6e-graads activiteiten voor het onderwijzen van potentiële en kinetische energie

In de zesde klas beginnen veel studenten met het bestuderen van voorlopige natuurkundeconcepten; verschillende soorten energie zijn een belangrijk onderdeel om deze te begrijpen. De twee meest elementaire energietypes zijn potentiële en kinetische energie. Potentiële energie is opgeslagen energie die kan gebeuren of wacht om te gebeuren, maar die nog niet is geactiveerd. Kinetische energie is die energie in beweging, zodra deze is vrijgegeven. Het verschil tussen deze soorten energie wordt gemakkelijk aangetoond door middel van eenvoudige activiteiten. Op het niveau van de zesde klas is het meestal het beste om de concepten eenvoudig en basaal te houden, en zo de weg vrij te maken voor toekomstig onderzoek naar energie.

Laat de leerlingen een staande X-positie aannemen, met armen boven hun schouders in een wijde V en benen uit elkaar in een omgekeerde V. Zeg dat ze de positie moeten vasthouden en leg uit dat ze een voorbeeld zijn van potentiële energie, wachtend om te worden omgezet in kinetische energie -- energie in beweging. Laat ze een jumping jack doen. Leg uit dat, terwijl ze bewegen, ze kinetische energie creëren; bij elke pauze, hoe kort ook, houdt hun lichaam potentiële energie vast.

Voor een interactief en rommelig experiment waar zesdeklassers dol op zullen zijn, demonstreer je de relatie tussen potentiële energie en chemische energie met behulp van azijn en zuiveringszout. Leg uit dat azijn en zuiveringszout zijn gemaakt van moleculen die potentiële energie bevatten in hun chemische bindingen. Meng een half kopje water en azijn elk in een plastic kolf met een kurk; doe een theelepel zuiveringszout in een koffiefilter, steek het in de kolf, kurk snel en ga weg. De gecreëerde energie - kinetische energie die ontstaat wanneer chemische interactie potentiële energie omzet - zal de kurk van de fles blazen. Voor een minder rommelig - maar ook minder dramatisch - experiment, giet azijn over een stapel zuiveringszout en kijk hoe de energieconversie plaatsvindt.

Een stuiterbal is een interessante manier om een ​​snelle omzetting van potentiële naar kinetische energie en terug, gecreëerd door de zwaartekracht, te demonstreren. Laat leerlingen een bal boven hun hoofd houden, van de stoep laten stuiteren en laten stuiteren. Leg uit dat zwaartekracht de kracht is die de potentiële energie van de bal omzet in kinetische energie; wanneer het de stoep raakt, bezit het even potentiële energie, en dan zet de kracht van de grond het weer om in kinetisch terwijl het omhoog stuitert.

Elastiekjes zijn een uitstekend middel om potentiële energie uit te leggen aan leerlingen van het zesde leerjaar. Geef elke leerling een elastiekje. Vraag hen om het stevig vast te houden en het bijna zo strak mogelijk uit te rekken. Leg uit dat de uitgerekte rubberen band een voorbeeld is van potentiële energie, die ze kunnen voelen in de spanning als de rubberen band tegen hun handen trekt. Laat ze dan het elastiekje los - wijzend naar de muur en niet naar elkaar. Leg uit dat beweging in het elastiekje aantoont dat potentiële energie wordt omgezet in kinetische energie.