5.4.3 I-testi, impulsiivinen voima
|
|
- Helena Haapasalo
- 8 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 I-testi, impulsiivinen voima Seuraavassa tarkastellaan testin tuloksia ja oppilaiden antamia perusteluja. Kuvioiden lyhenteiden tulkinnassa voi käyttää apuna taulukkoa 31. TAULUKKO 31. Kuvioissa esiintyvien lyhenteiden selostukset. Merkintä Es: nopeus/massa/työntö/ kiihtyvyys/muu Sy: m ja v Sy: kin. energia Sy: m, v, p Sy: N III Sy: ei per. Selitys Vuorovaikutuksen ei-symmetrisyys on perusteltu joko nopeudella, massalla, työnnöllä, kiihtyvyydellä tai muulla syyllä. Vuorovaikutuksen symmetrisyys on perusteltu sekä yhtä suurella massalla että nopeudella. Vuorovaikutuksen symmetrisyys on perusteltu yhtä suurilla kineettisillä energioilla. Vuorovaikutuksen symmetrisyys on perusteltu yhtä suurilla massoilla, nopeuksilla tai liikemäärillä. Vuorovaikutuksen symmetrisyys on perusteltu Newtonin III lailla. Vuorovaikutuksen symmetrisyyttä ei ole perusteltu. Seuraavissa kuvioissa (kuviot 46-53) on I-testin H- ja M-ryhmän tulokset Es:Nopeus Es: Muu Sy: N III Sy ja Es : Muu Kuvio 46. I-testi, tehtävä 1. Symmetrisyyden ja eisymmetrisyyden perustelu. Lukumäärät: H-ryhmä, N = 15; M-ryhmä, N = 14.
2 149 Tehtävässä 1 kuviossa 46 kontekstuaalisena piirteenä oli nopeus. Autojen massat olivat samat, mutta kuorma-auton nopeus oli pienempi kuin henkilöauton. % H- ryhmän oppilaista perusteli ei-symmetrisyyden nopeudella: H3: "F 1 > F 2, sillä massojen ollessa samat voiman suuruuteen vaikuttaa vain nopeus ja henkilöautolla oli suurempi nopeus". H9: "Pientä kuorma-autoa liikuttava voima on pienempi kuin henkilöautoa liikuttava, koska sen vauhti on pienempi". Muita perusteluja: H8: "Pienen kuorma-auton vektori on lyhyempi kuin henkilöauton vektori, koska kuormaauton nopeus on pienempi kuin henkilöauton nopeus". H11: " v 2 < v 1, E 1 < E 2. Henkilöautolla enemmän liike-energiaa". M-ryhmästä 5 % käytti samaa perustelua: M: "Henkilöauto vaikuttaa suuremmalla voimalla kuin kuorma-auto, koska henkilöautolla on suurempi nopeus. Autojen massojen vaikutukset törmäyksessä on yhtä suuret, koska massat ovat samat". M-ryhmä poikkesi H-ryhmästä siinä, että muita perusteluja oli enemmän: M3: "Pieneen kuorma-autoon vaikuttaa sen nopeus. Henkilöautoon vaikuttaa sen oma nopeus, joka on suurempi kuin kuorma-auton. Törmäyshetkellä autot vaikuttavat toisiinsa vastavoimina" (Symmetria). M5: "Kummallakin autolla on tietty suunta ja voima. Henkilöauto kohdistaa suuremman voiman kuorma-autoon mitä se kohdistaa henkilöautoon". M8: F h >F k, koska henkilöautolla on suurempi liike-energia. M:" p 1 ja p 2 ovat liikettä vastustavat voimat ja voima muodostuu auton painosta ja nopeudesta". Kuten edellä olevasta voidaan havaita, pääsääntönä varsinkin H-ryhmässä näyttää olevan voiman riippuvuus nopeudesta, kun massa on vakio. Tähän viittaa myös Palmerin tutkimus (199, 692). M-ryhmässä muut päättelysäännöt näyttävät hajoavan eivätkä muodosta mitään selvästi havaittavaa ryhmää. Tehtävässä 2 kuviossa 4 kontekstuaalisena piirteenä oli massa. Kuorma-auton paino oli paljon suurempi kuin henkilöauton. Kummatkin liikkuivat samalla vauhdilla. Verrattuna tehtävään 1 H-ryhmän jakauma on identtinen, ja lähes samanlainen jakauma on M-ryhmällä eli % ja %.
3 Es: Massa Es: Muu Sy: N III Es ja Sy : Muu Kuvio 4. I-testi, tehtävä 2. Symmetrisyyden ja eisymmetrisyyden perustelu. Lukumäärät: H-ryhmä, N = 15; M-ryhmä, N = 14. Seuraavassa on muutama esimerkki perusteluista: H5: "F 2 - F 1 = F 3.Kuorma-autossa on enemmän massaa, joten se kohdistaa henkilöautoon enemmän voimaa kuin henkilöauto siihen. Nopeudella ei ole väliä, koska se on sama molemmilla". H9: "Suurta kuorma-autoa liikuttava voima on paljon suurempi kuin henkilöautoa liikuttava, koska suuren kuorma-auton massa on paljon suurempi". Muita perusteluja: H3: "F 1 >F 2, sillä nopeuden ollessa sama, liikemäärään vaikuttaa massa, ja kuorma-auton massa on suurempi". M9: "Koska kuorma-autolla on suurempi massa, on voima kuorma-auton menosuuntaan päin suurempi". M14: "Kuorma-auto työntää henkilöautoa suuremmalla voimalla kuin henkilöauto kuorma-autoa, koska kuorma-auton liikemäärä on suurempi" (Silti kuvio symmetrinen). Muut perustelut noudattivat samaa kaavaa kuin tehtävässä 1. Tehtävä 3 poikkeaa muista tehtävistä siinä, että vuorovaikutuksen toinen osapuoli on passiivinen. Tällöin aktiivinen osapuoli vaikuttaa suuremmalla voimalla (Hestenes
4 a, 144). Kontekstuaalisena piirteenä on työntö, ja ennakko-oletuksena oli, että Amy kohdistaa suuremman voiman Janeen, mutta perustelujen tarkastelu muuttaa hieman käsityksiä Sy:M assa Es:Työntö Sy ja Es: M uu 93 5 Sy: N III Sy: ei per Sy: M uu Kuvio 48. I-testi, tehtävä 3. Symmetrisyyden ja eisymmetrisyyden perustelu. Lukumäärät: H-ryhmä, N = 15; M-ryhmä, N = 14. H1: "Koska molemmilla on sama massa, voimat ovat yhtä suuret mutta vastakkaissuuntaiset". H: "Koska Amy työntää, sen voima on suurempi". H8: "Voimavektorit ovat yhtä suuret, koska Amy ja Jane pysyvät paikallaan". H9: "Molempiin vaikuttaa yhtä suuret voimat, koska jos ne eivät olisi niin Amyn kädet uppoaisivat Janeen". H14: "Amyn käyttämään voimaan suuntautuu vastavoima, joka on sen voiman suuruinen mitä Jane tarvii liikkeellelähtöön. Vastavoiman takia myös Amyyn suuntautuu voima ". H15: "Amyn työnnön aiheuttama voima liikuttaa Janea ja myös Amya liikuttaa jokin mystinen voima". M1: "Voimien täytyy olla yhtä suuret, koska liikettä ei vielä tapahdu". M2: "Janeen vaikuttaa suurempi voima, koska Amy vaikuttaa painollaan ja työntämällä Janeen ja Amyyn vaikuttaa vain Janen voima.
5 152 M3: "Amy vaikuttaa Janeen suuremmalla voimalla, koska hän käyttää työntämiseen lihasvoimaa. Janen kehosta aiheutuu vastavoima, joka on kuitenkin pienempi kuin työntävä voima siinä vaiheessa, kun tytöt lähtevät liikkeelle". M5: "Amy kohdistaa voiman Janeen pitämällä käsiään hänessä. Myös Jane kohdistaa voiman Amyyn yhtä suurella voimalla, koska he ovat saman painoisia". M9: "Koska massat ovat samat ja Amyn aiheuttama voima jakaantuu vaikuttamaan puoliksi molemmille--> yhtä suuruus". M: "Amy vaikuttaa suuremmalla voimalla Janeen, koska Amy aiheuttaa kummankin liikkeelle lähtemisen". Kuten edellä olevasta huomataan, perustelut poikkeavat toisistaan ja voivat sisältää humoristisiakin piirteitä kuten H9:n vastaus osoittaa. Tehtävässä 4 kontekstuaalisena piirteenä oli kiihtyvyys. Kuviosta 49 ilmenee sen vaikutus voimien symmetrisyyden päättelyyn. Vain 2 % H-ryhmässä ja 21 % M- ryhmässä päättelivät vuorovaikutuksen ei-symmetriseksi kiihtyvyyden tai muun syyn perusteella Sy:m ja v Sy:kin.energia Sy:m,v,p Es:kiiht., muu Sy:F,v,p Sy:N III Sy:ei per. Sy:M uu Kuvio 49. I-testi, tehtävä 4. Symmetrisyyden ja ei-symmetrisyyden perustelu. Lukumäärät: H-ryhmä, N = 15; M-ryhmä, N = 14.
6 153 Muutama esimerkki perusteluista: H1: "Koska pallon B vauhti kohdassa T on sama kuin pallon A ja törmäys tapahtuu kohdan T jälkeen, on pallon B nopeus kiihtynyt suuremmaksi kuin A:n joten B:n voimat ovat suuremmat kuin A:n". M2: "Pallo B vaikuttaa suuremmalla voimalla palloon A, koska pallo B on kiihtyvässä liikkeessä ja pallon A vauhti on tasaista". M3: "Molempiin palloihin vaikuttaa nopeus, joka on yhtä suuri ja molemmat pallot vaikuttavat toisiinsa vastavoimalla, joka on molemmille palloille yhtä suuri. Pallo B on kuitenkin kiihtyvässä liikkeessä, joten sen energia on hiukan suurempi". (Voimat on merkitty kuitenkin yhtä suuriksi). H4: "Koska pallojen massat ja nopeudet ovat samat". (Voimat yhtä suuret). H8: "Koska palloilla A ja B on sama massa ja yhtä suuri vauhti kohdassa T, niiden voimavektorit ovat yhtä pitkät johtuen pallojen yhtä suuresta liike-energiasta. Liikeenergiat ovat samat, koska massa ja vauhti ovat myös samat". H: "Pallo B saa suuremman voiman kuin pallo A, koska heiluri kiepauttaa pallon ja se saa siitä lisää voimaa". H 14: "Koska heilurin lanka katkeaa osa B pallon voimasta suuntautuu alaspäin, joten sillä ei ole niin suuri voima kuin pallolla A". M8: "Koska molempiin on sitoutunut yhtä suuri liike-energia myös voimien täytyy olla yhtä suuria, mutta liikkeen suunnasta johtuen vastakkaisia". M12: "Koska vauhti ja paino on A:lla ja B:llä samat on niissä yhtä paljon liikevoimaa". M14: "F 1 = F 2, koska liikemäärä on sama, mutta vastakkaissuuntainen". H6: "Koska dynamiikan peruslain mukaan voiman voi laskea kaavasta F =ma,...,voidaan päätellä, että pallo B kohdistaa palloon A suuremman törmäysvoiman". Esitestin yhteenveto. Liitteessä 11 on liitteen 6 perusteella luokiteltujen voimakuvioiden jakauma oppilaskohtaisesti. Kaikissa tehtävissä voidaan voimakuvio piirtää samalla tavalla, joten se luo pohjan arvioinnille. Molemmille ryhmille oli opetettu systeemikaavion (liite 9) käyttö. Oikeiksi kuvioiksi on määritelty D4, D5, D6 sekä A4. Kuvio A6 on ongelmallinen. H-ryhmässä sitä ei ole käyttänyt jälkitestissä kukaan, kun taas M-ryhmässä sitä käytti kolme oppilasta. Kuviossa voimien kiinnitys on hieman epäselvä. Jos kappaleet olisivat erillään, muodostuisiko jompikumpi kuvioista D6 vai D? Näistä toinen on väärä. Näin ollen tulkinnassa A6 katsotaan vääräksi. Piirtämissääntö määritellään seuraavasti:
7 Jos oppilas käyttää johdonmukaisesti samantyyppistä kuviota kaikissa neljässä tehtävässä esimerkiksi C5C5C5C5, on sääntö C5 2. Jos oppilas käyttää kolmessa tehtävässä samaa ja yhdessä eri kuviota, kuten E2E2E2C5, on sääntö E2C5. Kuvioissa, 51, 52 ja 53 on oppilaat luokittelu liitteen 6 mukaisten voimakuvioiden perusteella A B C D E A B C D E Kuvio. I-testi, tehtävä 1. Oppilaiden luokittelu liitteen 6 mukaisten voimakuvioiden perusteella. Lukumäärät: H-ryhmä, N = 15; M-ryhmä, N = A B C D E A B C D E Kuvio 51. I-testi, tehtävä 2. Oppilaiden luokittelu liitteen 6 mukaisten voimakuvioiden perusteella. Lukumäärät: H-ryhmä, N = 15; M-ryhmä, N = 14.
8 A B C D E A B C D E Kuvio 52. I-testi, tehtävä 3. Oppilaiden luokittelu liitteen 6 mukaisten voimakuvioiden perusteella. Lukumäärät: H-ryhmä, N = 15; M-ryhmä, N = A B C D E A B C D E Kuvio 53. I-testi, tehtävä 4. Oppilaiden luokittelu liitteen 6 mukaisten voimakuvioiden perusteella. Lukumäärät: H-ryhmä, N = 15; M-ryhmä, N = 14.
9 156 Esitestin kuvioita voidaan tarkastella pelkästään vuorovaikutuksen symmetrisyyden suhteen, josta on yhteenveto taulukossa 32. Lukumäärä ei vastaa oppilaiden lukumäärää, koska joitakin kuviota oli vaikea tulkita. TAULUKKO 32. I-esitesti. Symmetristen ja ei-symmetristen voimakuvioiden osuus oppilaiden piirtämistä kuvioista %:eina. H-ryhmä M-ryhmä T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 Ei-symmetrinen Symmetrinen Lukumäärä N Mielenkiintoinen seikka on tehtävien 1 ja 2 ei-symmetrisyyden vaihtuminen tehtävien 3 ja 4 symmetrisyydeksi. Lähes sama määrä oppilaita pitää tehtävissä 1 ja 2 vuorovaikutuksia ei-symmetrisinä ja tehtävissä 3 ja 4 symmetrisinä. H-ryhmän kuviot ryhmittyvät luokkaan C, jossa kappaleet ovat irti toisistaan, kun taas M-ryhmän kuviot jakaantuvat tasaisemmin B- ja C-luokkien kesken. B-luokan kappaleet ovat kiinni toisissaan, ja voimaa esittävät vektorit ovat B-luokassa kappaleiden yläpuolella. Viittaako tämä siihen, että voimaa ja nopeutta kuvaavat vektorit on sekoitettu toisiinsa? H-ryhmän tulos kuvastaa niitä mielikuvia, jotka olivat vallitsevia ennen varsinaista opetusta. Opetetut asiat, tasaisen ja tasaisesti kiihtyvän liikkeen malli, olivat esillä jo peruskurssilla Fotoni 1:ssä sivuilla Jos peruskurssin vaikutus on sama, niin vaikuttiko kinematiikan opiskelu M-ryhmän erilaiseen jakaumaan? Voiman käsitettä ei nimittäin missään vaiheessa sivuttu, vaan keskityttiin pelkästään kinematiikkaan. Ainoa seikka, joka voisi vaikuttaa asiaan, ovat liikekartat (motion map). Niissä kappaleen nopeuden suuntaa kuvattiin vektorilla. Kuvioissa ilmenevät perustelut voidaan ryhmittää taulukon 33 muotoon. Esitesti oli H-ryhmällä heti kurssin alussa, kun taas M-ryhmällä kinematiikka ehdittiin käydä läpi ennen testiä. Todennäköisesti kinematiikan opetuksen vaikutus näkyy M-ryhmän perustelujen jakaumassa, jossa nopeuden ja massan vaikutus ei ole enää niin suuri kuin H-ryhmällä. Jälkimmäisessä ryhmässä suurempi nopeus tai suurempi massa aiheuttaa suuremman voiman. Tulos on lähes sama kuin Gautreaun ja Novemskyn (199, 419) tutkimuksessa, missä - % oppilaista päätteli raskaamman keilapallon aiheuttavan suuremman voiman kevyempään keilaan kuin päinvastoin.
10 15 TAULUKKO 33. I-esitesti. Vuorovaikutuksen ei-symmetrisyyden tai symmetrisyyden perustelu vastauksissa. Kuviot Tehtävä Kontekstuaalinen piirre H-ryhmä Perustelu M-ryhmä 1 Nopeus %(Es: nopeus), F ~ v % (Es: muu ) 2 Massa % (Es: massa ), F ~ m % (Es: muu) 3 Työntö 4% (Sy: massa) 2% (Es: työntö) 2%( Sy tai Es: muu) 4 Kiihtyvyys Yhdistelmä erilaisia ennakkokäsityksiä, osuus noin 25% Huom. Es = ei-symmetrinen, Sy = symmetrinen 5% (Es: nopeus), F ~ v 43% (Es: muu) % (Es: massa), F ~ m % (Es: muu ) % ( Sy: massa) % ( Sy tai Es: muu) 14% ( Es: työntö) Yhdistelmä erilaisia ennakkokäsityksiä, osuus noin 25% Toisin kuin Baon, Zollman ym. () tutkimuksessa tehtävässä 4 toisen kappaleen kiihtyvyys vaikutti päätöksentekoon molemmissa ryhmissä vain yhdellä oppilaalla. Aikaisempien tutkimusten mukaan (Halloun 1985, Hestenes ym. 1992a) ennakkokäsityksissä aktiivisempi osapuoli aiheuttaa suuremman voiman. Tätä seikkaa testattiin tehtävässä 3. Vastoin odotuksia noin puolet oppilaista molemmissa ryhmissä oli tulkinnut vuorovaikutuksen synnyttämät voimat yhtä suurien massojen perusteella samansuuruisiksi. Vain 2 % H-ryhmässä ja 14 % M-ryhmässä katsoi työntävän osapuolen aiheuttavan suuremman voiman. Jos tarkastellaan päättelyjen johdonmukaisuutta, niin oppilaista 2 % H-ryhmässä ja 21 % M-ryhmässä teki voimien yhtäsuuruutta koskevan päätöksen vain kappaleiden massan ja /tai nopeuden perusteella. Mielenkiintoista on havaita, että jos oppilas ei voi päätellä voimien erisuuruutta massan ja/tai nopeuden perusteella, niin voimat päätellään yhtä suuriksi, kuten tehtävistä 3 ja 4 voi havaita. Samalla perustelujen kirjo laajenee: käytetään kaikkia sopivalta tuntuvia fysiikan käsitteitä oman päätelmän oikeuttamiseksi. Tämä esitesti osoitti, että Newtonin lakien aikaisemmalla opiskelulla ei ole juurikaan ollut vaikutusta ennakkokäsityksiin. Jälkitesti. Jälkitestin molemmat ryhmät tekivät samana päivänä. Testin tuloksia tarkasteltaessa on pidettävä mielessä, että testi on suoritettu aivan kurssin lopussa.
11 158 Tämän perusteella oppilaiden olisi hallittava voiman käsite, Newtonin lait ja voimakuvioiden piirtäminen. Viimemainittu oli opetettu molemmille ryhmille samalla tavalla. Lisäksi jaettiin kirjalliset ohjeet, jotka ovat nähtävissä Fotoni 9:ssä sivuilla ja ovat käytännössä samat kuin reaalikokeen ohjeet. Perustelujen tärkeyttä korostettiin. H- ja M-ryhmät tekivät testin samana päivänä. Testauksen alussa ilmeni, että molempien ryhmien oppilaat olivat heränneet aikaisin ehtiäkseen klo 6:ksi paikalliseen kauppaliikkeeseen tekemään inventaaria. Oppilaiden tarkoituksena oli ansaita rahaa luokkaretkeä varten. Alkavan koeviikon johdosta testiä ei voitu siirtää. H-ryhmän vastauspaperit olivat valmiina jo puolen tunnin kuluttua, mikä viittaa siihen, että oppilaiden vireystaso ei ollut paras mahdollinen. Sitä vastoin aamupäivällä M-ryhmä käytti sille annetun 45 minuuttia täysimääräisesti hyväkseen. Edellä mainitusta inventaariosta ja kuljetuksista johtuen testi oli pidettävä viidelle M-ryhmän oppilaalle seuraavana päivänä. M-ryhmälle testitunti oli kurssin viimeinen, ja ryhmän oppilailla oli mahdollisuus osallistua H-ryhmälle pidettävään kertaustilaisuuteen, koska koeviikolla M-ryhmällä ei ollut tunteja. Paikalla oli M-ryhmästä viisi oppilasta. Jälkitestin piirtämissäännöt on koottu taulukkoon 34. TAULUKKO 34. I-jälkitesti. Piirtämissäännöt. Ryhmä N A4 A4- A6 D3 A6 D4 B3 D C2 C5 D3 D4 D5 D6 H M Huom. A4- = yhdessä tehtävässä ei ollut kuviota. D6 D5 D D D2 D D4 E2 Muu Molemmat ryhmät yhtä M-ryhmän oppilasta lukuun ottamatta olivat kuvanneet vuorovaikutukset symmetrisiksi. Tehtävissä 1 ja 2 ei ollut valmista kuviota toisin kuin tehtävissä 3 ja 4, vaan oppilaan oli kuviteltava tilanne ja mielikuvansa perusteella piirrettävä kuvio. Lähestymistavan vaikutus näkynee kuvioiden - 53 jakaumissa. H- ryhmässä siirtymä on tehtävissä 1, 2 ja 4 tapahtunut pääasiallisesti luokkaan D (6 %), kun sitä vastoin M-ryhmässä siirtymä tapahtui luokkiin A ( % - 43 %) ja D ( % - %). Tehtävässä 3 molemmilla ryhmillä siirtymä oli luokkaan
12 159 D ( %). Samaa oikeata sääntöä jokaisessa neljässä tehtävässä käytti H-ryhmässä 2 ja M-ryhmässä 4 oppilasta. H-ryhmässä viisi oppilasta käytti sääntöä D (33 %), jossa voimaa kuvaavat vektorit ovat kiinni väärissä kappaleissa. Näyttäisi siltä, että näiden oppilaiden osalta opetus ei ole pystynyt poistamaan sitä ennakkokäsitystä, jossa voima on kappaleen ominaisuus. Tämä ilmenee myös FCI-voimakäsitystestin tuloksesta. Edellä mainituista viidestä oppilaasta neljä piti johdonmukaisesti kiinni impetus-käsitteestä sekä esi- että jälkitestissä. Oppilaan voimakuviota voisi tarkastella vuorovaikutuksen viitekehyksessä. Luokkien D ja E kuvioissa voimia kuvaavat vektorit ovat kappaleiden välissä eikä päällä. Tämän voisi tulkita niin, että oppilas jo hahmottaa vuorovaikutuksen kappaleiden väliseksi ilmiöksi ja ilmaisee mielikuvansa piirroksessa. Ilman haastattelua on vaikea ratkaista, selittääkö tämä ryhmien välisen eron. H-ryhmän oppilasta 8-93 % perusteli vuorovaikutuksen symmetrisyyden käyttämällä Newtonin kolmatta lakia. Sitä vastoin vastaavat osuudet M-ryhmässä olivat 5-64 %. Lisäksi M-ryhmässä muiden perustelujen osuudet vaihtelivat 21 - %. Seuraavassa muutama esimerkki: M1: "F 1 ja F 2 ovat autojen liikkeestä aiheutuvia vastakkaissuuntaisia voimia. F 1 = F 2, koska autojen törmäysnopeudet ja massat ovat yhtä suuret". M6: "Voimat ovat yhtä suuret, koska autojen vauhti ja massat ovat samat". H: " Voimat ovat yhtä suuret, koska voimien summa ennen törmäystä on sama kuin törmäyksen jälkeen". Viimeinen vastaus on mielenkiintoinen: siinä on ilmeisesti sotkettu toisiinsa liikemäärän säilymislain vektorimuoto ja voiman käsite. Aiemmin mainitut viisi oppilasta tunnistivat fysikaalisen tilanteen, perustelivat vuorovaikutuksen symmetrisyyden aivan oikein, mutta silti heidän voimakuvionsa kuuluivat luokkaan D. Joko syy oli pelkästään piirtämistekninen, tai sitten voiman käsitteen lopullinen merkitys ei ollut auennut. M-ryhmän perusteluja vaivasi eräänlainen epämääräisyys, kuten M5: "Kummankin voimat F ovat yhtä suuret törmäyshetkellä, jotka ne kohdistavat toisiinsa ". Lisäksi kyseisen ryhmän oppilaat päättelivät voimat yhtä suuriksi, mutta perusteluihin kuuluva laki jäi pois. Teksti oli niukkaa. M-ryhmässä oli 2 ja H-ryhmässä 1oppilas, joihin konteksti vaikutti edelleen voimakkaasti.
13 1 I-esitesti osoitti kontekstuaalisuuden voimakkaan vaikutuksen oppilaan ajatteluun vuorovaikutuksen symmetrisyydestä. Näyttäisi siltä, että lähestymistavalla on merkitystä edellä mainitun vaikutuksen eliminoimisessa. Jälkitestin perusteella hahmottava lähestymistapa yhtenäistää enemmän selitysperustaa kuin mallintava.
6 TARKASTELU. 6.1 Vastaukset tutkimusongelmiin
173 6 TARKASTELU Hahmottavassa lähestymistavassa (H-ryhmä) käsitteen muodostamisen lähtökohtana ovat havainnot ja kokeet, mallintavassa (M-ryhmä) käsitteet, teoriat sekä teoreettiset mallit. Edellinen
LisätiedotFysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012
Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 LIIKE Jos vahvempi kaveri törmää heikompaan kaveriin, vahvemmalla on enemmän voimaa. Pallon heittäjä antaa pallolle heittovoimaa, jonka
LisätiedotVUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN. Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka, luento Kari Sormunen
VUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka, 1.-2. luento Kari Sormunen Mitä yhteistä? Kirja pöydällä Opiskelijapari Teräskuulan liike magneetin lähellä
LisätiedotVUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN. Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet (mat/fys/kem suunt.), luento 1 Kari Sormunen
VUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet (mat/fys/kem suunt.), luento 1 Kari Sormunen Vuorovaikutus on yksi keskeisimmistä fysiikan peruskäsitteistä
LisätiedotVUOROVAIKUTUS JA VOIMA
VUOROVAIKUTUS JA VOIMA Isaac Newton 1642-1727 Voiman tunnus: F Voiman yksikkö: 1 N (newton) = 1 kgm/s 2 Vuorovaikutus=> Voima Miten Maa ja Kuu vaikuttavat toisiinsa? Pesäpallon ja Maan välinen gravitaatiovuorovaikutus
Lisätiedot2.3 Voiman jakaminen komponentteihin
Seuraavissa kappaleissa tarvitaan aina silloin tällöin taitoa jakaa voima komponentteihin sekä myös taitoa suorittaa sille vastakkainen operaatio eli voimien resultantin eli kokonaisvoiman laskeminen.
LisätiedotNEWTONIN LAIT MEKANIIKAN I PERUSLAKI MEKANIIKAN II PERUSLAKI MEKANIIKAN III PERUSLAKI
NEWTONIN LAIT MEKANIIKAN I PERUSLAKI eli jatkavuuden laki tai liikkeen jatkuvuuden laki (myös Newtonin I laki tai inertialaki) Kappale jatkaa tasaista suoraviivaista liikettä vakionopeudella tai pysyy
Lisätiedot5 OPETUSKOKEILU JA SEN VAIKUTUSTEN SELVITTÄMINEN
101 5 OPETUSKOKEILU JA SEN VAIKUTUSTEN SELVITTÄMINEN Hahmottava ja mallintava lähestymistapa muodostavat mielenkiintoisen vastakkainasettelun tavasta opettaa fysiikkaa. Edellisen lähtökohtana ovat havainnot
LisätiedotVedetään kiekkoa erisuuruisilla voimilla! havaitaan kiekon saaman kiihtyvyyden olevan suoraan verrannollinen käytetyn voiman suuruuteen
4.3 Newtonin II laki Esim. jääkiekko märällä jäällä: pystysuuntaiset voimat kumoavat toisensa: jään kiekkoon kohdistama tukivoima n on yhtäsuuri, mutta vastakkaismerkkinen kuin kiekon paino w: n = w kitka
LisätiedotLiike ja voima. Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä
Liike ja voima Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä Tasainen liike Nopeus on fysiikan suure, joka kuvaa kuinka pitkän matkan kappale kulkee tietyssä ajassa. Nopeus voidaan
LisätiedotTEHTÄVIEN RATKAISUT. b) 105-kiloisella puolustajalla on yhtä suuri liikemäärä, jos nopeus on kgm 712 p m 105 kg
TEHTÄVIEN RATKAISUT 15-1. a) Hyökkääjän liikemäärä on p = mv = 89 kg 8,0 m/s = 71 kgm/s. b) 105-kiloisella puolustajalla on yhtä suuri liikemäärä, jos nopeus on kgm 71 p v = = s 6,8 m/s. m 105 kg 15-.
LisätiedotAUTON LIIKETEHTÄVIÄ: KESKIKIIHTYVYYS ak JA HETKELLINEN KIIHTYVYYS a(t) (tangenttitulkinta) sekä matka fysikaalisena pinta-alana (t,
AUTON LIIKETEHTÄVIÄ: KESKIKIIHTYVYYS ak JA HETKELLINEN KIIHTYVYYS a(t) (tangenttitulkinta) sekä matka fysikaalisena pinta-alana (t, v)-koordinaatistossa ruutumenetelmällä. Tehtävä 4 (~YO-K97-1). Tekniikan
LisätiedotKpl 2: Vuorovaikutus ja voima
Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Jos kaksi eri kappaletta vaikuttavat toisiinsa jollain tavalla, niiden välillä on vuorovaikutus Kahden kappaleen välinen vuorovaikutus saa aikaan kaksi vastakkaista voimaa,
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 16.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Translaatioliikkeen kinetiikka (Kirjan luvut 12.6, 13.1-13.3 ja 17.3) Oppimistavoitteet Ymmärtää, miten Newtonin toisen lain
LisätiedotNopeus, kiihtyvyys ja liikemäärä Vektorit
Nopeus, kiihtyvyys ja liikemäärä Vektorit Luento 2 https://geom.mathstat.helsinki.fi/moodle/course/view.php?id=360 Luennon tavoitteet: Vektorit tutuiksi Koordinaatiston valinta Vauhdin ja nopeuden ero
LisätiedotVuorovaikutuskaavion ja voimakuvion muodostamista ja Newtonin 3. lain osaamista testaavia tehtäviä
Vuorovaikutuskaavion ja voimakuvion muodostamista ja Newtonin 3. lain osaamista testaavia tehtäviä 1. a) Piirrä laskuvarjohyppääjälle ja kelluvalle korkille vuorovaikutuskaaviot, jossa on myös vuorovaikutustyyppi
LisätiedotHarjoitellaan voimakuvion piirtämistä
Harjoitellaan voimakuvion piirtämistä Milloin ja miksi voimakuvio piirretään? Voimakuvio on keskeinen osa mekaniikan tehtävän ratkaisua, sillä sen avulla hahmotetaan tilanne, esitetään kappaleeseen kohdistuvat
LisätiedotVoima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori!
6.1 Työ Voima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori! Siirtymä s = r 2 r 1 Kun voiman kohteena olevaa kappaletta voidaan kuvata
LisätiedotPietarsaaren lukio Vesa Maanselkä
Fys 9 / Mekaniikan osio Liike ja sen kuvaaminen koordinaatistossa Newtonin lait Voimavektorit ja vapaakappalekuvat Työ, teho,työ-energiaperiaate ja energian säilymislaki Liikemäärä ja sen säilymislaki,
LisätiedotFysiikka 1. Dynamiikka. Voima tunnus = Liike ja sen muutosten selittäminen Physics. [F] = 1N (newton)
Dynamiikka Liike ja sen muutosten selittäminen Miksi esineet liikkuvat? Physics Miksi paikallaan oleva 1 esine lähtee liikkeelle? Miksi liikkuva esine hidastaa ja pysähtyy? Dynamiikka käsittelee liiketilan
LisätiedotMonissa fysiikan probleemissa vaikuttavien voimien yksityiskohtia ei tunneta
8 LIIKEMÄÄRÄ, IMPULSSI JA TÖRMÄYKSET Monissa fysiikan probleemissa vaikuttavien voimien yksityiskohtia ei tunneta Tällöin dynamiikan peruslain F = ma käyttäminen ei ole helppoa tai edes mahdollista Newtonin
Lisätiedot5-2. a) Valitaan suunta alas positiiviseksi. 55 N / 6,5 N 8,7 m/s = =
TEHTÄVIEN RATKAISUT 5-1. a) A. Valitaan suunta vasemmalle positiiviseksi. Alustan suuntainen kokonaisvoima on ΣF = 19 N + 17 N -- 16 N = 0 N vasemmalle. B. Valitaan suunta oikealle positiiviseksi. Alustan
LisätiedotTutkimusten mukaan opiskelijoilla on monia
Vuorovaikutuskaavion käyttö voimakäsitteen opetuksessa Asko Mäkynen, FT, matematiikan ja fysiikan lehtori, apulaisrehtori, Kurikan lukio Kirjoittaja väitteli 25.4.2014 Jyväskylän yliopistolla vuorovaikutuskaavion
LisätiedotLuvun 8 laskuesimerkit
Luvun 8 laskuesimerkit Esimerkki 8.1 Heität pallon, jonka massa on 0.40 kg seinään. Pallo osuu seinään horisontaalisella nopeudella 30 m/s ja kimpoaa takaisin niin ikään horisontaalisesti nopeudella 20
LisätiedotFYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE 30.01.2014 VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!!
FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE 30.01.2014 VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!! 1. Vastaa, ovatko seuraavat väittämät oikein vai väärin. Perustelua ei tarvitse kirjoittaa. a) Atomi ei voi lähettää
LisätiedotLiikemäärän säilyminen Vuorovesivoimat Jousivoima
Liikemäärän säilyminen Vuorovesivoimat Jousivoima Tämän luennon tavoitteet Liikemäärän säilyminen Vuorovesivoimat ja binomiapproksimaatio gravitaatio jatkuu viime viikolta Jousivoima: mikä se on ja miten
LisätiedotVoiman ja liikemäärän yhteys: Tämä pätee kun voima F on vakio hetken
Liikemäärä Henkilöauto törmää tukkirekkaan, miksi henkilöautossa olijat loukkaantuvat vakavasti, mutta rekan kuljettaja selviää yleensä aina vammoitta? Mihin suuntaan ja millä nopeudella rekka ja henkilöauto
Lisätiedotg-kentät ja voimat Haarto & Karhunen
g-kentät ja voimat Haarto & Karhunen Voima Vuorovaikutusta kahden kappaleen välillä tai kappaleen ja sen ympäristön välillä (Kenttävoimat) Yksikkö: newton, N = kgm/s Vektorisuure Aiheuttaa kappaleelle
Lisätiedot5.3 Tiedonhankintamenetelmät ja tietojen analysointi
110 5.3 Tiedonhankintamenetelmät ja tietojen analysointi Seuraavassa luvussa on kuvaus käytetyistä testeistä ja analysointimenetelmistä. Lopuksi tarkastellaan tutkimusasetelman sisäistä ja ulkoista validiteettia.
LisätiedotFYSIIKAN HARJOITUSKOE I Mekaniikka, 8. luokka
FYSIIKAN HARJOITUSKOE I Mekaniikka, 8. luokka Oppilaan nimi: Pisteet: / 77 p. Päiväys: Koealue: kpl 13-18, s. 91-130 1. SUUREET. Täydennä taulukon tiedot. suure suureen tunnus suureen yksikkö matka aika
LisätiedotFysiikan perusteet. Voimat ja kiihtyvyys. Antti Haarto
Fysiikan perusteet Voimat ja kiihtyvyys Antti Haarto.05.01 Voima Vuorovaikutusta kahden kappaleen välillä tai kappaleen ja sen ympäristön välillä (Kenttävoimat) Yksikkö: newton, N = kgm/s Vektorisuure
LisätiedotLuento 10: Työ, energia ja teho. Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho
Luento 10: Työ, energia ja teho Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho 1 / 23 Luennon sisältö Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho 2 / 23 Johdanto Energia suure, joka voidaan muuttaa muodosta toiseen,
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 15.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Translaatioliikkeen kinematiikka: asema, nopeus ja kiihtyvyys (Kirjan luvut 12.1-12.5, 16.1 ja 16.2) Osaamistavoitteet Ymmärtää
LisätiedotFYSP101/K1 KINEMATIIKAN KUVAAJAT
FYSP101/K1 KINEMATIIKAN KUVAAJAT Työn tavoitteita tutustua kattavasti DataStudio -ohjelmiston käyttöön syventää kinematiikan kuvaajien (paikka, nopeus, kiihtyvyys) hallintaa oppia yhdistämään kinematiikan
LisätiedotSuhteellinen nopeus. Matkustaja P kävelee nopeudella 1.0 m/s pitkin 3.0 m/s nopeudella etenevän junan B käytävää
3.5 Suhteellinen nopeus Matkustaja P kävelee nopeudella 1.0 m/s pitkin 3.0 m/s nopeudella etenevän junan B käytävää P:n nopeus junassa istuvan toisen matkustajan suhteen on v P/B-x = 1.0 m/s Intuitio :
LisätiedotIdeaalikaasulaki. Ideaalikaasulaki on esimerkki tilanyhtälöstä, systeemi on nyt tietty määrä (kuvitteellista) kaasua
Ideaalikaasulaki Ideaalikaasulaki on esimerkki tilanyhtälöstä, systeemi on nyt tietty määrä (kuvitteellista) kaasua ja tilanmuuttujat (yhä) paine, tilavuus ja lämpötila Isobaari, kun paine on vakio Kaksi
LisätiedotFysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus)
Fysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus) 1) MEKANIIKKA Vuorovaikutus vuorovaikutuksessa kaksi kappaletta vaikuttaa toisiinsa ja vaikutukset havaitaan molemmissa kappaleissa samanaikaisesti lajit: kosketus-/etä-
LisätiedotTarkastellaan tilannetta, jossa kappale B on levossa ennen törmäystä: v B1x = 0:
8.4 Elastiset törmäykset Liike-energia ja liikemäärä säilyvät elastisissa törmäyksissä Vain konservatiiviset voimat vaikuttavat 1D-tilanteessa kappaleiden A ja B törmäykselle: 1 2 m Av 2 A1x + 1 2 m Bv
LisätiedotFysiikan valintakoe 10.6.2014, vastaukset tehtäviin 1-2
Fysiikan valintakoe 10.6.2014, vastaukset tehtäviin 1-2 1. (a) W on laatikon paino, F laatikkoon kohdistuva vetävä voima, F N on pinnan tukivoima ja F s lepokitka. Kuva 1: Laatikkoon kohdistuvat voimat,
LisätiedotVektorit. Kertausta 12.3.2013 Seppo Lustig (Lähde: avoinoppikirja.fi)
Vektorit Kertausta 12.3.2013 Seppo Lustig (Lähde: avoinoppikirja.fi) Sisällys Vektorit Nimeäminen Vektorien kertolasku Vektorien yhteenlasku Suuntasopimus Esimerkki: laivan nopeus Vektorit Vektoreilla
LisätiedotMekaniikan jatkokurssi Fys102
Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 8 Vaimennettu värähtely Elävässä elämässä heilureiden ja muiden värähtelijöiden liike sammuu ennemmin tai myöhemmin. Vastusvoimien takia värähtelijän
LisätiedotHARJOITUS 4 1. (E 5.29):
HARJOITUS 4 1. (E 5.29): Työkalulaatikko, jonka massa on 45,0 kg, on levossa vaakasuoralla lattialla. Kohdistat laatikkoon asteittain kasvavan vaakasuoran työntövoiman ja havaitset, että laatikko alkaa
LisätiedotLuku 7 Työ ja energia. Muuttuvan voiman tekemä työ Liike-energia
Luku 7 Työ ja energia Muuttuvan voiman tekemä työ Liike-energia Tavoitteet: Selittää työn käsite Mallittaa voiman tekemä työ Mallittaa liike-energian ja työn keskinäinen riippuvuus Esitiedot Newtonin lait
Lisätiedotv = Δs 12,5 km 5,0 km Δt 1,0 h 0,2 h 0,8 h = 9,375 km h 9 km h kaava 1p, matkanmuutos 1p, ajanmuutos 1p, sijoitus 1p, vastaus ja tarkkuus 1p
2. Pyöräilijä lähti Pietarsaaresta kohti Kokkolaa, jonne on matkaa 33 km. Hän asetti tavoitteeksi ajaa edestakaisen matkan keskinopeudella 24 km/h. Vastatuulen takia hän joutui käyttämään menomatkaan aikaa
LisätiedotKitka ja Newtonin lakien sovellukset
Kitka ja Newtonin lakien sovellukset Haarto & Karhunen Tavallisimpia voimia: Painovoima G Normaalivoima, Tukivoima Jännitysvoimat Kitkavoimat Voimat yleisesti F f T ja s f k N Vapaakappalekuva Kuva, joka
Lisätiedot5.3 Ensimmäisen asteen polynomifunktio
Yllä olevat polynomit P ( x) = 2 x + 1 ja Q ( x) = 2x 1 ovat esimerkkejä 1. asteen polynomifunktioista: muuttujan korkein potenssi on yksi. Yleisessä 1. asteen polynomifunktioissa on lisäksi vakiotermi;
LisätiedotPiirrä kirjaan vaikuttavat voimat oikeissa suhteissa toisiinsa nähden. Kaikki kappaleet ovat paikallaan
Voimakuvioita kirja Piirrä kirjaan vaikuttavat voimat oikeissa suhteissa toisiinsa nähden. Kaikki kappaleet ovat paikallaan Kirja lattialla Kirja, jota painetaan kepillä Kirja, jota painetaan seinään Kirja,
LisätiedotRTEK-2000 Statiikan perusteet. 1. välikoe ke LUENTOSALEISSA K1705 klo 11:00-14:00 sekä S4 klo 11:15-14:15 S4 on sähkötalossa
RTEK-2000 Statiikan perusteet 1. välikoe ke 27.2. LUENTOSALEISSA K1705 klo 11:00-14:00 sekä S4 klo 11:15-14:15 S4 on sähkötalossa RTEK-2000 Statiikan perusteet 4 op 1. välikoealue luennot 21.2. asti harjoitukset
LisätiedotDiplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2013 Insinöörivalinnan fysiikan koe 29.5.2013, malliratkaisut
A1 Ampumahiihtäjä ampuu luodin vaakasuoraan kohti maalitaulun keskipistettä. Luodin lähtönopeus on v 0 = 445 m/s ja etäisyys maalitauluun s = 50,0 m. a) Kuinka pitkä on luodin lentoaika? b) Kuinka kauaksi
LisätiedotMEKANIIKAN TEHTÄVIÄ. Nostotyön suuruus ei riipu a) nopeudesta, jolla kappale nostetaan b) nostokorkeudesta c) nostettavan kappaleen massasta
MEKANIIKAN TEHTÄVIÄ Ympyröi oikea vaihtoehto. Normaali ilmanpaine on a) 1013 kpa b) 1013 mbar c) 1 Pa Kappaleen liike on tasaista, jos a) kappaleen paikka pysyy samana b) kappaleen nopeus pysyy samana
LisätiedotMekaaninen energia. Energian säilymislaki Työ, teho, hyötysuhde Mekaaninen energia Sisäenergia Lämpö = siirtyvää energiaa. Suppea energian määritelmä:
Mekaaninen energia Energian säilymislaki Työ, teho, hyötysuhde Mekaaninen energia Sisäenergia Lämpö = siirtyvää energiaa Suppea energian määritelmä: Energia on kyky tehdä työtä => mekaaninen energia Ei
LisätiedotPienryhmäopetuksen soveltuminen fysiikan opetukseen: Tapaustutkimus Oulun normaalikoululta keväältä 2013
Pienryhmäopetuksen soveltuminen fysiikan opetukseen: Tapaustutkimus Oulun normaalikoululta keväältä 2013 11. joulukuuta 2013 Tapio Hansson, Jani Lappalainen ja Otto Mankinen Tausta Perusharjoittelussa
Lisätiedot2.2 Principia: Sir Isaac Newtonin 1. ja 2. laki
Voima se on joka jyllää!, sanottiin ennen. Fysiikassakin voimalla tarkoitetaan jokseenkin juuri sitä, mikä ennenkin jylläsi, joskin täytyy muistaa, että voima ja teho ovat kaksi eri asiaa. Fysiikan tutkimuksen
LisätiedotVOIMA, LIIKE JA TASAPAINO
MUISTA RAPORTTI: VOIMA MUUTTAA LIIKETTÄ TIETOA JA TUTKIMUKSIA -Mitä tein? -Mitä ennustin? -Mitä tuloksia sain? -Johtopäätökseni Kappale, johon eivät voimat vaikuta pysyy paikoillaan tai liikkuu vakionopeudella
Lisätiedot2.5 Liikeyhtälö F 3 F 1 F 2
Tässä kappaleessa esittelen erilaisia tapoja, joilla voiat vaikuttavat kappaleen liikkeeseen. Varsinainen kappaleen pääteea on assan liikeyhtälön laatiinen, kun assaan vaikuttavat voiat tunnetaan. Sitä
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 17.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Energian, työn ja tehon käsitteet sekä energiaperiaate (Kirjan luku 14) Osaamistavoitteet: Osata tarkastella partikkelin kinetiikkaa
LisätiedotLuvun 10 laskuesimerkit
Luvun 10 laskuesimerkit Esimerkki 10.1 Tee-se-itse putkimies ei saa vesiputken kiinnitystä auki putkipihdeillään, joten hän päättää lisätä vääntömomenttia jatkamalla pihtien vartta siihen tiukasti sopivalla
LisätiedotLuento 6: Liikemäärä ja impulssi
Luento 6: Liikemäärä ja impulssi Liikemäärä ja impulssi Liikemäärän säilyminen Massakeskipiste Muuttuva massa Laskettuja esimerkkejä Luennon sisältö Liikemäärä ja impulssi Liikemäärän säilyminen Massakeskipiste
LisätiedotJäämistöoikeuden laskennallisten ongelmien kurssi 2013
Jäämistöoikeuden laskennallisten ongelmien kurssi 2013 Loppukuulustelu I 29.4.2013 Mallivastaukset Tehtävä 1 Tapauksessa tuli ensin toimittaa ositus P:n perillisten ja L:n kesken. Siinä oli puolisoiden
LisätiedotRAK-31000 Statiikka 4 op
RAK-31000 Statiikka 4 op Opintojakson kotisivu on osoitteessa: http://webhotel2.tut.fi/mec_tme harjoitukset (H) harjoitusten malliratkaisut harjoitustyöt (HT) ja opasteet ilmoitusasiat RAK-31000 Statiikka
LisätiedotHarjoitustyö Hidastuva liike Biljardisimulaatio
Harjoitustyö Hidastuva liike Biljardisimulaatio Tietotekniikka Ammattialan matemaattiset menetelmät Tommi Sukuvaara Nico Hätönen, Joni Toivonen, Tomi Poutiainen INTINU13A6 Arviointi Päiväys Arvosana Opettajan
LisätiedotTKK, TTY, LTY, OY, ÅA, TY ja VY insinööriosastojen valintakuulustelujen fysiikan koe 31.5.2006, malliratkaisut ja arvostelu.
1 Linja-autoon on suunniteltu vauhtipyörä, johon osa linja-auton liike-energiasta siirtyy jarrutuksen aikana Tätä energiaa käytetään hyväksi kun linja-autoa taas kiihdytetään Linja-auto, jonka nopeus on
LisätiedotPHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2017
PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2017 Emppu Salonen Lasse Laurson Toni Mäkelä Touko Herranen Luento 2: kineettistä kaasuteoriaa Pe 24.2.2017 1 Aiheet tänään 1. Maxwellin ja Boltzmannin
LisätiedotTyö 5: Putoamiskiihtyvyys
Työ 5: Putoamiskiihtyvyys Työryhmä: Tehty (pvm): Hyväksytty (pvm): Hyväksyjä: 1. Tavoitteet Työssä määritetään putoamiskiihtyvyys kolmella eri tavalla. Ennakko-oletuksena mietitään, pitäisikö jollain tavoista
LisätiedotDiplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe 30.5.2012, malliratkaisut
A1 Kappale, jonka massa m = 2,1 kg, lähtee liikkeelle levosta paikasta x = 0,0 m pitkin vaakasuoraa alustaa. Kappaleeseen vaikuttaa vaakasuora vetävä voima F, jonka suuruus riippuu paikasta oheisen kuvan
LisätiedotPRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA 9.2.2011
PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA 9..0 Kokeessa saa vastata enintään kymmeneen tehtävään.. Sievennä a) 9 x x 6x + 9, b) 5 9 009 a a, c) log 7 + lne 7. Muovailuvahasta tehty säännöllinen tetraedri muovataan
LisätiedotOhjeita fysiikan ylioppilaskirjoituksiin
Ohjeita fysiikan ylioppilaskirjoituksiin Kari Eloranta 2016 Jyväskylän Lyseon lukio 11. tammikuuta 2016 Kokeen rakenne Fysiikan kokeessa on 13 tehtävää, joista vastataan kahdeksaan. Tehtävät 12 ja 13 ovat
LisätiedotHavainnoi mielikuviasi ja selitä, Panosta ajatteluun, selvitä liikkeen salat!
Parry Hotteri tutki näkymättömiä voimia kammiossaan Hän aikoi tönäistä pallon liikkeelle pöydällä olevassa ympyrän muotoisessa kourussa, joka oli katkaistu kuvan osoittamalla tavalla. Hän avasi Isaac Newtonin
LisätiedotAluksi. 1.1. Kahden muuttujan lineaarinen yhtälö
Aluksi Matematiikan käsite suora on tarkalleen sama asia kuin arkikielen suoran käsite. Vai oliko se toisinpäin? Matematiikan luonteesta johtuu, että sen soveltaja ei tyydy pelkkään suoran nimeen eikä
LisätiedotMAA1 päässälaskut. Laske ilman laskinta tälle paperille. Kirjaa myös välivaihe(et).
MAA1 päässälaskut Nimi: Laske ilman laskinta tälle paperille. Kirjaa myös välivaihe(et). 1. 4 (-5) + (-3) (-6) 2. 1 3 2 5 3 2 3. 5 8 6 7 4. 3 2 3 2 : 3 3 5. 1 0 1 1 1 2 1 3 2 2 2 6. 2 3 3 7. 2 1203 8 400
LisätiedotReaalikoe/Fysiikan ja kemian yo-ohjeita 2007
Reaalikoe/Fysiikan ja kemian yo-ohjeita 2007 Yleisohjeita Laskimien muisti tyhjennettävä. Kun tuot tarkastettavaksi laskimen, jonka muistin tyhjentäminen on monimutkaista laita laskimen mukana muistin
LisätiedotLuento 7: Voima ja Liikemäärä. Superpositio Newtonin lait Tasapainotehtävät Kitkatehtävät Ympyräliike Liikemäärä
Luento 7: Voima ja Liikemäärä Superpositio Newtonin lait Tasapainotehtävät Kitkatehtävät Ympyräliike Liikemäärä 1 / 36 Johdanto Dynamiikka tutkii voimia ja niiden aiheuttamaa liikettä Newtonin liikelait
LisätiedotLyhyt, kevät 2016 Osa A
Lyhyt, kevät 206 Osa A. Muodostettu yhtälö, 2x 2 + x = 5x 2 Kaikki termit samalla puolla, 2x 2 4x + 2 = 0 Vastaus x = x:n derivaatta on x 2 :n derivaatta on 2x f (x) = 4x + derivoitu väärää funktiota,
LisätiedotFYSIIKKA. Mekaniikan perusteita pintakäsittelijöille. Copyright Isto Jokinen; Käyttöoikeus opetuksessa tekijän luvalla. - Laskutehtävien ratkaiseminen
FYSIIKKA Mekaniikan perusteita pintakäsittelijöille - Laskutehtävien ratkaiseminen - Nopeus ja keskinopeus - Kiihtyvyys ja painovoimakiihtyvyys - Voima - Kitka ja kitkavoima - Työ - Teho - Paine LASKUTEHTÄVIEN
LisätiedotKAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille]
KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille] A) p 1, V 1, T 1 ovat paine tilavuus ja lämpötila tilassa 1 p 2, V 2, T 2 ovat paine tilavuus ja
LisätiedotFysiikan perusteet. SI-järjestelmä. Antti Haarto 21.05.2012. www.turkuamk.fi
Fysiikan perusteet SI-järjestelmä Antti Haarto 21.05.2012 Fysiikka ja muut luonnontieteet Ihminen on aina pyrkinyt selittämään havaitsemansa ilmiöt Kreikkalaiset filosofit pyrkivät selvittämään ilmiöt
LisätiedotReaalikoe Fysiikan ja kemian yo-ohjeita
Reaalikoe Fysiikan ja kemian yo-ohjeita Yleisohjeita Laskimet ja taulukot on tuotava tarkastettaviksi vähintään vuorokautta (24h) ennen kirjoituspäivää kansliaan. Laskimien muisti on tyhjennettävä. Jos
Lisätiedot4) Törmäysten lisäksi rakenneosasilla ei ole mitään muuta keskinäistä tai ympäristöön suuntautuvaa vuorovoikutusta.
K i n e e t t i s t ä k a a s u t e o r i a a Kineettisen kaasuteorian perusta on mekaaninen ideaalikaasu, joka on matemaattinen malli kaasulle. Reaalikaasu on todellinen kaasu. Reaalikaasu käyttäytyy
LisätiedotGravitaatio ja heittoliike. Gravitaatiovoima Numeerisen ratkaisun perusteet Heittoliike
Gravitaatio ja heittoliike Gravitaatiovoima Numeerisen ratkaisun perusteet Heittoliike KERTAUS Newtonin lait Newtonin I laki Kappale, johon ei vaikuta voimia/voimien summa on nolla, ei muuta liiketilaansa
LisätiedotMassa ja paino. Jaana Ohtonen Språkskolan Kielikoulu. torsdag 9 januari 14
Massa ja paino Pohdi Miten pallon heittäminen poikkeaa kuulan heittämisestä? Auto lähtee liikkeelle rajusti kiihdyttäen. Mitä tapahtuu peilistä roikkuvalle koristeelle? Pohdi Miten pallon heittäminen poikkeaa
LisätiedotMassakeskipiste Kosketusvoimat
Massakeskipiste Kosketusvoimat Luennon tavoitteet Kosketusvoimia Kitka Tukivoima Jännitys Jousivoima Massakeskipisteen käsite ja sillä laskeminen (Resonanssi tiedottaa tarjoavansa kahvia luentotauolla)
Lisätiedot763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 3 Kevät E 1 + c 2 m 2 = E (1) p 1 = P (2) E 2 1
763306A JOHDATUS SUHTLLISUUSTORIAAN Ratkaisut 3 Kevät 07. Fuusioreaktio. Lähdetään suoraan annetuista yhtälöistä nergia on suoraan yhtälön ) mukaan + m ) p P ) m + p 3) M + P 4) + m 5) Ratkaistaan seuraavaksi
LisätiedotDYNAMIIKKA II, LUENTO 5 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi
DYNAMIIKKA II, LUENTO 5 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi LUENNON SISÄLTÖ Kertausta edelliseltä luennolta: Suhteellisen liikkeen nopeuden ja kiihtyvyyden yhtälöt. Jäykän kappaleen partikkelin liike. Jäykän
LisätiedotLuvun 5 laskuesimerkit
Luvun 5 laskuesimerkit Esimerkki 5.1 Moottori roikkuu oheisen kuvan mukaisessa ripustuksessa. a) Mitkä ovat kahleiden jännitykset? b) Mikä kahleista uhkaa katketa ensimmäisenä? Piirretäänpä parit vapaakappalekuvat.
Lisätiedot4.3 Liikemäärän säilyminen
Tämän kappaleen aihe liikemäärän äilyminen törmäykiä. Törmäy on uora ja kekeinen, jo törmäävät kappaleet liikkuvat maakekipiteitten kautta kulkevaa uoraa pitkin ja jo törmäykohta on tällä amalla uoralla.
LisätiedotDerivoimalla kerran saadaan nopeus ja toisen kerran saadaan kiihtyvyys Ña r
Vuka HT 4 Tehtävä. Lyhyenä alustuksena tehtävään johdetaan keskeiskiihtyvyys tasaisessa pyörimisessä. Meillä on ympyräradalla liikkuva kappale joka pyörii vakiokulmanopeudella ω dϕ säteellä r origosta.
LisätiedotLuku 8. Mekaanisen energian säilyminen. Konservatiiviset ja eikonservatiiviset. Potentiaalienergia Voima ja potentiaalienergia.
Luku 8 Mekaanisen energian säilyminen Konservatiiviset ja eikonservatiiviset voimat Potentiaalienergia Voima ja potentiaalienergia Mekaanisen energian säilyminen Teho Tavoitteet: Erottaa konservatiivinen
LisätiedotLuento 7: Voima ja Liikemäärä
Luento 7: Voima ja Liikemäärä Superpositio Newtonin lait Tasapainotehtävät Kitkatehtävät Ympyräliike Liikemäärä Ajankohtaista Konseptitesti 1 Kysymys Viereisessä kuvaajassa on kuvattu kappaleen nopeutta
Lisätiedot1.2 Yhtälön avulla ratkaistavat probleemat
1.2 Yhtälön avulla ratkaistavat probleemat Kun matemaattista probleemaa lähdetään ratkaisemaan yhtälöä hyväksi käyttäen, tilanne on vaikeampi kuin ratkaistaessa yhtälöä mekaanisesti. Nyt on näet itse laadittava
LisätiedotMekaniikan jatkokurssi Fys102
Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 1 Jäykän kappaleen pyöriminen Knight, Ch 1 Jäykkä kappale = kappale, jonka koko ja muoto eivät muutu liikkeen aikana. Jäykkä kappale on malli.
Lisätiedot:37:37 1/50 luentokalvot_05_combined.pdf (#38)
'VLTJ,)Ł /Ł 2015-09-21 13:37:37 1/50 luentokalvot_05_combined.pdf (#38) Luento 5: Voima ja Liikemäärä Superpositio Newtonin lait Tasapainotehtävät Kitkatehtävät Ympyräliike Liikemäärä 2015-09-21 13:37:37
Lisätiedot3 TOISEN ASTEEN POLYNOMIFUNKTIO
3 TOISEN ASTEEN POLYNOMIFUNKTIO POHDITTAVAA 1. Kuvasta voidaan arvioida, että frisbeegolfkiekko käy noin 9 metrin korkeudella ja se lentää noin 40 metrin päähän. Vastaus: Frisbeegolfkiekko käy n. 9 m:n
Lisätiedota) Piirrä hahmotelma varjostimelle muodostuvan diffraktiokuvion maksimeista 1, 2 ja 3.
Ohjeita: Tee jokainen tehtävä siististi omalle sivulleen/sivuilleen. Merkitse jos tehtävä jatkuu seuraavalle konseptille. Kirjoita ratkaisuihin näkyviin tarvittavat välivaiheet ja perustele lyhyesti käyttämästi
Lisätiedot3 Raja-arvo ja jatkuvuus
3 Raja-arvo ja jatkuvuus 3. Raja-arvon käsite Raja-arvo kuvaa funktion kättätmistä jonkin lähtöarvon läheisdessä. Raja-arvoa tarvitaan toisinaan siksi, että funktion arvoa ei voida laskea kseisellä lähtöarvolla
Lisätiedot4.1 Vuorovaikutuksen käsite mekaniikan perustana
91 4 NEWTONIN KOLMS LKI Dynamiikan perusprobleema on kappaleen liikkeen ennustaminen siihen kohdistuvien vuorovaikutusten perusteella. Tämä on mahdollista, jos pystytään määrittämään kuhunkin vuorovaikutukseen
Lisätiedot3.4 Liike-energiasta ja potentiaalienergiasta
Työperiaatteeksi (the work-energy theorem) kutsutaan sitä että suljetun systeemin liike-energian muutos Δ on voiman systeemille tekemä työ W Tämä on yksi konservatiivisen voiman erityistapaus Työperiaate
Lisätiedoton radan suuntaiseen komponentti eli tangenttikomponentti ja on radan kaarevuuskeskipisteeseen osoittavaan komponentti. (ks. kuva 1).
H E I L U R I T 1) Matemaattinen heiluri = painottoman langan päässä heilahteleva massapiste (ks. kuva1) kuva 1. - heilurin pituus l - tasapainoasema O - ääriasemat A ja B - heilahduskulma - heilahdusaika
LisätiedotLuvun 5 laskuesimerkit
Luvun 5 laskuesimerkit Huom: luvun 4 kohdalla luennolla ei ollut laskuesimerkkejä, vaan koko luvun 5 voi nähdä kokoelmana sovellusesimerkkejä edellisen luvun asioihin! Esimerkki 5.1 Moottori roikkuu oheisen
LisätiedotSTATIIKKA. TF00BN89 5op
STATIIKKA TF00BN89 5op Sisältö: Statiikan peruslait Voiman resultantti ja jako komponentteihin Voiman momentti ja voimapari Partikkelin ja jäykän kappaleen tasapainoyhtälöt Tukivoimat Ristikot, palkit
LisätiedotRAK Statiikka 4 op
RAK-31000 Statiikka 4 op Opintojakson kotisivu on osoitteessa: http://webhotel2.tut.fi/mec_tme harjoitukset (H) harjoitusten malliratkaisut harjoitustyöt (HT) ja opasteet ilmoitusasiat RAK-31000 Statiikka
Lisätiedot