זה בעלייה
אופניים חכמים שמודדים כמה אנרגיה צריך כדי לטפס — ומשרטטים את זה בגרף.
- 45 דקות
- גילאי 10–12
- באפליקציה: This Is Uphill
הסיפור
כל רוכב אופניים יודע שבעלייה הרגליים ״שורפות״. אבל כמה אנרגיה באמת צריך כדי לטפס? נבנה אופניים חכמים עם רוכב, נשלח אותם לעלות על רמפה, ונשרטט בגרף שני קווים: ההספק שהמנוע משקיע, וזווית השיפוע. כך נראה איך אנרגיה מושקעת בטיפוס ונאגרת כאנרגיה פוטנציאלית — אנרגיה של גובה.
המשימה שלכם
- 1בנו את האופניים החכמים ואת הרוכב
- 2שרטטו בגרף את הספק המנוע ואת זווית השיפוע
- 3גלו: איך השיפוע משנה את האנרגיה הנדרשת?
הוראות בנייה רשמיות שלב־אחר־שלב
גוללים בתוך החלון כדי לעבור בין השלבים.
החוברת הרשמית נפתחת כאן בתוך הדף, עמוד אחרי עמוד.
לא רואים את ההוראות? בחלק מהטאבלטים קובץ PDF לא נפתח בתוך הדף — פתחו אותו בחלון חדש או הורידו אותו.
https://assets.education.lego.com/v3/assets/blt293eea581807678a/bltfca70d091e5c8caa/5f3103a848bdc47f3f1e6a83/45678_biker_book1.pdf?locale=en-us
חומרים רשמיים
https://education.lego.com/en-us/lessons/prime-training-trackers/this-is-uphill/
ההוראות והשיעור הרשמיים הם של קבוצת LEGO ומוצגים מהאתר הרשמי.
מה לומדים
- אנרגיה פוטנציאלית
- צריכת אנרגיה
- גרפים
- שיפוע
חלקים
- רכזת גדולה
- מנוע בינוני
קוביות קוד
- התחלה ואירועים
- תצוגה
- תנועה (2 מנועים)
- שליטה ולולאות
- מנוע
- אופרטורים (חישובים)
- חיישנים
מהלך המפגש
45 דקות, חמישה שלבים.
סה״כ 45 דקות
1. פתיחה
(5 דקות · דקה 0–5)
- שואלים: מתי קשה יותר לרכוב — במישור או בעלייה? ומה קורה בירידה?
- מסבירים בקצרה: כשעולים לגובה, האנרגיה שהשקענו ״נשמרת״ כאנרגיה פוטנציאלית — ובירידה היא חוזרת כתנועה.
- מספרים את הסיפור ומקרינים את כרטיס המשימה.
2. בנייה
(18 דקות · דקה 5–23)
- פותחים את השיעור This Is Uphill ביחידה Training Trackers באפליקציה → Building instructions. בונים את Smart Bike ואז את Smart Biker.
- אחרי כ־9 דקות קוראים ״החלפה!״.
- בונים רמפה: לוח או קרטון קשיח על ערימת ספרים. מתחילים בשיפוע נמוך.
- בודקים שהאופניים נוסעים ישר במישור לפני שעולים לרמפה.
3. תכנות
(12 דקות · דקה 23–35)
- מחברים את הבקר ומוסיפים את תוסף הגרפים.
- בונים שתי ערימות: אחת נוסעת 40 ס״מ ועוצרת הכול, והשנייה ״לנצח״ משרטטת בגרף את הספק המנוע (אדום) ואת הערך המוחלט של זווית ה־pitch (כחול).
- מריצים פעם אחת במישור ופעם אחת על הרמפה, ומשווים את שני הגרפים.
- שלב 1: כשהתוכנית מתחילה
- שלב 2: ניקוי הגרף
- שלב 3: הגדרת מהירות נסיעה (30%)
- שלב 4: נסיעה למשך (⬆️ 40 ס״מ)
- שלב 5: עצירה (הכול)
- שלב 1: כשהתוכנית מתחילה
- שלב 2: לנצח
- שלב 3: הוספת נקודה לגרף קו (🔴 הספק)
- שלב 4: הספק המנוע (A)
- שלב 5: הוספת נקודה לגרף קו (🔵 שיפוע)
- שלב 6: ערך מוחלט (abs)
- שלב 7: זווית הבקר (pitch)
ככה זה יכול להיראות באפליקציה (Word Blocks). נסו לבנות את זה בעצמכם — ואז לשנות!
4. אתגר
(7 דקות · דקה 35–42)
- אתגר ״הר גבוה יותר״: מוסיפים ספר לרמפה ומריצים שוב. מה קרה לקו האדום?
- כל זוג כותב משפט מסקנה: ״ככל שהשיפוע ___, ההספק ___״.
אתגר בונוס
הילוך טיפוס
הוסיפו ערימה שבודקת את השיפוע: אם הזווית גדולה מ־15 מעלות — האופניים מגבירים מהירות, כמו רוכב שמתאמץ יותר בעלייה. מה קורה לגרף ההספק?
- שלב 1: כשהתוכנית מתחילה
- שלב 2: לנצח
- שלב 3: אם
- שלב 4: גדול מ־ (pitch > 15)
- שלב 5: הגדרת מהירות נסיעה (50%)
5. סיכום וסידור
(3 דקות · דקה 42–45)
- משתפים מסקנות ושואלים: לאן ״הולכת״ האנרגיה שהמנוע השקיע בעלייה?
- מנתקים את הבקר, מפרקים ומחזירים את החלקים למגשים.