זמן לקפיצות
קטלבל חכם שמודד כמה גבוה הרמתם — ומחשב את האנרגיה הפוטנציאלית בשיא.
- 45 דקות
- גילאי 10–12
- באפליקציה: Time for Squat Jumps
הסיפור
בקפיצת סקוואט מתכופפים ואז קופצים הכי גבוה שאפשר — ובשיא הגובה יש הכי הרבה אנרגיה פוטנציאלית. נבנה ״קטלבל״ חכם עם חיישן מרחק שמודד את הגובה מהרצפה, וחיישן כוח שמתחיל ועוצר את המדידה. בעזרת משתנים ונוסחה פשוטה — E = m × g × h (מסה × כוח המשיכה × גובה) — הבקר יחשב כמה אנרגיה הייתה לקטלבל בנקודה הגבוהה ביותר.
המשימה שלכם
- 1בנו את הקטלבל החכם
- 2מדדו בגרף את הגובה בזמן תנועה
- 3חשבו את האנרגיה הפוטנציאלית בשיא: E = m × g × h
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/blt1d4fe609f1b9699b/5f3103a51fe0e07eae812fbe/45678_kettlebell.pdf?locale=en-us
חומרים רשמיים
https://education.lego.com/en-us/lessons/prime-training-trackers/time-for-squat-jumps/
ההוראות והשיעור הרשמיים הם של קבוצת LEGO ומוצגים מהאתר הרשמי.
מה לומדים
- אנרגיה פוטנציאלית
- נוסחאות ומשתנים
- גרפים
- מדידת מרחק
חלקים
- רכזת גדולה
- חיישן מרחק
- חיישן כוח
קוביות קוד
- התחלה ואירועים
- משתנים
- חיישנים
- תצוגה
- שליטה ולולאות
- אופרטורים (חישובים)
- מטריצת אור
מהלך המפגש
45 דקות, חמישה שלבים.
סה״כ 45 דקות
1. פתיחה
(5 דקות · דקה 0–5)
- מרימים כדור לגובה הכתף ומשחררים, ואז מגובה הראש. שואלים: מתי הכדור פגע ברצפה חזק יותר? למה?
- כותבים את הנוסחה E = m × g × h ומסבירים כל אות: מסה (ק״ג), g = 9.8 (כוח המשיכה), גובה (מטרים).
- מספרים את הסיפור ומקרינים את כרטיס המשימה.
2. בנייה
(18 דקות · דקה 5–23)
- פותחים את השיעור Time for Squat Jumps ביחידה Training Trackers באפליקציה → Building instructions ובונים את Kettlebell.
- אחרי כ־9 דקות קוראים ״החלפה!״.
- בודקים שחיישן המרחק פונה ישר למטה אל הרצפה, ושחיישן הכוח נוח ללחיצה ביד.
- שוקלים את הקטלבל במשקל מטבח (אם יש) ורושמים את המסה בק״ג.
3. תכנות
(12 דקות · דקה 23–35)
- מחברים את הבקר ומוסיפים את תוסף הגרפים. יוצרים משתנים: m, g, h, גובה התחלתי ואנרגיה.
- בונים: כשלוחצים על חיישן הכוח — שומרים גובה התחלתי, ובזמן שהחיישן לחוץ מוסיפים לגרף את המרחק.
- בסוף מחשבים h (הגובה המקסימלי בגרף פחות הגובה ההתחלתי, בס״מ ÷ 100) ואת האנרגיה, ומציגים על מסך האור.
- מדגימים בעמידה: מתכופפים עם הקטלבל ביד ומזדקפים במהירות עם הרמה (או קפיצה קטנה, בזהירות).
- שלב 1: כשלוחצים על חיישן הכוח (לחוץ)
- שלב 2: קביעת משתנה ל־ (m = 0.3)
- שלב 3: קביעת משתנה ל־ (g = 9.8)
- שלב 4: קביעת משתנה ל־ (גובה התחלתי = מרחק)
- שלב 5: ניקוי הגרף
- שלב 6: חזרה עד ש־ (חיישן הכוח משוחרר)
- שלב 7: הוספת נקודה לגרף קו (🔴 גובה)
- שלב 8: מרחק (ס״מ)
- שלב 9: קביעת משתנה ל־ (h = (ערך מקסימלי בגרף − גובה התחלתי) ÷ 100)
- שלב 10: קביעת משתנה ל־ (אנרגיה = m × g × h)
- שלב 11: כתיבה על מסך האור (אנרגיה + J)
- שלב 12: חיבור מילים (עיגול מספר (אנרגיה) · J)
ככה זה יכול להיראות באפליקציה (Word Blocks). נסו לבנות את זה בעצמכם — ואז לשנות!
4. אתגר
(7 דקות · דקה 35–42)
- אתגר ״שלוש הרמות״: כל זוג מודד הרמה נמוכה, בינונית וגבוהה, ורושם את האנרגיה בכל פעם.
- שואלים: אם הגובה הוכפל — מה קרה לאנרגיה?
אתגר בונוס
שיא אישי
הוסיפו משתנה ״שיא״: אם האנרגיה בהרמה הנוכחית גדולה מהשיא — שומרים שיא חדש ומשמיעים צליל ניצחון.
- שלב 1: אם
- שלב 2: גדול מ־ (אנרגיה > שיא)
- שלב 3: קביעת משתנה ל־ (שיא = אנרגיה)
- שלב 4: השמעת צליל עד הסוף (🏆)
5. סיכום וסידור
(3 דקות · דקה 42–45)
- שאלת סיכום: מה ישתנה בתוצאה אם הקטלבל יהיה כבד פי 2?
- מנתקים את הבקר, מפרקים ומחזירים את החלקים למגשים.