У шостому класі багато учнів починають вивчати попередні концепції фізики; різні типи енергії є важливою складовою їх розуміння. Два основних типи енергії - це потенційна та кінетична енергії. Потенційна енергія - це накопичена енергія, яка може статися або чекає, але ще не активована. Кінетична енергія - це та енергія, що рухається, коли вона звільнена. Різниця між цими видами енергії легко демонструється за допомогою простих занять. На рівні шостого класу, як правило, найкраще тримати поняття простими та базовими, створюючи основу для подальших досліджень енергії.
Потенційна та кінетична енергія: стрибки
Попросіть учнів зайняти положення Х, стоячи з руками вище плечей у широкому V, а ноги нарізно у перевернутому V. Скажіть їм зайняти позицію та поясніть, що вони є прикладом потенційної енергії, просто чекаючи перетворення на кінетичну енергію - енергію в русі. Дозвольте їм зробити стрибок. Поясніть, що, рухаючись, вони створюють кінетичну енергію; при кожній паузі, хоч і короткій, їхні тіла утримують потенційну енергію.
Потенційна енергія: хімічна енергія
Для інтерактивного та брудного експерименту, який сподобається учням шостого класу, продемонструйте взаємозв’язок потенційної енергії та хімічної енергії за допомогою оцту та харчової соди. Поясніть, що оцет і харчова сода складаються з молекул, які містять потенційну енергію у своїх хімічних зв’язках. Змішайте по півсклянки води і оцту в пластиковій колбі з пробкою; покладіть чайну ложку соди в кавовий фільтр, вставте її в колбу, швидко закупоріть і відійдіть. Створена енергія - кінетична енергія, що утворюється при хімічній взаємодії, перетворює потенційну енергію, - продує корок від колби. Для менш брудного, але також менш драматичного експерименту полийте оцтом купу харчової соди і спостерігайте, як відбувається перетворення енергії.
Потенційна енергія та сила тяжіння
Підстрибуючий куля - це цікавий спосіб продемонструвати швидке перетворення потенційної в кінетичну енергію і назад, створене гравітацією. Дозвольте студентам тримати м’яч над головою, нехай він відскакує від бруківки і нехай продовжує підстрибувати. Поясніть, що сила тяжіння - це сила, яка перетворює потенційну енергію кулі в кінетичну; потрапляючи на бруківку, він на мить володіє потенційною енергією, а потім сила землі знову перетворює її в кінетичну, коли вона відскакує вгору.
Потенційна та кінетична енергія: гумка
Гумки забезпечують чудовий інструмент для пояснення потенційної енергії учням шостого класу. Подаруйте гумку кожному студенту. Попросіть їх міцно тримати його і розтягувати майже якомога міцніше. Поясніть, що розтягнута гумка являє собою потенційну енергію, яку вони можуть відчути під час натягу, коли гумка тягне їх за руки. Тоді нехай вони відпустить гумку - спрямувавши її на стіну, а не один на одного. Поясніть, що рух гумовою стрічкою демонструє потенційну енергію, що перетворюється на кінетичну.