Tvorba matematického modelu pro jednoduchou střelbu dělem

Sitio: Moodle ZČU
Curso: 2CZV016 - Mezipředmětové vztahy a badatelské metody v popularizaci vědy - informatika, matematika
Libro: Tvorba matematického modelu pro jednoduchou střelbu dělem
Imprimido por: Guest user
Día: domingo, 8 de noviembre de 2026, 20:12

Descripción

V rámci této aktivity se studenti seznámí s postupem tvorby matematizace fyzikální úlohy. Součástí této aktivity jsou i grafické výstupy. Studenti si vytvoří pod vedením jednoduchý model střelby v prostředí jednoduchého tabulkového procesoru (doporučujeme prostředí MS Excel ). Na tomto modelu si sami ověří podstatné vstupní podmínky i způsob jejich zavedení do problému. Učitel bude mít k dispozici vyřešený model zpracovaný právě v uvedenám prostředí MS Excel.

střelba 2Obr. 2 - Ilustrativní obrázek, zdroj vlastní.

Náměty pro aktivitu kroužku

V rámci této kapitoly se žáci seznámí s několika jednoduchými matematickými modely konkrétních situací. Vedoucí kroužku (učitel) bude mít k dispozici (v případě jednoduchých úloh na 20 minut) konkrétní zpracování těchto úloh. Pro žáky jsou připravené předpřipravené listy s naznačením řešení úlohy.  Úkolem žáků je nejdříve "nalézt" řešení  a posléze ho převést do prostředí MS Excel (je zvoleno vzhledem k jeho velkému rozšíření). Podstatné jsou potom grafické výstupy, které ukazují míru správnosti postupu.

V každém úkolu je i několik her, které žáci po skončení práce mohou realizovat a tak se do dané problematiky ještě více ponořit.

Začátek práce

Konec práce s danou aktivitou a vyhodnocení

 

Matematický model jednoduché balistické křivky

Studenti vytváří a realizují matematický model balistické křivky bez ovlivnění větrem. Provádí realizaci pomocí výpočetní techniky. Práci provádí ve skupině a snaží se odvodit správný model samostatně. Vedoucí kroužku usměrňuje závěry tak, aby účastníci správně chápali vytvářené vzorečky. V závěru této aktivity si studenti zahrají několik her souvisejících s obsahem aktivity.  Cílem aktivity je naučit žáky tvorbě modelu, tj. uplatnění matematických znalostí v rámci konkrétních situací. Popis a řešení dané úlohy jsou uvedeny v tomto souboru.

Ukázka žákovského listu s výpočty:

Ukázka grafického výstupu:

Ukázka her:

HRY:
I. Vedoucí kroužku stanoví náklon zbraně a dolet. Úkolem účastníků je odhadnout co nejlépe rychlost střely, aby dostřel byl roven zadané hodnotě.
II. Vedoucí kroužku stanoví rychlost střely a dolet. Úkolem účastníků je odhadnout co nejlépe rychlost střely, aby dostřel byl roven zadané hodnotě.

Metodický list pro badatelskou aktivitu 1

Téma

 Matematický model pro jednoduchou střelbu

Tematický celek

 Matematické modely

Motivační rámec aktivity

Naučit studenty pochopit a vytvářet matematické modely konkrétních situací

Počet žáků

 10 - 15

Věk žáků

>10

Pomůcky

 Papír, tužka, kalkulačka

Stručný popis aktivity s využitím přístroje

 Studenti nejdříve pomocích svých znalostí sestrojí matematický model situace a posléze ho realizují na výpočetní technice - v prostředí MS Excel.

Vhodné místo

Počítačová učebna

Cíle aktivity

Žáci budou schopni vytvořit jednoduchý matematický model fyzikální situace

Rozvíjené kompetence

 Spolupráce

Předchozí znalosti

Základní znalosti matematiky a fyziky
Mezipředmětové vztahy

Matematika a fyzika

Časový plán

Fáze činnosti s přístrojem

Metody a formy, motivace

 1 - 5 minut

 

Popis situace

 5 - 10 minut

 

Tvorba modelu

 10 - 20 minut

Realizace modelu v prostředí Excelu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hodnocení

Hodnocení žáků bude provedeno ihned po skončení aktivity.

Návaznosti

Rozšíření aktivity, kdy střelba je ovlivněna větrem.

 

 

 

Matematické modely jednoduché střelby

Ilustrativní obrázky:

Střelba lukem

Střelba prakem:

Hod oštěpem:

Hod kamenem:

Hod břemenem:

Střelba puškou:

Střelba kuší:

Střelba dělem:

Na těchto ilustrativních obrázcích je zřejmé, že pracovat s modelem střelby (zkoumat balistickou křivku) je užitečné. Bohužel ve většině případů má takový model militaristické uplatnění.