פיתוח הדמיות בנושא "פיזיקה על גלגלים" הוא פרויקט חדשני בשני היבטים. ראשית הוא עוסק בלימוד הפיזיקה של הרכיבה על האופניים  ועושה  שימוש במערכת המוכרת לרב התלמידים. ההיבט החדשני הנוסף הוא דרך הלימוד באמצעות הדמיות בהן התלמיד יכול לבצע מעין ניסוי וירטואלי ולנתח את התוצאות.

הדמית גלישת  אופניים במורד מאפשרת לתלמיד לבצע ניסוי ממוחשב וללמוד באמצעות התוצאות על מאפייני התנועה- העתק, מהירות ותאוצה כפונקציה של הזמן. ההדמיה מאפשרת גם לתלמידים שאין להם אופניים המצוידים בחיישני מדידה  "לבצע" את הניסוי. בד"כ בלימודי הפיזיקה בתיכון, מזניחים את התנגדות האוויר. לעומת זאת התנגדות האוויר היא גורם מרכזי בתנועת האופניים במורד. גלישת אופניים במורד היא דוגמה מצוינת לתנועה בתאוצה משתנה.

 

הפרויקט מומן ע"י הקרן לעידוד יוזמות חינוכיות.

עיצוב גרפי ואנימציה: קובי נהון. היחידה לאדריכלות מדברית, המכונים לחקר המדבר, אוניברסיטת בן גוריון בנגב.

תכנון: חזי יצחק וגיל ברן.

 

 

הסבר קצר על ההדמייה
סרטונים
מאמרים בנושא
קבצי MATLAB
קישורים נוספים
הסבר קצר על ההדמייה
ההדמיה מאפשרת לבצע ניסוי של גלישה במורד וצפות בנתונים הקינמטיים של התנועה: העתק, מהירות ותאוצה כפונקציה של הזמן. מהגרפים ניתן ללמוד על מאפייני התנועה. כרגע ניתן לצפות רק בהדמייה של גלישה במורד ששיפועו 5 מעלות, אך בעתיד יהיה ניתן לשנות את זווית השיפוע, סוג האופניים ומסת הרוכב ולבדוק כיצד כל אחד ממשתנים אלו משפיע על התנועה. הגרפים חושבו באמצעות קובץ MATLAB  על פי פתרונות משוואת התנועה של הרוכב במורד. בקישורים המופעים בדף זה, ניתן למצוא מידע נוסף על התנועה על גלישת אופניים במורד  ורעיונות לפעילויות נוספות.

כדאי להדגיש שמטרת ההדמייה אינה להחליף ניסוי אמיתי שכמובן יכיל "רעש" (מידע נוסף במאמרים המופיעים בקישורים), אלא לסייע בהבנת התנועה בה לחיכוך אוויר יש השפעה דרמטית.

מהירות סופית כפונקציה של זווית השיפוע
קבצי MATLAB
בקישורים הבאים ניתן למצוא קבצי MATLAB שבאמצעותם ניתן לחקור את הבעייה ולשרטט גרפים של ההעתק, המהירות, והתאוצה  כפונקציה של הזמן ועבור ערכים שונים של  הפרמטרים השונים בבעייה.  כמו כן ניתן לשרטט את המהירות הסופית כפונקציה של זווית המדרון. כדי להריץ את הקבצים הללו יש להשתמש MATLAB .