Hljóðlaus eðlisfræðimyndbönd
Þróunarsjóðsverkefni sem ég og bróðir minn unnum saman.
Ég og bróðir minn, Bjarki, útbjuggum hljóðlaus myndbönd til notkunar í eðlisfræðikennslu. Verkefnið hlaut styrk úr Þróunarsjóði námsgagna (ÞNS 2023 232672 1601).
Hugmyndin er í stuttu máli sú að nemendur taki upp eigin talsetningu yfir myndböndin, til dæmis með því að nota Voice Memos á iPhone eða Voice Recorder á Android, og þannig æfi sig í að útskýra eðlisfræðileg fyrirbæri með eigin orðum.
Myndböndin eru hugsuð sem verkfæri fyrir virka þátttöku nemenda, þar sem þeir fá tækifæri til að setja fram eigin skýringar og auka skilning sinn á eðlisfræðinni með því að tala hana fram.
Grein sem lýsir verkefninu í heild sinni var birt í Physics Education hjá IOP Publishing:
Silent physics animation tasks for learner narration
PDF · DOI: 10.1088/1361-6552/adaf6aManim kóðinn til að búa til eða breyta myndböndunum er aðgengilegur á SilentPhysicsAnimations á GitHub
Myndbönd
1. Kasthreyfing
Kasthreyfing bolta sem ferðast í átt að körfu sést. Gröf sem sýna staðsetningu, hraða og hröðun boltans sem fall af tíma sjást samhliða.
2. Skábretti
Kubbur rennur niður skábretti með núningi. Vigurliðun kraftanna sem verka á kubbinn er sýnd í myndbandinu. Að lokum er sýnd myndræn útleiðsla á minnsta horninu sem nægir til þess að kubburinn renni niður skábrettið.
3. Miðsóknarhröðun
Útleiðsla á miðsóknarhröðun með því að teikna hraða- og hröðunarvigra á mismunandi tímapunktum. Byggt á lýsingu eftir rússneska eðlisfræðinginn Landau.
4. Lögmál Keplers
Lögmál Keplers um hreyfingu reikistjarna eru sýnd myndrænt. Reikistjarna snýst á sporöskjulaga braut um sólstjörnu. Flatarmálsregla Keplers er sýnd, og útleiðsla á þriðja lögmáli hans fyrir hringlaga brautir er sett fram.
5. Skothengill
Bolta er skotið úr gormi og hann festist í skothengli. Myndbandið leggur áherslu á muninn á varðveislu orku og varðveislu skriðþunga.
6. Lögmál Arkímedesar
Uppdrifskrafturinn sem verkar á kubb sem er sökkt í vökva er sýndur út frá þrýstingnum sem verkar á efra og neðra borð hans. Skilyrði þess hvort hlutur flýtur eða sekkur er sett fram.
7. Einföld sveifluhreyfing
Massi sem festur er við gorm sveiflast fram og til baka. Sveifluhreyfingin er greind út frá stöðu-tíma grafi. Sambandið milli gormstuðulsins og tíðni sveiflunnar er sýnt.
8. Doppler-hrif
Hljóðgjafi sem gefur frá sér hljóðbylgju sést hreyfast í átt að kyrrstæðum áheyranda. Skýrð er stytting bylgjulengdar og hækkun tíðni eins og hún mælist af áheyrandanum.
9. Gaslögmálið
Kassi sem inniheldur agnir sem skoppa á veggjunum er sýndur. Gaslögmálið er útskýrt í mismunandi aðstæðum út frá þrýstingi, rúmmáli, hitastigi og hraða agnanna sem hreyfast inni í kassanum.
10. Rafsviðslínur
Rafsviðslínur jákvætt og neikvætt hlaðinna agna eru sýndar með því að skoða kraftana sem verka á prufuhleðslu. Einnig eru sýndar rafsviðslínur raftvípóls.
11. Hraðasía
Jákvætt hlaðin ögn hreyfist inni í plötuþétti ásamt því að hreyfast í ytra segulsviði sem er hornrétt á rafsvið þéttisins.
12. Tímalenging takmörkuðu afstæðiskenningarinnar
Sígild útleiðsla Einsteins á tímalengingu er sýnd með hugartilraun þar sem lest kemur við sögu. Fyrirbærið er skoðað annars vegar út frá sjónarhorni áhorfanda inni í lestinni og hins vegar áhorfanda fyrir utan hana.