Paraboolne trajektoor, mootori võimsuse mõju lennukaugusele, LLM simulatsioon
TUND
6 / 14
KESTUS
75 min
KUUPÄEV
22. jaan 2026
SLAIDID
12
🎯 Õpieesmärgid
Mõistab heitkeha liikumise kahte komponenti
Teab, et trajektoor on parabool
Loob LLM-iga trajektoori simulatsiooni
Ehitab LEGO katapuldi mooduli
Uurib mootori võimsuse mõju lennukaugusele
Analüüsib video põhjal trajektoori
📐 Põhivalemid
x(t) = v₀·cos(α)·t | y(t) = v₀·sin(α)·t − ½gt²
R = v₀²·sin(2α)/g | H = v₀²·sin²α/(2g)
R = lennukaugus, H = max kõrgus, α = nurk, v₀ = algkiirus, g = 9,8 m/s²
📚 Tunni käik
1
Kordamine ja sissejuhatus
0–10 min
Korda vaba langemist (eelmine tund): g = 9,8 m/s²
Küsimus: "Mis juhtub, kui viskad palli horisontaalselt?"
Demonstratsioon: viska kriiditükk horisontaalselt
Uus kontseptsioon: liikumine kahes suunas KORRAGA
💡 Demo: Lase kaks palli korraga kukkuda – üks otse alla, teine horisontaalselt visates. Mõlemad jõuavad põrandale KORRAGA! See näitab, et vertikaalne ja horisontaalne liikumine on sõltumatud.
2
Heitkeha liikumise teooria
10–20 min
Põhiprintsiip: horisontaalne ja vertikaalne liikumine on SÕLTUMATUD
Horisontaalne: ühtlane liikumine (v = const, pole kiirendust)
Vertikaalne: vaba langemine (a = g = 9,8 m/s²)
Trajektoor on parabool – näita graafikut
Nurga mõju: 45° annab teoreetiliselt maksimaalse kauguse
Reaalse elu näited: korvpall, jalgpall, purskkaev
3
LLM-iga simulatsiooni loomine
20–35 min
Ülesanne: Loo LLM-iga interaktiivne heitkeha simulatsioon
Sisend: algkiirus v₀ ja nurk α
Väljund: animeeritud trajektoor, lennukaugus R, max kõrgus H
Õpilased katsetavad erinevaid parameetreid
Võrdlus: Kuidas 30°, 45°, 60° mõjutavad tulemusi?
🤖 LLM prompt näide: "Loo HTML/JavaScript simulatsioon, mis näitab heitkeha paraboolset trajektoori. Kasutaja saab sisestada algkiiruse (m/s) ja nurga (kraadides). Näita animatsiooni ja arvuta lennukaugus ning maksimaalne kõrgus. Lisa ka valemid ekraanile."
💡 Eesmärk: Õpilased näevad teooriat töös ENNE praktilisi katseid. Simulatsioon näitab ideaalset olukorda (ilma õhutakistuseta), katse näitab reaalset.
4
LEGO katapuldi praktikum
35–60 min
Ettevalmistus: LEGO Spike Prime baasrobot on ette ehitatud
Katapuldi moodul (10 min): Lisa hoob ja pallihoidja baasrobotile
Programmeerimine: Muuda mootori võimsust (30%, 60%, 100%)
Katsed (15 min): 3 võimsust × 2 palli × 2 katset = 12 mõõtmist
Filmi iga katse telefoniga (aegluubis analüüsiks)
Märgi pallide maandumiskohad (tsoonid või teip)
💡 Pallid: Kasuta kahte erinevat palli: 1) kerge/väike (nt vahupall) ja 2) raskem/suurem (nt tennisepall). See näitab massi ja õhutakistuse mõju.
💡 Ohutus: Määra kindel laskesuund! Kõik õpilased seisavad katapuldi taga. Märgi stardikoht teibiga põrandale.
5
Video analüüs ja kokkuvõte
60–75 min
Video analüüs: Ava trajektoori analüüsi rakendus
Laadi üles üks video, märgi palli asukohad
Sobita parabool ja võrdle simulatsiooniga
Arutelu: Miks erinevad tegelikud tulemused simulatsioonist?
Veaallikad: õhutakistus, mootori ebatäpsus, palli kuju
Enesekontrollitest: Faas 2 (tunnid 4-6)
🤖 Trajektoori analüüs: Kasuta viske_analyys.html rakendust video põhjal trajektoori märkimiseks ja parabooli sobitamiseks.
🔬 Katse ülesehitus
Muudetavad parameetrid:
Mootori võimsus: 30%, 60%, 100%
Palli tüüp: kerge vs raske
Mõõdetavad suurused:
Lennukaugus (tsoonid või mõõdulint)
Trajektoor (video + rakendus)
Oodatavad tulemused:
Suurem võimsus → pikem lennukaugus
Raskem pall → vähem mõjutatud õhutakistusest
Kerge pall → rohkem hajuvust
Arutelu küsimused:
Miks ei lenda pall nii kaugele kui simulatsioonis?
Miks kerge pall käitub erinevalt?
Kuidas parandada katse täpsust?
🛠️ Vajalikud vahendid
🧱
LEGO Spike Prime (baas ette ehitatud)
🎾
2 tüüpi palli (kerge + raske)
📱
Telefon (video + aegluubi)
🖥️
Arvuti (LLM + analüüs)
📏
Mõõdulint / teip (tsoonide märkimine)
📋
Tööleht
💻
Spike rakendus (programmeerimine)
🌐
Trajektoori analüüsi veebirakendus
📌 Õpetaja märkmed
🧱Ettevalmistus: Ehita LEGO Spike Prime baasrobotid ENNE tundi valmis. Tunnis lisatakse ainult katapuldi hoob.
🎯Katapuldi disain: Lihtne hoob, mis pöörleb mootori abil. Pall asetatakse hoova otsa. Stopper määrab nurga (fikseeritud ~45°).
⚡Mootori võimsus: Spike Prime'is saab seadistada mootori kiirust protsentides. See on kergesti kontrollitav ja korratav.
📊Simulatsioon vs reaalsus: Simulatsioon näitab ideaalset, katse näitab reaalset. Erinevus on õpetlik!