ДОМАШНІЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ПРИ ВИВЧЕННІ ДИНАМІКИ ТВЕРДОГО ТІЛА В КУРСІ ФІЗИКИ ТЕХНІЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ
DOI:
https://doi.org/10.31110/fmo2024.v39i1-06Ключові слова:
домашній експеримент, маятник Максвелла, аналіз експериментуАнотація
Розглянуто методику проведення домашнього натурного експерименту по вивченню плоского руху твердого тіла на прикладі саморобного аналога маятника Максвелла.
Формулювання проблеми. Фізика є наукою експериментальною і тому проведення студентами експериментальних досліджень є невід’ємною складовою методики її навчання. В ході виконання досліджень студенти не тільки перевіряють наслідки законів фізики, але й набувають експериментаторські вміння. В умовах дистанційного навчання реальний експеримент може здійснюватися студентами тільки в домашніх умовах з використанням доступного обладнання. Прикладом такого дослідження може бути вивчення руху саморобного аналога маятника Максвелла. Його виконання дозволяє студентам краще зрозуміти теоретичні концепції, набути уміння підготовки і проведення реального експерименту, а також обробки одержаних результатів.
Матеріали і методи. Дослідження ґрунтується на аналізі програми курсу фізики для студентів бакалаврату технічного університету, огляді літературних джерел, присвячених темі дослідження, експериментам по вивченню динаміки плоского руху твердого тіла та задач курсу фізики з цієї теми та методам і засобам вимірювання в домашніх умовах механічного руху невеликої тривалості.
Результати. У якості маятника Максвелла може бути використана іграшка Йо-Йо, або ж її саморобний аналог. В роботі продемонстровані конструкції маятників, які студенти НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського» виготовляли для проведення досліджень. Одержані дані дозволяють студентам одержати експериментальне підтвердження законів динаміки твердого тіла.
Висновки. Виготовлення аналога маятника Максвелла та проведення експерименту за його допомогою дозволяє студентам набути певні експериментаторські уміння й навчитися опрацьовувати результати реального експерименту із застосуванням законів динаміки твердого тіла. Виготовлене обладнання може бути використано як для проведення лабораторного дослідження в домашніх умовах, так і в якості основи експериментальних задач. На думку студентів проведення домашніх дослідів є цікавим і корисним для покращення розуміння понять динаміки твердого тіла.
Завантажити
Посилання
Bartošovič, L. (2022). Virtual Laboratory Exercise as One of the Forms of Distance Education at Science Universities. AIP Conference Proceedings, 2458, 030002. https://doi.org/10.1063/5.0078278.
Delabre, U. (2022). Smartphonique - 2e éd.: Faites de votre smartphone un labo de physique. URL: https://www.amazon.com/Smartphonique-Faites-votre-smartphone-physique/dp/2100840991.
Eadkhong, T., Sirisathitkul, C., & Danworaphong, S. (2022). Video analysis of one-dimensional motion and collision for distance learning laboratory. Physics Education, 57 (5), 055006. https://doi.org/10.1088/1361-6552/ac72e4.
Kaps, A., & Stallmach, F. (2020). Tilting motion and the moment of inertia of the smartphone. The Physics Teacher, 58(3), 216-217. https://doi.org/10.1119/1.5145423.
Markeev, A.P. (2017). Dynamics of Maxwell’s pendulum. Dokl. Phys., 62, 228–232. https://doi.org/10.1134/S1028335817040140.
Sabila, Ya., Heru, K., Desi, R., Aisha, A., & Hesti, A. (2021) Utilization of the phyphox application (physical phone experiment) to calculate the moment of inertia of hollow cylinders. Jurnal Ilmiah Pendidikan Fisika Al-BiRuNi, 10(2) p.231-240. https://doi.org/10.24042/jipfalbiruni.v10i2.9237.
Wheatland, M. S., Murphy, T., Naoumenko, D., van Schijndel, D., & Katsifis, G. (2021). The mobile phone as a free-rotation laboratory. Am. J. Phys, 89(4), 342–348. https://doi.org/10.1119/10.0003380.
Harkusha, I. P., Horbachuk, I. T., Kurinnyi, V. P., Kucheruk, I. M., Pevzner, M. Sh. (2003). Zahalnyi kurs fizyky: Zbirnyk zadach. [General course of physics: Problems]. Kyiv, Tekhnika. (in Ukrainian).
Zdeshchyts, V. M., & Zdeshchyts, A. V. (2022). Vykorystannia tekhnolohii BYOD v osvitnomu protsesi v umovakh dystantsiinoho navchannia studentiv-fizykiv [The use of BYOD technology in the educational process in the conditions of distance learning of physics students]. Kryvyi Rih: Literiia. (in Ukrainian).
Zdeshchyts, V. M., Zdeshchyts, A. V., & Prikhozha, Yu. O. (2020). Vykorystannia tekhnolohii BYOD pid chas vykonannia laboratornykh robit z fizyky. [Use of BYOD technology during frontal laboratory work in physics]. Fizyko-matematychna osvita – Physical and Mathematical Education, 3(25), 2, 43-49. https://doi.org/10.31110/2413-1571-2021-027-1-008. (in Ukrainian).
Klapchenko, V. I., Aznaurian, I. O., Burdeina, N. B., Hryhorash, Yu. I., Duhinov, V. Ye., Kolesnyk, O. Yu., Krasnianskyi, H. Yu., Panova, O. V., Tarasevych, V. I., & Besarab, O. M. (2012). Fizyka. Laboratornyi praktykum. Bazovyi tsykl: navchalnyi posibnyk. [Physics. Laboratory practice. Basic cycle: study guide]. Kyiv. KNUBA. https://repositary.knuba.edu.ua/items/41ff2921-0b6c-4ed9-a143-8c9d78017d0f. (in Ukrainian).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Категорії
Як цитувати
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Сергій Подласов, Ольга Долянівська, Олексій Матвійчук
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
- Автори передають журналу право першої публікації свого рукопису на умовах ліцензії Creative Commons ("Із зазначенням авторства - Некомерційне використання - Поширення на тих же умовах") 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно використовувати (читати, копіювати і роздруковувати) представлені матеріали, здійснювати пошук та посилатись на опубліковані статті, поширювати їх повний текст з будь-якою законною некомерційною метою (у тому числі, з навчальною або науковою) та обов'язковим посиланням на авторів робіт і первинну публікацію у цьому журналі.
- Опубліковані оригінальні статті в подальшому не можуть використовуватись користувачами (окрім авторів) з комерційною метою або поширюватись сторонніми організаціями-посередниками на платній основі.
Creative Commons ("Із зазначенням авторства - Некомерційне використання - Поширення на тих же умовах") 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0)