in formato ppt - I@PhT

Preparazione di
Esperienze Didattiche
di Fisica - classe A059
1) La camminata
2) La corsa
3) La partenza e la
frenata
4) Le scale
Spazio, tempo e velocità
Attività
1) Correlare distanza percorsa
e tempo impiegato
2) Sperimentare diversi modi
di muoversi
3) “Zoommare” l’attimo della
partenza o della frenata
4) Il vettore velocità
Concetti
1) Spazio e tempo come descrittori
del moto; la proporzionalità
diretta fra spazio e tempo e la
misura della velocità
2) Perché la velocità è maggiore
nella corsa
3) Variazione di velocità e tempo
come descrittori del moto
accelerato; il concetto di
accelerazione e la sua misura; un
modello della deambulazione
umana
4) Componenti dei vettori distanza
e velocità
V. Montel, G. Rinaudo, Dipartimento di Fisica Sperimentale, Università di Torino
“S.I.S. – Indirizzo Scienze Naturali e Indirizzo Fisico - Matematico - A. A. 2006 – 2007”
Spazio, tempo e velocità-1
Preparazione di
Esperienze Didattiche
di Fisica - classe A059
Spazio, tempo e velocità
Consegna:
tutto quello che si può fare con scotch telato, contasecondi, metro a nastro …
Occhiello lunghezza
La misura della lunghezza nel SI
•l'unità di misura della lunghezza nel SI è il metro;
•il metro si indica con il simbolo m (è un simbolo non una
abbreviazione!),
•il metro ha multipli e sottomultipli decimali,
il chilometro (simbolo km) è uno dei multipli del metro,
il centimetro (simbolo cm) e il millimetro (simbolo mm)
sono sottomultipli del metro.
velocità 
Occhiello tempo
Strumenti per la misura del tempo e unità di tempo nel SI
•per la misura del tempo si utilizzano fenomeni in cui il
tempo scorre in modo lineare oppure in modo ciclico
•i fenomeni in cui il tempo scorre in modo ciclico sono
fenomeni periodici, nei quali tutto si ripete in modo identico
a distanza di tempo di un periodo
•l'unità di misura del tempo nel SI è il secondo (simbolo s)
spazio percorso 
Δs 
v



tempo impiegato 
Δt 
accelerazi one 
Spazio, tempo e velocità-2
variazione di velocità
tempo impiegato
Δv 

a



Δt 

Preparazione di
Esperienze Didattiche
di Fisica - classe A059
Spazio, tempo e velocità: la camminata
Oggetti: scotch telato, contasecondi, metro a nastro
Attività:
• far percorrere a uno studente un tratto rettilineo lungo tutta la
lunghezza della classe
• dare delle indicazioni (tipo: avanti di due passi, indietro di uno, fermo
…)
• far percorrere lo stesso tratto a un altro studente, contando i passi che
fa e i secondi che impiega
• costruire il grafico spazio-tempo
Concetti:
•spazio, posizione, distanza e sua misura
•sistema di riferimento
•tempo, intervallo di tempo e sua misura
•il grafico spazio - tempo: la velocità
•grandezze scalari e vettoriali
Aspetti didattici:
• cosa vuol dire essere in movimento
• il concetto di velocità
• rappresentazioni grafiche
Interdisciplinarietà e continuità:
performance
• sportive (ed. fisica)
• ritmiche (ed. musicale)
Riferimenti:
- M. Palladino Bosia – Fisica in laboratorio, Petrini
Editore,
- B. Knapp – Quanto misura? – Osservatorio,
Editoriale Scienza, Trieste, 1994
- S.M.S. “E. Fermi” di Burolo - Attività di
Laboratorio Scientifico
- www.iapht.unito.it
- http://digilander.libero.it/FranzMappano
Spazio, tempo e velocità-3a
Spazio, tempo e velocità: la camminata
m
La fisica:
-unità di misura della distanza: arbitrarie/convenzionali
-esprimere la misura di distanza con numero e unità di misura
-unità di misura del tempo; esprimere la misura di tempo con numero e unità di misura
-la proporzionalità fra spazio
spazio percorso 
Δs 
percorso e tempo impiegato
velocità

v



-il grafico spazio/tempo:
tempo impiegato 
Δt 
- i punti si allineano lungo una
sta fermo
retta che passa per l’origine
distanza
(m)
5
- maggiore è la velocità più
4
pendente è la retta
- un tratto orizzontale corrisponde
3
a una fermata
2
- al tratto di ritorno corrisponde una
1
pendenza opposta
torna indietro
tempo (s)
0
-unità di misura della velocità:
s
0
1
2
3
4
5
6
7
m/s, passi/s, km/h
Contesto:
- la conduzione delle attività motorie è fattibile a tutti i livelli, anche in previsione di un raccordo con la scuola elementare e con la scuola secondaria
superiore
- la rappresentazione grafica dei dati raccolti è consigliata a tutti i livelli, a partire dalla prima media
- la “lettura” e l’interpretazione dei grafici spazio-tempo e velocità-tempo (nonché l’elaborazione di un modello che rappresenti il moto di un corpo)
sono particolarmente indicate per una terza media, anche in previsione di un raccordo con la scuola secondaria superiore
Spazio, tempo e velocità-3b
Preparazione di
Esperienze Didattiche
di Fisica - classe A059
Spazio, tempo e velocità: la corsa
Oggetti: scotch telato, contasecondi, metro a nastro
Attività:
• far percorrere ad uno studente lo stesso tratto rettilineo di corsa
• contare i passi che fa e i secondi che impiega
• costruire il grafico spazio-tempo
Concetti:
• spazio, posizione, distanza e sua misura
• passo e passo-corsa
• sistema di riferimento
• tempo, intervallo di tempo e sua misura
• il grafico spazio - tempo: la velocità
Aspetti didattici:
- confrontare il passo e il passo-corsa
- il concetto di velocità
- rappresentazioni grafiche
- raccogliere i dati in tabelle
Interdisciplinarietà e continuità:
• performance sportive (ed. fisica)
• analisi delle modalità di movimento degli
animali (zoologia)
Riferimenti:
- M. Palladino Bosia – Fisica in laboratorio,
Petrini Editore
- P. Mascheretti, Università di Pavia – I sensi
degli animali
- S.M.S. “E. Fermi” di Burolo - Attività di
Laboratorio Scientifico
- www.iapht.unito.it
- http://digilander.libero.it/FranzMappano
Spazio, tempo e velocità-4a
Spazio, tempo e velocità: la corsa
La fisica:
-unità di misura della distanza: arbitrarie/convenzionali
-esprimere la misura di distanza con numero e unità di misura
-unità di misura del tempo; esprimere la misura di tempo con numero e unità di misura
-la proporzionalità fra spazio percorso e tempo impiegato
m distanza (m)
-il grafico spazio/tempo:
10
- i punti stanno su una retta che passa per l’origine
- rispetto alla marcia, la velocità è maggiore
perché i passi sono più lunghi e più rapidi
corsa
5
-unità di misura della velocità:
5
m/s, passi/s, km/h
4
- raccogliere i dati in una tabella
7
passi
distanza
percorsa
tempo
impiegato
3
velocità
m/s km/h
camm. 10 passi
6,25 m
7s
0,9
corsa 5 passi-c.
6,25 m
3s
2,1
3,2
4,0
2
1
1
2
3
4
5
camminata
8
9
10
6
tempo (s)
s
5
Contesto:
- la conduzione delle attività motorie è fattibile a tutti i livelli, anche in previsione di un raccordo con la scuola elementare
- la rappresentazione grafica dei dati raccolti è consigliata a tutti i livelli, a partire dalla prima media
- la “lettura” e l’interpretazione dei grafici spazio-tempo e velocità-tempo (nonché l’elaborazione di un modello che rappresenti il moto di un corpo)
sono particolarmente indicate per una terza media, anche in previsione di un raccordo con la scuola secondaria superiore
Spazio, tempo e velocità-4b
Preparazione di
Esperienze Didattiche
di Fisica - classe A059
Spazio, tempo e velocità: la partenza e la frenata
(quando la velocità cambia)
Oggetti: scotch telato, contasecondi, metro a nastro
Attività:
• far percorrere ad uno studente un tratto rettilineo al passo o di corsa
• contare i passi che fa e i secondi che impiega
• costruire il grafico spazio-tempo,
• costruire il grafico velocità-tempo,
• riflettere sull’interpretazione del grafico velocità-tempo
Concetti:
• spazio, posizione, distanza e sua misura
• passo e passo-corsa
• sistema di riferimento
• tempo, intervallo di tempo e sua misura
• il grafico spazio - tempo: la velocità
• variazione di velocità : accelerazione e forza
• costruzione di un modello che descriva la deambulazione umana
Aspetti didattici:
- i concetti di velocità e di accelerazione
- rappresentazioni grafiche e loro interpretazione
Interdisciplinarietà e continuità:
• performance sportive (ed. fisica)
• analisi delle modalità di movimento
degli animali (zoologia)
Riferimenti:
- M. Palladino Bosia – Fisica in laboratorio, Petrini
Editore
- P. Mascheretti, Università di Pavia – I sensi degli
animali
- S.M.S. “E. Fermi” di Burolo - Attività di
Laboratorio Scientifico
- www.iapht.unito.it
- http://digilander.libero.it/FranzMappano
Spazio, tempo e velocità-5a
Spazio, tempo e velocità: la partenza e la frenata
La fisica:
-la velocità  spazio percorso / tempo impiegato 
v
-unità di misura della velocità: m/s, km/h

-il grafico velocità/tempo:
- i punti si allineano lungo una retta orizzontale
(velocità media costante)
- all’inizio la velocità varia fra zero e il valore di
regime; alla fine varia dal valore di regime a zero
- accelerazione: la variazione di velocità divisa per il
tempo impiegato
variazione di velocità
accelerazi one 
tempo impiegato

Δs 

Δt 
acorsa 
velocità
m/s
2
Δv 

a 

Δt 

- l’accelerazione è
- direttamente proporzionale alla variazione di velocità
- inversamente proporzionale al tempo impiegato (meno tempo,
a parità di variazione di velocità)
- unità di misura dell’accelerazione: m/s2, (km/h)/s
1,5

2 m/s
 10 m/s 2
0,4 s
7,2 km/h 18 km/h

0,4 s
1s
corsa
acamm 
1
1 m/s
 2 m/s 2
0,5 s
camminata
0,5
5
tempo (s)
Contesto:
- la rappresentazione grafica dei dati raccolti è consigliata a tutti i livelli, a partire dalla prima media
- l’elaborazione di un modello che rappresenti il moto di un corpo e le considerazioni circa le variazioni della velocità vanno
adattate alla classe e al momento, anche in previsione di un raccordo con la scuola secondaria superiore
Spazio, tempo e velocità-5b
Preparazione di
Esperienze Didattiche
di Fisica - classe A059
Spazio, tempo e velocità: la scala
Oggetti: contasecondi, metro a nastro
Attività:
•chiedere a uno studente di salire o scendere una rampa di scale
•misurare il tempo di salita (o di discesa)
•misurare altezza e pedata dello scalino
•disegnare in scala le componenti orizzontale e verticale dello spostamento
•calcolare e disegnare in scala le componenti orizzontale e verticale della velocità
Concetti:
•spazio, posizione, distanza e sua misura
•sistema di riferimento
•tempo, intervallo di tempo e sua misura
•componenti orizzontale e verticale della velocità
•il vettore velocità
Aspetti didattici:
- il significato di moto relativo
- composizione di vettori
Sicurezza
Nel far salire o scendere le scale, si presti particolare
attenzione nella eventuale presenza di ragazzi non
ancora rispettosi delle regole e/o di certi tipi di
handicap
Interdisciplinarietà:
• geometria (rappresentazione dei vettori)
Riferimenti:
- www.iapht.unito.it
Spazio, tempo e velocità-6a
Spazio, tempo e velocità: le scale
La fisica:
•spazio, posizione, distanza e sua misura
•tempo, intervallo di tempo e sua misura
•sistema di riferimento
y (m)
alto
sinistra
dietro
basso
•componenti orizzontale e verticale dello spostamento
•il vettore spostamento: direzione e valore
 regola del parallelogramma (Pitagora)
•componenti orizzontale e verticale della velocità
•il vettore velocità: direzione e valore
davanti
x (m)
destra
spostamento
spostam.vert
.
spostam.orizz.
velocità
vel.vert.
vel.orizz.
Contesto:
- la conduzione delle attività motorie è fattibile solo con gruppi ristretti di studenti, rispettosi delle consegne e
particolarmente motivati
- le considerazioni circa il carattere vettoriale della velocità vanno adattate alla classe e al momento, anche in
previsione di un raccordo con la scuola secondaria superiore
Spazio, tempo e velocità-6b