętanie i odpowiednie stosowanie wzorów na prędkość końcową i drogę w każdym
z poznanych ruchów.
Można podzielić uczniów na trzy grupy: jedna zajmie się wykresami zależności drogi od czasu, druga
wykresami zależności prędkości od czasu, trzecia wykresami zależności przyśpieszenia od czasu.
Można też podziału grup dokonać ze względu na rodzaj ruchu. Celem każdej grupy jest podanie jak
najwięcej informacji na temat wykresów przedstawionych w ściądze.

Praca domowa

Uzupełnij zdania ze str. 57.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 52

a = – 4 m/s

; a<0.

Polecenie

str. 53

∆s: 18 m; 32 m; 42 m; 48 m.
Polecenie

str. 55

v = 15 m/s.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 55

Odpowiedź:

Przyśpieszenie samochodu wynosi –4 m/s

, a droga, jaką przebył podczas hamowania,

jest równa 50 m.

Pytania do ucznia

1. Co to jest opóźnienie?
2. Zapisz wzór na prędkość końcową w ruchu jednostajnie

opóźnionym.

3. Narysuj wykres zależności drogi od czasu w ruchu jednostaj-

nie opóźnionym.

4. Opisz dwoma zdaniami wykres (rys. 1).
5. Oblicz czas potrzebny na zatrzymanie się platformy kolejowej

jadącej z prędkością v = 20 m/s, jeżeli bezwzględna wartość jej
przyśpieszenia wynosi 1,2 m/s

1. Podaj cechy przyśpieszenia w ruchu jednostajnie opóźnionym.
2. Zapisz wzór na drogę w ruchu jednostajnie opóźnionym.
3. Narysuj wykres zależności prędkości od czasu w ruchu

jednostajnie opóźnionym.

4. Opisz dwoma zdaniami wykres (rys. 2).
5. Oblicz prędkość początkową samochodu, który podczas

hamowania zatrzymał się w ciągu czasu 6 s, a jego opóźnienie
miało wartość 2,5 m/s

Rys. 1

Rys. 2

9. Ruch ciał przy powierzchni Ziemi,

czyli ruch w jednorodnym polu grawitacyjnym

Cel zasadniczy lekcji

Kinematyczna analiza rzutów.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy (5 min)

Nauczyciel prosi o przypomnienie wzorów na prędkość końcową i drogę w ruchu jednostajnie przy-
śpieszonym i ruchu jednostajnie opóźnionym. Prosi o podanie kilku cech charakteryzujących oba te
ruchy.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel puszcza swobodnie jakiś przedmiot i pyta: Jakim ruchem porusza się ciało?
Nauczyciel rzuca przedmiot w górę i zadaje pytanie: Jakim ruchem on się porusza?
Nauczyciel pyta: Dlaczego zarówno w pierwszym, jak i drugim przypadku przedmiot kończy swój ruch
na podłodze? Ile wynosi wartość przyśpieszenia tego przedmiotu?

Opracowanie nowego materiału (20 min)

Nauczyciel wraz z uczniami analizuje swobodny spadek ciała, zwracając uwagę na zamianę a w g,
drogi s w wysokość h i przyjęcie prędkości początkowej równej 0. Nauczyciel zwraca uwagę, że nim

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

posługiwać się pojęciami: przyśpieszenie ziemskie,
swobodny spadek, rzut pionowy (B),

•

podać symbol literowy przyśpieszenia ziemskiego (A),

•

podać przybliżoną wartość przyśpieszenia
ziemskiego (A),

•

podać wzór na prędkość oraz drogę
w swobodnym spadku (A),

•

podać wzór na prędkość początkową oraz na
maksymalną wysokość w rzucie pionowym
w górę (A),

•

podać przykłady spadku swobodnego ciał (B),

•

opisać swobodny spadek:

a) prędkość początkowa v

początkowa

= 0 (B),

b) ruch jednostajnie przyśpieszony, w którym

a = g (B),

c) droga jako wysokość

∆s = h (B),

•

opisać rzut pionowy:

a) prędkość początkowa v

początkowa

≠ 0 (B),

b) ruch jednostajnie opóźniony, w którym

a = – g (B),

c) droga jako wysokość

∆s = h (B),

•

obliczyć wysokość, drogę, wartość prędkości
i czas w swobodnym spadku ciał (C),

•

obliczyć wartość prędkości początkowej oraz
maksymalną wysokość w rzucie pionowym
w górę (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

przekształcić wzór na drogę w celu wyznaczenia
czasu swobodnego spadku ciała (C),

•

przekształcić wzór na prędkość w rzucie
pionowym w górę w celu wyznaczenia prędkości
początkowej lub czasu rzutu (C),

•

porównać wartości przyśpieszeń obiektów
z wartością przyśpieszenia ziemskiego (C),

•

uzasadnić, dlaczego ciała spadające z dużych
wysokości stanowią zagrożenie bezpieczeństwa
ludzi na ziemi (D).

ciało zostanie puszczone swobodnie, jest trzymane w dłoni, a więc jego prędkość początkowa musi
być równa zeru.
Uczniowie analizują samodzielnie Zadanie przykładowe na str. 59. Nauczyciel zwraca uwagę na dużą
wartość prędkości, jaką uzyskają swobodnie spadające ciała. Należy tu wspomnieć o niebezpieczeń-
stwie spadania różnych ciał z budynków (spadające sople czy przedmioty wyrzucane z okien) (ścież-
ka prozdrowotna

Uczniowie wypełniają samodzielnie tabelkę na str. 60 i zwracają uwagę na wartości przyśpieszeń in-
nych ciał w stosunku do wartości przyśpieszenia ziemskiego.
Podsumowaniem rozważań na temat swobodnego spadku jest Zadanie do samodzielnego rozwiąza-
nia na stronie 60. (10 min)

Uczniowie rzucają do góry dowolnym przedmiotem i odpowiadają na pytania:

• Czy prędkość początkowa w rzucie pionowym w górę może mieć wartość równą 0?
• Co dzieje się z wartością prędkości ciała podczas wznoszenia?
• Ile wynosi wartość przyśpieszenia ciała i jaki jest jego znak?
• Jakim ruchem porusza się ciało podczas wznoszenia?
• Jakie wzory charakteryzują ruch jednostajnie opóźniony i jak te wzory transformują w przypadku

rzutu pionowego w górę?

Uczniowie po analizie Zadania przykładowego rozwiązują Zadanie do samodzielnego rozwiązania na
str. 62. (10 min)

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel zwraca uwagę, że swobodny spadek jest przykładem ruchu jednostajnie przyśpieszonego
z v

początkową

= 0, a rzut pionowy w górę to przykład ruchu jednostajnie opóźnionego.

Prosi o zapisanie wzorów na wysokość i prędkość końcową dla obu ruchów.

Praca domowa

Powtórz wiadomości na temat ruchów jednostajnie zmiennych według następujących zagadnień:

• interpretacja wykresów zależności drogi, prędkości i przyśpieszenia od czasu dla ruchu jedno-

stajnie przyśpieszonego i jednostajnie opóźnionego,

• wzory na drogę i prędkość końcową w ruchu jednostajnie przyśpieszonym i jednostajnie opóź-

nionym,

• wzory na drogę i prędkość w swobodnym spadku i rzucie pionowym w górę,
• zadania wykorzystujące powyższe zależności.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 60

Wartość przyśpieszenia:

pociągu – 0,5 m/s

; rakiety – 30 m/s

Wartość przyśpieszenia

w stosunku do przyśpieszenia ziemskiego: rakiety – 4 razy mniejsze; pilo-

ta – 20 razy większe.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 60

Odpowiedź:

Skoczek uderzył o taflę wody z prędkością v

końcowa

= 10 m/s podczas skoku z wysokości

h = 5 m.
Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 62

Odpowiedź:

Kamień wzniesie się na wysokość h = 31,25 m z prędkością początkową

początkowa

= 25 m/s.

Pytania do ucznia

1. Jakim rodzajem ruchu porusza się ciało puszczone swobodnie?
2. Narysuj wektory prędkości dla trzech położeń (początkowego, pośredniego i końcowego) ciała

rzuconego pionowo w górę.

3. Opisz rzut pionowy w górę.
4. Oblicz, w jakim stosunku są drogi przebyte przez ciało po jednej, dwóch i trzech sekundach

swobodnego spadku (s

: s

5. Oblicz wartości prędkości śnieżki rzuconej pionowo w górę z prędkością początkową

początowa

= 10 m/s po czasie t

= 0,2 s; t

= 0,4 s; t

= 0,6 s; t

= 0,8 s. Jak długo trwał jej lot?

1. Jakim rodzajem ruchu porusza się ciało rzucone pionowo w górę?
2. Narysuj wektory prędkości dla trzech położeń (początkowego, pośredniego i końcowego) ciała

spadającego swobodnie.

3. Opisz swobodny spadek.
4. Czy piłka tenisowa wyrzucona pionowo w górę z prędkością początkową v

początkowa

= 14 m/s

doleci do trzeciego piętra (h = 7,5 m)? Uzasadnij swoją odpowiedź.

5. Oblicz wartości prędkości ciała spadającego swobodnie z wysokości 10 m po czasie t

= 0,2 s;

= 0,5 s; t

= 0,8 s; t

= 0,9 s. Oblicz, jak długo będzie trwało spadanie.

10. Ciała pędzą. Pęd i zasada zachowania pędu

Cel zasadniczy lekcji

Zastosowanie zasady zachowania pędu układu.

Cele operacyjne

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

określić pojęcia: układ odosobniony, całkowity pęd

układu (A),

•

podać symbol literowy i jednostkę pędu (A),

•

zdefiniować pęd ciała (A),

•

wymienić, od jakich wielkości zależy pęd ciała (A),

•

podać warunek posiadania przez ciało pędu (A),

•

sformułować zasadę zachowania pędu układu (A),

•

podać warunek, przy którym spełniona jest zasada

zachowania pędu (A),

•

posługiwać się pojęciami: zderzenia niesprężyste,

zjawisko odrzutu (A),

•

określić pęd jako wielkość wektorową (B),

•

narysować wektor pędu ciała (B),

•

obliczyć wartość pędu ciała (C),

•

podać przykłady zjawiska odrzutu (B),

•

zilustrować zjawisko odrzutu (B).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

zinterpretować znak „–” w obliczeniach wartości

pędu (B),

•

rozróżnić sytuacje, gdy wektor pędu ma wartość

dodatnią i ujemną (wyłącznie dla kierunku

poziomego) (B),

•

ustalić, w którą stronę będą poruszać się ciała po

zderzeniu niesprężystym, jeżeli przed zderzeniem

poruszały się naprzeciwko siebie (B),

•

porównać wektory pędu i prędkości ciała (C),

•

zastosować zasadę zachowania pędu układu do

analizy zjawiska odrzutu (C),

•

zastosować zasadę zachowania pędu układu do

analizy zderzenia:

a) ciała pędzącego z nieruchomym (C),

b) dwóch poruszających się ciał (D),

•

uzasadnić, dlaczego zderzaki samochodów

wykonane są z bardzo kruchych materiałów (D).

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy (5 min)

Nauczyciel prosi o przypomnienie poznanych dotychczas wielkości fizycznych, jakie poznaliśmy w za-
sadniczej szkole zawodowej do tej pory. Uczniowie podają wielkości fizyczne i ich jednostki. Ucznio-
wie dzielą wielkości fizyczne na skalarne i wektorowe. Przypominają sobie cechy charakteryzujące
wielkości wektorowe.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel zwraca uwagę, że często zdarza nam się usłyszeć pytanie: Co tak pędzisz? Prosi o wyja-
śnienie tego określenia. Co rozumiemy pod słowem pęd ciała? Nauczyciel naprowadza uczniów na
określenie pędu jako iloczynu masy i prędkości ciała.

Opracowanie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel prosi o zapoznanie się z definicją pędu i jego jednostką na str. 63.
Zwraca uwagę na fakt, że pęd jest wielkością wektorową.
Uczniowie analizują Zadanie przykładowe ze str. 64 i zwracają uwagę na możliwości przekształcania
wzoru na wartość pędu. (5 min)

Nauczyciel przypomina znaną z gimnazjum zasadę zachowania pędu układu ciał.
Następuje podział klasy na trzy grupy. Każda grupa ma za zadanie zająć się omówieniem innego
przykładu ilustrującego zasadę zachowania pędu układu:

• I grupa – zjawisko odrzutu,
• II grupa – piłka wpadająca do pudełka,
• III grupa – zderzenie dwóch ciał. (15 min)

Po analizie tych trzech przypadków członkowie każdej z grup mieszają się.
Klasa dzielona jest ponownie na kilka grup trzyosobowych w taki sposób, aby w każdej grupie znalazł
się przedstawiciel I, II i III grupy. Uczniowie wyjaśniają między sobą przypadki dotyczące zasady za-
chowania pędu. (15 min)

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel rysuje schematyczne rysunki dotyczące trzech omawianych na lekcji przypadków zasady
zachowania pędu i prosi uczniów o zapisanie pod rysunkami zależności wynikających z zasady za-
chowania pędu.
Nauczyciel zwraca uwagę na niebezpieczeństwo zderzeń samochodów i konstrukcję zderzaków, któ-
re zmniejszają skutki zderzenia. Zwraca uwagę na zależność między masą i prędkością samochodów
a skutkami zderzenia.

Praca domowa

Rozwiąż Zadania do samodzielnego rozwiązania z tematu 10.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 66

Odpowiedź:

Chłopiec porusza się z prędkością v = 0,0083(3) m/s w stronę przeciwną niż plecak.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 67

Odpowiedź:

Deskorolka z plecakiem odjedzie z prędkością v = 0,83(3) m/s.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 68

Odpowiedź:

Oba samochody będą się poruszały z prędkością v = 26 m/s.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 69

Odpowiedź:

„Maluch” tuż przed zderzeniem posiadał prędkość v = 30 m/s.

Pytania do ucznia

1. Jaki jest symbol literowy pędu?
2. Narysuj wektor pędu piłki o masie m = 0,5 kg, poruszającej się poziomo z prędkością v = 20 m/s.

Określ przyjętą skalę.

3. Sformułuj zasadę zachowania pędu układu.
4. Leżący nieruchomo granat rozerwał się na dwa odłamki. Większy z nich, o masie równej 0,7 masy

całego granatu, porusza się z prędkością 20 m/s. Oblicz prędkość mniejszego odłamka.

5. Narysuj schematyczny rysunek i zapisz za pomocą wzoru zasadę zachowania pędu układu dla

przypadku: biegnący człowiek wskakuje na wózek nadjeżdżający z naprzeciwka.

1. Podaj jednostkę pędu.
2. Narysuj wektor pędu jabłka o masie m = 0,2 kg spadającego z prędkością v = 4 m/s. Określ

cechy tego wektora.

3. Jak obliczysz całkowity pęd układu?
4. W wyniku czołowego zderzenia dwóch samochodów jadących naprzeciwko siebie z prędko-

ściami o wartościach v

= 30 m/s i v

= 20 m/s nastąpiło ich natychmiastowe zatrzymanie. Oblicz

masę drugiego pojazdu, jeżeli masa pierwszego wynosi m

= 600 kg.

5. Zapisz za pomocą wzoru zasadę zachowania pędu układu dla przypadku: biegnący człowiek

wskakuje na nieruchomy wózek.

11. Ach te siły..., czyli o zasadach dynamiki Newtona

Cel zasadniczy lekcji

Usystematyzowanie wiadomości o zasadach dynamiki Newtona.

Cele operacyjne

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

nazwać dział mechaniki zajmujący się siłami (A),

•

podać symbol literowy siły i jej jednostki (A),

•

podać jednostkę siły (A),

•

wymienić cechy wektora (A),

•

posługiwać się pojęciami: punkt materialny, środek
masy, siły zrównoważone, siły nie zrównoważone,
siła wypadkowa (B),

•

sformułować zasady dynamiki (A),

•

podać warunek spoczynku i ruchu jednostajnego
prostoliniowego (A),

•

podać inną nazwę I zasady dynamiki Newtona (A),

•

podać warunek ruchu jednostajnie zmiennego
prostoliniowego (A),

•

podać związek pomiędzy siłą a przyśpieszeniem (A),

•

podać cechy sił wzajemnego oddziaływania (A),

•

narysować wektor siły (B),

•

opisać cechy wektora siły (B),

•

narysować dwa wektory sił, które wzajemnie się
równoważą (B),

•

podać znaczenie pojęć: siła nie zrównoważona
oraz siły zrównoważone (B),

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

sformułować II zasadę dynamiki w postaci
uogólnionej (A),

•

podać różnicę pomiędzy dodawaniem wielkości
wektorowych i skalarnych (B),

•

ustalić zwrot wektora siły wypadkowej (C),

•

narysować wektor siły wypadkowej wektorów
o kierunkach wzajemnie prostopadłych (C),

•

obliczyć wartość siły wypadkowej dla sił
o kierunkach wzajemnie prostopadłych (C),

•

zastosować I zasadę dynamiki dla przypadków:
książki leżącej na stole i spadającego na Ziemię
spadochroniarza (C),

•

wyprowadzić uogólnioną postać II zasady
dynamiki Newtona (D).

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy (5 min)

Nauczyciel prosi o podanie, na jakie grupy dzielą się wszystkie wielkości fizyczne. Nauczyciel pyta
uczniów: Jakie cechy ma wielkość wektorowa, a jakie cechy ma wielkość skalarna? Uczniowie po
przeczytaniu str. 70 i 71 analizują Zadania przykładowe.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel zwraca się z prośbą do dwóch uczniów, aby wstali i ustawili się jeden przy krótszym boku
ławki, a drugi przy dłuższym boku. Następnie uczniowie stojący przy ławce muszą pchnąć ją przed
siebie. Reszta klasy obserwuje, w którą stronę przesunie się ławka i określają, czy jest to jeden z kie-
runków działania sił obu uczniów. Powstaje problem: w kierunku jakiej siły przesunęła się ławka?

Opracowanie nowego materiału (20 min)

Uczniowie analizują fragment rozdziału Wypadkowa sił działająca na ciało i wykonują razem z nauczy-
cielem zadania na str. 73. (2 min)

Nauczyciel prosi o pchnięcie książki przez jednego z uczniów i jednocześnie z drugiej strony nauczy-
ciel pcha tę książkę z taką samą siłą co do wartości, lecz przeciwnie skierowaną. Pyta uczniów: Co
dzieje się z książką? Dlaczego się ona nie porusza? Co stałoby się z wagonem poruszającym się ze
stałą prędkością, gdybyśmy starali się go zatrzymać w ten sposób, że działalibyśmy na niego siłą
o takiej samej wartości, kierunku lecz przeciwnym zwrocie? Nauczyciel formułuje I zasadę dynamiki
Newtona

i zwraca uwagę na rodzaj ruchu. Uczniowie określają warunek ruchu jednostajnego prosto-

liniowego i spoczynku ciała. (3 min)

Nauczyciel przypomina przykład z ławką z początku lekcji. Pyta uczniów: Czy ruch ławki był ruchem
jednostajnym prostoliniowym? Jeśli nie, to jakim ruchem poruszała się ławka? Nauczyciel zwraca uwa-
gę na przyśpieszenie. Pyta: Kiedy przyśpieszenie ławki będzie duże? Jaka jest zależność między przy-
śpieszeniem a siłą wypadkową? Nauczyciel podaje treść II zasady dynamiki Newtona.
Uczniowie określają warunek ruchu jednostajnie przyśpieszonego prostoliniowego.
Dla osób zainteresowanych wyższą oceną nauczyciel wyprowadza uogólnioną postać II zasady dyna-
miki. (5 min)

Nauczyciel prosi uczniów o porównanie I i II zasady dynamiki w Poleceniu na str. 75. (5 min)

Nauczyciel opisuje dowolną sytuację wzajemnego oddziaływania dwóch ciał. Zwraca uwagę na to, że
niezależnie od tego, które z ciał działa pewną siłą, to i tak drugie „nie ma innego wyjścia”, tylko musi
działać tą samą siłą co do wartości, lecz przeciwnie skierowaną. Nauczyciel zwraca uwagę na fakt, że
siły te nie równoważą się, gdyż oprócz zwrotu mają również inne punkty przyłożenia. Nauczyciel poda-
je treść III zasady dynamiki Newtona. (5 min)

•

zinterpretować zasady dynamiki Newtona (B),

•

ustalić rodzaj ruchu ciała (B),

•

rozróżnić kierunek i zwrot wektora siły (B),

•

odczytać wartość narysowanego wektora siły na
podstawie wzorca jednostki (C),

•

obliczyć wartość siły wypadkowej dla sił
składowych o tym samym kierunku (C),

•

obliczyć wartość przyśpieszenia, siły lub masy na
podstawie II zasady dynamiki Newtona (C),

•

narysować wektor siły wypadkowej dla sił
składowych o tym samym kierunku (C),

•

porównać cechy dwóch wektorów (o tym samym
kierunku i kierunkach wzajemnie prostopadłych) (C).

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

Utrwalenie nowego materiału (10 min)

Nauczyciel dzieli klasę na trzy grupy i prosi o ułożenie rozsypanki (Załącznik do tematu 11). W rozsypance
znajdują się zapisy charakterystyczne dla trzech zasad dynamiki Newtona. Należy je uporządkować.

Praca domowa (5 min)

Powtórz wiadomości przed sprawdzianem według następujących zagadnień:

• pęd i jego jednostka,
• zasada zachowania pędu układu,
• przykłady ilustrujące zasadę zachowania pędu: zjawisko odrzutu – ruchome ciało wpada na

nieruchome, zderzenie dwóch ciał poruszających się naprzeciwko siebie,

• treść trzech zasad dynamiki Newtona,
• analiza zasad dynamiki Newtona pod kątem interpretacji zjawisk fizycznych,
• zadania wykorzystujące zasadę zachowania pędu układu i II zasadę dynamiki.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 70

Force, F, Niuton, N.
Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 71

Pionowy. W dół. 5 N. Środek masy piłki.
Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 72

Cechy wspólne:

wartość, punkt przyłożenia.

Różnice:

kierunek, zwrot.

Odpowiedź:

Siły się nie równoważą.

Zadania do samodzielnego rozwiązania

str. 73

Poziomy. W lewo. 100 N. Lina.

F = 10 N.

Polecenie

str. 76

Odpowiedź:

Siły przedstawione na rysunku nie równoważą się, ponieważ ich wektory są przyłożone

do różnych ciał.

Pytania do ucznia

1. Na kulę wiszącą na nici działa pionowo w dół siła o wartości 3 N oraz pionowo w górę siła o war-

tości 1 N. Narysuj, w przyjętej skali, wektory tych sił oraz wektor siły wypadkowej.

2. Określ warunek ruchu jednostajnego prostoliniowego.
3. Co to znaczy, że na ciało działają nie zrównoważone siły?
4. Oblicz wartość siły, która ciału o masie m = 500 kg nadaje przyśpieszenie a = 2 m/s

5. Co to znaczy, że wartość siły wynosi 4 niutony?

1. Na klocek leżący na stole działają siły: poziomo w prawo F

= 7 N i poziomo w lewo F

= 4 N.

Narysuj w przyjętej skali wektory tych sił oraz wektor siły wypadkowej.

2. Określ warunek ruchu jednostajnie przyśpieszonego prostoliniowego.
3. Co to znaczy, że na ciało działają siły, które wzajemnie się równoważą?
4. Oblicz wartość przyśpieszenia, z jakim będzie poruszać się ciało o masie m = 5 kg na które

działa siła F = 25 N.

5. Co to znaczy, że wartość siły wynosi 3 niutony?

Grupa

....................

Klasa

....................

Skład grupy:

1 .........................................................

2 ............................................................

3 .........................................................

4 ............................................................

III zasada dynamiki

II zasada dynamiki

I zasada dynamiki

Załącznik do tematu 11

siły się równoważą

siły nie równoważą się

wypadkowa sił jest różna od 0

wypadkowa sił jest równa 0

spoczynek ciała v

→

= 0

siły nie równoważą się

zasada bezwładności

zasada akcji i reakcji

Siły o tym samym kierunku, tej samej wartości, przeciwnym zwrocie, przyłożone do tego samego ciała.

Siły o tym samym kierunku, tej samej wartości, przeciwnym zwrocie, przyłożone do dwóch różnych ciał.

∆p

→

∆t

→

= F

→

+ F

→

+ F

→

= 0

→

= –F

→

Przykładowe rozwiązanie

Skład grupy:

1 .........................................................

2 ............................................................

3 .........................................................

4 ............................................................

III zasada dynamiki

II zasada dynamiki

I zasada dynamiki

Siły o tym samym kierunku, tej samej wartości, przeciwnym zwrocie, przyłożone do
tego samego ciała.

→

+ F

→

= 0

spoczynek ciała v

→

= 0

wypadkowa sił jest równa 0

siły się równoważą

zasada bezwładności

siły nie równoważą się

→

= F

→

+ F

→

∆p

→

∆t

→

zasada akcji i reakcji

siły nie równoważą się

wypadkowa sił jest różna od 0

Siły o tym samym kierunku, tej samej wartości, przeciwnym zwrocie, przyłożone do
dwóch różnych ciał.

→

= –F

→

12. Siły oporu ruchu

Cel zasadniczy lekcji

Analiza sił oporu.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy (5 min)

Nauczyciel prosi o przypomnienie, jakim wzorem określaliśmy siłę ciężkości. Zwraca uwagę na różni-
cę między masą a ciężarem. Uczniowie analizują Zadanie Przykładowe ze str. 77 i obliczają wartość
własnego ciężaru (str. 78).

Organizowanie sytuacji problemowej (10 min)

Nauczyciel próbuje się ślizgać na podłodze. Pyta uczniów: Dlaczego mam z tym kłopoty? Zwraca
uwagę, że gdyby był w skórzanych kapciach, mógłby ślizgać się dużo lepiej. Pyta uczniów: Od czego
zależy siła tarcia? Zwraca uwagę, że siła tarcia nie zależy tylko od rodzaju powierzchni butów, ale też
od rodzaju podłoża. Prosi o podanie przykładu, kiedy w tych samych butach ślizganie jest utrudnione
po jednej powierzchni, a po innej nie.

Opracowanie nowego materiału (20 min)

Nauczyciel prosi o przeczytanie wstępu do tematu ze str. 77. Zwraca uwagę, od jakich wielkości zależy
siła tarcia

działająca na ciała na płaszczyźnie poziomej. Uczniowie samodzielnie uzupełniają tabelę

na str. 79. Nauczyciel zwraca uwagę na korzyści i kłopoty wynikające z występowania sił tarcia. Na
szczególną uwagę zasługuje w tym temacie Polecenie na str. 80. Nauczyciel prosi uczniów o powiąza-
nie znaczenia zmiany opon z zimowych na letnie z wyglądem bieżnika tych opon. Należy wysłuchać
wszystkich pomysłów, a wypowiedzi uczniów ukierunkować w oczekiwaną stronę. (15 min)

Przechodzimy do oporów ruchu. Zaczynamy od wskazania korzyści i problemów wynikających z ich
występowania. Uczniowie samodzielnie podają przykłady, kiedy siły oporu są korzystne, a kiedy nale-
ży je maksymalnie ograniczyć. Uczniowie wykonują Polecenia na str. 81. (5 min)

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

posługiwać się pojęciami: siła oporu, siła ciężkości (B),

•

podać symbol literowy i jednostkę siły tarcia, siły

nacisku, współczynnika tarcia, ciężaru (A),

•

podać, od jakich wielkości zależy siła tarcia (A),

•

podać wzór na siłę tarcia, ciężkości i nacisku (A),

•

podać podział tarcia na statyczne i dynamiczne (A),

•

wymienić, od czego zależy siła oporu powietrza (A),

•

wyjaśnić sens używania obuwia na podeszwach

antypoślizgowych (B),

•

opisać pozytywne i negatywne skutki sił tarcia (B),

•

opisać sposoby zwiększania lub zmniejszania sił

tarcia i sił oporu ruchu (B),

•

obliczyć ciężar i masę ciała (C),

•

obliczyć siłę tarcia, siłę nacisku i współczynnik

tarcia (C),

•

podać przykłady przystosowania organizmów

żywych do zmniejszania sił oporu (B).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

wyjaśnić sens fizyczny współczynnika tarcia (B),

•

wskazać różnicę pomiędzy ciężarem i siłą nacisku (B),

•

interpretować zależność siły tarcia od siły nacisku (C),

•

wyjaśnić zjawisko tarcia (C),

•

wyjaśnić różnicę w wartości współczynników tarcia

statycznego, dynamicznego i tocznego (C),

•

porównać siły tarcia statycznego oraz

dynamicznego (C),

•

przekształcić wzór na ciężar ciała w celu

wyznaczenia masy ciała (C),

•

przekształcić wzór na siłę tarcia w celu wyznaczenia

siły nacisku lub współczynnika tarcia (C).

Utrwalenie nowego materiału (10 min)

Nauczyciel prosi o zapisanie wzoru na wartość siły tarcia. Prosi o interpretację współczynnika tarcia.
Uczniowie interpretują również zależności pomiędzy wielkościami fizycznymi występującymi we wzo-
rze na siłę tarcia.

Praca domowa

Wyobraź sobie, że pewnego dnia zniknęło tarcie. Opisz, jak się zmieniło twoje życie.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 78

Np.: dla m = 70 kg; Q = 700 N.
Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 79

Rodzaj trących się

Wartość współczynnik

Masa ciała

Ciężar

Wartość siły

powierzchni

tarcia dynamicznego f

m [kg]

Q [N]

tarcia T [N]

Łyżwy po lodzie

0,014

700

9,8

Narty po śniegu

0,02

600

Skóra po wykładzinie PCW

0,25

800

200

Guma po wykładzinie PCW

0,75

800

600

Polecenie

str. 80

Bieżnik zimowej opony jest szerszy, wyżłobienia są pofalowane, opona jest cieńsza.
Polecenie

str. 80

Podczas spadania strzałką wartość prędkości skoczka jest większa, ponieważ mniejsza jest siła oporu
powietrza.
Polecenia

str. 81

Np.: 1. Koliber, 2. Bocian, 3. Delfin.

Odpowiedź: Więcej benzyny spali samochód bez owiewki, ponieważ siła oporu powietrza jest wte-

dy większa.

Pytania do ucznia

1. Wymień rodzaje sił tarcia.
2. Podaj wzór na ciężar ciała.
3. Omów korzystne skutki istnienia sił tarcia. W jaki sposób można zwiększyć ich wartość?
4. Która kartka formatu A4 spadnie szybciej: puszczona poziomo czy zgnieciona w kulkę? Dlaczego?
5. Oblicz siłę tarcia, gdy idziesz po wykładzinie PCW. Współczynnik tarcia butów o wykładzinę PCW

wynosi f = 0,25.

1. Wymień rodzaje współczynników tarcia.
2. Podaj wzór na siłę tarcia.
3. Omów szkodliwe skutki istnienia sił tarcia. W jaki sposób można zmniejszyć ich wartość?
4. Spadochroniarz leci pionowo w dół. Raz jego ciało ułożone jest pionowo, a raz poziomo do

kierunku ruchu. Czy w obu przypadkach działa na niego jednakowa siła oporu ruchu? Odpo-
wiedź uzasadnij.

5. Oblicz siłę tarcia, gdy jeździsz na łyżwach. Współczynnik tarcia łyżew po lodzie ma wartość f = 0,014.

13. Ruch po okręgu

Cel zasadniczy lekcji

Charakterystyka ruchu jednostajnego po okręgu.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy (2 min)

Nauczyciel pyta o kształt toru ruchu, o którym mowa w temacie lekcji. Prosi o podanie wzoru na pręd-
kość w ruchu jednostajnym prostoliniowym. Zwraca uwagę na tor i sposób obliczenia jego długości.

Organizowanie sytuacji problemowej (3 min)

Bardzo często zdarza nam się skręcać i poruszać się po torze zbliżonym do okręgu. Działa na nas
wtedy jakaś dziwna siła, która powoduje, że odchylamy się w kierunku zgodnym z promieniem takiego
okręgu. Czy zmiana kierunku wektora prędkości niesie ze sobą jakieś konsekwencje?

Opracowanie nowego materiału (35 min)

Nauczyciel zapisuje wzór na prędkość w ruchu jednostajnym po okręgu. Zwraca uwagę na fakt, że
ruch jednostajny prostoliniowy charakteryzował się stałą wartością prędkości. Nauczyciel pyta: Co jest
drogą w tym ruchu? Podaje definicję okresu i częstotliwości.
Uczniowie samodzielnie podają przykłady ruchów po okręgu, starając się określić okresy i przeliczyć
te okresy na częstotliwości ruchu.
Uczniowie rozwiązują Zadanie do samodzielnego rozwiązania ze str. 83. (10 min)

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

określić pojęcie ruch jednostajny po okręgu (A),

•

podać wzór na obwód okręgu (A),

•

podać symbol literowy i jednostkę okresu,

częstotliwości, prędkości kątowej, przyśpieszenia

dośrodkowego (A),

•

podać definicję herca (A),

•

podać wartość okresu wskazówek zegara (A),

•

podać miarę łukową kąta 360° (A),

•

wymienić cechy ruchu jednostajnego po okręgu:

a) v

= const (A),

b) v

→

= const (A),

•

podać przyczynę ruchu jednostajnego po

okręgu (B),

•

narysować wektor prędkości liniowej, wektora

przyśpieszenia i siły dośrodkowej w ruchu po

okręgu (B),

•

opisać cechy wektora prędkości liniowej w ruchu

po okręgu (B),

•

obliczyć częstotliwość na podstawie okresu i okres

na podstawie częstotliwości (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

ustalić zależność pomiędzy okresem

i częstotliwością (C),

•

obliczyć częstotliwość wskazówek zegarka:

sekundowej, minutowej i godzinowej (C),

•

obliczyć wartość prędkości w ruchu po okręgu,

mając dany okres, częstotliwość i odległość od osi

obrotu (C),

•

przeliczyć jednostki częstotliwości (C),

•

obliczyć wartość przyśpieszenia dośrodkowego

i siły dośrodkowej (C),

•

interpretować zależność pomiędzy siłą

dośrodkową a: prędkością kątową, prędkością

liniową, okresem, częstotliwością lub promieniem

okręgu (C),

•

uzasadnić związek pomiędzy prędkością i okresem

oraz prędkością i częstotliwością (D),

•

uzasadnić związek pomiędzy prędkością liniową

i kątową (D),

•

wyprowadzić wzór na siłę dośrodkową (D).

Nauczyciel: Gdy umiemy już posługiwać się swobodnie przeliczaniem okresu na częstotliwość i od-
wrotnie, postarajmy się obliczyć wartość prędkości w ruchu jednostajnym po okręgu. Uczniowie przy
pomocy nauczyciela rozwiązują zadania na str. 85. (10 min)

Nauczyciel wprowadza pojęcie prędkości kątowej. Zwraca uwagę na jej symbol: to nie „wu” ale
omega. Porównuje prędkość liniową i prędkość kątową. Ze względu na z góry założony brak zapisu
wektorowego nie wprowadzamy, oczywiście, pojęcia iloczyn wektorowy. Nauczyciel zwraca uwagę
na fakt, że zgodnie z nazwą ruchu, prędkość liniowa co do wartości jest stała, ale zmienia się jej
kierunek i zwrot. (10 min)

Nauczyciel stawia hipotezę: Czy w takim razie w ruchu przez nas omawianym jest przyśpieszenie?
Wyprowadzenie wzoru jest zbyt trudne, należy więc zasugerować następujące dojście do sprawdze-
nia słuszności tej hipotezy. Nauczyciel pyta: Czy podczas skrętu autobusu na nas siedzących w tym
autobusie działa dodatkowa siła? Skoro działa, to zgodnie z wzorem na siłę musi istnieć przyśpie-
szenie. Nauczyciel podaje wzór na to przyśpieszenie i analizuje razem z uczniami Zadanie przykła-
dowe na str. 87. (5 min)

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel przypomina wzór na prędkość liniową i kątową w ruchu po okręgu. Prosi o podanie za-
leżności pomiędzy wartością prędkości liniowej a wartością prędkości kątowej. Pyta o definicję okresu
i częstotliwości. Prosi o przeliczenie tych wielkości na dowolnym przykładzie. Zwraca uwagę, z cze-
go wynika występowanie przyśpieszenia w ruchu jednostajnym po okręgu i jaki jest wzór na jego
wartość.

Praca domowa

Rozwiąż krzyżówkę na str. 88.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 83

Wskazówka godzinowa:

T = 12 h; f = 0,0000231 Hz.

Wskazówka minutowa:

T = 1 h, f = 0,0002778 Hz.

Zadania do samodzielnego rozwiązania

str. 85

Odpowiedź: Krzesełko porusza się z prędkością v = 6 m/s.

Odpowiedź: Wskazówka minutowa zegara porusza się z prędkością v = 0,0017 m/s.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 87

Odpowiedź:

Chłopiec porusza się z prędkością v = 1,2 m/s i przyśpieszeniem dośrodkowym

o wartości a

dośrodkowe

= 0,36 m/s

Polecenie

str. 88

1. Średnica, 2. Częstotliwość, 3. Prędkość, 4. Okres, 5. Promień, 6. Radian, 7. Sekunda, 8. Okrąg,
9. Kątowa, 10. Herc.

Rozwiązanie krzyżówki:

dośrodkowe.

Pytania do ucznia

1. Podaj jednostkę częstotliwości.
2. Co to znaczy, że okres obiegu wynosi 60 sekund?
3. Uzasadnij związek pomiędzy prędkością liniową i kątową.
4. Oblicz częstotliwość, jeżeli okres obiegu jest równy 0,4 sekundy.
5. Tarcza szlifierska o promieniu 0,1 cm obraca się z częstotliwością 20 obrotów na sekundę. Ob-

licz wartość prędkości liniowej iskier wylatujących z końca tej tarczy.

1. Podaj jednostkę prędkości kątowej.
2. Co to znaczy, że częstotliwość wynosi 60 herców?
3. Dlaczego, pomimo stałej wartości prędkości w ruchu jednostajnym po okręgu, występuje w tym

ruchu przyśpieszenie?

4. Oblicz okres obiegu, jeżeli częstotliwość jest równa 0,2 Hz.
5. Koło roweru wykonuje 4 obroty na minutę. Oblicz wartość prędkości punktu znajdującego się na

oponie tego koła w odległości 0,2 cm od osi obrotu.

14. Wpływ sił na ruch ciał

Cel zasadniczy lekcji

Wprowadzenie pojęcia siły bezwładności.

Cele operacyjne

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

posługiwać się pojęciami: siła bezwładności, siła

odśrodkowa (B),

•

podać symbol literowy i jednostkę siły

bezwładności (A),

•

wymienić, od jakich wielkości zależy siła

bezwładności (A),

•

wymienić wielkości, od jakich zależy siła

odśrodkowa (A),

•

podać przykłady działania siły bezwładności (B),

•

narysować wektor siły bezwładności (B),

•

opisać cechy wektora siły odśrodkowej (B),

•

opisać praktyczne zastosowania siły bezwładności (B),

•

narysować wektor siły odśrodkowej (B).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać warunek działania siły bezwładności (B),

•

narysować wektor siły nacisku samochodu na

wypukły most (B),

•

interpretować zależność siły bezwładności od

prędkości ciała (C),

•

porównać cechy wektorów sił: działającej na układ

oraz siły bezwładności (C),

•

obliczyć wartość siły nacisku samochodu

jadącego po wypukłym moście (C),

•

obliczyć wartość siły bezwładności w ruchu

prostoliniowym i po okręgu (C),

•

przekształcić wzór na siłę bezwładności w celu

wyznaczenia masy, wartości prędkości,

przyśpieszenia lub promienia okręgu (C),

•

uzasadnić wskazanie wagi ustawionej

w poruszającej się windzie (D),

•

uzasadnić, dlaczego jednym z warunków

bezpiecznej jazdy jest jazda z zapiętymi

pasami (D).

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy (3 min)

Nauczyciel prosi o podanie wzoru na wartość siły, wynikającego z definicji przyśpieszenia, oraz wzoru
na przyśpieszenie dośrodkowe.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel pyta: W jakich sytuacjach możemy swobodnie przemieszczać się wewnątrz pociągu czy
wewnątrz autobusu? Co dzieje się z nami, gdy te pojazdy hamują lub gwałtownie ruszają do przodu?

Opracowanie nowego materiału (27 min)

Uczniowie rozwiązują rebus i odczytują nazwę siły, którą będziemy omawiać w tym rozdziale. Analizu-
ją na przykładach z życia lub opisanym na str. 89 kierunek działania siły bezwładności.
Nauczyciel zadaje pytanie: Co mierzy waga? Analizuje z uczniami przykład z windą opisany na str. 90.
Nauczyciel pyta uczniów, czy znają praktyczne zastosowanie siły bezwładności. Uczniowie wyjaśniają
przykład z młotkiem opisany na str. 91. Nauczyciel przeprowadza doświadczenie opisane na str. 91.
Uczniowie wyjaśniają zasadę ruchu monety.
Po przypomnieniu wiadomości, jaki jest zwrot siły bezwładności, działającej na ciało znajdujące się
w układzie, uczniowie wypełniają tabelkę na str. 92. (12 min)

Uczniowie obliczają wartość siły bezwładności, analizując Zadanie przykładowe na str. 92 i samo-
dzielnie rozwiązują zadanie na str. 93. (5 min)

Nauczyciel opowiada o tym, iż na wypukłym moście można przez ułamek sekundy znaleźć się np.
w stanie nieważkości. Należy jednak podkreślić, że przyśpieszanie pojazdu przed wypukłym mostem
nie tylko jest niekorzystne dla resorów samochodu, ale można też spowodować wypadek drogowy.
(10 min)

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Przypomnienie wiadomości na temat kierunku, zwrotu i sposobu obliczania wartości siły bezwładno-
ści podczas hamowania i ruchu po okręgu.

Praca domowa (5 min)

Opracuj zagadnienia do sprawdzianu:

• rodzaje współczynników tarcia,
• obliczanie siły tarcia i innych wielkości znajdujących się we wzorze na siłę tarcia,
• sposoby zwiększania sił tarcia i zmniejszania oporu powietrza,
• pojęcie okres i częstotliwość w ruchu po okręgu,
• prędkość liniowa i kątowa w ruchu po okręgu,
• przyczyny istnienia przyśpieszenia w ruchu po okręgu,
• cechy przyśpieszenia dośrodkowego,
• określanie zwrotu wektora siły bezwładności,
• obliczanie wartości siły bezwładności w ruchu prostoliniowym i po okręgu.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 92

Samochód:

skręcił w lewo; zaczął ostro hamować; zaczął ostro przyśpieszać; jechał ze stałą pręd-

kością.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 93

Odpowiedź:

Wartość siły bezwładności działającej na człowieka jest równa 2 000 N, czyli 2 kN.

Pytania do ucznia

1. Samochód skręcił w lewo. Określ zwrot wektora siły bezwładności działającej na pasażera w tym

samochodzie.

2. W pewnym momencie pasażer odchylił się w stronę przedniej szyby. Jaki jest zwrot siły działają-

cej na samochód?

3. W jakim przypadku nacisk na jezdnię opon samochodu jadącego na wypukłym moście może

być równy zeru?

4. Pociąg rusza z przyśpieszeniem 1 m/s

. Podaj wszystkie cechy siły bezwładności działającej na

człowieka o masie 60 kg, siedzącego w tym pociągu.

5. Jaka siła zadziała na człowieka o masie 60 kg jadącego samochodem z prędkością 72 km/h

(20 m/s), który uderzył w drzewo? Zderzenie trwało 0,02 s. Wyjaśnij zasadę działania poduszki
powietrznej.

1. Samochód skręcił w prawo. Określ zwrot wektora siły bezwładności działającej na pasażera w tym

samochodzie.

2. W pewnym momencie pasażer odchylił się w stronę tylnej szyby samochodu. Jaki jest zwrot

wektora siły działającej na samochód?

3. W jakim przypadku nacisk na jezdnię opon samochodu jadącego na wypukłym moście może

być równy zero?

4. Autobus rusza z przyśpieszeniem 2 m/s

. Podaj wszystkie cechy siły bezwładności działającej

na człowieka o masie 80 kg, siedzącego w tym autobusie.

5. Jaka siła zadziała na człowieka o masie 80 kg jadącego samochodem z prędkością 108 km/h

(30 m/s), który uderzył w drzewo? Zderzenie trwało 0,02 s. Wyjaśnij zasadę działania pasów
bezpieczeństwa.

15. Rodzaje energii mechanicznej

Cel zasadniczy lekcji

Wprowadzenie pojęcia energii kinetycznej i potencjalnej.

Cele operacyjne

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

posługiwać się pojęciami: energia mechaniczna,
energia kinetyczna, energia potencjalna, całkowita
energia mechaniczna ciała (A),

•

podać symbol literowy i jednostkę energii (A),

•

podać definicję dżula (A),

•

wymienić rodzaje energii mechanicznej (A),

•

zdefiniować energię kinetyczną i potencjalną (A),

•

podać wzór na energię kinetyczną i energię
potencjalną ciała (A),

•

wymienić, od jakich wielkości zależy energia
kinetyczna i energia potencjalna ciała (A),

•

rozróżnić energię kinetyczną od energii
potencjalnej (B),

•

obliczyć energię kinetyczną ciała (C),

•

obliczyć energię potencjalną ciała (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

interpretować zależność energii kinetycznej ciała
od prędkości ciała (C),

•

interpretować zależność energii potencjalnej ciała
od wysokości (C),

•

porównać wartości energii kinetycznych (C),

•

porównać wartości energii potencjalnej i energii
kinetycznej danego ciała(C),

•

obliczyć całkowitą energię ciała(D).

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (3 min)

Uczniowie wymieniają rodzaje energii mechanicznej.
Uczniowie określają, kiedy ciało ma energię kinetyczną, a kiedy potencjalną.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel pyta: Jaki rodzaj energii posiada uczeń idący do tablicy w trakcie lekcji np.: fizyki, która
odbywa się na trzecim piętrze?
Czy inny uczeń, o identycznej masie poruszający się z taką samą prędkością, ale o dwa piętra niżej,
ma taką samą energię mechaniczną?

Opracowanie nowego materiału (30 min)

Uczniowie określają, od jakich wielkości zależy energia kinetyczna ciała i zapisują wzór na jej wartość.
Nauczyciel podaje jednostkę energii kinetycznej.
Uczniowie analizują Zadanie przykładowe na str. 96.
Nauczyciel zwraca uwagę, że energia kinetyczna ciała zależy od kwadratu jego prędkości.
Uczniowie samodzielnie obliczają energię kinetyczną piłki tenisowej z zadania na str. 97 i odpowiadają
na zadane w nim pytanie.
Ile razy zmieni się energia kinetyczna tej piłki, jeżeli lecąc na tej samej wysokości, będzie poruszała się
z dwukrotnie większą prędkością? (10 min)

Uczniowie określają, od jakich wielkości zależy energia potencjalna ciała i zapisują wzór na jej war-
tość. Podają wartość przyśpieszenia ziemskiego.
Uczniowie obliczają energię potencjalną własnych ciał, gdy stoją na trzecim piętrze, i porównują z war-
tością energii policzoną w Zadaniu przykładowym na str. 98. (10 min)

Uczniowie odpowiadają na pytanie: W jaki sposób można policzyć energię całkowitą ciała, które po-
siada energię kinetyczną i potencjalną?
Uczniowie rozwiązują zadanie 1 ze str. 100. (10 min)

Utrwalenie nowego materiału (7 min)

Uczniowie podają przykłady ciał, które mają tylko energię potencjalną lub tylko kinetyczną. Podają
wzory, za pomocą których można obliczyć te energie. Podają jednostkę energii. Odpowiadają na pyta-
nie: Jak można obliczyć energię całkowitą?

Praca domowa

Rozwiąż krzyżówkę na str. 100 i uzupełnij zdanie ze str. 101.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 97

Odpowiedź:

Energia kinetyczna piłki tenisowej wynosi E

kinetyczna

= 10 J i jest dwukrotnie większa od

energii kinetycznej piłki futbolowej.
Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 98

Odpowiedź:

Energia potencjalna gołębia wynosi E

potencjalna

= 80 J.

Zadania do samodzielnego rozwiązania

str. 100

1. Odpowiedź:

Energia całkowita strzały wynosi E

całkowita

= 253 J.

1. Mechaniczna, 2. Kinetyczna, 3. Kilogram, 4. Prędkość, 5. Przyśpieszenie, 6. Potencjalna, 7. Se-

kunda. Rozwiązanie krzyżówki: energia.
3.

Rozwiązanie: Wysokość to cecha energii potencjalnej.

Pytania do ucznia

1. Podaj symbol literowy energii potencjalnej i jej jednostkę.
2. Zapisz wzór na obliczenie energii kinetycznej.
3. Od jakich wielkości zależy energia potencjalna piłki tenisowej?
4. Oblicz, o ile zmieni się energia potencjalna gołębia o masie 0,4 kg, lecącego na wysokości 10 m,

jeżeli wzbije się o 5 m wyżej.

5. Oblicz całkowitą energię ucznia o masie m = 60 kg biegnącego po korytarzu na trzecim piętrze

(h = 10 m) z prędkością v = 5 m/s.

1. Podaj symbol literowy energii kinetycznej i jej jednostkę.
2. Zapisz wzór na obliczenie energii potencjalnej.
3. Od jakich wielkości zależy energia kinetyczna piłki futbolowej?
4. Oblicz, ile razy zmieni się energia kinetyczna pocisku o masie 6,5 kg lecącego z prędkością 300 m/s,

jeżeli jego prędkość wzrośnie dwukrotnie.

5. Oblicz energię całkowitą samolotu HARRIER o masie 14 000 kg lecącego z prędkością 250 m/s

na wysokości 1000 km nad Ziemią. Przyjmij wartość przyśpieszenia grawitacyjnego jako rów-
ną 10 m/s

16. Przemiany energii mechanicznej

Cel zasadniczy lekcji

Zastosowanie zasady zachowania energii.

Cele operacyjne

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

określić pojęcie układu odizolowanego (A),

•

sformułować zasadę zachowania energii
mechanicznej (A),

•

wymienić różne formy energii (A),

•

nazwać formy energii posiadanych przez dane
ciała (B),

•

opisać przykłady zmian form energii
w urządzeniach codziennego użytku (B).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

zastosować zasadę zachowania energii
mechanicznej w celu obliczenia wysokości, na jaką
wzniesie się ciało rzucone pionowo w górę
z określoną prędkością początkową (C),

•

zastosować zasadę zachowania energii
mechanicznej w celu obliczenia wartości prędkości
początkowej ciała rzuconego pionowo w górę,
znając wysokość, na jaką wzniosło się ciało (C),

•

zastosować zasadę zachowania energii
mechanicznej w celu obliczenia wartości prędkości
ciała w swobodnym spadku w połowie wysokości
i w chwili upadku na ziemię (C),

•

zastosować zasadę zachowania energii mechanicznej
w celu obliczenia wartości prędkości ciała rzuconego
poziomo w momencie upadku na podłoże (C),

•

analizować zmiany energii kinetycznej
i potencjalnej ciała w rzucie pionowym w górę (D),

•

analizować zmiany energii potencjalnej
i kinetycznej ciała w swobodnym spadku (D),

•

analizować zmiany energii potencjalnej
i kinetycznej ciała w rzucie poziomym (D).

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (5 min)

Nauczyciel prosi uczniów o podanie przykładów form energii, z jakimi mamy do czynienia w życiu
codziennym.
Uczniowie dokonują podziału energii mechanicznej na kinetyczną i potencjalną.
Uczniowie przypominają zasadę zachowania energii całkowitej. Nauczyciel zwraca uwagę na określe-
nie układ izolowany.

Organizowanie sytuacji problemowej (10 min)

Nauczyciel prosi uczniów o podanie przykładów urządzeń, które przetwarzają jedną formę energii w inną.
Uczniowie analizują zmiany formy energii w urządzeniach z Polecenia na str. 102 i uzupełniają tabelę
w podręczniku.
Uczniowie odpowiadają na pytanie: Co dzieje się z energią kinetyczną i potencjalną podczas ruchu
ciała?

Opracowanie nowego materiału (30 min)

Uczniowie określają energię mechaniczną śnieżki rzuconej pionowo w górę. Podają wartość przy-
śpieszenia, z jakim odbywa się ruch śnieżki.
Uczniowie wspólnie rozwiązują Zadanie przykładowe na str. 104. Nauczyciel zwraca uwagę na sposób
przekształcania równań.
Uczniowie samodzielnie rozwiązują zadanie ze str. 105. Osoby, które poprawnie rozwiążą zadanie,
otrzymują oceny. (10 min)

Nauczyciel demonstruje uczniom swobodny spadek piłki. Prosi uczniów o narysowanie wektorów
prędkości piłki dla trzech charakterystycznych położeń: na wysokości h, w połowie wysokości i w chwili
upadku na podłoże. Uczniowie porównują długości narysowanych wektorów prędkości.
Na rysunku obok, dla tych samych położeń ciała, rysują wektory siły grawitacyjnej. Stwierdzają, że
wartość tej siły jest stała. Uczniowie zapisują wzory na energię kinetyczną i potencjalną piłki na danej
wysokości.
Uczniowie rozwiązują z pomocą nauczyciela Zadanie przykładowe na str. 105 i str. 106. (10 min)

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Kosztem jakiej energii kafar z ostatniego zadania uzyskuje energię kinetyczną?
Co należałoby zrobić, aby zwiększyć energię potencjalną tego ciała?

Praca domowa

Oblicz prędkość, jaką należy nadać piłce siatkowej o masie 0,3 kg, aby doleciała do sufitu sali gimna-
stycznej oddalonego od podłogi o 10 m. Uwzględnij wysokość swojego ciała (miejsce wyrzucenia
piłki).

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 102

Energia elektryczna – energia cieplna.
Energia akustyczna – energia elektryczna.
Energia elektryczna – energia świetlna.
Energia potencjalna – energia kinetyczna.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 105

Odpowiedź:

Prędkość początkowa śnieżki wynosi v = 14,14 m/s.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 107

Odpowiedź:

Piłka upadnie na ziemię z prędkością v = 7,4 m/s (rzut poziomy).

Pytania do ucznia

1. Sformułuj zasadę zachowania energii całkowitej.
2. Podaj 3 przykłady urządzeń, w których następuje zamiana jednej formy energii w inną.
3. Mamie wypadł talerz z ręki. Nazwij energię, jaką ma talerz w chwili puszczenia go z rąk mamy

i w momencie upadku na podłogę.

4. Piłkę rzucono w górę z prędkością początkową 2 m/s. Oblicz, na jaką maksymalną wysokość wzniesie

się piłka.

5. Oblicz wartość prędkości tej piłki w połowie maksymalnej wysokości.

1. Sformułuj zasadę zachowania energii mechanicznej.
2. Podaj 3 przykłady urządzeń, w których następuje zamiana jednej formy energii w inną.
3. Piłkarz kopnął leżącą na boisku piłkę pionowo do góry. Nazwij energię, jaką ma piłka w chwili

kopnięcia i w momencie największego wzniesienia.

4. Kamień spada swobodnie z wysokości 10 m. Oblicz prędkość kamienia tuż przed upadkiem na

ziemię.

5. Oblicz prędkość, jaką będzie miał ten kamień w połowie wysokości, z której spada.

17. Praca i moc

Cel zasadniczy lekcji

Zastosowanie zasady zachowania energii.

Cele operacyjne

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać symbol literowy i jednostkę pracy (A),

•

podać wzór na obliczenie pracy (A),

•

podać symbol literowy i jednostkę mocy (A),

•

podać definicję wata (A),

•

podać wzór na moc (A),

•

zdefiniować moc (A),

•

podać symbol literowy sprawności (A),

•

podać wzór na obliczenie sprawności (A),

•

zdefiniować współczynnik sprawności (A),

•

określić warunek wykonywania pracy (B),

•

określić, czy podczas danej czynności

wykonywana jest praca (B),

•

wyjaśnić czemu jest równy koń mechaniczny (B),

•

obliczyć pracę wykonywaną podczas podnoszenia

ciała ruchem jednostajnym na określoną

wysokość (C),

•

obliczyć pracę wykonywaną przy przemieszczaniu

ciała ruchem jednostajnym poziomo (C),

•

obliczyć pracę na podstawie mocy (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

wyjaśnić sens fizyczny mocy (B),

•

wyjaśnić sens fizyczny współczynnika sprawności (B),

•

zinterpretować wartość współczynnika sprawności
(przedział 0-1 lub 0%-100%) (B),

•

ustalić wymiar jednostki siły, pracy, energii
kinetycznej i energii potencjalnej (C),

•

przekształcić wzór na moc w celu wyznaczenia
pracy (C),

•

przekształcić wzór na sprawność w celu
wyznaczenia mocy źródła (C),

•

obliczyć wartość dostarczonej energii na
podstawie wzoru na moc, znając sprawność
urządzenia (D).

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (5 min)

Uczniowie podają przykłady wykonywania pracy w życiu codziennym.
Nauczyciel zwraca uwagę, że pojęcie praca w fizyce ma zupełnie inne znaczenie niż w życiu co-
dziennym.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Uczniowie analizują przykłady ze str. 108 i określają warunki, jakie muszą być spełnione, aby była
wykonana praca.
Uczniowie uzupełniają w podręczniku tabelkę z Polecenia na str. 109.
Nauczyciel prosi uczniów o podanie własnych przykładów, w których praca jest równa zero.

Opracowanie nowego materiału (30 min)

Nauczyciel podaje wzór na obliczenie pracy i wprowadza jej jednostkę.
Uczniowie definiują jednostkę pracy.
Uczniowie rozwiązują wspólnie Zadanie przykładowe ze str. 111. Szacują ciężar swoich plecaków lub
toreb i obliczają pracę wykonaną podczas ich podnoszenia na wysokość ławki. (10 min)

Taka sama co do wartości praca może być wykonana w krótszym lub w dłuższym czasie. O szybkości
wykonywania pracy informuje nas wielkość fizyczna zwana mocą. Nauczyciel podaje wzór na oblicze-
nie mocy. Uczniowie definiują tę wielkość fizyczną i ustalają jednostkę mocy.
Nauczyciel podaje dawną jednostkę mocy i omawia, skąd się ona wzięła.
Uczniowie określają, jakie wielkości fizyczne można obliczać na podstawie wzoru na moc. Analizują
zadanie przykładowe ze str. 112, zwracając uwagę na konieczność przeliczenia jednostki czasu. Roz-
wiązują Zadanie do samodzielnego rozwiązania na str. 112. (10 min)

Uczniowie odpowiadają na pytanie: co to znaczy, że sprawność danego urządzenia wynosi 100%,
a innego 80%? Uczniowie sami próbują wymyślić wzór na współczynnik sprawności. Analizują, jakie
wartości liczbowe może przyjmować zapisane wyrażenie.
Nauczyciel określa, w jakich mianach podaje się sprawność. Uczniowie na podstawie wzoru określają,
co to znaczy, że sprawność urządzenia wynosi np.: 75%. Nauczyciel prosi o podanie tej sprawności
w postaci ułamka. Uczniowie rozwiązują Zadanie przykładowe i Zadanie do samodzielnego wykonania
na str. 113 i 114. (10 min)

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel prosi uczniów o nazwanie wielkości fizycznych omawianych podczas lekcji. Pyta: Co to
znaczy, że wartość danej wielkości fizycznej jest równa jednej jednostce? Prosi o podanie nazw angiel-
skich tych wielkości i na tej podstawie określenie symboli literowych podanych wielkości.

Praca domowa

Rozwiąż Zadanie do samodzielnego rozwiązania na str. 114.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str.111

Odpowiedź:

Magazynier wykona pracę W = 240 J.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str.112

Odpowiedź:

Człowiek wykona pracę W =135 000 J = 135 kJ. Jest ona pięciokrotnie mniejsza od

pracy konia.
Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str.114

Odpowiedź:

Praca powinna wynosić W = 100 J.

Polecenie

str. 109

Czynność

TAK

NIE

Kolejarz próbuje ruszyć lokomotywę, pchając ją zbyt małą siłą.

Chłopiec, stojąc, trzyma teczkę w ręku.

×××××

Kot zeskakuje z pieca, a następnie wskakuje w to samo miejsce.

Biegacz na bieżni wykonał jedno pełne okrążenie. Meta znajduje

się w tym samym miejscu co start.

×××××

Samochód porusza się ze stałą prędkością. Siły działające na

niego równoważą się.

Polecenie

str. 110

Wielkość fizyczna

Wzór

Jednostki

nazwa

symbol

jednostka

Energia

kinetyczna

1 J = 1 kg ·

(

)

= 1 N · 1 m

kinetyczna

Energia

potencjalna

= mgh1

J = 1 kg · 1 · 1 m = 1 N · 1 m

potencjalna

Pytania do ucznia

1. Podaj symbol literowy i jednostkę pracy.
2. Co to znaczy, że moc jest równa jeden wat?
3. Czy sprawność urządzenia może wynosić 110%? Odpowiedź uzasadnij.
4. Podaj w postaci ułamka sprawność 60%.
5. Oblicz wartość energii elektrycznej źródła zasilającego świecącą żarówkę o mocy 100 W w cza-

sie 15 minut, jeżeli jej sprawność wynosi 10%.

1. Podaj symbol literowy i jednostkę mocy.
2. Co to znaczy, że praca jest równa jeden dżul?
3. Czy sprawność urządzenia może być równa 120%? Odpowiedź uzasadnij.
4. Podaj w postaci ułamka sprawność 40%.
5. Oblicz energię potrzebną człowiekowi do wykonania pracy w ciągu 15 minut, jeżeli przy spraw-

ności 15% ma stałą moc równą 75 W.

18. Maszyny proste

Cel zasadniczy lekcji

Poznanie zastosowań maszyn prostych w życiu i technice.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (2 min)

Nauczyciel mówi: W gimnazjum zapoznaliście się z urządzeniami, dzięki którym zyskujemy na sile.
Jak nazywamy takie urządzenia? Wymieńcie nazwy znanych wam maszyn prostych.

Organizowanie sytuacji problemowej (3 min)

Nauczyciel pyta: W jaki sposób można przesunąć ciężką komodę, jeżeli działanie na nią siłą wzdłuż
kierunku poziomego nie przynosi żadnego efektu?
W jaki sposób robotnicy gromadzą ciężkie materiały budowlane na dachu budynku?
Dlaczego, jadąc na rowerze górskim, możesz przemieszczać się z różną prędkością?
W każdym z omawianych przypadków mamy do czynienia z zastosowaniem maszyny prostej.

Opracowanie nowego materiału (35 min)

Nauczyciel opisuje, w jaki sposób można przesunąć komodę za pomocą dźwigni jednostronnej.
Uczniowie rysują w zeszytach wektory działających sił i zaznaczają ramiona tych sił.
Nauczyciel podaje prawo równowagi dźwigni. Uczniowie interpretują zapisaną zależność, ustalają, ile
wynosi zysk na sile.
Uczniowie rozwiązują Zadanie przykładowe na str. 115 i Zadanie do samodzielnego rozwiązania na
str. 116. (10 min)

Nauczyciel prosi o podanie przykładu dźwigni dwustronnej. Uczniowie wykonują rysunek z uwzględ-
nieniem wektorów sił. Nauczyciel zwraca uwagę na poprawne wyznaczenie długości ramion sił. Ucznio-
wie opisują działanie dźwigni dwustronnej na przykładzie huśtawki.
Nauczyciel rozwiązuje Zadanie przykładowe ze str. 117. (10 min)

Uczniowie dokonują podziału bloków na: nieruchomy i ruchomy. Rysują wektory sił na tych blokach.
Nauczyciel opisuje budowę i ogólną zasadę działania wielokrążka.
Uczniowie rozwiązują Zadanie do samodzielnego rozwiązania na str. 120. (10 min)

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

określić pojęcia: maszyna prosta, ramię siły (A),

•

wymienić rodzaje maszyn prostych (A),

•

wymienić rodzaje dźwigni (A),

•

wymienić rodzaje bloków (A),

•

podać zasadę równowagi dźwigni (A),

•

podać zależność pomiędzy siłą i liczbą krążków

w wielokrążku (A),

•

posługiwać się pojęciem przełożenie kół

zębatych (B),

•

podać przykłady maszyn prostych w życiu

codziennym (B),

•

opisać działanie dźwigni jednostronnej

i dwustronnej (B),

•

porównać zysk na sile przy użyciu bloków

nieruchomego i ruchomego (C),

•

porównać zysk na sile w zależności od liczby

krążków wielokrążku (C),

•

zilustrować rysunkiem maszyny proste

z uwzględnieniem wektorów sił (B).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

opisać budowę i działanie kół zębatych

o przełożeniu 2:1 (B),

•

zastosować zasadę równowagi dźwigni w celu

obliczenia wartości siły lub ramienia siły (C),

•

obliczyć liczbę krążków w wielokrążku, znając

wartość podnoszonego ciężaru (C),

•

obliczyć przełożenie kół zębatych i liczbę obrotów

na sekundę przedniego i tylnego koła zębatego (D),

•

zaplanować i wykonać ćwiczenie w celu

wyznaczenia masy plecaka przy użyciu dźwigni

dwustronnej (D).

Nauczyciel opisuje działanie kół zębatych. Uczniowie zwracają uwagę, w którą stronę obraca się przed-
nie koło zębate, a w którą tylne koło zębate.
Uczniowie poznają wielkość charakterystyczną dla kół zębatych, czyli ich przełożenie.
Uczniowie samodzielnie wypełniają tabelę na str. 121. (5 min)

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Uczniowie podają przykłady urządzeń codziennego użytku i określają, jakiego rodzaju maszyną pro-
stą jest dane urządzenie.

Praca domowa

Wykonaj ćwiczenie na str. 118 w celu wyznaczenia masy twojego plecaka.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 116

Odpowiedź:

Minimalna siła, z jaką powinno się działać na ramię dziadka do orzechów, wynosi

F = 6,25 N.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 120

Odpowiedź:

Wielokrążek powinien się składać z pięciu krążków.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 121

Przełożenie:

2:1; 4:1.

Liczba obrotów na sekundę przedniego koła zębatego:

Liczba obrotów na sekundę tylnego koła zębatego:

Pytania do ucznia

1. Jakie znasz rodzaje dźwigni?
2. Wyjaśnij prawo dźwigni na przykładzie dźwigni jednostronnej.
3. Narysuj wektory sił działających w bloku ruchomym.
4. Pani Renata o masie 60 kg usiadła na trzymetrowej huśtawce w odległości 120 cm od punktu

podparcia. Oblicz masę dziecka, które, siadając na drugim końcu, zrównoważy huśtawkę.

5. Robotnik wciąga za pomocą nieruchomego bloku jednokrążkowego wiadro o całkowitej masie

15 kg ruchem jednostajnym. Oblicz wartość siły, jaką będzie działać, aby podnieść je na wyso-
kość dachu. Ile wyniesie zysk na sile, gdy użyje wielokrążka dwukrążkowego?

1. Jakie znasz rodzaje bloków?
2. Wyjaśnij prawo dźwigni na przykładzie dźwigni dwustronnej.
3. Narysuj wektory sił działających w bloku nieruchomym.
4. Robotnik przetacza kamień o masie 80 kg za pomocą metalowego pręta o długości 1,6 m. Ob-

licz wartość siły użytej przez robotnika, jeżeli punkt podparcia znajduje się w odległości 20 cm
od końca pręta.

5. Murarz wciąga za pomocą nieruchomego bloku jednokrążkowego paletę z cegłami o całkowitej

masie 30 kg ruchem jednostajnym prostoliniowym. Oblicz wartość siły, jaką będzie działać mu-
rarz, aby podnieść je na wysokość okna. Ile wyniesie zysk na sile, gdy użyje wielokrążka trzy-
krążkowego?

19. Siła grawitacyjna a siła ciężkości

Cel zasadniczy lekcji

Interpretacja prawa powszechnego ciążenia.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (5 min)

Nauczyciel przedstawia postać Isaaka Newtona i jego zasługi dla rozwoju fizyki. Opowiada anegdotę
o jabłku spadającym na głowę Newtona.
Uczniowie notują najważniejsze osiągnięcia Newtona.

Organizowanie sytuacji problemowej (3 min)

Nauczyciel pyta: Dlaczego jabłko spada z jabłoni na ziemię? Jak nazywa się siła je przyciągająca? Czy
siła grawitacyjna, powodująca spadanie jabłka, jest takim samym rodzajem siły, jak ta, która utrzymuje
Księżyc w ruchu po orbicie kołowej dokoła Ziemi? Nauczyciel informuje uczniów o temacie lekcji.

Opracowanie nowego materiału (28 min)

Uczniowie rysują wektory sił grawitacyjnych, z jakimi oddziałują na siebie dwa ciała. Nauczyciel zwra-
ca uwagę na punkty przyłożenia wektorów tych sił (środki ciężkości). Jednakowa długość wektorów
sił wynika z III zasady dynamiki. Uczniowie odpowiadają na pytanie: Od jakich wielkości fizycznych
zależy wartość siły grawitacyjnej?
Nauczyciel zapisuje za pomocą wzoru prawo powszechnego ciążenia. Uczniowie wyjaśniają symbole
literowe we wzorze.
Uczniowie formułują prawo powszechnego ciążenia.
Ile razy zmieni się wartość siły grawitacyjnej, jeżeli odległość pomiędzy oddziałującymi ciałami wzro-
śnie dwa razy? Ile razy zmieni się wartość siły grawitacyjnej, jeżeli odległość pomiędzy oddziałującymi
ciałami zmaleje trzykrotnie?
Ile razy zmieni się wartość siły grawitacyjnej, jeżeli masa jednego z ciał wzrośnie dwa razy? Ile razy
zmieni się wartość siły grawitacyjnej, jeżeli masa zmaleje czterokrotnie?

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać nazwisko odkrywcy prawa powszechnego
ciążenia (A),

•

sformułować prawo powszechnego ciążenia (A),

•

zapisać prawo powszechnego ciążenia za pomocą
wzoru (A),

•

nazwać współczynnik proporcjonalności w prawie
powszechnego ciążenia (A),

•

podać symbol literowy i jednostkę ciężaru (A),

•

podać wartość i jednostkę przyśpieszenia
ziemskiego (A),

•

narysować wektory sił grawitacyjnych działających
pomiędzy dwoma masami (B),

•

rozróżnić masę od ciężaru (B),

•

wyjaśnić, jaką wielkość wskazuje waga (B),

•

obliczyć ciężar własnego ciała (C),

•

obliczyć wartość przyśpieszenia grawitacyjnego
na obiekcie astronomicznym na podstawie
ciężaru (C),

•

wyprowadzić wzór na przyśpieszenie ziemskie (D).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

rozróżnić obiekty astronomiczne, na które spadł
meteoryt na podstawie ciężaru meteorytu (B),

•

wyjaśnić zależność przyśpieszenia grawitacyjnego
od masy i promienia obiektu astronomicznego (C),

•

przekształcić wzór opisujący prawo powszechnego
ciążenia w celu wyznaczenia określonej wielkości
fizycznej (C),

•

ustalić wymiar stałej grawitacji (C),

•

przeliczyć masę na ciężar i ciężar na masę (C),

•

wyjaśnić różnicę w wartości przyśpieszenia
ziemskiego na biegunie i równiku Ziemi (C),

•

porównać przyśpieszenie grawitacyjne na różnych
obiektach astronomicznych (C),

•

porównać masy i ciężary meteorytów oraz ciał na
różnych obiektach astronomicznych (C),

Uczniowie przekształcają wzór opisujący prawo powszechnego ciążenia w celu wyznaczenia stałej
grawitacji. W zadaniu na str. 125 wpisują jednostkę G. (20 min)

Uczniowie zapisują wzór na siłę zgodnie z II zasadą dynamiki i zmieniają go na wzór na ciężar. Na
podstawie wzoru określają, jak oblicza się ciężar ciała, znając jego masę, a jak masę na podstawie
znajomości ciężaru. Rozwiązują zadanie 2 na str. 126. (4 min)

Uczniowie rozpisują równanie Q = F i wyprowadzają wzór na przyśpieszenia ziemskie.
Nauczyciel wyjaśnia, dlaczego inna jest wartość przyśpieszenia ziemskiego na równiku i na biegunie.
Uczniowie na podstawie tabelki ze str. 127 porównują wartości przyśpieszeń grawitacyjnych na Mar-
sie, Wenus i Słońcu. (4 min)

Utrwalenie nowego materiału (9 min)

Uczniowie rozwiązują zadanie na str. 128.

Praca domowa

Rozwiąż zadanie 1 na str. 126 i odpowiedz na pytania: Jaką wielkość fizyczną mierzy waga w sklepie?
Jakie znasz rodzaje wag?

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 125

G = 6,67 · 10

–11

N · m

/kg

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 126

Ciężar: 60 000 N.

Masa:

0,5 kg; 5 000 kg.

Odpowiedź: Ciężar człowieka o masie np. m = 60 kg wynosi Q = 600 N.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 128

Na ziemię spadł meteoryt III.

Przyśpieszenie grawitacyjne na Księżycu wynosi g

= 1,6 m/s

, jest ono sześć razy mniejsze od

przyśpieszenia ziemskiego.
3.

Największa wartość przyśpieszenia jest na obiekcie II.

Największy ciężar miałby obiekt IV.

Meteoryt spadł na Wenus.

Pytania do ucznia

1. Określ zależność matematyczną pomiędzy siłą grawitacji i masami oddziałujących ciał.
2. Podaj jednostkę i symbol literowy masy.
3. Narysuj wektor siły, z jaką Słońce działa na Wenus.
4. Oblicz ciężar swojego ciała na Ziemi i na Księżycu, wiedząc, że przyśpieszenie grawitacyjne na

Księżycu jest 6 razy mniejsze od przyśpieszenia ziemskiego.

5. Z prawa powszechnego ciążenia wyznacz r.

1. Określ zależność matematyczną pomiędzy siłą grawitacji a odległością pomiędzy oddziałujący-

mi masami.

2. Podaj jednostkę i symbol literowy ciężaru.
3. Narysuj wektor siły, z jaką Mars działa na Słońce.
4. Oblicz ciężar swojego ciała na Ziemi i na Marsie, wiedząc, że przyśpieszenie grawitacyjne na

Marsie jest około 2,7 razy mniejsze od przyśpieszenia ziemskiego.

5. Z prawa powszechnego ciążenia wyznacz M.

20. Pole grawitacyjne. Natężenie pola grawitacyjnego

Cel zasadniczy lekcji

Opis graficzny i wektorowy pola grawitacyjnego.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (2 min)

Nauczyciel prosi: Przypomnijcie, jakie znamy rodzaje pól. Nauczyciel informuje: Istnienie pola jest
ściśle związane z działaniem sił. Nazwijcie siły działające w wymienionych polach.

Organizowanie sytuacji problemowej (3 min)

Nauczyciel informuje: Często mówimy, że na ciała poruszające się w przestrzeni działa przyśpieszenie
ziemskie. W pobliżu Ziemi jest ono wielkością stałą, ale czy na pewno? Jak charakteryzować nie masę
poruszającą się w przestrzeni, ale konkretne miejsce tego pola: za pomocą przyśpieszenia, czy innej
wielkości?

Opracowanie nowego materiału (35 min)

Uczniowie rysują linie pola dla źródła kulistego. Przyporządkowują im zwrot. Porównują swój rysunek
z rysunkiem na str. 130. Gdybyśmy odszukali na kuli ziemskiej np.: miasto Łódź, to jak będą położone
względem siebie linie pola przypadające na obszar tego miasta?
Nauczyciel wprowadza podział pól na jednorodne i centralne. (10 min)

Nauczyciel podaje w kolejnych krokach wyprowadzenie wzoru na natężenie pola grawitacyjnego:
a) w dany punkt pola wprowadzamy masę,
b) pojawienie się masy automatycznie spowoduje zadziałanie siły grawitacyjnej,
c) aby otrzymać wektor

→

, należy wektor siły grawitacyjnej podzielić przez masę ciała wprowadzonego

w dany punkt pola.
Uczniowie określają jednostkę

→

i definiują ją, tzn. odpowiadają na pytanie: kiedy

→

= 1 N/kg?

Uczniowie wyprowadzają wzór na wartość natężenia pola grawitacyjnego w danym punkcie. Określa-
ją, od czego zależy

→

. Interpretują zależność, podając, jak i ile razy zmieni się wartość

→

pola danego

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać nazwy różnych rodzajów pól (A),

•

określić pojęcie pola grawitacyjnego (A),

•

wskazać źródło pola grawitacyjnego (A),

•

wymienić rodzaje pola ze względu na kształt linii
pola (A),

•

podać symbol literowy i jednostkę natężenia pola
grawitacyjnego (A),

•

zdefiniować natężenie pola grawitacyjnego
w punkcie (A),

•

narysować linie pola jednorodnego i pola
centralnego (B),

•

rozróżnić pole grawitacyjne jednorodne
i centralne (B).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

rozróżnić przyśpieszenie grawitacyjne i natężenie
pola grawitacyjnego (B),

•

wyjaśnić zależność natężenia pola
grawitacyjnego od odległości od środka źródła
i od masy źródła (C),

•

porównać cechy wektora natężenia pola
grawitacyjnego i wektora siły grawitacyjnej (C),

•

obliczyć wartość natężenia pola grawitacyjnego
w punkcie (C),

•

porównać wartości natężenia pola
grawitacyjnego Ziemi na jej powierzchni i w jej
pobliżu (C),

•

wyprowadzić wzór na wartość natężenia pola
grawitacyjnego (D),

•

analizować sytuację, gdy natężenie w danym
punkcie pola grawitacyjnego Ziemi jest dwa razy
mniejsze od natężenia na powierzchni Ziemi (D).

źródła, jeżeli odległość zmieni się np. dwukrotnie. Uczniowie określają, jak i ile razy zmieni się

→

w da-

nej odległości od środków źródeł o różnych masach.
Uczniowie porównują wzory na wartość g i

→

. Nauczyciel wyjaśnia, dlaczego wprowadzono dwie różne

wielkości fizyczne wyrażone takim samym wzorem. Uczniowie wskazują różnicę pomiędzy tymi
wektorami.
Uczniowie rozwiązują zadanie na str. 131 i porównują wynik z wartością

→

na powierzchni Ziemi.

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Przedstaw wielkość fizyczną zwaną natężeniem pola grawitacyjnego w punkcie. Podaj, czym się róż-
nią i w czym są podobne natężenie pola grawitacyjnego i przyśpieszenie grawitacyjne.

Praca domowa

Rozwiąż Zadanie do samodzielnego rozwiązania ze str. 132 (dla chętnych).

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 132

Odpowiedź:

Punkt ten leży w odległości r =

√

−−

2 R

Pytania do ucznia

1. Narysuj linie pola grawitacyjnego jednorodnego wokół źródła pola.
2. Narysuj w punktach A i B wektory natężenia pola grawitacyjnego. Porównaj kierunki, zwroty i dłu-

gości tych wektorów.

3. Oblicz, jak i ile razy zmieni się wartość natężenia pola grawitacyjnego w pewnym punkcie, jeżeli

odległość punktu od środka źródła zmniejszy się 2 razy.

4. Podaj wspólną cechę wektorów natężenia pola grawitacyjnego i przyśpieszenia grawitacyjnego.
5. Oblicz wartość natężenia pola grawitacyjnego w punkcie, jeżeli na ciało o masie 0,5 kg umiesz-

czone w tym punkcie pola działa siła 5 N.

1. Narysuj linie pola grawitacyjnego centralnego wokół źródła pola.
2. Narysuj w punktach A i B wektory natężenia pola grawitacyjnego. Porównaj kierunki, zwroty i dłu-

gości tych wektorów.

3. Oblicz, jak i ile razy zmieni się wartość natężenia pola grawitacyjnego w punkcie, jeżeli odle-

głość punktu od środka źródła zwiększy się 3 razy.

4. Podaj jedną cechę różniącą wektory natężenia pola grawitacyjnego i przyśpieszenia grawitacyjnego.
5. Oblicz wartość natężenia pola grawitacyjnego w punkcie, jeżeli na ciało o masie 0,4 kg umiesz-

czone w tym punkcie pola działa siła 4 N.

21. Praca w polu grawitacyjnym

Cel zasadniczy lekcji

Geometryczna interpretacja pracy wykonanej przez siłę grawitacyjną.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (2 min)

Uczniowie podają wzór na pracę. Wyjaśniają symbole literowe wielkości fizycznych występujących we
wzorze i określają ich jednostki.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel prosi uczniów o narysowanie różnych torów, wzdłuż których można przenieść ciało pomię-
dzy określonymi punktami A i B pola grawitacyjnego znajdującymi się na innych wysokościach. Na-
uczyciel kontroluje propozycje uczniów, tak aby na tablicy narysowana była krzywa gładka, linia łama-
na, spirala, linia prosta. Uczniowie stawiają hipotezy dotyczące wartości pracy wykonywanej wzdłuż
tych torów przy założeniu, że ciało za każdym razem przenoszone było ruchem jednostajnym.

Opracowanie nowego materiału (30 min)

Uczniowie czytają Przykład ze str. 133. Dowiadują się, że praca siły grawitacyjnej nie zależy od drogi,
ale od przemieszczenia.
Porównują prace wykonywane wzdłuż zaproponowanych przez siebie torów.
Nauczyciel wprowadza pojęcie: zachowawczość pola grawitacyjnego.
Uczniowie rozwiązują zadanie na str. 134. (10 min)

Uczniowie rysują wykres zależności siły od przemieszczenia, jeżeli wartość siły wynosi 2 N, a prze-
mieszczenie jest równe 5 m.
Nauczyciel poleca uczniom zaznaczenie na osi poziomej przemieszczenia 2,5 m i zaznaczenie figury
powstałej pod wykresem zależności F(r).
Uczniowie obliczają pole prostokąta. Zapisują wzór na to pole i porównują go ze wzorem na pracę.
Nauczyciel podaje geometryczną interpretację pracy.

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać wzór na pracę (A),

•

podać symbol literowy i jednostkę pracy, siły

i przemieszczenia (A),

•

podać wzór na pracę siły zewnętrznej przy

przemieszczaniu ciała ruchem jednostajnym

z punktu 1 do punktu 2 pola grawitacyjnego (A),

•

nazwać wykres funkcji odwrotnie proporcjonalnej (A),

•

rozróżniać drogę i przemieszczenie (B),

•

naszkicować wykres zależności F(r) dla siły

grawitacyjnej (B),

•

porównać zmiany wartości sił grawitacyjnych

w polu centralnym i jednorodnym (C),

•

obliczyć wartość pracy na podstawie wzoru

definicyjnego (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

narysować wykres zależności F(r) dla stałej siły (B),

•

podać geometryczną interpretację pracy (B),

•

podać geometryczną interpretację pracy siły

grawitacyjnej pola jednorodnego i centralnego (B),

•

wyjaśnić zależność pracy siły grawitacyjnej od

masy źródła pola, masy przenoszonego ciała

i położenia (C),

•

porównać pracę wykonaną wzdłuż różnych dróg,

ale przy tym samym przemieszczeniu (C),

•

wyjaśnić zachowawczy charakter pola

grawitacyjnego (C),

•

zastosować geometryczną interpretację pracy (C),

•

wyprowadzić wzór i obliczyć wartość pracy siły

zewnętrznej równoważącej siłę grawitacyjną pola

centralnego (C).

Uczniowie szkicują wykres zależności siły grawitacyjnej od przemieszczenia dla pola centralnego.
Zaznaczają figurę pod wykresem. Pole tej figury jest równe wartości pracy. (10 min)

Nauczyciel podaje wzór na pracę tak zmieniającej się siły.
Uczniowie odpowiadają na pytania:

a) Od czego zależy praca siły pola grawitacyjnego?
b) Czy praca wykonywana przy przenoszeniu słonia i mrówki będzie taka sama?
c) Czy praca przy przenoszeniu danego ciała będzie jednakowa na Ziemi i na Księżycu?
d) Jaka jest zależność pomiędzy pracą a masą źródła? Pracą a masą przenoszonego ciała?

Uczniowie rozwiązują Zadanie przykładowe na str. 136. (10 min)

Utrwalenie nowego materiału (6 min)

Nauczyciel pyta: Jaka jest geometryczna interpretacja pracy? Nazwij figury, jakie mogą tworzyć się
pod wykresem zależności F(r), gdy działa stała siła grawitacyjna. Udowodnij matematycznie, że praca
po torze zamkniętym wynosi 0. Co to znaczy, że pole grawitacyjne jest polem zachowawczym?

Praca domowa (2 min)

Oblicz wartość pracy siły grawitacyjnej działającej na torbę z zakupami o masie 3,5 kg, gdy wjeżdżasz
na pierwsze piętro sklepu windą i ruchomymi schodami. Przyjmij wysokość równą 6 m.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 134

Odpowiedź:

Użyto siły F = 50 N.

Pytania do ucznia

1. Podaj wzór na pracę siły zewnętrznej przy przemieszczaniu ciała ruchem jednostajnym z punktu

1 do punktu 2 pola grawitacyjnego centralnego.

2. Od jakich wielkości fizycznych zależy wartość tej pracy?
3. Naszkicuj wykres zależności siły grawitacyjnej od przemieszczenia F(r) w polu jednorodnym.
4. Udowodnij matematycznie, że praca siły grawitacyjnej (pole centralne) po torze zamkniętym jest

równa zero. Co to znaczy, że pole grawitacyjne jest polem zachowawczym?

5. Oblicz, na jaką głębokość zostanie wbity gwóźdź, jeżeli działając siłą 1250 N wykonano pracę 25 J.

1. Podaj wzór na pracę siły grawitacyjnej w polu jednorodnym.
2. Od jakich wielkości fizycznych zależy wartość pracy siły zewnętrznej przy przemieszczeniu ciała

ruchem jednostajnym w polu centralnym grawitacyjnym?

3. Naszkicuj wykres zależności siły grawitacyjnej od przemieszczenia F(r) w polu centralnym.
4. Oblicz wartość pracy siły zewnętrznej przy przemieszczaniu ciała z punktu A do punktu A w cen-

tralnym polu grawitacyjnym. Na czym polega zachowawczość pola grawitacyjnego?

5. Oblicz średnią siłę oporu, na jaki natrafiła kula, jeżeli podczas wbijania się w przeszkodę na

głębokość 0,5 m wykonała pracę 1000 J.

22. Energia potencjalna pola grawitacyjnego

Cel zasadniczy lekcji

Energetyczna analiza pola grawitacyjnego.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (2 min)

Uczniowie podają rodzaje energii mechanicznej. Określają jednostkę energii.

Organizowanie sytuacji problemowej (8 min)

Nauczyciel pyta: Co się stanie z ciałem umieszczonym w polu grawitacyjnym? Nazwijcie siłę, która na
nie działa. Ciało to zyskuje energię potencjalną.
Uczniowie podają wzór na energię potencjalną ciała w jednorodnym polu grawitacyjnym. Podają jed-
nostki wielkości fizycznych we wzorze.
Interpretują zależność energii potencjalnej od masy ciała, przyśpieszenia ziemskiego i wysokości.
Uczniowie rysują w zeszytach samolot lecący na wysokości h nad powierzchnią Ziemi w polu grawita-
cyjnym. Określają rodzaj pola grawitacyjnego (jednorodne).
Nauczyciel pyta: Jak przypuszczacie: czy wartość energii potencjalnej tego samolotu w polu jedno-
rodnym będzie taka sama, jeżeli pole to rozpatrywać będziemy jako centralne?

Opracowanie nowego materiału (30 min)

Nauczyciel wyjaśnia związek pomiędzy przyrostem energii potencjalnej i pracą siły grawitacji. Wypro-
wadza wzór na energię potencjalną ciała w polu grawitacyjnym centralnym. Zwraca uwagę na ujemną
wartość energii potencjalnej.
Nauczyciel pyta uczniów: Względem jakiego poziomu odniesienia liczona jest ta energia? Względem
jakiego poziomu liczona jest energia potencjalna w polu jednorodnym?
Uczniowie obok narysowanego samolotu lecącego nad powierzchnią Ziemi zapisują w postaci wzoru
jego energię potencjalną na wysokości h.
Uczniowie określają energię potencjalną samolotu w momencie startu.
Nauczyciel: Rozpatrzmy to pole jako pole centralne. Czy wartość przyśpieszenia ziemskiego, z jakim
spadają ciała w polu grawitacyjnym centralnym, jest taka sama, gdy ciało zmienia swą odległość od
powierzchni Ziemi? Wobec tego inna będzie również energia potencjalna ciała w zależności od odle-
głości od powierzchni Ziemi.
Uczniowie rysują dwa położenia ciała: na powierzchni kuli ziemskiej i na wysokości równej promienio-
wi Ziemi. Zapisują wzory na energię potencjalną ciała w tych położeniach. Określają wartość energii
w przypadku, gdy ciało przeniesiemy bardzo daleko do nieskończoności.
Uczniowie rozwiązują Zadanie przykładowe ze str. 139. Określają, w jakiego rodzaju polu obliczyli energię
potencjalną słonia.

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać symbol literowy i jednostkę energii
potencjalnej ciała (A),

•

nazwać zasadę zachowania energii (A),

•

podać wzór na energię potencjalną ciała
w jednorodnym polu grawitacyjnym (A),

•

podać związek pomiędzy przyrostem energii
potencjalnej i pracą (A),

•

podać wzór na energię potencjalną ciała
w centralnym polu grawitacyjnym (A),

•

ilustrować sytuacje fizyczne z uwzględnieniem
energii potencjalnej ciała na danym poziomie (B),

•

rozróżnić poziomy, względem których określa się
energię potencjalną ciała w polu grawitacyjnym
jednorodnym i centralnym (C),

•

interpretować zależność energii potencjalnej od
masy ciała, przyśpieszenia grawitacyjnego
i wysokości (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

interpretować zależność energii potencjalnej ciała
od masy źródła, masy ciała i od odległości od
środka źródła (C),

•

zastosować zasadę zachowania energii do
wyprowadzenia wzoru na energię potencjalną
ciała w centralnym polu grawitacyjnym (C),

•

obliczyć wartość energii potencjalnej grawitacji
ciała na powierzchni Ziemi (C),

•

porównać energie potencjalne ciała na
powierzchni Ziemi w polu grawitacyjnym
jednorodnym i centralnym (C),

•

wyprowadzić wzór na energię potencjalną grawitacji
ciała w centralnym polu grawitacyjnym (D),

•

analizować zmiany energii potencjalnej grawitacji
ciała w polu grawitacyjnym jednorodnym
i centralnym (D).

Uczniowie czytają Zadanie do samodzielnego rozwiązania ze str. 139.
Polecenie to mają wykonać dla dwóch przypadków: w polu centralnym i w polu jednorodnym.

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Zaproponuj ćwiczenie mające na celu wyznaczenie energii potencjalnej waszego klasowego dzienni-
ka (nauczyciel trzyma dziennik tak, aby jego jedna część była nad biurkiem, a druga nad podłogą).

Praca domowa

Zapisz pięć przykładów ciał mających różne energie potencjalne.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 139

Odpowiedź:

Gdy np. masa ucznia wynosi m = 65 kg, wówczas energia potencjalna jest równa

potencjalna

= 650 J.

Pytania do ucznia

1. Podaj wzór na energię potencjalną ciała w jednorodnym polu grawitacyjnym. Wyjaśnij co ozna-

czają symbole literowe wielkości fizycznych i podaj ich jednostki.

2. Dlaczego energię potencjalną ciała w polu centralnym wyrażamy w dżulach?
3. Określ, względem jakiego punktu liczona jest energia potencjalna ciała w centralnym polu gra-

witacyjnym.

4. Wykonaj rysunek ilustrujący sytuację: samolot wzbił się na pewną wysokość. Oszacuj war-

tości energii potencjalnej samolotu w momencie rozpoczęcia i trakcie ruchu na określonym pułapie.

5. Oblicz wartość energii potencjalnej balonu o masie 500 kg wiszącego na wysokości 1000 m nad

powierzchnią Ziemi.

1. Podaj wzór na energię potencjalną ciała w centralnym polu grawitacyjnym. Wyjaśnij co oznacza-

ją symbole literowe wielkości fizycznych we wzorze.

2. Dlaczego energię potencjalną ciała w polu jednorodnym wyrażamy w dżulach?
3. Określ, względem jakiego punktu liczona jest energia potencjalna ciała w jednorodnym polu

grawitacyjnym.

4. Wykonaj rysunek ilustrujący sytuację: kruk sfrunął z czubka drzewa na ziemię. Oszacuj wartości

energii potencjalnej kruka w momencie rozpoczęcia i zakończenia ruchu.

5. Oblicz wartość energii potencjalnej żyrandola o masie 2 kg wiszącego w pokoju na drugim pię-

trze (na wysokości 7,5 m nad powierzchnią ziemi).

23. Ruch Słońca i Księżyca na sferze niebieskiej. Słońce

Cel zasadniczy lekcji

Poznanie najbliższej gwiazdy i naturalnego satelity Ziemi.

Cele operacyjne

•

podać dzień i miesiąc rozpoczęcia pór roku na
półkuli północnej i południowej (A),

•

wyjaśnić związek kąta padania promieni
słonecznych z temperaturę na Ziemi (B),

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (3 min)

Nauczyciel prosi o podanie nazw pór roku i o oszacowanie średnich temperatur przypadających na te
pory roku. Pyta: Ile trwa rok? Ile trwa doba? Z jakimi ruchami związane są oba przedziały czasu i jakie
są skutki tych ruchów?

Organizowanie sytuacji problemowej (2 min)

Nauczyciel zadaje pytanie: Jaka jest przyczyna występowania różnych temperatur na półkuli północ-
nej i południowej? Co jest powodem zmienności długości trwania dnia i nocy na obu półkulach?

Opracowanie nowego materiału (30 min)

Po wstępnej części lekcji uczniowie czytają samodzielnie str. 140 i 141 i odpowiadają na pytania za-
warte w Poleceniu na str. 141. Po wypełnieniu tabeli następuje dyskusja nad poszczególnymi zdaniami
z Polecenia.
Nauczyciel prosi o interpretację określenia: Księżyc świeci. Prosi o podanie przyczyny, dlaczego Księ-
życ widoczny jest w różnych postaciach. Prosi o zapamiętanie nazw kolejnych faz Księżyca. Nauczy-
ciel zadaje pytanie: Dlaczego na Księżycu widoczne są ciemne plamy?
Nauczyciel dzieli klasę na dwie grupy i prosi o schematyczne narysowanie zaćmienia Księżyca (I grupa)
i Słońca (II grupa).

Utrwalenie nowego materiału (10 min)

Nauczyciel przypomina wraz z uczniami przyczynę występowania pór roku i różnic w długości dnia
i nocy na półkuli północnej. Prosi o podanie czasu ruchu obrotowego i obiegowego. Przypomina na-
zwy faz Księżyca i przyczyny występowania zaćmienia Słońca.

Praca domowa

Odpowiedz na Polecenie ze na str. 143.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 142

Słońce, Księżyc, Ziemia.
Polecenie

str. 143

1. Miesiąc księżycowy trwa około 28 dni.
2. Ta faza Księżyca to pełnia.
3. Ciemna strona Księżyca to strona nigdy niewidoczna z Ziemi.

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

omówić przyczyny i skutki występowania zaćmień
Słońca i Księżyca (C),

•

wyjaśnić przyczynę zmian długości trwania dni
i nocy na obu półkulach (C),

•

wyjaśnić występowanie przypływów i odpływów
mórz jako skutek oddziaływania grawitacyjnego
Ziemi z Księżycem (C).

•

nazwać rodzaje ruchów Ziemi (A),

•

wyjaśnić pojęcia: okres ruchu obiegowego i okres
ruchu obrotowego Ziemi (A),

•

określić czas ruchu obiegowego i obrotowego
Ziemi (A),

•

wskazać miejsce na Ziemi, gdzie długość dnia
i nocy jest zawsze jednakowa (A),

•

wymienić kolejne fazy Księżyca (A),

•

podać czas trwania miesiąca księżycowego (A),

•

opisać pozorny ruch Słońca po sferze niebieskiej (B),

•

wyjaśnić, co to jest ciemna strona Księżyca (C).

Pytania do ucznia

1. Jak nazywa się pora roku, w której w Polsce Słońce w południe znajduje się najwyżej nad horyzontem?
2. Jak nazywa się czas, w którym Ziemia dokonuje jednego pełnego obiegu wokół Słońca?
3. Od czego zależy średnia temperatura w dzień na danym obszarze kuli ziemskiej?
4. Jak nazywa się faza Księżyca między III kwadrą a I kwadrą?
5. Opisz sytuację, w której dochodzi do zaćmienia Księżyca?

1. Jak nazywa się pora roku, w której w Polsce Słońce w południe znajduje się najniżej nad horyzontem?
2. Jak nazywa się czas, w którym Ziemia dokonuje jednego pełnego obrotu wokół własnej osi?
3. Od czego zależy średnia temperatura w czasie dnia na danym obszarze kuli ziemskiej?
4. Jak nazywa się faza księżyca między I kwadrą a III kwadrą?
5. Opisz sytuację, w której dochodzi do zaćmienia Słońca.

24. Prawa decydujące o ruchu obiektów astronomicznych

Cel zasadniczy lekcji

Poznanie praw Keplera.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (5 min)

Nauczyciel zadaje pytanie: Po jakich orbitach poruszają się planety Układu Słonecznego? Czy Ziemia
porusza się wokół Słońca, czy Słońce porusza się wokół Ziemi? Prosi o wyjaśnienie przyczyny pozor-
nego ruchu Słońca po sferze niebieskiej.

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać nazwy geo- i heliocentrycznej teorii budowy
wszechświata (A),

•

podać nazwiska autorów geo- i heliocentrycznej
teorii budowy wszechświata i praw ruchu planet (A),

•

podać własności elipsy (A),

•

sformułować I, II, III prawo Keplera (A),

•

zapisać III prawo Keplera (A),

•

nazwać siły działające na planetę w ruchu dookoła
Słońca (A),

•

nazwać jednostkę odległości w Układzie
Słonecznym (A),

•

podać symbol literowy jednostki astronomicznej (A),

•

nazwać jednostkę odległości w astronomii (A),

•

opisać budowę wszechświata według Kopernika (B),

•

opisać budowę wszechświata według teorii
geocentrycznej (B),

•

narysować elipsę i wskazać jej ogniska (B),

•

narysować rysunek ilustrujący II prawo Keplera (B),

•

narysować wektory sił działających na planetę
w ruchu dookoła Słońca (B).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

opisać zasługi Tychona Brahego (B),

•

opisać zmiany prędkości planet wraz ze wzrostem
ich odległości od Słońca (B),

•

porównać wartości prędkości planet na orbicie (C),

•

obliczyć średnią odległość planety od Słońca (C)

•

obliczyć okres obiegu planety dookoła Słońca (C),

•

odczytywać informacje na podstawie tabeli (C),

•

porównywać średnie prędkości planet (C),

•

obliczyć długość roku świetlnego (C),

•

oszacować odległość Księżyca od Ziemi (C),

•

wyjaśnić zmiany prędkości planety zasadą
zachowania energii (D).

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Nauczyciel przedstawia krótki rys historyczny powstawania teorii budowy Układu Słonecznego. Ucznio-
wie zapisują interpretacje nazwy teorii geocentrycznej i heliocentrycznej.

Opracowanie nowego materiału (25 min)

Nauczyciel prosi o podanie sznurowadła. Właściciel sznurowadła idzie do tablicy i pełni rolę asystenta
przy rysowaniu elipsy. Nauczyciel podaje informacje na temat charakterystyki elipsy i prosi o jej nary-
sowanie w podręcznikach na str. 145. Nauczyciel objaśnia trzy prawa Keplera. Uczniowie analizują je
w oparciu o ich zapis na str. 145 i 146.
Uczniowie wraz z nauczycielem analizują Zadanie przykładowe na str. 146 i rozwiązują zadanie na
str. 147, wykorzystując III prawo Keplera.
Nauczyciel pyta: Dlaczego planety znajdują się w mniej więcej jednakowej odległości od Słońca? Pyta:
Jakie siły powodują ich ruch? Uczniowie rysują wektory tych sił (Polecenie 1 na str. 148). Nauczyciel
zwraca uwagę na wartości prędkości poszczególnych planet w zależności od odległości od Słońca.
Pyta o przyczynę właśnie takich wartości prędkości. Nauczyciel zwraca uwagę na jednostki odległości
używane w astronomii. Jednostka astronomiczna jest jednostką odległości w Układzie Słonecznym.
Nauczyciel wraz z uczniami analizuje Zadanie przykładowe na str. 149. Uczniowie rozwiązują zadanie
na str. 149.

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel przypomina nazwy dwóch teorii budowy Układu Słonecznego. Prosi o przypomnienie trzech
praw Keplera. Wyjaśnia ponownie, co jest przyczyną ruchu planet wokół Słońca.

Praca domowa (5 min)

Wybiera grupę dziewięciu uczniów, prosząc ich o przygotowanie prezentacji dotyczącej kolejnych pla-
net Układu Słonecznego.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 147

Odpowiedź:

Rok na Neptunie trwa T = 164 lata.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 149

Odpowiedź:

Odległość Ziemia–Księżyc wynosi s = 360 000 km.

Polecenie

str. 148

2. Wniosek:

Wartość prędkości liniowej maleje w miarę oddalania się od Słońca.

Pytania do ucznia

1. Przedstaw geocentryczną teorię budowy Układu Słonecznego.
2. Podaj treść II prawa Keplera.
3. Co oznacza jednostka astronomiczna AU?
4. Wykorzystując tabelę ze str. 148, oblicz, ile lat ziemskich trwa rok na Merkurym.
5. Oblicz, jaką odległość pokonuje światło w czasie jednej sekundy.

1. Przedstaw heliocentryczną teorię budowy Układu Słonecznego.
2. Podaj treść I prawa Keplera.
3. Co oznacza jednostka rok świetlny?
4. Wykorzystując tabelę ze str. 148, oblicz ile lat ziemskich trwa rok na Marsie.
5. Oblicz, w jakim czasie światło pokonuje odległość 1 000 000 km.

25. Układ Słoneczny

Cel zasadniczy lekcji

Cechy fizyczne i budowa planet Układu Słonecznego.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Lekcja powinna mieć charakter samodzielnych wystąpień uczniów opisujących budowę i cechy fizycz-
ne poszczególnych planet. Forma przygotowania przez uczniów informacji jest dowolna. Można wyko-
rzystać na tej lekcji np. metodę dramy, przypisując każdemu uczniowi rolę planety. Jest to jedna z nie-
licznych lekcji, na których można wykorzystać umiejętności plastyczne uczniów i stworzyć sesję
plakatową przedstawiającą tematykę budowy Układu Słonecznego.
Nauczyciel może na lekcji kierować dyskusją uczniów nad warunkami życia na innych planetach, nad
istnieniem życia w kosmosie, nad budową innych układów planetarnych. Cała lekcja powinna mieć
dość luźny scenariusz w zależności od zainteresowań uczniów.

Praca domowa

Rozwiąż krzyżówkę na str. 153.
Ze względu na odmienny charakter tej lekcji dobór pytań skierowanych do ucznia zależy od omawia-
nych zagadnień. Można również wykorzystać pytania z krzyżówki ze str. 153.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 153

1. Dziewięć, 2. Mars, 3. Jowisz, 4. Gazowe, 5. Uran, 6. Merkury, 7. Pluton, 8. Neptun, 9. Pierścienie,

10. Ziemia, 11. Wenus, 12. Saturn.
Rozwiązanie krzyżówki:

Droga Mleczna.

26. Obiekty astronomiczne widoczne na sferze niebieskiej

Cel zasadniczy lekcji

Charakterystyka ciał niebieskich.

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać, licząc od Słońca, kolejność planet Układu

Słonecznego (A),

•

podać podstawowe cechy fizyczne Słońca

i dziewięciu planet Układu Słonecznego (A),

•

wymienić powody, dla których życie w naszym

Układzie Słonecznym może istnieć jedynie na

Ziemi (A).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

korzystać z różnych źródeł informacji (C),

•

przetwarzać informacje, również krytycznie

odnosić się do nich (C),

•

współpracować w zespole uczniowskim (C),

•

zaplanować przebieg prezentacji zdobytych

wiadomości (D).

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (2 min)

Uczniowie przypominają nazwy planet Układu Słonecznego i wymieniają je w kolejności od Słońca.
Nauczyciel zwraca uwagę na błędne określenia: Księżyc świeci lub planeta świeci.

Organizowanie sytuacji problemowej (3 min)

Nauczyciel prosi o podanie nazw znaków zodiaku, w których urodzili się poszczególni uczniowie.

Opracowanie nowego materiału (35 min)

Uczniowie czytają tekst z podręcznika ze str. 154 i odpowiadają na pytanie: Od czego zależy barwa
gwiazdy?
Nauczyciel przedstawia kolejne fazy życia gwiazdy i prosi o uzupełnienie Polecenia na str. 155.
Nauczyciel prosi o podanie nazw gwiazdozbiorów widocznych na niebie na półkuli północnej.
Nauczyciel pyta o nazwę naszej Galaktyki i określa, że jest ona galaktyką spiralną. Na tablicy rysuje jej
kształt, wskazując na jądro galaktyki i ramiona dysku. Uczniowie rozszyfrowują nazwę sąsiedniej ga-
laktyki, wykonując Polecenie ze str. 158.
Nauczyciel prosi o przeczytanie informacji na temat komet, planetoid i meteorytów. Uczniowie odpo-
wiadają na pytanie dotyczące tzw. „spadających gwiazd”.

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel zwraca uwagę na powody powstania gwiazdozbiorów. Przypomina nazwę naszej Galakty-
ki. Prosi o podanie cech fizycznych komet, planetoid i meteorytów.

Praca domowa

Uzupełnij w oparciu o wierszyk lub jakikolwiek horoskop tabelę ze str. 157. Naucz się na pamięć wier-
szyka ze str. 156.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 58

Szyfr polega na wpisaniu z trzyliterowego słowa litery odpowiadającej danej cyfrze, stąd powstaje
nazwa Galaktyka ANDROMEDY.

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać nazwy obiektów astronomicznych widocznych
na sferze niebieskiej (A),

•

nazwać gwiazdę najbliższą Ziemi (A),

•

wymienić etapy w życiu gwiazdy (A),

•

nazwać znane gwiazdozbiory (A),

•

nazwać naszą Galaktykę (A),

•

nazwać sąsiednią galaktykę (A),

•

opisać kształt naszej Galaktyki (B),

•

wykazać fałszywość stwierdzenia, że Księżyc
i planety świecą (B),

•

wyjaśnić, dlaczego nie widzimy świecących gwiazd
w dzień (C),

•

odnaleźć na niebie Wielką Niedźwiedzicę, Małą
Niedźwiedzicę i Gwiazdę Polarną (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

opisać historię gwiazdy (B),

•

zinterpretować barwę gwiazd w zależności od ich
temperatury (B),

•

rozróżnić cechy fizyczne komet, planetoid
i meteorytów (C),

•

powiązać wiek gwiazdy z jej cechami fizycznymi (D).

Pytania do ucznia

(dotyczą zarówno tematów 25 i 26)

1. Jak nazywa się planeta znajdująca się najbliżej Słońca?
2. Dlaczego nie będzie możliwe zamieszkanie na Wenus?
3. Podaj nazwę gwiazdy na końcu jej życia. Określ jej cechy w tym stadium.
4. Podaj cechy fizyczne komety.
5. Jak nazywa się nasza Galaktyka?

1. Podaj nazwę planety znajdującej się między Wenus a Marsem.
2. Wymień cechy różniące Plutona od innych planet Układu Słonecznego?
3. Co oznacza określenie supernowa?
4. Podaj cechy fizyczne meteorytu.
5. Jak nazywa się gwiazda znajdująca się na końcu dyszla Małej Niedźwiedzicy?

27. Prędkość w kosmosie

Cel zasadniczy lekcji

Wprowadzenie I i II prędkości kosmicznej.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (7 min)

Nauczyciel zadaje pytanie: Jakim ruchem porusza się Ziemia względem własnej osi i względem Słoń-
ca? Uczniowie wykonują Polecenie na str. 160. Określają kierunek ruchu Ziemi w jej ruchu obrotowym.
Nauczyciel prosi o przypomnienie wzoru na prędkość w ruchu jednostajnym po okręgu i wzorów na
siłę grawitacji i siłę bezwładności (dośrodkową).

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

nazwać rodzaje ruchów, w których uczestniczy
Ziemia (A),

•

wyjaśnić pojęcia: ruch obiegowy Ziemi i ruch
obrotowy Ziemi (A),

•

podać kierunek obrotu Ziemi (A),

•

wyjaśnić pojęcia: pierwsza i druga prędkość
kosmiczna (A),

•

podać symbol literowy i jednostkę prędkości
kosmicznych (A),

•

podać wzory na prędkości kosmiczne (A),

•

wyjaśnić pojęcia: satelita, satelita stacjonarny (A),

•

narysować Ziemię w jej ruchu dookoła własnej osi
i dookoła Słońca (B),

•

narysować wektor pierwszej prędkości kosmicznej (B),

•

opisać na gruncie zasady zachowania energii
zmianę energii rakiety wystrzelonej z drugą
prędkością kosmiczną (B),

•

narysować wektor drugiej prędkości kosmicznej (B).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

opisać ruch satelitów (B),

•

obliczyć prędkość człowieka stojącego na równiku (C),

•

obliczyć prędkość obiegu Ziemi dookoła Słońca (C),

•

porównać prędkość człowieka stojącego na równiku
z prędkością samochodu na autostradzie (C),

•

porównać wartość prędkości Ziemi w ruchu
obiegowym z prędkością samolotu (C),

•

wyjaśnić kierunek ustawienia anten satelitarnych
w Polsce (C),

•

obliczyć wartość pierwszej i drugiej prędkości
kosmicznej (C),

•

wyprowadzić wzór na pierwszą i drugą prędkość
kosmiczną (D).

Organizowanie sytuacji problemowej (3 min)

Nauczyciel, stojąc nieruchomo, zadaje pytanie: Z jaką prędkością się poruszam? Przypomina waru-
nek opisywania ruchu względem wybranego układu odniesienia.

Opracowanie nowego materiału (30 min)

Nauczyciel prosi o prześledzenie Zadań przykładowych na str. 160 i 161. Aby uzmysłowić wielkość
wartości prędkości w ruchu wirowym i obiegowym, prosi o rozwiązanie zadań ze str. 161 i 162. Na-
uczyciel zadaje uczniom pytanie: Dlaczego pomimo tak dużych prędkości ludzie mogą swobodnie
poruszać się po Ziemi? Co mogłoby się zdarzyć, gdyby nagle Ziemia zatrzymała się? Przypomina
cechy występowania sił bezwładności. Próbuje szukać analogii między ruchem człowieka np. w po-
ciągu jadącym ze stałą prędkością czy pociągu gwałtownie hamującym a ruchem człowieka na po-
wierzchni Ziemi.
Nauczyciel pyta: Skąd uczeni wiedzieli, jaką prędkość powinna mieć rakieta, aby stała się satelitą
Ziemi, czy też z jaką prędkością należy wysłać rakietę, aby ta wyleciała poza przestrzeń oddziaływania
grawitacyjnego Ziemi? Nauczyciel wyprowadza wzór na I prędkość kosmiczną. Uczniowie analizują
rzut poziomy ciała z coraz to większą prędkością początkową. Przy określonej wartości prędkości
wyrzutu ciało nigdy na Ziemię nie spadnie. Nauczyciel definiuje I prędkość kosmiczną. Podaje określe-
nie satelity stacjonarnego. Uczniowie z pomocą nauczyciela wyprowadzają wzór na I prędkość ko-
smiczną. Nauczyciel wyprowadza wzór na II prędkość kosmiczną. Uczniowie porównują wartości
prędkości kosmicznych.

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel zwraca uwagę na ogromne prędkości w ruchu obrotowym i obiegowym Ziemi. Prosi o za-
pamiętanie wzorów na I i II prędkość kosmiczną oraz o podanie zależności między tymi prędkościami.

Praca domowa

Opracuj samodzielnie temat 28 i przygotuj się do sprawdzianu z astronomii.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadania do samodzielnego rozwiązania

str.161

Odpowiedź: Prędkość człowieka na równiku jest 14,47 razy większa od prędkości samochodu.

Odpowiedź: Prędkość Ziemi w ruchu obiegowym jest 103 razy większa od prędkości samolotu.

Pytania do ucznia

1. Jak nazywa się ruch Ziemi wokół Słońca?
2. Podaj interpretację I prędkości kosmicznej.
3. Jakie wielkości fizyczne bierzemy pod uwagę, określając II prędkość kosmiczną?
4. Podaj wzór na II prędkość kosmiczną.
5. Oblicz prędkość (w km/h), z jaką Ziemia obiega Słońce, wiedząc, że odległość od środka Ziemi

do środka Słońca wynosi 150 mln km.

1. Jak nazywa się ruch Ziemi wokół własnej osi?
2. Podaj interpretację II prędkości kosmicznej.
3. Jakie wielkości fizyczne bierzemy pod uwagę, określając I prędkość kosmiczną?
4. Podaj wzór na I prędkość kosmiczną.
5. Oblicz prędkość człowieka stojącego na równiku Ziemi względem osi obrotu oddalonej od

człowieka o 6370 km.

29. Stany skupienia ciał i skale temperatur

Cel zasadniczy lekcji

Charakterystyka stanów skupienia materii.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (2 min)

Uczniowie ustalają, czym zajmuje się termodynamika.
Nauczyciel informuje o konieczności przypomnienia sobie własności materii. Uczniowie określają, że
materia zbudowana jest z cząsteczek. W zależności od gęstości upakowania cząsteczek i właściwości
materię dzielimy na: ciała stałe, ciecze i gazy.

Organizowanie sytuacji problemowej (5 min)

Uczniowie czytają Polecenie na str. 168. Zapoznają się z przedstawionymi w tabeli cechami fizycznymi
substancji i za pomocą strzałek porządkują tabelę.
Nauczyciel pyta: Jakie substancje może tworzyć związek H

Uczniowie wypełniają tabelę w Poleceniu na str. 169.
Nauczyciel pyta: Od czego zależy, czy związek H

O będzie lodem, wodą czy parą wodną?

Opracowanie nowego materiału (30 min)

Uczniowie podają, w jakich jednostkach wyrażamy temperaturę. Na rysunku skali Celsjusza nanoszą
dwa punkty stałe. Opisują te temperatury i określają, na ile części podzielono skalę pomiędzy nimi.

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

wyjaśnić czym jest termodynamika (A),

•

podać założenia cząsteczkowej budowy materii (A),

•

wymienić stany skupienia materii (A),

•

nazwać związek H

O w trzech stanach skupienia (A),

•

wymienić jednostki temperatury (A),

•

zdefiniować temperaturę topnienia i zamarzania (A),

•

nazwać przyrząd do pomiaru temperatury (A),

•

wymienić skale temperatur (A),

•

podać wartości punktów stałych na skali Celsjusza
i Fahrenheita (A),

•

podać wzór umożliwiający przeliczanie stopni
Celsjusza na kelwiny (A),

•

podać wzór umożliwiający przeliczanie kelwinów
na stopnie Celsjusza (A),

•

rozróżnić stany skupienia materii (B),

•

opisać własności materii w różnych stanach
skupienia (B),

•

opisać warunki, w których związek H

O występuje

w różnych stanach skupienia (B),

•

opisać punkty stałe na skali Celsjusza
i Fahrenheita (B),

•

porównać własności ciał stałych, cieczy i gazów (C).

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

porównać zachowanie się cząsteczek w różnych
stanach skupienia (C),

•

porównać temperatury w skali Celsjusza, Kelvina
i Fahrenheita (C),

•

przeliczać temperatury w skali Celsjusza, Kelvina
i Fahrenheita (C),

•

porównać przyrosty temperatur w skali Celsjusza
i Kelvina (C).

Nauczyciel pyta uczniów, czy znają inne skale temperatur. Wprowadza skalę Fahrenheita. Informuje
o punktach stałych na tej skali temperatury oraz w jakiej części świata się ją stosuje.
Uczniowie określają, jaka skala temperatur obowiązuje w układzie SI.
Uczniowie przypominają, że 0°C odpowiada około 273 K.
Uczniowie porównują 3 skale temperatur przedstawione na str. 169.
Uczniowie wypełniają tabelę Polecenia na str. 170.
Nauczyciel informuje uczniów, jak przelicza się temperatury pomiędzy skalami Fahrenheita – Celsju-
sza oraz Kelvina – Celsjusza.
Uczniowie analizują Zadanie przykładowe na str. 170.
Uczniowie rozwiązują Zadanie do samodzielnego rozwiązania na str. 171.
Uczniowie rozwiązują Zadanie przykładowe na str. 171.
Uczniowie rozwiązują Zadanie do samodzielnego rozwiązania na str. 172.

Utrwalenie nowego materiału (8 min)

Uczniowie wymieniają poznane skale temperatur i nazywają jednostki temperatury w tych skalach.
Określają, skąd pochodzą te nazwy jednostek.
Nauczyciel pyta: Czy 1°C jest równy 1 K? Czy 1°C jest równy 1°F?
Uczniowie liczą w pamięci, ilu kelwinom odpowiada 27°C.
Nauczyciel pyta: Jaka jest wartość najniższej temperatury w skali Celsjusza? Ile wynosi na skali Kelvi-
na temperatura zamarzania wody i temperatura wrzenia wody?

Praca domowa

Podaj wartość temperatury w twoim pokoju w trzech skalach temperatur. Wykonaj w domu ćwiczenie
ze str. 174.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 171

Odpowiedź:

Temperatura wynosiła T = 32,22°C.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 172

Odpowiedź:

Temperatury te w kelwinach wynoszą odpowiednio: T = 308 K oraz T = 315 K. Różnica

temperatur wynosi 7 K lub 7°C.

Pytania do ucznia

1. Podaj 3 cechy fizyczne cieczy.
2. Nazwij związek H

O w trzech stanach skupienia materii.

3. Nazwij poznane skale temperatur.
4. Podaj wartości punktów stałych na skali Celsjusza. Jaki jest ich sens fizyczny?
5. Przelicz na kelwiny: –73°C; 0°C i 127°C.

1. Podaj 3 cechy fizyczne gazów.
2. Nazwij stany skupienia materii.
3. Wymień poznane jednostki temperatur.
4. Podaj wartości punktów stałych na skali Fahrenheita. Jaki jest ich sens fizyczny?
5. Przelicz na kelwiny: –173°C; 100°C i 227°C.

30. Parametry gazu

Cel zasadniczy lekcji

Założenia kinetyczno-molekularnej teorii gazów.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (3 min)

Nauczyciel wyjaśnia nazwę: teoria kinetyczno-molekularnej budowy materii. Uczniowie na podstawie
tych rozważań określają główne założenia teorii. Opisują zachowanie się cząsteczek gazu i oddziały-
wania pomiędzy nimi.
Nauczyciel przypomina pojęcie gaz doskonały.

Organizowanie sytuacji problemowej (2 min)

Nauczyciel pyta: Jakie wielkości fizyczne należy określić, aby opisać stan gazu zamkniętego w naczyniu?
Uczniowie wymieniają różne wielkości fizyczne. Nauczyciel wskazuje wśród nich parametry termodynamiczne.

Opracowanie nowego materiału (35 min)

Uczniowie analizują tabelę na str. 173. Poznają nazwy angielskie ciśnienia, objętości i temperatury.
Podają symbole literowe, określają jednostki i zapisują symbole literowe tych jednostek.
Nauczyciel pyta: Jaki jest sens fizyczny ciśnienia? Zapisuje wzór definicyjny ciśnienia na tablicy. Na
podstawie tego zapisu uczniowie definiują ciśnienie.
Nauczyciel formułuje prawo Pascala. Przeprowadza pokaz doświadczenia
z balonikiem w pudełku z otworami.
Uczniowie na podstawie obserwacji wysuwają wnioski, które zapisują.
Uczniowie opisują wyniki doświadczenia przeprowadzonego w domu (Ćwiczenie do samodzielnego
wykonania ze str. 174).
Nauczyciel pyta: Jak zmieniła się temperatura powietrza zamkniętego w balonie? Jak zmieniła się
prędkość cząsteczek w balonie?
Jak zmieniło się ciśnienie powietrza w balonie po włożeniu go do lodówki?

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

posługiwać się pojęciem gaz doskonały (A),

•

podać podstawowe założenia budowy gazu
doskonałego (A),

•

wymienić parametry termodynamiczne (A),

•

podać symbole literowe i jednostki parametrów
termodynamicznych (A),

•

zdefiniować ciśnienie (A),

•

podać wzór definicyjny ciśnienia (A),

•

podać symbol literowy i jednostkę ciśnienia (A),

•

sformułować prawo Pascala (A),

•

podać oznaczenie prostej proporcjonalności (A),

•

posługiwać się pojęciami: zero bezwzględne, stała
gazowa (B),

•

podać równanie Clapeyrona (A),

•

podać równanie stanu gazu doskonałego (A),

•

podać równanie stanu gazu doskonałego dla
dwóch chwil czasu (A),

•

zapisywać zależności matematyczne za pomocą
symboli (C),

•

wyjaśnić, co oznacza prosta proporcjonalność (B),

•

wyjaśnić, jak powstała skala termometryczna
Kelvina (B).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać nazwy angielskie parametrów
termodynamicznych (A),

•

podać sens fizyczny ciśnienia (B),

•

opisać zachowanie się cząsteczek w temperaturze
zera bezwzględnego (B),

•

wyjaśnić zależność ciśnienia gazu od temperatury (C),

•

wyjaśnić zależność energii kinetycznej cząsteczek
gazu od temperatury (C),

•

wyjaśnić zależność ciśnienia gazu od objętości (C),

•

interpretować równanie stanu gazu doskonałego (C),

•

przeprowadzić doświadczenie w celu sprawdzenia
zależności pomiędzy objętością, temperaturą
i ciśnieniem gazu (C),

•

przeprowadzić doświadczenie w celu sprawdzenia
zależności ciśnienia i objętości gazu w stałej
temperaturze (C),

•

przeprowadzić ćwiczenie w celu sprawdzenia
słuszności prawa Pascala (C),

•

wyprowadzić równanie stanu gazu doskonałego (D).

Uczniowie wyjaśniają, dlaczego ciśnienie gazu zmalało.
Nauczyciel informuje: na podstawie dokładnych pomiarów ciśnienia i temperatury stwierdzono, że: p ~ T.
Uczniowie odczytują zapis na tablicy i zapisują pełnym zdaniem tę zależność.
Nauczyciel pyta: Co to znaczy, że y jest wprost proporcjonalne do x (y ~ x)?
Uczniowie odpowiadają, że tyle razy, ile wzrośnie x, tyle razy wzrośnie y.
Nauczyciel pyta: Co należy uwzględnić w zapisie, aby od symbolu prostej proporcjonalności przejść
do równania matematycznego? (y = ax, gdzie a współczynnik proporcjonalności; a = const).
Uczniowie interpretują zależność pomiędzy ciśnieniem i temperaturą. Jeżeli temperatura np.: wzrośnie 2
razy, to ciśnienie też wzrośnie 2 razy. Jeżeli temperatura zmaleje 5 razy, to ciśnienie gazu zmaleje 5 razy.
Nauczyciel pyta: Jak zachowywać się będą cząsteczki w temperaturze 0 K?
Uczniowie przewidują zachowanie się cząsteczek gazu w temperaturze –273°C.
Nauczyciel informuje uczniów, że w tej temperaturze zanika ruch postępowy cząsteczek.
Nauczyciel podaje nazwę zera bezwzględnego lub absolutnego. Skoro prędkość cząsteczek v = 0, to
energia kinetyczna cząsteczek w tej temperaturze przyjmuje również wartość 0.
Uczniowie określają zmiany energii kinetycznej wraz ze zmianami temperatury. Zapisują zależność symbolem.
Nauczyciel demonstruje pokaz opisany w Przykładzie na str. 175.
Uczniowie wyciągają wnioski dotyczące zależności ciśnienia powietrza od jego objętości.
Uczniowie interpretują tę zależność. Analizują, jak i ile razy zmieni się ciśnienie po określonej zmianie objętości.
Uczniowie zapisują poznane zależności w postaci: p ~ T/V.
Nauczyciel wprowadza równanie Clapeyrona i równanie stanu gazu doskonałego.

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Uczniowie rozwiązują Polecenie na str. 175.
Uczniowie interpretują zależności w równaniu stanu gazu doskonałego.

Praca domowa

Wykonaj Polecenie ze str. 177.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 175

Brakujące wyrazy:

ciśnienia; objętości; wprost proporcjonalne; odwrotnie proporcjonalne; rośnie;

maleje.
Polecenie

str. 177

A. Objętość, B. Odwrotnie, C. Clapeyron, D. Sześcienny, E. Volume, F. Stała, 1. Ciśnienie, 3. Prędkość,
4. Bezwzględne, 5. Wprost, 6. Kelvin, 7. Pascal, 8. Metr, 9. Temperatura.

Pytania do ucznia

1. Podaj 3 założenia kinetyczno-molekularnej teorii gazu doskonałego.
2. Wymień wielkości fizyczne, od których zależy ciśnienie gazu.
3. Co to znaczy, że energia kinetyczna cząsteczek gazu jest wprost proporcjonalna do temperatury?

4. Zapisz równanie Clapeyrona dla 1 mola gazu.

5. Odczytaj zapis = const. Przy jakim warunku to równanie jest prawdziwe?

1. Opisz trzema zdaniami zachowanie się cząsteczek gazu doskonałego.
2. Wymień wielkości fizyczne, od których zależy energia kinetyczna cząsteczek gazu.
3. Co to znaczy, że ciśnienie gazu jest odwrotnie proporcjonalne do objętości?
4. Zapisz równanie Clapeyrona.

5. Odczytaj zapis = . Przy jakim warunku to równanie jest prawdziwe?

31. Przemiany gazowe

Cel zasadniczy lekcji

Charakterystyka przemian gazowych.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (2 min)

Uczniowie zapisują równanie stanu gazu doskonałego dla dwóch chwil czasu. Wyjaśniają sens tego
równania. Uczniowie wymieniają parametry termodynamiczne.
Uczniowie wykonują Polecenie na str. 178.

Organizowanie sytuacji problemowej (3 min)

Nauczyciel wykonuje rysunek szklanego cylindra zamkniętego szczelnym tłokiem z wprowadzonym
do wewnątrz termometrem. Nauczyciel informuje, że gaz zamknięty w naczyniu będzie ulegał prze-
mianom gazowym. W ich wyniku parametry gazu będą się zmieniać.
Nauczyciel pyta: Czy wszystkie parametry muszą się zmienić?
Uczniowie dochodzą do wniosku, że jeden z parametrów może pozostać stały.
Nauczyciel klasyfikuje przemiany na: izotermiczną, izochoryczną i izobaryczną.
Uczniowie podają określenia tych przemian na podstawie zapisu stałego parametru.

Opracowanie nowego materiału (35 min)

Uczniowie wykonują w zeszytach obróconych o kąt 90° tabelę z trzema kolumnami. W każdej z ko-
lumn opisują jedną izoprzemianę wg schematu:

a) stały parametr termodynamiczny,
b) określenie izoprzemiany,

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

podać równanie stanu gazu doskonałego dla
dwóch chwil czasu (A),

•

podać jednostki ciśnienia, objętości i temperatury (A),

•

wymienić podstawowe przemiany gazu
doskonałego (A),

•

podać jednostkę ciśnienia – bar (A),

•

podać warunek przemiany izobarycznej,
izotermicznej i izochorycznej (A),

•

zdefiniować przemianę izobaryczną, izochoryczną i
izotermiczną (A),

•

podać znaczenie greckiego wyrazu chora (A),

•

podać równanie stanu dla przemiany izochorycznej,
izobarycznej i izotermicznej (A),

•

podać przykłady przemiany izobarycznej,
izochorycznej i izotermicznej (B),

•

opisać przemianę izobaryczną, izochoryczną
i izotermiczną na przykładzie gazu zamkniętego
w naczyniu z tłokiem (B),

•

obliczać wartości parametrów termodynamicznych
na podstawie wzoru (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

interpretować zależność ciśnienia od temperatury
w przemianie izobarycznej (C),

•

interpretować zależność objętości od temperatury
w przemianie izobarycznej (C),

•

interpretować zależność ciśnienia od objętości
w przemianie izotermicznej (C),

•

przekształcić równanie stanu gazu doskonałego
dla przemiany izobarycznej, izochorycznej
i izotermicznej w celu wyznaczenia dowolnego
parametru termodynamicznego (C),

c) zapis równania stanu gazu doskonałego dla danej izoprzemiany, dla dwóch chwil czasu,
d) zapis równania stanu gazu doskonałego dla danej izoprzemiany, dla dowolnej chwili czasu,
e) przekształcenie równania w celu wyznaczenia parametru,
f) określenie zależności pomiędzy parametrami,
g) interpretacja tej zależności,
h) rysunek ilustracyjny.

Kolumnę I i II proponowanej tabeli uczniowie wypełniają razem, kolumnę III samodzielnie (rozumowa-
nie przez analogię).
Uczniowie podają przykłady trzech izoprzemian, z jakimi mają do czynienia w życiu codziennym.
Uczniowie rozwiązują Zadania przykładowe ze str. 179, 181, 182.

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel, zasłaniając jeden z parametrów w równaniu stanu gazu doskonałego, pokazuje jak ła-
two można określać zależności pomiędzy parametrami termodynamicznymi w poszczególnych izo-
przemianach.

Praca domowa

Rozwiąż Zadania do samodzielnego rozwiązania na str. 180, 181 (dla chętnych zadanie na str. 183).

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 178

[Pa] – ciśnienie,
[m

] – objętość,

[K] – temperatura.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 180

Odpowiedź:

Gaz podgrzano do temperatury 600 K.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 181

Odpowiedź:

W butli będzie ciśnienie 2,2 · 10

Pa.

Zadanie do samodzielnego rozwiązania

str. 183

Odpowiedź:

Ciśnienie w strzykawce wyniesie 1200 hPa.

Pytania do ucznia

1. Wymień poznane izoprzemiany gazu doskonałego.
2. Sformułuj i zapisz w postaci wzoru równanie stanu gazu doskonałego.
3. Podaj przykład przemiany izochorycznej znany ci z życia codziennego.
4. Scharakteryzuj przemianę izobaryczną.
5. Określ, jak i ile razy zmieni się objętość stałej masy gazu w przemianie izotermicznej, jeżeli jego

ciśnienie wzrośnie 2 razy.

1. Wymień parametry termodynamiczne, które mogą przyjmować wartość stałą w izoprzemianach

gazu doskonałego.

2. Sformułuj i zapisz w postaci wzoru równanie stanu gazu doskonałego.
3. Podaj przykład przemiany izobarycznej znany ci z życia codziennego.
4. Scharakteryzuj przemianę izotermiczną.
5. Określ, jak i ile razy zmieni się temperatura stałej masy gazu w przemianie izochorycznej, jeżeli

jego ciśnienie zmaleje 3 razy.

32. I zasada termodynamiki

Cel zasadniczy lekcji

Poznanie sposobów zmiany energii wewnętrznej układu.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (2 min)

Uczniowie określają, jakie wielkości fizyczne, które przyporządkowujemy cząsteczkom gazu, zależą
od jego temperatury.
Nauczyciel pyta : W jaki sposób zmieni się prędkość cząsteczek na skutek zmiany temperatury?

Organizowanie sytuacji problemowej (3 min)

Uczniowie rysują cząsteczki gazu w zamkniętym naczyniu i dla kilku z nich wektory prędkości.
Nauczyciel pyta: Czy wszystkie cząsteczki posiadają tę samą prędkość?
Nauczyciel mówi o konieczności wprowadzenia pojęć prędkości średniej i średniej energii kinetycznej
cząsteczek.

Opracowanie nowego materiału (35 min)

Uczniowie proponują sposób obliczenia średniej energii kinetycznej cząsteczek jako średniej arytme-
tycznej energii kinetycznych poszczególnych cząsteczek.
Nauczyciel informuje uczniów o energii potencjalnej, jaką mają cząsteczki z powodu oddziaływań mię-
dzycząsteczkowych.
Uczniowie podają określenie całkowitej energii zbioru cząsteczek jako sumy ich energii kinetycznych
i energii potencjalnych oddziaływań międzycząsteczkowych.
Nauczyciel podaje określenie energii wewnętrznej układu. Ze względu na duże odległości pomiędzy
cząsteczkami zaniedbujemy ich energię potencjalną. Nauczyciel jeszcze raz podaje określenie energii
wewnętrznej układu (jako sumy energii kinetycznych cząsteczek układu).

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

posługiwać się pojęciami: prędkość średnia
cząsteczek, średnia energia kinetyczna cząsteczek,
siły międzycząsteczkowe, siły wewnątrzcząsteczkowe,
energia wewnętrzna układu (B),

•

podać symbol literowy i jednostkę energii
wewnętrznej (A),

•

podać związek pomiędzy energią wewnętrzną gazu
a liczbą cząsteczek i ich energią kinetyczną (A),

•

sformułować I zasadę termodynamiki (A),

•

podać umowę dotycząca znaku ciepła i pracy (A),

•

posługiwać się pojęciem: ciepło właściwe (B),

•

podać wzór na ilość ciepła w zależności od
przyrostu temperatury (A),

•

podać wzór na pracę w przemianie izobarycznej (A),

•

opisać zmiany energii wewnętrznej wraz ze
zmianami temperatury (B),

•

podać sens symbolu

∆

U (B),

•

opisać sposoby zmiany energii wewnętrznej (B),

•

podać przykłady zmiany energii wewnętrznej na
sposób pracy i na sposób ciepła (B),

•

narysować rysunek ilustrujący sposoby zmiany
energii wewnętrznej układu (B).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

określić znak zmiany energii wewnętrznej gazu
w zależności od zmian temperatury (C),

•

określić zmianę energii wewnętrznej układu
w zależności od:

a) pracy wykonywanej nad układem lub przez

układ (C),

b) ciepła pobranego lub oddanego przez układ (C),

•

zastosować I zasadę termodynamiki dla podanych
procesów (C),

•

obliczyć ilość ciepła pobranego lub oddanego (C),

•

obliczyć pracę w przemianie izobarycznej (C).

kg·°C

Uczniowie zapisują wzór na energię wewnętrzną w zależności od średniej energii kinetycznej cząste-
czek. Liczbę cząsteczek określają na podstawie liczby moli gazu.
Uczniowie określają zmiany energii wewnętrznej w zależności od zmian temperatury.
Uczniowie podają sens fizyczny symbolu

∆U.

Nauczyciel określa sposoby zmiany energii wewnętrznej układu.
Uczniowie czytają tekst podręcznika pkt. I, II i III na str. 185.
Nauczyciel formułuje I zasadę termodynamiki.
Nauczyciel podaje ustalenia dotyczące znaku pracy i ciepła.
Nauczyciel podaje skojarzenia z życia codziennego ułatwiające zapamiętanie znaku pracy i ciepła.
Np. kiedy wpłacamy do banku pieniądze, stan konta rośnie (+). Kiedy wypłacamy z banku pieniądze
stan konta maleje (–).
Uczniowie wykonują Polecenie na str. 186.
Nauczyciel podaje wzory na obliczenie ilości ciepła i wartości pracy w przemianie izobarycznej.
Uczniowie korzystają z tablic matematyczno-fizycznych w celu znalezienia wartości ciepła właściwe-
go, np. wody. Na tej podstawie uczniowie podają sens fizyczny tej wielkości fizycznej. Obliczają w pa-
mięci ilość ciepła potrzebną do ogrzania 2 kg wody o 5°C.
Uczniowie obliczają ilość ciepła potrzebną na ogrzanie 2 kg nafty o 30°C, korzystając ze znajomości jej
ciepła właściwego.

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Uczniowie stosują I zasadę termodynamiki dla dowolnych (wybranych przez siebie) przypadków.

Praca domowa

Rozwiąż krzyżówkę z Polecenia na str. 187.

Rozwiązania zadań i poleceń

Polecenie

str. 186

∆U = Q – W,

∆U = W,

∆U = Q.
Polecenie

str. 187

1. Potencjalna, 2. Termodynamika, 3. Przyrost, 4. Turbina, 5. Delta, 6. Prędkość, 7. Dodatni, 8. Wrzenie, 9.
Ujemny, 10. Wzrośnie, 11. Masa, 12. Moli, 13. Avogadra, 14. Temperatura, 15. Kinetyczna, 16. Ciśnienie,
17. Ciepło.
Rozwiązanie krzyżówki:

energia wewnętrzna.

Pytania do ucznia

1. Podaj określenie energii wewnętrznej układu.
2. Wymień sposoby zmiany energii wewnętrznej układu.
3. Podaj dwa przykłady zmiany energii wewnętrznej układu i zapisz dla nich I zasadę termo-

dynamiki.

4. Zapisz wzór na obliczenie ilości ciepła i wyjaśnij symbole literowe we wzorze.
5. Oblicz wartość pracy wykonanej podczas izobarycznego sprężania gazu, jeżeli pod ciśnieniem

Pa objętość zmieniła się od 0,02 m

do 0,05 m

1. Wymień od jakich wielkości fizycznych zależy energia wewnętrzna układu?
2. Sformułuj I zasadę termodynamiki.
3. Podaj dwa przykłady zmiany energii wewnętrznej układu i zapisz dla nich I zasadę termodynamiki.
4. Zapisz wzór na wartość pracy w przemianie izobarycznej i wyjaśnij symbole literowe we wzorze.
5. Oblicz ilość ciepła potrzebną do zagotowania 1litra wody o temperaturze 17°C. Ciepło właściwe

ody wynosi 4 200 .

33. II zasada termodynamiki

Cel zasadniczy lekcji

Budowa i zasada działania silników cieplnych.

Cele operacyjne

Scenariusz lekcji

Aktualizacja wiedzy uczniowskiej (2 min)

Uczniowie formułują I zasadę termodynamiki. Przypominają umowę odnośnie znaków ciepła i pracy.
Organizowanie sytuacji problemowej (3 min)
Nauczyciel formułuje cel lekcji. Podaje określenie silnika cieplnego. Dokonuje klasyfikacji silników
cieplnych.

Opracowanie nowego materiału (35 min)

Uczniowie zapoznają się z rysunkiem na str. 188. Nauczyciel tłumaczy budowę i zasadę działania silni-
ka cieplnego. Uczniowie określają znak ciepła pobranego i oddanego. Zapisują wzór na pracę.
Nauczyciel formułuje II zasadę termodynamiki.
Nauczyciel wprowadza pojęcie sprawność silnika cieplnego i zapisuje wzór na sprawność silnika
cieplnego.
Uczniowie ustalają wartości sprawności silnika wyrażone procentowo i za pomocą ułamka. Odpowiada-
ją na pytanie: Co to znaczy, że sprawność silnika wynosi np. 15%? Nauczyciel formułuje II zasadę ter-
modynamiki

w innej postaci. Uczniowie rozwiązują Zadanie przykładowe na str. 189 i interpretują wynik

rozwiązania zadania. Uczniowie rozwiązują oba Zadania do samodzielnego rozwiązania na str. 189. Na-
uczyciel opowiada o silniku Carnota. Wprowadza wzór na sprawność silnika w zależności od temperatu-
ry grzejnicy i chłodnicy. Uczniowie zauważają, że wzór ten jest prawdziwy wyłącznie w skali Kelvina, gdyż
w mianowniku ułamka nie może być zera. Uczniowie przypominają, jak przelicza się stopnie Celsjusza
na kelwiny. Przeliczają temperaturę 127°C na kelwiny. Rozwiązują Zadanie przykładowe ze str. 190. Inter-
pretują otrzymany wynik. Rozwiązują Zadania do samodzielnego rozwiązania na str. 191.
Nauczyciel jako ciekawostkę może opowiedzieć o perpetuum mobile I i II rodzaju.

Utrwalenie nowego materiału (5 min)

Nauczyciel pyta: Ile zasad dynamiki poznaliście na lekcjach fizyki? Są jeszcze dwie, ale o nich nie
będziemy się uczyć. Przypomnijcie treść obu poznanych zasad termodynamiki. Zapiszcie je w postaci

Poziom podstawowy

Uczeń potrafi:

•

wyjaśnić pojęcie silnik cieplny (B),

•

wymienić rodzaje silników cieplnych (A),

•

sformułować II zasadę termodynamiki (dwie
postacie) (A),

•

podać wzór na sprawność silnika (dwie postacie) (A),

•

podać symbol literowy sprawności silnika (A),

•

posługiwać się pojęciem praca użyteczna (B),

•

podać wzór umożliwiający przeliczanie stopni
Celsjusza na kelwiny (A).

•

opisać zasadę działania silników cieplnych (B),

•

zinterpretować wartość sprawności silnika
(przedział 0-1 lub 0-100%) (B),

•

przeliczyć temperaturę w skali Celsjusza na kelwiny (C),

•

porównywać sprawności silników przy różnych
temperaturach zbiorników ciepła (C).

Poziom ponadpodstawowy

Uczeń potrafi:

•

obliczyć sprawność silnika, pracę użyteczną,
ciepło pobrane z grzejnicy, ciepło oddane do
chłodnicy (C),

•

przekształcić wzór na sprawność silnika cieplnego
w celu obliczenia temperatury grzejnicy lub
chłodnicy (C),

•

uzasadnić, dlaczego we wzorze na sprawność
temperatura musi być wyrażona w kelwinach (D).

wzorów. Dla osób zainteresowanych otrzymaniem wyższej oceny przedstawię dowód II zasady termo-
dynamiki: jeżeli T

→ T

, to

∆T → 0, to

→ 0, czyli takie urządzenie nie działa.

Praca domowa

Silniki cieplne są wysoce nieekonomicznymi urządzeniami wytwarzającymi energię mechaniczną. Po-
szukaj w dostępnych ci materiałach informacji o alternatywnych źródłach energii.

Rozwiązania zadań i poleceń

Zadania do samodzielnego rozwiązania

str. 189

1. Odpowiedź:

Silnik wykonuje pracę 20 kJ, jego sprawność wynosi 66,6(6)%.

Odpowiedź: Silnik pobiera 1428,67 J ciepła, jego praca wynosi 428,67 J.

Zadania do samodzielnego rozwiązania

str. 191

Odpowiedź: Temperatura chłodnicy wynosi 302,5 K, czyli 29,5°C.

Odpowiedź: Sprawność tego silnika jest równa 75%.

Pytania do ucznia

1. Sformułuj II zasadę termodynamiki.
2. Zapisz wzór na obliczanie sprawności silnika cieplnego (w funkcji temperatur).
3. Opisz budowę silnika cieplnego.
4. Co to znaczy, że sprawność lokomotywy wynosi 15%? Podaj sprawność tego silnika w postaci

ułamka właściwego.

5. Oblicz sprawność silnika cieplnego, jeżeli w jednym cyklu pobiera on z grzejnicy 3 kJ, wykonu-

jąc pracę 1000 J.

1. Sformułuj II zasadę termodynamiki.
2. Zapisz wzór na obliczanie sprawności silnika cieplnego (w funkcji ciepła).
3. Opisz zasadę działania silnika cieplnego.
4. Co to znaczy, że sprawność silnika samochodu wynosi 32%? Podaj sprawność tego silnika w po-

staci ułamka właściwego.

5. Oblicz sprawność silnika cieplnego, jeżeli różnica temperatur grzejnicy i chłodnicy wynosi 100 K.

Temperatura grzejnicy jest równa 400 K.

Sprawdziany

Przedstawiamy Państwu propozycje sprawdzianów z fizyki. Proponowane przez nas zadania są dosto-
sowane do treści podręcznika Andrzeja Melsona Fizyka 1. Zasadnicza szkoła zawodowa. Zadania zo-
stały zebrane w osiemnaście sprawdzianów, ułożonych zgodnie z działami podręcznika.
Każdy sprawdzian przygotowaliśmy w dwóch wariantach – dla grupy A i B. Czas przeznaczony na
jego napisanie przewidzieliśmy na około 20–30 min. Zadania ułożyliśmy tak, aby uczeń, rozpoczyna-
jąc od najłatwiejszych, pod koniec każdego sprawdzianu miał możliwość rozwiązania bardziej złożo-
nych problemów. Przy każdym zadaniu znajduje się liczba punktów przyznawana za poprawną odpo-
wiedź oraz propozycja ocen. Na końcu Przewodnika załączyliśmy odpowiedzi.
Zaproponowane przez nas zadania kładą nacisk na umiejętności.
Przy opracowaniu sprawdzianów wykorzystaliśmy nasze doświadczenia zdobyte podczas pracy w szko-
le. Pytania i zadania są dostosowane do możliwości uczniów szkół zawodowych. Możecie Państwo
wykorzystać nasze sprawdziany w całości, jak również potraktować je jako propozycje i na ich podsta-
wie tworzyć własne.
Mamy nadzieję, że ułatwią one Państwu pracę i będą cenną pomocą w sprawdzaniu opanowania przez
uczniów umiejętności podstawowych i ponadpodstawowych na lekcjach fizyki.

Wiadomości wstępne

Grupa A

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. W prognozie pogody często słyszymy, że ciśnienie atmosferyczne wynosi 1000 hPa.

Wartość tego ciśnienia wyrażona w paskalach wynosi:

A) 10 Pa,

B) 100 Pa,

C) 100 000 Pa,

D) 1 000 000 Pa.

2. Na rysunku przedstawiono dwa wektory: a

→

i b

→

. Wpisz dwie podobne cechy tych

wektorów.

.........................................................

3. Pewne wyrażenie algebraiczne zapisano w postaci: . Wyznacz z niego x i z.

4. Uzupełnij tabelę według wzoru w zaznaczonym wierszu.

Wielkość fizyczna

Jednostka

nazwa

symbol

nazwa

symbol

Natężenie prądu

amper

Długość

5. Większość symboli oznaczających wielkości fizyczne utworzono z ich angielskich nazw.

Uporządkuj za pomocą strzałek zapisy w tabeli (patrz przykład).

Nazwa polska

Nazwa angielska

Symbol wielkości

energia

power

praca

energy

moc

force

siła

work

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 3

Wiadomości wstępne

Grupa B

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. 100 mA w amperach to:

A) 0,1 A,

B) 10 A,

C) 1000 A,

D) 100 000 A.

2. Na rysunku przedstawiono dwa wektory: a

→

i b

→

. Wpisz dwie podobne cechy tych

wektorów.

.........................................................

3. Pewne wyrażenie algebraiczne zapisano w postaci: a = b · c. Wyznacz z tego wyraże-

nia b i c.

4. Uzupełnij tabelę według wzoru w zaznaczonym wierszu.

Wielkość fizyczna

Jednostka

nazwa

symbol

nazwa

symbol

Natężenie prądu

amper

Temperatura

5. Większość symboli oznaczających wielkości fizyczne utworzono z ich nazw angielskich.

Uporządkuj za pomocą strzałek zapisy w tabeli (patrz przykład).

Nazwa polska

Nazwa angielska

Symbol wielkości

energia

work

praca

energy

opór

pressure

ciśnienie

resistance

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 3

Ruch jednostajny prostoliniowy

Grupa A

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. W jakim ruchu prędkość chwilowa równa jest prędkości średniej?

2. Opisz przykład, gdy to samo ciało względem jednego układu odniesienia znajduje się

w ruchu, a względem innego układu odniesienia – w spoczynku.

3. Przelicz jednostki prędkości.

108 =..................................................................................................=

15 =...................................................................................................=

4. Opisz dwoma zdaniami wykres.

...................................................................

5. Oblicz drogę w metrach, jaką przejedzie samochód jadący ruchem jednostajnym pro

stoliniowym z prędkością 72 w czasie 5 min.

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 4

Ruch jednostajny prostoliniowy

Grupa B

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Podaj przykład ruchu jednostajnego prostoliniowego.

2. Opisz przykład, gdy to samo ciało względem jednego układu odniesienia znajduje się

w ruchu, a względem innego układu odniesienia – w spoczynku.

3. Przelicz jednostki prędkości.

72 =..................................................................................................=

25 =...................................................................................................=

4. Opisz dwoma zdaniami wykres.

...................................................................

5. Oblicz czas (w sekundach), w jakim samochód jadący ruchem jednostajnym prostoli-

niowym z prędkością 108 przebędzie drogę 0,1 km.

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 4

Ruch jednostajnie zmienny

Grupa A

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Wskaż prawidłową jednostkę przyśpieszenia.

2. Zapisz wzór na wysokość i prędkość końcową w spadaniu swobodnym, jeżeli znany jest

czas spadku.

h =

końcowa

3. Naszkicuj wykres zależności prędkości od czasu w ruchu jednostajnie opóźnionym.

4. Ciało rzucono pionowo w górę z prędkością początkową 10 m/s. Na jaką wysokość

doleciało po czasie 1 s. Przyjmij wartość przyśpieszenia ziemskiego 10 m/s

5. Samochód rusza z miejsca z przyśpieszeniem 2 m/s

. Oblicz wartość prędkości samo-

chodu pod koniec piątej sekundy ruchu i drogę, jaką przejedzie w ciągu pięciu pierw-
szych sekund ruchu.

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 4

Ruch jednostajnie zmienny

Grupa B

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Wskaż prawidłową jednostkę prędkości.

2. Zapisz wzór na wysokość i prędkość początkową w rzucie pionowym w górę.

h = v

początkowa

3. Naszkicuj wykres zależności prędkości od czasu w ruchu jednostajnie przyśpieszonym

z prędkością początkową równą 0.

4. Ciało spada swobodnie przez 2 sekundy. Oblicz, z jakiej wysokości to ciało spada.

Przyjmij wartość przyśpieszenia ziemskiego 10 m/s

5. Rowerzysta rusza z miejsca z przyśpieszeniem 0,5 m/s

. Oblicz wartość prędkości tego

rowerzysty pod koniec czwartej sekundy ruchu i drogę, jaką przejedzie w ciągu czte-
rech pierwszych sekund ruchu.

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 4

Zasady dynamiki Newtona

Grupa A

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Jednostka pędu zapisana za pomocą jednostek podstawowych układu SI to:

A) kg ·

B) kg ·

D) kg ·

2. Zapisz wzór na masę i wartość siły wynikający z II zasady dynamiki Newtona.

m =

F =

3. Lodołamacz o masie M poruszający się z prędkością v uderza w górę lodową o masie

m i pcha ją przed sobą. Zakładając, że zderzenie jest niesprężyste, zapisz za pomocą
symboli M, m, v wzór wyznaczający prędkość u układu góra-lodołamacz. Wykonaj od-
powiedni rysunek.

4. Na rysunku przedstawiono dwie siły działające w jednej płaszczyźnie na przesuwaną

skrzynię. Oblicz wartość siły wypadkowej i określ cechy jej wektora.

5. Oblicz wartość prędkości poruszającego się ciała, jeżeli jego masa wynosi 2 kg, a pęd

przyjmuje wartość 40 kg · .

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 3

0 – 2

Zasady dynamiki Newtona

Grupa B

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Jednostką siły jest niuton. Możemy ją zapisać za pomocą jednostek podstawowych

układu SI jako:

A) kg ·

B) kg ·

D) kg ·

2. Zapisz wzór na masę i prędkość ciała po przekształceniu wzoru na pęd.

m =

v =

3. Na poruszające się poziomo sanki o masie m i prędkości v położono z góry masę M.

Zapisz zależność, za pomocą której będziesz mógł wyznaczyć prędkość u układu san-
ki-masa. Wykonaj odpowiedni rysunek.

4. Na rysunku przedstawiono dwie siły działające w jednej płaszczyźnie na przesuwaną

skrzynię. Oblicz wartość siły wypadkowej i określ cechy jej wektora.

5. Oblicz wartość przyśpieszenia piłki futbolowej o masie 0,5 kg, jeżeli działa na nią siła

o wartości 20 N.

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 3

0 – 2

Wpływ sił na ruch ciał

Grupa A

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Pasażer siedzący w samochodzie gwałtownie odchylił się w prawo. Oznacza to, że sa-

mochód:

A) skręcił w prawo,

B) skręcił w lewo,

C) ruszył do przodu,

D) zahamował.

2. Podaj definicję okresu ruchu ciała, podaj symbol i jednostkę tej wielkości.

3. Oblicz wartość siły tarcia narciarza o masie 90 kg poruszającego się po śniegu, jeżeli

współczynnik tarcia nart o śnieg wynosi 0,02.

4. Samochód rusza z miejsca i po 2 sekundach osiąga prędkość 10 m/s. Oblicz wartość

siły bezwładności działającej na kierowcę, którego masa wynosi 70 kg.

5. Oblicz wartość prędkości liniowej końca wskazówki minutowej zegara na ratuszu, jeżeli

długość tej wskazówki wynosi 50 cm. Przyjmij wartość

równą 3.

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 3

Wpływ sił na ruch ciał

Grupa B

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Pasażer siedzący w samochodzie gwałtownie odchylił się w lewo. Oznacza to, że sa-

mochód:

A) skręcił w prawo,

B) skręcił w lewo,

C) ruszył do przodu,

D) zahamował.

2. Podaj definicję częstotliwości ruchu ciała, podaj symbol i jednostkę tej wielkości.

3. Oblicz wartość siły tarcia sanek o całkowitej masie 20 kg po śniegu, jeżeli współczynnik

tarcia płóz sanek o śnieg wynosi 0,15.

4. Samochód jadący z prędkością 25 m/s zaczął hamować i zatrzymał się po 2 sekun-

dach. Oblicz wartość siły bezwładności działającej na kierowcę tego samochodu, któ-
rego masa wynosi 90 kg.

5. Oblicz wartość prędkości końca wskazówki sekundowej o długości 2 cm. Przyjmij war-

tość

równą 3.

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 3

Energia mechaniczna

Grupa A

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Znając energię potencjalną i masę ciała, wysokość możemy obliczyć ze wzoru:

A) , B) ,

C) ,

D) .

2. Przekształć wzór na pracę tak, aby otrzymać wzór na siłę i przemieszczenie.

F =

∆r =

3. Wciągarka o mocy 800 W pracuje 600 s. Oblicz, jaką wykonuje ona pracę.

4. Na wysokości 1000 m nad Ziemią przelatuje szybowiec z prędkością 100 m/s. Oblicz

całkowitą energię mechaniczną tego szybowca, jeżeli jego masa wynosi 600 kg.

5. Oblicz prędkość początkową kamienia wyrzuconego pionowo w górę z wysokości 1 m,

jeżeli kamień ten doleciał na wysokość 10 m (licząc od podłoża).

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 3

potencjalna

Energia mechaniczna

Grupa B

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Znając energię kinetyczną i masę ciała, prędkość możemy obliczyć ze wzoru:

A) ,

B) ,

C) ,

D) .

2. Przekształć wzór na moc tak, aby otrzymać wzór na pracę i czas.

W =

∆t =

3. Robotnik pcha skrzynię ze średnią siłą 400 N na odległość 20 m. Oblicz pracę, jaką

wykonuje robotnik.

4. Na wysokości 10 m nad Ziemią przelatuje gołąb z prędkością 5 m/s. Oblicz całkowitą

energię mechaniczną tego gołębia, jeżeli jego masa wynosi 0,2 kg.

5. Z wysokości 10 m puszczono swobodnie kamień. Oblicz prędkość tego kamienia po

przebyciu drogi 3 m.

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

kinetyczna

√

kinetyczna

√

kinetyczna

√

kinetyczna

√

0 – 1

0 – 2

0 – 3

Pole grawitacyjne

Grupa A

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Jednostka stałej grawitacji G to:

A) ,

B) ,

C) ,

D) .

2. Zapisz, czym się różnią i w czym są podobne dwie wielkości fizyczne: natężenie pola

grawitacyjnego i przyśpieszenie grawitacyjne.

3. Na Księżycu przyśpieszenie grawitacyjne jest sześć razy mniejsze niż na Ziemi. Podaj

wartość tego przyśpieszenia i oblicz ciężar kosmonauty o całkowitej masie 120 kg sto-
jącego na powierzchni Księżyca.

4. Co to znaczy, że pole grawitacyjne jest polem zachowawczym?

5. Narysuj linie pola centralnego i zapisz, w jakim przypadku pole grawitacyjne możemy

uważać za pole centralne.

............................................................................

rysunek

............................................................................

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 3

N·kg

N·m

Pole grawitacyjne

Grupa B

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Wyznaczając z prawa powszechnego ciążenia stałą grawitacji G, otrzymamy:

A) ,

B) ,

C) ,

D) .

2. Podaj interpretację geometryczną pracy.

3. Ciężar pojazdu kosmicznego na Marsie wynosi 7400 N. Oblicz ciężar tego pojazdu na

Ziemi. Przyśpieszenie grawitacyjne na Marsie jest 2,7 razy mniejsze niż na Ziemi.

4. Podaj przykład potwierdzający zachowawczość pola grawitacyjnego.

5. Narysuj linie pola jednorodnego i zapisz, w jakim przypadku pole grawitacyjne może-

my uważać jako pole jednorodne.

............................................................................

rysunek

............................................................................

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 2

0 – 3

FMm

Astronomia

Grupa A

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Jedna z planet gazowych to:

A) Merkury,

B) Uran,

C) Wenus,

D) Mars.

2. Faza, w której Księżyc wygląda jak wielka biała kula, to:

A) nów,

B) I kwadra,

C) pełnia,

D) II kwadra.

3. Aby doszło do zaćmienia Słońca, K – Księżyc, Z – Ziemia, S – Słońce muszą być usta-

wione w kolejności:

A) K-S-Z,

B) Z-S-K,

C) S-Z-K,

D) Z-K-S.

4. Według teorii geocentrycznej centralne miejsce w naszym układzie planetarnym zaj-

mował obiekt astronomiczny o nazwie:

A) Słońce,

B) Księżyc,

C) Ziemia,

D) Merkury.

5. W Australii kalendarzowa zima rozpoczyna się w:

A) marcu,

B) czerwcu,

C) wrześniu,

D) grudniu.

6. W tabeli znajdują się zdania prawdziwe i fałszywe. Dokonaj oceny tych zdań, wpisując

do drugiej kolumny PRAWDA lub FAŁSZ.

Zdania

PRAWDA/FAŁSZ

Obrót Ziemi wokół własnej osi trwa rok.

W Polsce średnia temperatura w danym miesiącu zależy od kąta
padania promieni słonecznych.

Planetą najbliższą Słońcu jest Mars.

Pulsar to nazwa gwiazdy, która umiera.

Pierwsza prędkość kosmiczna zwana jest inaczej prędkością ucieczki.

Mirosław Hermaszewski był pierwszym Polakiem, który stanął
na Księżycu.

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 6

0 – 1

Astronomia

Grupa B

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Planetą gazową nie jest:

A) Saturn,

B) Uran,

C) Pluton,

D) Jowisz.

2. Faza, w której Księżyc jest niewidoczny, to:

A) nów,

B) I kwadra,

C) pełnia,

D) II kwadra.

3. Aby doszło do zaćmienia Księżyca, K – Księżyc, Z – Ziemia, S – Słońce muszą być

ustawione w kolejności:

A) K-S-Z,

B) Z-S-K,

C) S-Z-K,

D) Z-K-S.

4. Według teorii heliocentrycznej centralne miejsce w naszym układzie planetarnym zaj-

muje obiekt astronomiczny o nazwie:

A) Słońce,

B) Księżyc,

C) Ziemia,

D) Mars.

5. W Australii kalendarzowe lato rozpoczyna się w:

A) marcu,

B) czerwcu,

C) wrześniu,

D) grudniu.

6. W tabeli znajdują się zdania prawdziwe i fałszywe. Dokonaj oceny tych zdań, wpisując

do drugiej kolumny PRAWDA lub FAŁSZ.

Zdania

PRAWDA/FAŁSZ

Obieg Ziemi wokół Słońca trwa 24 godziny.

W Polsce średnia temperatura w danym miesiącu zależy od kąta
nachylenia osi Ziemi do płaszczyzny jej obiegu wokół Słońca.

Planeta między Wenus a Marsem to Merkury.

Supernowa to nazwa rodzącej się gwiazdy.

Druga prędkość kosmiczna zwana jest inaczej prędkością ucieczki.

Neil Armstrong to pierwszy człowiek, który wyleciał w przestrzeń
kosmiczną.

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 6

0 – 1

Termodynamika

Grupa A

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Temperatura –20°C po przeliczeniu na kelwiny ma wartość:

A) około 20 K,

B) około 253 K,

C) około 273 K,

D) około 293 K.

2. Zapisz trzy cechy fizyczne gazów:

•

...........................................................................................................

•

...........................................................................................................

•

...........................................................................................................

3. Zapisz równanie Clapeyrona dla jednego mola gazu i przekształć go tak, aby można

było obliczyć ciśnienie.

4. Gaz o objętości 0,03 m

znajdujący się pod ciśnieniem 100 kPa, został poddany prze-

mianie izotermicznej. Ciśnienie gazu zmniejszyło się do 70 kPa. Oblicz objętość gazu
pod tym ciśnieniem.

5. Silnik cieplny pobiera ze źródła 1000 J ciepła, a oddaje do chłodnicy 750 J ciepła.

Oblicz, jaką ten silnik wykonuje pracę użyteczną i jaka jest jego sprawność.

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

0 – 1

0 – 3

0 – 2

0 – 3

0 – 1

0 – 3

0 – 2

0 – 3

Termodynamika

Grupa B

Imię i nazwisko

...............................................................

klasa ..................

Numer w dzienniku ....................

ocena ................

1. Temperatura –5°C po przeliczeniu na kelwiny ma wartość:

A) około 5 K,

B) około 268 K,

C) około 273 K,

D) około 278 K.

2. Zapisz trzy cechy fizyczne cieczy:

•

...........................................................................................................

•

...........................................................................................................

•

...........................................................................................................

3. Zapisz równanie Clapeyrona dla jednego mola gazu i przekształć go tak, aby można było obliczyć

objętość.

4. Gaz o objętości 0,01 m

i temperaturze 280 K został poddany przemianie izobarycznej. Objętość

gazu wzrosła do 0,015 m

. Oblicz, w jakiej temperaturze znalazł się ten gaz.

5. Źródło ciepła pewnego silnika ma temperaturę 1000 K. Chłodnica ma temperaturę cztery razy

mniejszą. Oblicz temperaturę tej chłodnicy i sprawność tego silnika.

0–3 ndst

4–5 dop

6–7 dst

8–9 db

10–11 bdb

Odpowiedzi do sprawdzianów

Wiadomości wstępne. Grupa A

1. C.
2. Kierunek, punkt przyłożenia.
3. x = yz; z = x/y.
4. Długość, l, metr, m.

Czas, t, sekunda, s.
Masa, m, kilogram, kg.

5. Praca

→ work → W.

Moc

→ power → P.

Siła

→ force → F.

Wiadomości wstępne. Grupa B

1. A.
2. Wartość, punkt przyłożenia.
3. b = a/c; c = a/b.
4. Temperatura, T, kelwin, K.

Czas, t, sekunda, s.
Masa, m, kilogram, kg.

5. Praca

→ work → W.

Opór

→ resistance → R.

Ciśnienie

→ pressure → p.

Ruch jednostajny prostoliniowy. Grupa A

1. W ruchu jednostajnym prostoliniowym.
2. Względem pasażerów jadących z nami windą nie poruszamy się, natomiast względem ludzi stoją-

cych na piętrze jesteśmy w ruchu.

3. 30 m/s; 54 km/s.
4. Jest to wykres zależności prędkości od czasu. Prędkość nie zmienia się w czasie, czyli mamy do

czynienia z ruchem jednostajnym.

5. 6 000 m.

Ruch jednostajny prostoliniowy. Grupa B

1. Ruch tramwaju między przystankami na prostym odcinku drogi.
2. Względem osoby zjeżdżającej z nami na sankach nie poruszamy się, natomiast względem tych, co

podchodzą pod górę poruszamy się.

3. 20 m/s; 90 km/s.
4. Jest to wykres zależności drogi od czasu. Droga zmienia się proporcjonalnie w czasie, czyli mamy

do czynienia z ruchem jednostajnym.

5. 3,33 s.

Ruch jednostajnie zmienny. Grupa A

1. B.
2. h = (g · (

∆t)

)/2; v

końcowa

= g ·

∆t.

3. Patrz wykresy na stronie 56 w podręczniku.
4. 5 m.
5. v = 10 m/s, s = 25 m.

Ruch jednostajnie zmienny. Grupa B

1. A.
2. h = v

początkowa

∆t – (g · (∆t)

)/2, v

początkowa

= g ·

∆t.

3. Patrz wykresy na stronie 56 w podręczniku.
4. 20 m.
5. v = 2 m/s, s = 4 m.

Zasady dynamiki Newtona. Grupa A

1. D.
2. m = F/a, F = m · a.

3. u = Mv/(M + m), rysunek analogiczny do rysunku na stronie 67 w podręczniku.
4. Wektor siły o wartości 50 N skierowany na południowy wschód.
5. 20 m/s.

Zasady dynamiki Newtona. Grupa B

1. B.
2. m = p/v, v = p/m.
3. u = mv/(M + m), rysunek analogiczny do rysunku na stronie 67 w podręczniku.
4. Wektor siły o wartości 100 N skierowany na północny zachód.
5. 40 m/s

Wpływ sił na ruch ciał. Grupa A

1. B.
2. Okres to czas jednego pełnego obrotu. T [s].
3. 18 N.
4. 350 N.
5. v = 1/1200 m/s.

Wpływ sił na ruch ciał. Grupa B

1. A.
2. Częstotliwość określa liczbę obrotów w jednostce czasu, to odwrotność okresu. f [1/s].
3. 30 N.
4. 1125 N.
5. 0,002 m/s.

Energia mechaniczna. Grupa A

1. D.
2. F = W/

∆r, ∆r = W/F.

3. 480 kJ.
4. 9 MJ.
5. 13,4 m/s.

Energia mechaniczna. Grupa B

1. C.
2. W = P · t, t = W/P.
3. 8000 J.
4. 22,5 J.
5. 7,75 m/s.

Pole grawitacyjne. Grupa A

1. B.
2. Przyśpieszenie grawitacyjne określa cechę ciała poruszającego się w danym punkcie przestrzeni.

Natężenie pola grawitacyjnego charakteryzuje punkt w przestrzeni.

3. g

≈

1,66 m/s

, Q = 199,2 N.

4. Praca wykonana w polu grawitacyjnym nie zależy od drogi lecz od przemieszczenia ciała.
5. Patrz rysunek na stronie 130 w podręczniku. W skali, w której posługujemy się większymi odległo-

ściami pole ziemskie traktujemy jako pole centralne.

Pole grawitacyjne. Grupa B

1. C.
2. Praca jest równa polu figury pod wykresem zależności siły od przemieszczenia.
3. około 20 kN.
4. Praca jaką wykonujemy w polu grawitacyjnym na drodze z Krakowa do Poznania jest taka sama

niezależnie od tego czy pojedziemy przez Warszawę, czy przez Katowice.

5. Patrz rysunek na stronie 130 w podręczniku. Kiedy bierzemy pod uwagę niewielki obszar Ziemi, w

przybliżeniu płaski, wówczas ziemskie pole grawitacyjne traktujemy jako jednorodne.

Astronomia. Grupa A

1. B.
2. C.
3. D.

4. C.
5. B.
6. Od góry: fałsz, prawda, fałsz, prawda, fałsz, fałsz.

Astronomia. Grupa B

1. C.
2. A.
3. C.
4. A.
5. D.
6. Od góry: fałsz, prawda, fałsz, fałsz, prawda, fałsz.

Termodynamika. Grupa A

1. B.
2. Gazy są ściśliwe i rozprężliwe, nie mają swojego kształtu – wypełniają całą wolną przestrzeń. Ich

cząsteczki poruszają się z dużymi prędkościami i są od siebie znacznie oddalone.

3. pV/T = R, p = RT/V.
4. 0,043 m

5. W = 250 J,

= 0,25.

Termodynamika. Grupa B

1. B.
2. Ciecze mają swoją objętość – nie są ściśliwe, nie mają kształtu – przyjmują kształt naczynia, ich

cząsteczki oddziałują ze sobą słabiej niż w ciałach stałych, ale poruszają się szybciej niż cząsteczki
budujące ciała stałe.

3. pV/T = R, V = RT/p.
4. 420 K.
5. T

chłodnicy

= 250 K,

= 0,75.

Uwagi do podręcznika

W nowej wersji podręcznika, uwzględniającej uwagi recenzentów, znajdą się następujące zmiany:
Na stronie 11 w objaśnieniu do rebusu 3 zrezygnuję z potocznej definicji grawitacji na rzecz bardziej
precyzyjnej, czyli będzie: (dziedzina zjawisk fizycznych, z których najważniejsze dotyczy wzajemnego
przyciągania się ciał).
Na stronie 18 postanowiłem uporządkować wykład na temat układu współrzędnych i układu odniesie-
nia. Zamiast podpunktu Układ współrzędnych napiszę Układ odniesienia, a w nim zmodyfikuję 2 i 3
zdanie, czyli będzie: Często układ odniesienia będziemy nazywać odizolowanym, odosobnionym lub
izolowanym. Jest to układ fizyczny, który nie wymienia energii z otoczeniem.
Na stronie 26 w pierwszym wierszu zamiast najbardziej napiszę: bardziej dokładnym przyrządem, opi-
sując suwmiarkę.
Chcąc maksymalnie uprościć wykład, w podręczniku starałem się ograniczyć do niezbędnego mini-
mum zapis wektorowy. Dlatego w definicjach zarówno prędkości, jak i przyśpieszenia pisałem tylko
o wartościach wielkości. Recenzenci polecili zrezygnować z aż takiego uproszczenia. Na stronie 35
w definicji prędkości dodam zdanie, iż: Prędkość jest wielkością wektorową. A dalej: Wartość prędko-
ści średniej jest to stosunek drogi do czasu, w którym ta droga została przebyta. Na stronie 44 zdecydo-
wałem się dodać informację tuż nad ramką, że: Przyśpieszenie jest wielkością wektorową. Zaś w samej
definicji przyśpieszenia (w ramce) jako konsekwencję tego zdania napiszę: Wartość przyśpieszenia
definiujemy jako zmianę ( przyrost) wartości prędkości ciała do czasu.
Na stronie 52 zostanie usunięte polecenie, a ostatnie trzy wiersze zostaną zmodyfikowane: W ruchu
tym, zamiast określenia przyśpieszenie, często używamy terminu opóźnienie i liczymy je ze wzoru:

początkowa

– v

końcowa

∆t

Na wykresie widzimy, że prędkość maleje jednostajnie w czasie. Te dwie cechy ruchu powodują, że
nazywamy go w fizyce ruchem jednostajnie opóźnionym. Zarówno ruch jednostajnie przyśpieszony, jak
i ruch jednostajnie opóźniony zaliczamy do ruchów jednostajnie zmiennych.
Taka definicja przyśpieszenia pozwala zrezygnować z uwagi na stronie 53. Konsekwencją powyższej
definicji będzie też nieco inne rozwiązanie Zadania przykładowego ze strony 54. Napiszę zatem:

Przyjmując taką definicję przyśpieszenia, zrezygnuję na stronie 56 z wykresów zależności przyśpie-
szenia od czasu dla ruchów jednostajnie zmiennych, a w miejscu dwóch ostatnich wierszy napiszę:
a

≠ 0 – ruch jednostajnie zmienny. Na stronie 57 w drugim zdaniu Polecenia 3 pominę wyraz ujemne.

Na stronie 61 w podpunkcie drugim napiszę: Piłka porusza się z przyśpieszeniem ziemskim, ale tym
razem prędkość piłki maleje do zera, więc porusza się ona ruchem jednostajnie opóźnionym z opóźnie-
niem o wartości g = 10 m/s

Na rysunku na stronie 70 pokazano siłę działającą na sanki. Celowym zabiegiem było umieszczenie
punktu przyłożenia tej siły nie w środku masy. Uczniowie często będą się spotykać właśnie z takim
sposobem rysowania wektorów. Zmiany wymaga zapis w ostatnim wierszu tabeli na stronie 71 na
następujący: Początek wektora wskazuje miejsce przyłożenia siły. Często skutek działania siły jest taki
sam, jaki byłby wtedy, gdyby była ona przyłożona w środku masy. Dlatego punkt przyłożenia siły umow-
nie zaznacza się w środku masy (ciała traktujemy jako punkty materialne).
Na stronie 74 w ramce dotyczącej II zasady dynamiki wykreślę pierwszy nawias: wypadkowa sił jest
różna od zera, ale stała.
Doprecyzowania wymaga rysunek na stronie 76 – pokażę moment tuż po odbiciu piłeczki od rakiety
tenisowej.
Tuż nad wzorem na siłę tarcia wykreślę z definicji, zostanie zatem: Zależy ona od siły nacisku (N) i współ-
czynnika tarcia (f).

Na stronie 89 w czwartym zdaniu Przykładu napiszę: Co się dzieje? Czyżby działała jakaś siła? A w od-
powiedzi na te pytania napiszę w czwartym wierszu od dołu: Na nas znajdujących się w tym układzie
działa pozorna siła.
W trakcie całego wykładu lekcji 15 i 16, tam, gdzie jest mowa o energii potencjalnej sprecyzuję nazwę,
pisząc: energia potencjalna ciężkości.
Na stronie 101 zmienię zadanie na następujące:

I A

NRG

PTNCJLN

ZLŻD

WSKŚC

Na stronie 108 wykład o pracy nieco zmodyfikuję, czyli będzie: W życiu codziennym o pracy mówimy
zawsze wtedy, gdy wykonywana jest jakakolwiek czynność. W fizyce pracą jest wielkość fizyczna, która
pojawia się tylko wówczas, gdy na ciało działa siła i w trakcie jej działania jej punkt przyłożenia się
przemieszcza – w wyniku odkształcenia się podlegającego działaniu siły ciała (np. wydłużenia spręży-
ny) lub przemieszczenia się całego ciała. Ograniczmy się do drugiej sytuacji – możemy w uproszczeniu
powiedzieć, że aby nad ciałem została wykonana praca, musi zadziałać na nie siła i pod działaniem tej
siły ciało musi się przemieścić.
Przykład 2 na stronie 108 należy uzupełnić o komentarz, że meble przesuwamy po bardzo gładkiej
posadzce, więc tarcie możemy zaniedbać. Wówczas nasze mięśnie nie wykonują pracy przeciw sile

początkowa

– v

końcowa

∆t

– 0

10 s

tarcia. Ewentualnie możemy zaproponować inny przykład: Postanawiasz zrobić porządek w piwnicy.
Stawiasz na półkach słoiki z przetworami. Została ci jeszcze skrzynia pełna jabłek. Podnosisz ją z pod-
łogi, unosisz nad głowę i wtedy dochodzisz do wniosku, że górna półka nie będzie dobrym miejscem na
skrzynię. Stawiasz ją z powrotem w to samo miejsce. Mimo że czujesz zmęczenie, z punktu widzenia
fizyki nie wykonałeś pracy. Skrzynia wróciła na swoje miejsce, czyli jej przemieszczenie jest równe zero.
Całkowita praca przeciw sile grawitacji jest równa zero.
Na stronie 109 zmienię Polecenie na bardziej szczegółowe: Podczas każdej z wymienionych poniżej
czynności ciała oddziałują z pewną siłą na otoczenie. Zaznacz w odpowiednich kolumnach symbolem

, kiedy praca z fizycznego punktu widzenia jest wykonywana przez siłę, a kiedy nie jest.

Chcąc uprościć wykład na temat mocy, odwoływałem się do doświadczeń uczniów. Wynikające z tego
nieprecyzyjne i niefizyczne sformułowania w Przykładzie na str. 112 uzupełnię w następujący sposób:
Jak można wyjaśnić sens fizyczny mocy? Wyobraźmy sobie, że wasza mama, wychodząc do pracy,
prosi was o posprzątanie waszego pokoju. Wy w czasie jej nieobecności ścielicie jedynie swoje łóżko.
„Czy jest w was moc?”, albo precyzyjniej: „Z jaką mocą sprzątacie wasz pokój?” No, wydaje mi się, że
raczej z niewielką. Ale gdybyście w tym samym czasie posprzątali nie tylko cały swój pokój, ale całe
mieszkanie, na pewno pokazalibyście, że „jest w was duża moc”, czyli używając języka fizyki – pracowa-
libyście z dużą mocą.
Zmienione zostanie Zadanie przykładowe na stronie 111, czyli: Winda pracuje z mocą 9200 W. Spraw-
ność urządzenia wynosi 80%. Jaka jest moc silnika podnoszącego windę?

Dane:

= 80% = 0,8

Szukane:

silnika

= ?

windy

= 9200 W

W = E, bo praca jest miarą energii

Odpowiedź:

Moc silnika wynosi 11 500 W.

Na stronie 138 tuż pod ostatnim wzorem zmienię tekst na następujący: Na poprzednich lekcjach wy-
godnie nam było odnosić energię potencjalną do sytuacji związanej z przebywaniem ciała na powierzchni
Ziemi. Dla pola centralnego za energię potencjalną równą zero przyjmujemy energię względem ciała
umieszczonego w nieskończonej odległości od drugiej masy.
Zmianie ulegnie też zapis na stronie 147 pod odpowiedzią i stronie 148 u góry, czyli będzie: Na wszyst-
kie planety poruszające się w naszym Układzie Słonecznym działa ze strony Słońca przyciągająca siła,
która zgodnie z omówionym prawem grawitacji jest określona wzorem: .

Zakładając stałą odległość wybranego satelity od Słońca, możemy przyjąć stałą wartość siły grawitacyj-
nej działającej na niego. Satelita w ruchu po orbicie kołowej porusza się w kierunku prostopadłym do
linii pola grawitacyjnego. Nie wykonuje on ruchu ani w kierunku Słońca, który spowodowałby wzrost
wartości prędkości, ani w kierunku przeciwnym. Oznacza to, że wartość jego prędkości nie ulega zmia-
nie, a zmienia się jej kierunek. Podsumowując, można powiedzieć, że siła grawitacji zmienia w tym
przypadku jedynie kierunek wektora prędkości.
W związku z powyższym zapisem w Poleceniu 1 na stronie 148 zrezygnuję z drugiej części zadania,
czyli nie poproszę o narysowanie wektora siły bezwładności.
Na stronie 151 drugie i trzecie zdanie będą miały postać: Jak wszystkie gwiazdy, wydziela ono energię
w różnych formach, w tym świetlnej i cieplnej. Powierzchnia Słońca „wrze”, świecąc żółtym światłem.
Na stronie 161 uszczegółowię odpowiedź do zadania 2: Człowiek stojący na równiku obraca się wraz
z Ziemią z prędkością 1592 km/h. Precyzyjniej też sformułuję pierwsze Zadanie do samodzielnego roz-
wiązania: Z zadania przykładowego dowiedziałeś się, jaka jest prędkość człowieka stojącego na równi-
ku względem środka Ziemi w ruchu obrotowym.

E = P · t

użyteczna

dostarczona

użyteczna

· t

dostarczona

· t

użyteczna

dostarczona

windy

silnika

windy

silnika

9200 W

0,8

= 11 500 W

Słońca

· m

planety

Słońce–planeta

= G

Na stronie 162 zmienię definicję I prędkości kosmicznej: I prędkość kosmiczna (prędkość kołowa)
jest to prędkość zapewniająca sztucznemu satelicie krążenie wokół np. Ziemi (źródła centralnego pola
grawitacyjnego) po możliwie najmniejszej orbicie. Przy obliczaniu wartości tej prędkości przyjmuje się,
że promień tej orbity jest w przybliżeniu równy promieniowi Ziemi. Jeżeli zaniedbamy opór atmosfery,
wówczas I prędkość kosmiczna jest równa prędkości sztucznego satelity, poruszającego się wokół
Ziemi po orbicie kołowej (stąd inne określenie na I prędkość kosmiczną – prędkość kołowa). A na stro-
nie 163 zmianie ulegnie tekst dotyczący II prędkości kosmicznej: II prędkość kosmiczna (prędkość
ucieczki) jest to najmniejsza prędkość, jaką należy nadać ciału, aby mogło się ono znaleźć w przestrzeni
kosmicznej w miejscu, gdzie nie działają na niego żadne oddziaływania dodatkowe. Umownie mówi się,
że ciało to znajduje się w nieskończoności. Wartość II prędkości kosmicznej wynika z zerowania się
całkowitej energii obiektu (tzn. energii potencjalnej i kinetycznej).
Na stronie 175 zrezygnuję ze zdania drugiego. A informację tuż nad wzorem p ~ zatem jest to

zależność odwrotnie proporcjonalna, zamienię na tekst: dokładny pomiar wykazuje, że (przy ustalonej
temperaturze) ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do objętości.
Trzeci podpunkt na stronie 188 będzie miał postać: Oddanie reszty energii do zbiornika o niższej tem-
peraturze (chłodnicy).
Powyższe uwagi są uzupełnieniem erraty. Zawiera ona najważniejsze zmiany jakie pojawią się w no-
wym wydaniu podręcznika, uwzględniającym wskazówki recenzentów. Podczas pracy z posiadaną
przez Państwa wersją podręcznika warto do nich zajrzeć, by wzbogacić swoje lekcje o dodatkowe
wiadomości. Mam nadzieję, że powyższe uwagi pomogą Państwu w kontrolowaniu, dopowiadaniu
i wyjaśnianiu tego, z czym uczeń będzie miał problemy.

Autor podręcznika

1
3

N O TAT K I

Errata do podręcznika

Andrzej Melson: Fizyka 1. Zasadnicza szkoła zawodowa

Miejsce

Strona 80 wiersz 6

Strona 89 wiersz 3 od dołu

Strona 94 wiersz 12

Strona 102 wiersz 7

Strona 107 wiersz 2

Strona 121 wiersz 3

Strona 125 wiersz 1

Strona 130 pod rysunkiem

Strona 134 wiersz 2 od dołu
Strona 135 wiersz 9 i 12

Strona 134 wiersz 1 od dołu

Strona 135 wiersz 13

Strona 140 wiersz 9

Strona 149 wiersz 11

Strona 174 wiersz 18 i 22

Strona 177 krzyżówka 3 pionowo

Strona 182 wiersz 16

Strona 183 wiersz 3

Jest

jednostajnie przyśpieszonym

również działa siła

działają dwie

(inercjalnym)

kopnięta na wysokość

36 zębów

działająca

magnetycznego

przemieszczenia

przemieszczeniem

linia hiperboliczna (jest to wykres
funkcji odwrotnej proporcjalności)

nie tylko świeci, ale również

365 dni · 24 h · 3600 s

2. Co się stało z objętością balonika?
Objętość balonika ...

8 kratek

„termosu”

1 cm

Powinno być

niejednostajnym

działa pozorna siła

działają oprócz reakcji podłoża
równoważącej wypadkowy nacisk, dwie

od otoczenia

kopnięta poziomo na wysokości

38 zębów

pochodząca

grawitacyjnego

położenia

położeniem

krzywa

świecąc

365 · 24 · 3600 s

wykreślone

9 kratek

termostatu

1 cm

(przy T = const).

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Przewodnik metodyczny dla nauczyciela, grupa wiekowa 5,6 latki, zajecia wakacyjne
Frolowicz Przysiezna Moja sprawnosc i zdrowie Przewodnik metodyczny dla nauczycieli II etpu edukacji
Frolowicz Moja sprawnosc i zdrowie Przewodnik metodyczny dla nauczycieli I etpu edukacji maszynopis
Ćwiczenia i zabawy dla dzieci 3 letnich, Przewodniki metodyczne przedszkole
Rozalia Mekler, Wanda Wantuch Przewodnik metodyczny do Elementarza dla dzieci niewidomych txt
jezyki obce angielski dla rodzicow przewodnik metodyczny dedomo grzegorz spiewak ebook
Pierwsze spotkanie z rodzicami, Przewodniki metodyczne przedszkole
Przewodnik metodyczny Kwiecień
przewodnik metodyczny część 2(2)
Tropiciele Czterolatek Przewidywane osiagniecia grudzien, Przewodniki metodyczne przedszkole

więcej podobnych podstron