120px-XXV+.jpg Helpwiki.jpg Gosuslugi.jpg Vystavka.jpg Использование интерактивной доски Panaboard LogoRobo2-120.jpg

ПскоВики переехала на новую площадку
Некоторые гиперссылки, созданные ранее, могут не работать, так как URL- адрес изменился на http://wiki1.pskovedu.ru

Исследование учащихся в проекте Кинематика в Excel

Материал из ПскоВики — сайта педагогического сообщества Псковской области

Перейти к: навигация, поиск

Данное исследование является примером работы учащихся в проекте Кинематика в Excel

Содержание

Название работы

Нахождение ускорения при равнозамедленном движении

Актуальность работы

Мы знаем, что очень часто случаются аварии на дорогах. Иногда они происходят по вине пешеходов, а иногда по вине водителей. Своей работой мы хотим обратить внимание и тех, и других на данную проблему, подойдя к ней с научной точки зрения. Если же авария произошла, то наши выводы помогут работника ГИБДД, криминалистам разобраться в её причинах.

Гипотеза

Решение задачи на нахождение ускорения торможения удобнее осуществлять, используя возможности компьютера

Цель исследования

  • предложить способ решения задачи на равнозамедленное движение тела

Задачи

  • решить предложенную задачу традиционным способом
  • составить для данной задачи модель движения в электронных таблицах
  • сравнить полученные результаты, сделать соответствующие выводы

Методы исследования

План действий

  • найти необходимую информацию для решения задачи, используя Интернет, учебники, рабочие тетради, диски
  • решить задачу традиционным способом, пользуясь памяткой
  • воспользовавшись имеющимися формулами, составить модель движения автомобиля в электронных таблицах
  • проверить модель для исходных данных, сравнить ответы, полученные двумя способами
  • выявить "плюсы" и "минусы" одного и другого способа решения; выбрать наилучший способ решения, обосновав это
  • представить решение задачи в классе

Ход работы

Задача:

Автомобиль перемещается по городу с переменной скоростью: от 40 до 55 км/ч. С каким ускорением водитель должен затормозить, если расстояние до препятствия составляет 30 м? Может ли торможение быть экстренным, если расстояние до препятствия сократится вдвое (экстренное торможение - это аварийное торможение с ускорением больше 6 м/с² при полной блокировке колёс)?

Решение задачи традиционным способом

Решая задачу традиционным способом, мы получили, что при скорости 40 км/ч водитель должен тормозить с ускорением 2,06 м/с². Если же скорость автомобиля достигает 55 км/ч, то торможение должно происходить с ускорением 3,89 м/с². Если расстояние до препятствия сократится вдвое, то торможение будет экстренным в случае, когда скорость автомобиля будет больше 48 км/ч.


Составление модели движения в электронных таблицах

Эту же задачу мы решили с использованием электронных таблиц Excel.

Перевод значений скорости из км/ч в м/с
В таблицу мы занесли исходные данные: расстояние до препятствия (в метрах), начальную скорость (в км/ч). Причём, используя автозаполнение, мы смогли решить задачу сразу для нескольких значений начальной скорости - от 40 км/ч до 55 км/ч с шагом изменения 1 км/ч. Перевод значений скорости из км/ч в м/с мы произвели, вписывая в ячейки необходимые формулы (*1000/3600).
Расчёт ускорения по формуле
Для расчёта ускорения мы воспользовались формулой, выведенной нами при решении задачи традиционным способом. Полученную модель можно посмотреть в созданной Книге.

Разработанную нами модель можно использовать и для других значений тормозного пути, например, для 15 м. В результате мы получили, что при скорости 40 км/ч водитель должен тормозить с ускорением 2,06 м/с². Если же скорость автомобиля достигает 55 км/ч, то торможение должно происходить с ускорением 3,89 м/с². Если расстояние до препятствия сократится вдвое, то торможение будет экстренным в случае, когда скорость автомобиля будет больше 48 км/ч.

Анализ результатов

  • Результаты, полученные при решении задачи традиционным способом и при решении в Excel, совпадают.
  • Однако, при решении задачи традиционным способом, на не удалось точно выявить скорость, при которой торможение будет экстренным. Это можно сделать только методом подбора, поэтому задача становится трудоёмкой.
  • Также те результаты, которые мы получили в электронных таблицах, имеют бОльшую точность, так как мы установили в формате ячеек два знака после запятой.

Выводы

Мы провели опрос участников нашей группы в школьном блоге с той целью, чтобы выяснить, какой же способ решения задачи лучше и почему. В результате мы пришли к следующим выводам.

  • в своей работе мы рассмотрели два различных способа нахождения тормозного пути: традиционный способ и с применением информационных технологий (используя возможности электронных таблиц)
  • мы выяснили что Excel даёт некоторые преимущества для решения данной задачи:

1. Ускоряется процесс расчётов
2. Построены таблицы, описывающие движение, поэтому картина торможения становится более наглядной
3. Составив модель движения, мы можем изменять значения тормозного пути и начальной скорости и выявлять, как это влияет на ускорение

  • Однако, следует отметить, что без знания физики невозможно было бы составить модель данной задачи в электронных таблицах.

Ресурсы

Видеоролик "Секреты Excel"

Личные инструменты
Site Statistics