Μάθημα : 🧪

Φύλλο Εργασίας 2 

Μετρήσεις Χρόνου –  Η Ακρίβεια

«O κανόνας των 3 δευτερολέπτων» για να μην τρακάρεις ποτέ

Ο χρόνος είναι μια θεμελιώδης έννοια και δεν μπορεί να εξηγηθεί με άλλες απλούστερες.  

Επομένως δεν υπάρχει ορισμός  για το τι λέμε χρόνο.  

Συζήτησε με τους συμμαθητές σου, με τη βοήθεια του καθηγητή σου, τι εννοούμε όταν ζητάμε τη μέτρηση χρόνου. Μήπως ζητάμε τη χρονική διάρκεια που μεσολαβεί μεταξύ δύο γεγονότων ή μεταξύ της αρχής και του τέλους ενός γεγονότος; Πληροφορήσου και γράψε μερικούς τρόπους με τους οποίους μπορούμε να μετρήσουμε το χρόνο.  

Μέτρηση χρόνου: Η χρονική διάρκεια που μεσολαβεί μεταξύ δύο γεγονότων  ή μεταξύ της αρχής και του τέλους ενός γεγονότος. 

Παρατηρώντας διάφορες συσκευές μέτρησης του χρόνου στις παρακάτω εικόνες, πληροφορήσου για την ακρίβειά τους στη μέτρηση του χρόνου. Ποιες ονομάζουμε "αναλογικές" και ποιες "ψηφιακές";   

Ψηφιακά ρολόγια: η ένδειξή τους είναι με αριθμούς.  

Αναλογικά ρολόγια: η ένδειξή τους είναι με δείκτες ή κάποιο άλλο κινούμενο μέρος τους.  Πχ στο ηλιακό ρολόι, αυτό που κινείται είναι η σκιά του.  

Εικόνα 1: Το ψηφιακό ρολόι προσδιορίζει τον χρόνο με ακρίβεια εκατοστών του δευτερολέπτου. 

Εικόνα 2: Το ηλιακό ρολόι προσδιορίζει τον χρόνο χωρίς ακρίβεια στη διάρκεια της ημέρας και όσο υπάρχει το φως του ήλιου. 

Εικόνα 3: Το αναλογικό ρολόι προσδιορίζει τον χρόνο με ακρίβεια δευτερολέπτων. Δεν προσδιορίζει αν είναι πριν ή μετά το μεσημέρι.  

β. Συζητώ, Αναρωτιέμαι, Υποθέτω  Συζήτησε με τους συμμαθητές σου για την απαιτούμενη ακρίβεια στη μέτρηση του χρόνου   μεταξύ δύο επισκέψεών σου στον οφθαλμίατρο: Ακρίβεια με προσέγγιση μήνα. 

Συζήτησε με τους συμμαθητές σου για την απαιτούμενη ακρίβεια στη μέτρηση του χρόνου   σε αγώνα δρόμου 100 μέτρων: Ακρίβεια εκατοστού του δευτερολέπτου.  

Συζήτησε με τους συμμαθητές σου για την απαιτούμενη ακρίβεια στη μέτρηση του χρόνου   μιας διδακτικής "ώρας": Ακρίβεια μερικών λεπτών.  

Συζήτησε με τους συμμαθητές σου για την απαιτούμενη ακρίβεια στη μέτρηση του χρόνου   δημιουργίας ενός γεωλογικού πετρώματος: Ακρίβεια εκατομμυρίων ετών.  

Ο πλανήτης μας δημιουργήθηκε πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια, δηλαδή πριν 4.600.000.000 χρόνια. 

Με ποιον τρόπο πρέπει να γίνονται οι μετρήσεις μικρών χρόνων για να έχουμε τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια; Γράψε τις υποθέσεις σου.  

Πρέπει να χρησιμοποιούμε το κατάλληλο όργανο: ρολόι ή χρονόμετρο.  Μετά θα πρέπει να προσέχουμε την «διαδικασία» της μέτρησης, όταν ξεκινάμε να μετράμε και όταν σταματάμε.  Όσο πιο μεγάλη ακρίβεια έχει το όργανό μας τόσο καλύτερες θα είναι οι μετρήσεις.   

γ. Ενεργώ, Πειραματίζομαι  

Χρόνοι  μέτρησης 10 ταλαντώσεων   (δευτερόλεπτα) 

1   13

2   12

3   14

4   13

5  13

6  14

7  14

8   13

9   12

10    14

Άθροισμα χρόνων (δευτερόλεπτα) 

132

μέση τιμή χρόνου (δευτερόλεπτα)

132/10=

13,2

Στρογγυλοποίηση  στο δευτερόλεπτο.  

13

Χρόνοι  μέτρησης 10 ταλαντώσεων   (εκατοστά του δευτερολέπτου) 

1   13,21

2   13,55

3   13,11

4   13,82

5  13,74

6  13,01

7  13,30

8   13,10

9   13,05

10    13,40

Άθροισμα χρόνων  (εκατοστά του δευτερολέπτου)

133,29

μέση τιμή χρόνου  (εκατοστά του δευτερολέπτου)

133,29/10=

13,329

Στρογγυλοποίηση  σε εκατοστά του δευτερολέπτου.

13,33

Σύγκρινε μεταξύ τους τις τιμές του χρόνου που έχεις γράψει στη δεύτερη στήλη. Τι παρατηρείς; Υπάρχουν διαφορές μεταξύ τους; 

Διαφέρουν μεταξύ τους μέχρι και δύο δευτερόλεπτα.  

Αν παρατηρείς διαφορές μεταξύ των τιμών της δεύτερης και τέταρτης στήλης, πού νομίζεις ότι οφείλονται; 

Στη στήλη 4 οι διαφορές από μέτρηση σε μέτρηση είναι μικρότερες από αυτές της στήλης 2.  

Διαφέρουν μεταξύ τους λόγω του χρόνου αντίδρασης του κάθε μαθητή και λόγω της ακρίβειας των οργάνων.  

δ. Συμπεραίνω, καταγράφω 

Γράψε τα συμπεράσματά σου από τις παρατηρήσεις, τις μετρήσεις και τους υπολογισμούς σου, επιβεβαιώνοντας ή διαψεύδοντας τις υποθέσεις σου: 

1. Παρόλο που μετρούσαμε πάντα το ίδιο φαινόμενο, βρίσκαμε διαφορετικούς χρόνους. 

2.Με το ψηφιακό χρονόμετρο οι διαφορές που βρίσκαμε ήταν μικρότερες. 

3.Άρα οι μετρήσεις με το χρονόμετρο θα πρέπει να είναι πιο κοντά στις πραγματικές τιμές του χρόνου που μετράμε.   

ε. Εφαρμόζω, Εξηγώ, Γενικεύω  

Συγκέντρωσε εικόνες και πληροφορίες για τη μέτρηση του χρόνου με άλλους τρόπους και όργανα. 

Το ακριβέστερο όργανο μέτρησης του χρόνου στην εποχή μας είναι το "ατομικό ρολόι". Αναζήτησε πληροφορίες για τη λειτουργία του. Ποια είναι η ακρίβεια μέτρησης του χρόνου που επιτυγχάνουμε με αυτό; 

Το πιθανό σφάλμα τους είναι μικρότερο από 1s  κάθε 15.000.000.000 χρόνια.   Τα ατομικά ρολόγια βρίσκονται κρυμμένα πίσω από την ώρα του κινητού ή του υπολογιστή μας, αλλά και στο σύστημα GPS. 

Φυσική Α΄ Γυμνασίου Λύσεις Σχολικού Βιβλίου

lisari. Φυσική Α΄ Γυμνασίου Λύσεις Σχολικού Βιβλίου 

Εργασία 1

Συγκέντρωσε εικόνες και πληροφορίες για τη μέτρηση του χρόνου με άλλους τρόπους και όργανα. (μέχρι 3 σειρές)

Εργασία 2

Χρόνοι  μέτρησης 10 ταλαντώσεων   (δευτερόλεπτα) 

1   10

2   11

3   12

4   11

5  10 

Άθροισμα χρόνων  (δευτερόλεπτα) 

...

Μέση τιμή χρόνου   (δευτερόλεπτα) 

...

Στρογγυλοποίηση  σε  δευτερόλεπτα.

...

Εργασία 3

Χρόνοι  μέτρησης 5 ταλαντώσεων   (δευτερόλεπτα) 

1   64

2   46

3   57

4   86

Άθροισμα χρόνων  (δευτερόλεπτα) 

253

Μέση τιμή χρόνου   (δευτερόλεπτα) 

63,25

Στρογγυλοποίηση  σε  δευτερόλεπτα.

63

Εργασία 4

Χρόνοι  μέτρησης 15 ταλαντώσεων   (εκατοστά του δευτερολέπτου) 

1   10,29

2   10,59

3   10,11

4   10,86

5  10,74

Άθροισμα χρόνων  (εκατοστά του δευτερολέπτου)

52,59

Μέση τιμή χρόνου  (εκατοστά του δευτερολέπτου)

10,518

Στρογγυλοποίηση  σε εκατοστά του δευτερολέπτου.

10,52

Εργασία 5

Χρόνοι  μέτρησης 4 ταλαντώσεων   (χιλιοστά του δευτερολέπτου) 

1   10,829

2   10,759

3  10,674

Άθροισμα χρόνων 

32,262

Μέση τιμή χρόνου   

Στρογγυλοποίηση  σε δέκατα  του δευτερολέπτου.

10,8

Εργασία 6

Χρόνοι  μέτρησης 7 ταλαντώσεων   

1   10,89

2   10,7

3  10,674

Άθροισμα χρόνων  

...   32,264

μέση τιμή χρόνου   

10,7546666666...

Στρογγυλοποίηση  σε χιλιοστά  του δευτερολέπτου.

10,755

Μην γράφετε στρογγυλοποίηση =10,8

Να γράφετε: Το 10,754 στρογγυλοποιημένο στο δέκατο είναι 10,8.

Απορία μαθητή 

στο ΦΕ 2

στην εργασία 3.

Στην εργασία 3  λέτε 5 ταλαντώσεις αλλά μας δίνετε τις 4 και στην εργασία 4 λέτε 15 ταλαντώσεις και μας δίνετε 5. Τις υπόλοιπες ταλαντώσεις τις βρίσκω κάπου αλλού;

Γράφω ότι νούμερα θέλω εγώ ή λύνω τις ασκήσεις μόνο με αυτές;

Απάντηση

Λέω:

Χρόνοι μέτρησης 15 ταλαντώσεων.

Δηλαδή το πείραμα είναι να μετρήσουμε σε ποσό χρόνο έγιναν 

15 ταλαντώσεις.

Το 15 δεν παίζει κανένα ρόλο στη λύση της άσκησης.

Θα μπορούσα να έλεγα:

Ο χρόνος 325.675.457 ταλαντώσεων.
Όπως σωστά λες σας δίνω 4 μετρήσεις 

και το 4  χρειάζεται στην εύρεση της μέσης τιμής.

Και πάλι σωστά λες ότι θα λύσεις την άσκηση με αυτές τις 4 μετρήσεις.

Ήταν παγίδα το νούμερο των ταλαντώσεων.