УСТАНОВКА ДЛЯ ОРГАНІЗАЦІЇ НАВЧАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ МЕХАНІЧНИХ КОЛИВАНЬ ТА ГАЛЬМІВНОЇ ДІЇ ВИХРОВИХ СТРУМІВ - Рибалко, Андрій (Фізико-математична освіта, 2025)
Формулювання проблеми. Навчальний експеримент відіграє значну роль у навчанні фізики. Він не лише сприяє більш глибокому засвоєнню фізичних знань, а й розвиває навички технічної і математичної грамотності, що особливо важливо для студентів інженерних спеціальностей. Тому організація навчальних експериментальних досліджень потребує постійного удосконалення як матеріальних, так методичних засобів їх практичного впровадження. У цій статті презентовано установку, що дозволяє організовувати навчальні експериментальні дослідження механічних коливань фізичного маятника та гальмівної дії вихрових струмів. Матеріали і методи. У досліджені були застосовані як теоретичні, так й емпіричні методи. Зокрема, проведено аналіз наукових публікацій, у яких розглянуто навчальні дослідні установки для вивчення згасання коливань та гальмівної дії вихрових струмів у різних механічних системах. Також теоретично обґрунтовано математичну залежність величини гальмівної сили, що діє на рухому провідну пластику в магнітному полі електромагніту, від низки певних параметрів. Здійснено експериментальні перевірку теоретичних розрахунків. З метою практичного впровадження результатів авторського дослідження проведено педагогічні спостереження діяльності студентів під час апробації пропонованої установки у навчальному процесі. Результати. Виготовлено та практично апробовано установку для графічного запису коливань фізичного маятника і гальмівної дії вихрових струмів. Отримані результати підтвердили теоретичні розрахунки залежності гальмівної сили, яка діє на рухому провідну пластинку в магнітному полі, від квадрату сили струму в електромагніті, що створює це поле. Проілюстровано варіант результатів навчального експерименту та розроблено методичні рекомендації до можливих напрямків навчальних досліджень як на лабораторних заняттях, так і під час самостійних досліджень студентів (учнів) під керівництвом викладача. Висновки. Запропонована установка та рекомендації до її застосування можуть бути ефективним дидактичним засобом у навчанні розділів «Електромагнетизм», «Коливання». Її можна використовувати як у якості демонстраційного експерименту, так і у навчальних дослідженнях різних форматів (лабораторні роботи, довготривалі студентські дослідження, дослідження учнів у конкурсі захисту МАН, підготовка навчальних проєктів тощо).