פעילויות בכיתה ו 'להוראת אנרגיה פוטנציאלית וקינטית

בכיתה ו 'תלמידים רבים מתחילים ללמוד מושגי פיסיקה מקדימים; סוגים שונים של אנרגיה הם מרכיב חשוב להבנתם. שני סוגי האנרגיה הבסיסיים ביותר הם אנרגיה פוטנציאלית וקינטית. אנרגיה פוטנציאלית היא אנרגיה המאוחסנת שיכולה לקרות או מחכה להתרחש אך טרם הופעלה. אנרגיה קינטית היא האנרגיה בתנועה, לאחר ששוחררה. ההבדל בין סוגים אלה של אנרגיה מודגם בקלות באמצעות פעילויות פשוטות. ברמה של כיתה ו ', בדרך כלל עדיף לשמור על מושגים פשוטים ובסיסיים, ולהוות את הבמה לחקירה עתידית של אנרגיה.

בקשו מהתלמידים לתפוס עמדת X בעמידה, עם זרועות מעל כתפיהם ב V רחב ורגליים זו מזו ב- V הפוך. אמור להם להחזיק בעמדה ולהסביר שהם מדגימים אנרגיה פוטנציאלית, רק מחכים להמרה לאנרגיה קינטית - אנרגיה בתנועה. אפשר להם לעשות ג'ק קפיצה. הסבירו שכאשר הם נעים, הם יוצרים אנרגיה קינטית; בכל הפסקה, קצרה ככל שתהיה, גופם מחזיק באנרגיה פוטנציאלית.

לצורך ניסוי אינטראקטיבי ומבולגן שילדי כיתות ו 'יאהבו, הדגימו את הקשר של אנרגיה פוטנציאלית ואנרגיה כימית באמצעות חומץ וסודה לשתיה. הסבירו כי חומץ וסודה לשתייה עשויים ממולקולות המכילות אנרגיה פוטנציאלית בקשרים הכימיים שלהם. מערבבים חצי כוס כל אחד מים וחומץ בבקבוק פלסטיק עם פקק; שים כפית סודה לשתייה במסנן קפה, הכנס אותה לבקבוקון, פקק במהירות והתרחק. האנרגיה הנוצרת - אנרגיה קינטית שנוצרת כאשר אינטראקציה כימית ממירה אנרגיה פוטנציאלית - תעיף את הפקק מיד מהבקבוקון. לניסוי פחות מבולגן - אך גם פחות דרמטי - שפכו חומץ על ערמת סודה לשתייה וצפו בהמרת האנרגיה.

כדור מקפץ הוא דרך מעניינת להפגין המרה מהירה מפוטנציאל לאנרגיה קינטית ובחזרה, שנוצרת על ידי כוח הכבידה. אפשר לתלמידים להחזיק כדור מעל ראשיהם, לתת לו להקפיץ את המדרכה ולאפשר לו להמשיך להקפיץ. הסבירו שכוח המשיכה הוא הכוח הממיר את האנרגיה הפוטנציאלית של הכדור לאנרגיה קינטית; כאשר הוא פוגע במדרכה, הוא מחזיק באנרגיה פוטנציאלית לרגע, ואז כוח האדמה ממיר אותה שוב לקינטית כשהיא קופצת כלפי מעלה.

רצועות גומי מספקות כלי רכב מצוין להסברת אנרגיה פוטנציאלית לתלמידי כיתה ו '. תן רצועת גומי לכל תלמיד. בקש מהם להחזיק אותו בחוזקה ולמתוח אותו הכי חזק שאפשר. הסבירו כי רצועת הגומי המתוחה מדגימה אנרגיה פוטנציאלית, אותה הם יכולים להרגיש במתח כאשר הגומיה מושכת כנגד ידיהם. ואז ישחררו את הגומייה - מכוונים אותה אל הקיר ולא זה לזה. הסבירו שתנועה בגומייה מדגימה אנרגיה פוטנציאלית המומרת לאנרגיה קינטית.