BrainPOP

הנושא: כוח הכבידה - ח'

תחום הדעת: מדע וטכנולוגיה

סרטונים: כוח הכבידה

נושא השיעור כוח הכבידה.
רצף מתוך תוכנית הלימודים נושא מרכזי: כוחות ואינטראקציה.
נושא משנה: כוחות ופעולתם על גופים.
רעיונות והדגשים: כוחות המתוארים על ידי פעולה הדדית (אינטראקציה) בין גופים.
ציוני דרך בכיתה ח': כוחות כגורמי שינוי. שינוי צורת הגוף:
− שינוי כיוון תנועת הגוף.
− שינוי גודלה של מהירות הגוף (תאוצה או תאוטה).
כוחות המתארים פעולה הדדית (אינטראקציה) בין גופים.
שכבות גיל ח'
משך יחידת הלימוד שיעור אחד, כ-50 דקות
רציונל למורה כוח הכבידה הוא אחד מהכוחות הבסיסיים בטבע. כוח משיכה פועל בין גופים בהתאם למסה שלהם.
חוק המשיכה האוניברסלי שאייזק ניוטון גילה וניסח, מגדיר את המשיכה בין כל שני גופים בעלי מסה, וקובע כי הם יימשכו ביחס ישר למסתם, וביחס הפוך לריבוע המרחק שביניהם.

את העיקרון הזה תיקן אלברט איינשטיין במחציתה הראשונה של המאה ה-20, ופיתח להגדרה כללית יותר, המאפשרת גם לחלקיקים חסרי מסת מנוחה (למשל, פוטונים) להימשך לגופים אחרים.

בשיעור היום נדגים ונמחיש תופעות הקשורות לכוח הכבידה.
מטרות תוכן 1. היכרות עם כוח הכבידה.
2. חישוב כוח הכבידה בכוכבים שונים.
3. בירור ההבדל בין מסה למשקל.
מושגים כוח הכבידה, כוד הארץ, מסה, משקל.
מיומנויות חשיבה: השוואה, פתרון בעיות, העלאת אפשרויות, טיעון, מיון, ניתוח והסקת מסקנות, בחירה בין חלופות.
אוריינות: ייצוג מידע, עיבוד מידע, ניתוח נתונים, הצלבת נתונים, הצגת ממצאים.
כישורי עבודה בצוות: האזנה, הקשבה, מתן משוב לעמית, ביקורת, שכנוע, קבלת תפקיד.
רצף השיעור 1. צפייה בסרטונים ממעבורת החלל.
2. דיון בנושא כוח הכבידה.
3. צפייה בסרטון: כוח הכבידה
4. דף עבודה בנושא כוח הכבידה.
5. ניסוי מ"שלמה עכבר המעבדה".
6. מענה על שאלות "בחן את עצמך".
חומרים נוספים דף עבודה.
היענות לשונות למידה בקבוצות, למידה מתוך ניסוי.
תוצרי למידה דף עבודה.

מהלך השיעור

מהלך ההוראה תיאור הפעילות זמן
פתיחה נתחיל את השיעור בצפייה בסרטון המתאר את החיים בתחנת החלל. נדון עם התלמידים: כיצד החיים נראים ללא כוח כבידה? מה הקשיים? מה היתרונות? מה השאלות העולות מהסרטון? 10 דק'
גוף השיעור נצפה בסרטון כוח הכבידה. נשאל את התלמידים אם קיבלו הסברים לשאלות ששאלנו.

נחלק לתלמידים דף עבודה בנושא כוח הכבידה, ונבקש שיענו על השאלות.
בסיום הפעילות נבצע את הניסוי משלמה עכבר המעבדה.
נשאל את התלמידים את השאלות הבאות:
מה למדתם מניסוי זה? איזה עיקרון מדעי ממחיש הניסוי? האם אתם יכולים לחשוב על עוד תופעות הממחישות עיקרון מדעי זה?
צריך לזכור שגם אם אנחנו לא מרגישים בכוח המשיכה, אין פירוש הדבר שהוא לא קיים. הוא דווקא פועל, תמיד, בין כל שני גופים ביקום. עם זאת, העוצמה של כוח המשיכה תלויה בשני גורמים: המרחק בין הגופים והמסות של כל גוף.
בדרך כלל אנחנו מוקפים בגופים רבים הנמשכים זה לזה, אבל הם קטנים למדי. לכן סך כל הכוחות המושכים גורם לנו לא לשים לב אליהם, אלא רק לכוח המשיכה של הגוף הגדול שעליו אנחנו חיים, והוא כדור הארץ. כוח המשיכה של כדור הארץ הרבה יותר גדול, כי המסה שלו הרבה יותר גדולה. הוא גם אחראי לכך שאנחנו נמשכים אליו ולא אל הירח, בין היתר מפני שכדור הארץ הרבה יותר קרוב אלינו מן הירח. לכן אנחנו מרגישים כוח משיכה חזק יותר מכדור הארץ, שמונע מאיתנו מלעוף לחלל.
30 דק'
סיכום נבקש מהתלמידים לענות על שאלות בחן את עצמך. 10 דק'
המשגה דיון כיתתי, צפייה בסרטון.
יישום דף עבודה, ניסוי מ"שלמה עכבר המעבדה".
עבודה פרטנית/עבודה בקבוצות פרטנית: דף עבודה.
קבוצתית: ניסוי מ"שלמה עכבר המעבדה".
העשרה חור שחור הוא גוף מסיבי מאוד שקרס תחת כוח המשיכה שלו עצמו. כוח המשיכה של גוף כזה הוא כה גדול, עד שהאור עצמו נבלע בתוכו אם הוא עובר בסביבתו, ומכאן שמו: "חור שחור".
סיכום ורפלקציה מסה של גוף היא כמות החומר של הגוף. משקל הגוף הוא כוח הכבידה שמופעל על הגוף. מסקנה: המסה של תפוח לא תשתנה, מפני שכמות החומר בתפוח לא השתנתה (אלא אם כן, אכלנו אותו…). המשקל על הירח של התפוח יקטן פי שישה, מפני שכוח הכבידה שפועל עליו בירח קטן פי שישה מאשר בכדור הארץ.

משאבים נוספים
דף עבודה Download