Module 3.2 · Rotation and torque (Chuyển động quay và mô men lực)
Thuộc Package 3 · AP Physics 1.
Tôi xử lý vật quay bằng cùng bộ công cụ đã dùng cho vật chuyển động thẳng, và nói rõ chỗ nào hai bên khác nhau.
| Unit | 4 |
| Mastery level | 10 tới 12 |
| Lớp (VN) | 11 |
| Key concept chính | Interaction (Tương tác) |
Dạy module này theo kiểu IB
Cho learner một cái cửa và một cái cờ lê thật: cùng một lực đặt ở ba chỗ khác nhau, learner đo và tự rút ra vì sao khoảng cách tới trục mới là thứ quyết định, chứ không phải độ lớn lực.
Unit 1 · Torque and rotational equilibrium (Mô men lực và cân bằng quay)
Tôi sẽ làm được tính mô men lực quanh một trục tôi tự chọn và viết đủ hai điều kiện cân bằng cho một thanh chịu nhiều lực.
Mastery level 10-12 · Lớp 11 · Interaction (Tương tác)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Nhân lực với khoảng cách khi đề đã cho sẵn cánh tay đòn vuông góc |
| Đạt | Tự dựng cánh tay đòn cho lực xiên, chọn trục để bớt một ẩn, viết đủ tổng lực bằng không và tổng mô men bằng không |
| Vững | Giải cùng bài với hai lựa chọn trục khác nhau, ra cùng đáp số, và nói được vì sao đổi trục không đổi kết quả |
Bằng chứng đạt. Bài thanh gác lên tường có dây treo xiên: learner tìm được lực căng dây và phản lực bản lề, kèm câu giải thích vì sao đặt trục ở bản lề.
Hiểu lầm thường gặp. Lấy cả độ lớn lực xiên nhân khoảng cách, quên rằng chỉ thành phần vuông góc mới sinh mô men.
Knowledge node. Mô men lực và cân bằng quay
Unit 2 · Rotational kinematics and inertia (Động học quay và mô men quán tính)
Tôi sẽ làm được dịch một bài quay sang bộ đại lượng góc và chỉ ra mô men quán tính phụ thuộc vào chỗ đặt khối lượng.
Mastery level 10-12 · Lớp 11 · Representation (Biểu diễn)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Đổi được vòng trên giây sang radian trên giây khi có công thức trước mặt |
| Đạt | Ghép đúng cặp tương ứng thẳng và quay, dùng mô men quán tính cho trước để tìm gia tốc góc từ tổng mô men lực |
| Vững | Xếp hạng mô men quán tính của mấy vật cùng khối lượng chỉ bằng nhìn hình, và giải thích bằng khoảng cách khối lượng tới trục |
Bằng chứng đạt. Cho hai đĩa cùng khối lượng khác cách phân bố: learner dự đoán đĩa nào quay nhanh hơn dưới cùng mô men lực, rồi kiểm bằng số.
Hiểu lầm thường gặp. Coi mô men quán tính là một thuộc tính cố định của vật, không nhớ nó đổi theo trục quay.
Knowledge node. Động học quay và mô men quán tính
Unit 3 · Rotational energy and rolling (Năng lượng quay và vật lăn)
Tôi sẽ làm được cộng đủ hai phần động năng cho vật lăn không trượt và giải thích vì sao hình dạng quyết định vật nào xuống dốc trước.
Mastery level 11-12 · Lớp 11 · Conservation (Bảo toàn)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Viết được động năng tịnh tiến, quên phần động năng quay |
| Đạt | Dùng bảo toàn năng lượng cho vật lăn từ đỉnh dốc, có ràng buộc vận tốc dài bằng bán kính nhân vận tốc góc |
| Vững | Dự đoán đúng thứ tự về đích của vòng, đĩa, quả cầu đặc, và nói được vì sao khối lượng và bán kính không đổi thứ tự đó |
Bằng chứng đạt. Thí nghiệm ba vật lăn cùng dốc: learner dự đoán thứ tự TRƯỚC khi thả, đúng, và bảo vệ bằng tỉ lệ năng lượng chia cho phần quay.
Hiểu lầm thường gặp. Nghĩ vật nặng hơn thì lăn xuống nhanh hơn.
Knowledge node. Năng lượng quay và vật lăn
Unit 4 · Angular momentum conservation (Bảo toàn mô men động lượng)
Tôi sẽ làm được nhận ra khi nào mô men động lượng bảo toàn và dùng nó cho tình huống có vật dính vào hoặc co lại.
Mastery level 11-12 · Lớp 11 · Conservation (Bảo toàn)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Áp công thức tích mô men quán tính với vận tốc góc khi đề nói rõ là bảo toàn |
| Đạt | Tự kiểm điều kiện tổng mô men lực ngoài bằng không rồi mới áp bảo toàn, tính được vận tốc góc sau khi phân bố khối lượng đổi |
| Vững | Giải thích được vì sao động năng quay TĂNG khi vận động viên thu tay lại dù mô men động lượng không đổi, và năng lượng đó từ đâu ra |
Bằng chứng đạt. Bài đĩa quay có người đi vào tâm: learner tính vận tốc góc mới, tính động năng trước sau, và chỉ ra công của người là nguồn chênh lệch.
Hiểu lầm thường gặp. Cho rằng bảo toàn mô men động lượng kéo theo bảo toàn động năng quay.
Knowledge node. Bảo toàn mô men động lượng