Tíha a tíhová síla

Tíha (tíhová síla) je síla, kterou Země přitahuje těleso k sobě. Žák v 6. ročníku ji odliší od hmotnosti: hmotnost je vlastnost tělesa (kilogram), tíha je síla (newton) a měří se siloměrem. Výstup CAP-FYZ-002-ZV9-004 vyžaduje popsat důležité případy silového působení mezi tělesy; tíha je první každodenní příklad takové síly.

Na stejném tělese siloměr ukáže různou výchylku, když těleso visí volně, když ho podpíráme rukou nebo když ho ponoříme do vody — žáci tak vidí, že údaj siloměru souvisí s tíhovým působením, ne s „tím, kolik to váží v kilogramech“. Hmotnost se nemění, mění se síla, kterou siloměr vyvažuje.

Jednotka newton a značka F_G (nebo G) se vážou na zavedení síly (sila-uvod). Pozdější téma gravitační a tíhové síly látku rozšíří; zde stačí spojit tíhu s přitahováním Země a s měřením siloměrem.

Předpoklady

• Síla jako veličina, značka F, jednotka newton, první práce se siloměrem
• Hmotnost tělesa a její měření na váhách v kilogramech
• Fyzikální veličiny, značky a jednotky

Klíčové pojmy

Tíha / tíhová síla

Síla, kterou Země přitahuje těleso; působí svisle dolů ke středu Země.

Hmotnost

Vlastnost tělesa vyjadřující „množství látky“; jednotka kilogram, nemění se tím, že těleso položíme nebo zavěsíme.

Newton (N)

Jednotka síly; údaj siloměru při měření tíhy se čte v newtonech, ne v kilogramech.

Siloměr

Přístroj s pružinou a stupnicí v N; při zavěšení tělesa výchylka odpovídá tíze (pokud těleso volně visí).

Působení Země na těleso

Tíha je konkrétní případ silového působení mezi Zemí a tělesem (CAP-FYZ-002-ZV9-004).

Směr tíhy

Svisle dolů; olovnice a volný pád předmětů tento směr ukazují.

Stejné těleso, různý údaj siloměru

Podpěrná síla ruky nebo vztlak ve vodě změní, co siloměr vyvažuje; hmotnost tělesa zůstává.

Časté miskoncepce

• Častá chyba

  Žák na siloměru čte „2 kg“ a do sešitu napíše hmotnost 2 kg, přestože stupnice je v N.

  Jak na to

  Nechat přečíst jednotku na stupnici nahlas; tentýž předmět zvážit na váhách v kg a porovnat zápis m = … kg a F_G = … N.

• Častá chyba

  „Na Měsíci by měl batoh menší hmotnost, proto je lehčí.“

  Jak na to

  Ukázat stejný předmět: hmotnost na váhách se nemění představou místa; změnila by se tíha (síla). Oddělit věty: hmotnost v kg, tíha v N.

• Častá chyba

  Žák říká, že tíha je „jak je něco těžké“, a siloměr i váhy považuje za totéž.

  Jak na to

  Dvě stanoviště: váhy (kg) a siloměr (N) u téhož závaží; zapsat obě veličiny vedle sebe se značkami m a F_G.

• Častá chyba

  Při podpírání zavěšeného závaží rukou žák tvrdí, že „tíha zmizela“, protože siloměr klesl k nule.

  Jak na to

  Zeptat se, co teď závaží drží (ruka). Siloměr měří jen sílu v pružině, ne to, že Země přestala přitahovat.

Jak učit

2–3 hodiny

1. Evokace: položit batoh na dlaň a zeptat se, co vlastně cítíme — „kilogramy“, nebo sílu táhnoucí dolů.
2. Jádro: zavěsit stejná závaží na siloměr, zapsat F_G v N, porovnat s hmotností z vah; krátce uvolnit a znovu podržet závaží rukou.
3. Reflexe: žáci jednou větou doplní: hmotnost je … v kg, tíha je … v N a měří se …

Nápady na aktivity

• Měřicí stanice: tři známá závaží — zvážit, změřit tíhu siloměrem, tabulka m / F_G / jednotky.
• Stejné závaží ve vzduchu a částečně ve sklenici vody: porovnat údaj siloměru a zapsat, co se nemění (hmotnost).

Hodnocení

Žák u konkrétního předmětu zapíše hmotnost v kg a tíhu v N a určí, který přístroj kterou veličinu měří.

Ústně: tíha je síla Země na těleso, směr svisle dolů; údaj siloměru při podpírání rukou není „ztráta hmotnosti“.

Související témata

• Síla — první seznámení
• Měření hmotnosti
• Fyzikální veličiny a jednotky
• Gravitační síla, tíhová síla a tíha
• Síly a změna pohybového stavu
• Archimédův zákon

Zdroje

• Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání — oblast Člověk a příroda, fyzika
• PhET: Forces and Motion

Co pro vás ScioBot připraví k tématu Tíha a tíhová síla

Interaktivní aktivity, které žáci spustí na tabletu či tabuli, tisknutelné kartičky a hry pro celou třídu – každý formát na téma Tíha a tíhová síla jedním klikem.

Základní materiály

• Příprava na hodinu

  Kompletní příprava s cíli, průběhem a aktivitami.

• Pracovní list

  List s úlohami, klíčem a variantou.

• Písemka

  Časovaná písemka s body a variantami.

• Aktivita

  Aktivita do hodiny, kterou žáci hned spustí.

• Prezentace

  Sada slajdů k výkladu a procvičení.

• Kartičky

  Materiál k tisku (kartičky, plakát, pracovní list).

• QR hra

  Interaktivní hra k procvičení tématu.

Interaktivní aktivity 14

• Křížovka s tajenkou

  Legendová křížovka, kde se ve sloupci skrývá tajenka. Skvělá na opakování pojmů.

  10–20 min

• Kartičky

  Sada oboustranných kartiček na učení pojmů a definic. Žáci si je procvičí překlápěním.

  5–20 min

• Pexeso a spojovačka

  Dvojice kartiček s obrázky, pojmy nebo příklady. Spojovačka, pexeso i volné třídění – ideální na slovní zásobu i opakování.

  10–25 min

• Rozhodovačka

  Rychlé rozhodování mezi možnostmi s okamžitou zpětnou vazbou.

  5–12 min

• Otázky

  Sada otázek s výběrem odpovědí; jedna nebo více správných. Okamžitá sebekontrola.

  5–15 min

• Vpisování

  Žáci dopisují krátké odpovědi a ihned vidí, zda se trefili.

  5–15 min

• Rozřazovačka

  Žáci přetahují kartičky do správných kategorií.

  5–15 min

• Rozbory

  Žák přiřazuje značky k částem věty nebo výrazu — větné členy, slovní druhy, větné rozbory. Sebevyhodnocovací procvičování.

  10–20 min

• Označování

  Žáci označují správná slova přímo v textu.

  5–15 min

• Doplňování textu

  Žáci doplňují chybějící slova přímo do vět nebo krátkého textu.

  5–15 min

• Krok po kroku

  Žáci řadí kroky procesu do správného pořadí.

  5–15 min

• Popis obrázku

  Diagram s očíslovanými špendlíky. Žáci přiřazují popisky k částem obrázku — biologie, zeměpis, anatomie.

  5–15 min

• Přesouvání

  Žáci přetahují kartičky do přesně určených slotů.

  5–15 min

• Čtení s porozuměním

  Žáci čtou krátký text a odpovídají na otázky k jeho obsahu.

  10–25 min

K tisku a rozstříhání 8

• Páry

  Kartičky se dvěma polovinami, které k sobě patří (např. datum–událost). Žáci je vystřihnou a párovají.

  10–20 min

• Výběr z možností (s tajenkou)

  Kartičky s úlohami a třemi možnostmi. Písmena u správných odpovědí složí tajenku — žák si tak řešení zkontroluje sám.

  10–20 min

• Doplňování do vět

  Věty s výběrem ze dvou možností uvnitř — žák zakroužkuje správnou.

  10–20 min

• Hra Riskuj

  Kvízová hra se třemi podtématy a otázkami různé hodnoty — klasický formát Riskuj / Jeopardy.

  15–30 min

• Hra AZ kvíz

  28 otázek na hexagonální hrací pole — cílem je spojit všechny tři strany.

  15–35 min

• Označ správnou možnost

  Kartičky s otázkou a čtyřmi možnostmi — žák označí správnou (např. kolíčkem).

  10–20 min

• Já mám, kdo má …?

  Kartičky s tvrzením a otázkou — žáci je čtou v kruhu a hledají navazující odpověď.

  10–25 min

• Hádej, kdo jsem

  Kartičky s popisem osobnosti, věci nebo zvířete v 1. osobě — žáci tipují, o koho/co jde.

  10–25 min

Hry pro celou třídu 4

• AZ kvíz

  28 otázek na hexagonálním hracím poli — cílem je spojit všechny tři strany. Včetně náhradních ANO/NE otázek.

  15–35 min

• Riskuj

  Klasická hra se 5 kategoriemi a otázkami za 100–500 bodů — týmy soutěží o nejvyšší skóre.

  15–40 min

• Pexeso

  Klasické pexeso s 10 dvojicemi (pojem ↔ popis) — dva týmy se střídají a hledají shody.

  10–25 min

• Šarády

  Šarády se 12 úkoly (mluvení, kreslení, pantomima) — dva týmy hádají, kdo uhodne první, dostane bod.

  15–30 min

Očekávané výstupy