Deformimi i trupave

Edhe pse për sqarimin e deformimit të trupave është shumë e thjeshtë të gjendet aparaturë për demonstrime, ne gjithmonë duhet te jemi të përgatitur edhe për raste kur ka mundësi të na mungojnë materialet përkatëse. Në raste të tilla, nxënësit duhet vetë të përgatisin eksperimente, e këtë mund ta bëjnë përmes Phet-stimulimeve. Në këtë rast është paraqitur një mënyrë se si nxënësit të fitojnë varësin e deformimit të sustës nga forca që vepron në të.

Udhëzim për përdorimin e stimulimit

Që të realizohet ky aktivitet është e nevojshme të:

1. Hapni linkun: https://phet.colorado.edu/en/simulation/masses-and-springs-basics

2.    Që të filloni shtypni butonin ▶️.

3.    Në ekran do të shfaqet faqja e punës si në figurën e më poshtme:

4.  Zgjidhni opsionin Stretch.

5.  Në ekran do të paraqitet fotografia si në vijim:

Në figurën në vijim është treguar se çfarë paraqet secila prej pjesëve të paraqitura në këtë faqe të punës:

     Para se të fillohet me aktivitetin është e nevojshme që vizorja të afrohet pranë ndonjërës prej sustave dhe të klikohet në opsionet Unstretched Length dhe Resting Position, ndërsa Strength 1 dhe Strength 2 duhet të jenë të barabarta si në figurë:

Aktiviteti 1: Hulumtoni se si varet deformimi i sustës nga forca e cila vepron në të.

Për këtë qëllim është e nevojshme të kryhen hapat e mëposhtëm:

1.  Në fillim duhet të matet gjatësia e sustës kur ajo është e pa deformuar (pa grampeshat). Duhet të keni kujdes të mos maten skajet e sustës të cilat nuk zgjaten.

2.  Varni një grampeshë prej 50 g në fundin e sustës, si në figurë:

3.  Matni gjatësinë e sustës dhe shënoni matjet në tabelë.

      4.  Tani ndryshoni grampeshën, vendosni grampeshë prej 100 g. Përsëritni hapin 3.

3    5.  Ecuria e njëjtë përsëritet, ashtu që tani duhet të vendosni grampeshë prej 250g. Përsëritni hapin 3.

4    6.  Njehsoni forcën F dhe shënoni llogaritjet në tabelë. Forca (F), gjegjësisht pesha me të cilën grampesha vepron në sustë njehsohet si F=m·g , ku m është masa e grampeshës, kurse g nxitimi i Tokës i cili është i barabartë me 9,81 m/s^2.

5    7.  Njehsoni zgjatjen Δl = l₁ - l₀, për secilën prej matjeve dhe shënoni rezultatet e fituara në tabelë.

Rezultatet e fituara nga matjet: 

m(kg)	F(N)	l1(m)	∆ l(m)	∆ l/F

Si është varësia e forcës nga zgjatja e sustës?
Që ta shikoni këtë varësi, rezultate e fituara paraqitni në grafik.

Për këtë pjesë është e nevojshme:

1. Të hapni Excelin.

2. T’i vendosni të dhënat.

3. Të bëni paraqitjen grafike të varësisë së zgjatjes së sustës nga forca që vepron në të.

4.T’i rregulloni rezultatet e fituara përmes funksionit i cili i përshtatet më së shumti. Për këtë pjesë në Excel mundet të shfrytëzohet opsioni Add Trendline.

Si mundet të shënohet kjo varësi në mënyrë matematikore?

Që të fitohet shprehja matematikore për varësinë, njehsoni raportin Δl/F  dhe rezultatet vendosini në kolonën përkatëse të tabelës.

A e fituat atë që e pritje më herët? A janë këto rezultate në përputhshmëri me pjesën teorike? Kontrolloni këtë në librin tuaj në pjesën ”Deformimi i trupave elastik”.

Aktiviteti 2: Hulumtoni se si varet deformimi (zgjatja) e sustës nga koeficienti i elasticitetit të saj.

Për këtë pjesë është e nevojshme të punohet me të dy sustat njëkohësisht. Kryeni hapat e mëparshëm (si në Aktivitetin 1), ashtu që në të dy sustat duhet të vendosen grampesha që kanë masa të njëjta, kurse konstanta e elasticitetit të sustës ndryshohet në menynë “Spring Strength”. Në figurën e mëposhtme është paraqitur si duhet të duket kjo pjesë e punës.

Деформација на телата

И ако за објаснување на деформацијата на телата е многу лесно да се најде апаратура за демонстрации, секогаш треба да бидеме спремни и за случаи кога има можност да ни фали материjалот. Во таков случај, учениците треба сами да направат експерименти, а тоа можат да го направат преку phet-симулација. Овде е прикажано како учениците да ја откријат зависноста на деформацијата на една пружина (нејзиното издолжување) од силата која дејствува на неа.

Упатство за користење на симулацијата

За да се реализира оваа активност потребно е:

1.Отворето го линкот: https://phet.colorado.edu/en/simulation/masses-and-springs-basics

2. За да ја стартувате кликнете на знакот ▶️.

3. На екранот ќе се појави работна површина како на сликата:  

 

 4. Одберете ја опцијата Stretch.

 5. На екранот ќе се појави следното:

На следната слика имате објаснување што означуваат одредени делови од оваа работна површина:

Пред да се почне активноста потребно е линијарот да се доближи до пружината, и да се кликне на опциите Unstretched Length и Resting Position,а Spring Strength 1 и Spring Strength 2 треба да бидат еднакви како на сликата:

Активност 1: Испитај како зависи  деформацијата на една пружина од силата која дејствува на неа.

За оваа цел потребно е да се направат следниве чекори:

1.  Најпрво треба да се измери должината на пружината кога таа не е деформирана (без тег). Треба да се внимава да не се измерат куките на пружината кои не се издолжуваат.

2. Закачи еден тег од 50g на крајот на пружината, како во сликата:

3. Измери ја должината на пружината и внеси ги мерењата во табелата.

4. Сега смени го тегот, стави тег од 100g. Повтори го чекорот 3.

5. Истата постапка се повторува, така што сега се става тег од 250g.Повторете го чекорот3.

6. Пресметај ја силата F и внеси ги пресметките во табелата. Силата (F), односно тежината со која тегот дејствува на пружината се пресметува како F=m・g , каде што m е масата на тегот, а g е Земјиното забрзување, кое изнесува 9,81 m/s^2.

7. Пресметај го издолжувањето, Δl=l1-l0, за секое од мерењат и внеси ги пресметките во табелата.

Резултати од мерењата:

m(kg)	F(N)	l1(m)	∆ l(m)	∆ l/F

Каква е зависноста на силата од издолжувањето?
За да ја видите таа зависност, резултатите претставете ги графички.

За таа цел потребно е:
1. Да го отворите Excel.
2. Да ги внесете мерењата.
3. Да направите графичка зависност на издолжувањето од силата.
4. Да ги фитувате добиените резултати со функцијата која најдобро одговара. За таа цел во Excel може да се користи опцијата Add Trendline.

Како може да се претстави оваа зависност математички?

За да се добие математичкиот израз за зависноста, пресметај го односот Δl/F и пресметаните вредности внеси ги во соодветната колона во табелата.

Дали го добивте тоа што претходно го очекувавте? Дали овие резултати се во согласност со теориските? Провери го тоа во твојот учебник за Силата на еластична деформација.

Активноста 2: Испитајте како зависи деформацијата (издолжувањето) на една пружина од нејзината константа на еластичност.

За овој дел потребно е да се работи истовремено со двете пружини. Направи ги претходните чекори така што масите на теговите што се ставаат на двете пружини соодветно треба да се еднакви, а константа на еластичност на пружината се менува во менито “Spring Strength“ . 
Во сликата е прикажана како треба тоа да се изгледа.