V šesté třídě začíná mnoho studentů studovat koncepty předběžné fyziky; různé druhy energie jsou důležitou součástí jejich porozumění. Dva nejzákladnější typy energie jsou potenciální a kinetická energie. Potenciální energie je akumulovaná energie, která se může stát nebo na ni čeká, ale dosud nebyla aktivována. Kinetická energie je energie v pohybu, jakmile je uvolněna. Rozdíl mezi těmito druhy energie lze snadno demonstrovat pomocí jednoduchých činností. Na úrovni šestého ročníku je obvykle nejlepší zachovat jednoduché a základní pojmy a připravit tak půdu pro budoucí zkoumání energie.
Potenciální a kinetická energie: Jumping Jacks
Vyzvěte studenty, aby zaujali pozici X ve stoje, paže nad rameny v širokém V a nohy od sebe v obráceném V. Řekněte jim, aby udrželi pozici, a vysvětlete, že jsou příkladem potenciální energie, jen čekají na přeměnu na kinetickou energii - energii v pohybu. Nechte je udělat skákací zvedák. Vysvětlete, že když se pohybují, vytvářejí kinetickou energii; při každé pauze, jakkoli krátké, jejich těla drží potenciální energii.
Potenciální energie: chemická energie
U interaktivního a chaotického experimentu, který si studenti šestého ročníku zamilují, předveďte vztah potenciální energie a chemické energie pomocí octa a jedlé sody. Vysvětlete, že ocet a jedlá soda jsou vyrobeny z molekul, které obsahují potenciální energii ve svých chemických vazbách. Smíchejte půl šálku vody a octa v plastové baňce s korkovou zátkou; vložte čajovou lžičku jedlé sody do kávového filtru, vložte ji do baňky, rychle zazátkujte a vzdálte se. Vytvořená energie - kinetická energie vytvořená, když chemická interakce převede potenciální energii - vyhodí korek přímo z baňky. Pro méně špinavý - ale také méně dramatický - experiment nalijte ocet na hromadu jedlé sody a sledujte, jak dochází k přeměně energie.
Potenciální energie a gravitace
Skákací míč je zajímavý způsob, jak demonstrovat rychlou konverzi z potenciálu na kinetickou energii a zpět, vytvořenou gravitací. Umožněte studentům držet míč nad jejich hlavami, nechte je odrážet se od chodníku a nechte je, aby pokračovaly v odrážení. Vysvětlete, že gravitace je síla, která převádí potenciální energii koule na energii kinetickou; když narazí na chodník, má na okamžik potenciální energii a poté ji síla země převede na kinetickou, jak se odrazí nahoru.
Potenciální a kinetická energie: gumička
Gumičky poskytují vynikající prostředek k vysvětlování potenciální energie studentům šestého ročníku. Dejte každému studentovi gumičku. Požádejte je, aby ho pevně drželi a natahovali téměř co nejpevněji. Vysvětlete, že napnutá gumička je příkladem potenciální energie, kterou mohou cítit v napětí, když gumička přitahuje ruce. Pak je nechte uvolnit gumičku - namířenou na zeď, a ne na sebe. Vysvětlete, že pohyb v gumičce ukazuje, že se potenciální energie převádí na energii kinetickou.