Krāterus uz Mēness (1. attēls) rada meteorīti, kas ietriecas Mēness virsmā. Jānis modelēja krāteru veidošanos, ļaujot dzelzs lodītei brīvi krist smiltīs.
1. Jānis mērīja, kā mainās “krātera” diametrs atkarībā no krišanas augstuma. Tabulā doti mērījumu rezultāti. Attēlo šos rezultātus grafikā!
2. Izmantojot grafiku nosaki, kāds varētu būt krātera diametrs, lodītei krītot no 25 cm augstuma un no 50 cm augstuma.
3. Iesaki, kā uzlabot Jāņa veikto pētījumu!
4. Nosauc vēl vienu mainīgo lielumu, kas varētu ietekmēt krātera diametru Jāņa pētījumā!
1. Uzdevumā neatkarīgais lielums ir lodītes krišanas augstums \(h\). Grafikā (skatīt 1. attēlu) neatkarīgo lielumu vienmēr atliek uz horizontālās ass. Uzdevumā atkarīgais lielums ir krātera diametrs \(d\). Grafikā atkarīgo lielumu vienmēr atliek uz vertikālās ass. Pie asīm pieraksta fizikālā lieluma apzīmējumu ar simbolu vai vārdiski un norāda mērvienību. Koordinātu asis graduē vienmērīgi. Grafika līkni velk pēc iespējas tuvāk eksperimentālajiem punktiem, līknei jābūt gludai, bez lūzumiem. Grafikam pieraksta nosaukumu.
2. Zīmējumā velk palīglīniju (skatīt 2. attēlu, zilā līnija ar bultu) no horizontālās ass \(25\space\mathrm{cm}\) atzīmes līdz grafika līknei un pēc tam līdz vertikālajai asij. No vertikālās ass nolasa krātera diametru. Lai noteiktu krātera diametru, kas atbilst krišanas augstumam \(50\space\mathrm{cm}\), grafika līkni vispirms pagarina (skatīt 2. attēlu), bet pēc tam izpilda tās pašas darbības, ko veica, nosakot krātera diametru pie lodītes krišanas augstuma \(50\space\mathrm{cm}\).
Ja \(h=25\space\mathrm{cm}\), tad \(d=6,7\space\mathrm{cm}\).
Ja \(h=50\space\mathrm{cm}\), tad \(d=7,7\space\mathrm{cm}\).
Piezīmes:
pēc grafika noteiktais krātera diametrs var atšķirties, ja grafikā izvēlēts cits mērogs;
krišanas augstumam \(50\space\mathrm{cm}\) var nenosaukt precīzu krātera diametru, jo mērījumu pēc \(45\space\mathrm{cm}\) augstuma vairs netika veikti.
3. Iespējamie ieteikumi Jāņa veiktā pētījuma uzlabošanai:
- veikt vairāk mēģinājumu;
- veikt mēģinājumus arī intervālā no 15 līdz 35 cm;
- paplašināt krišanas augstumu spektru;
- izvēlēties lodītes ar citu masu;
- mainīt smilšu struktūru, piemēram, pielejot tām ūdeni.
4. Krātera diametru Jāņa pētījumā varētu ietekmēt lodītes masa, lodītes blīvums, lodītes tilpums, smilšu sastāvs, smilšu blīvums, smilšu biezums u.c.
Vērtēšanas kritēriji
1. Uz horizontālās ass atliek neatkarīgo lielumu, bet uz vertikālās – atkarīgo lielumu. Pie asīm pieraksta nosaukumu un lieluma mērvienības – 1 punkts.
Izvēlas mērogu, asis graduē vienmērīgi – 1 punkts.
Zīmē gludu līkni bez lūzumiem vai zigzagiem – 1 punkts.
2. Nolasa no grafika lodītes izveidotā krātera diametru – 1 punkts.
3. Izsaka priekšlikumus Jāņa veikto pētījumu uzlabošanai – 1 punkts.
4. Analizē eksperimenta gaitu un izdara secinājumu par lielumiem, kas var ietekmēt eksperimenta rezultātu (krātera diametru) – 1 punkts.