Conţinut
Din momentul nașterii, oamenii experimentează mișcare și mișcare. Mișcări voluntare, cum ar fi degetele de deget sau deschiderea și închiderea maxilarului pentru a plânge, a vorbi sau a mânca; mișcări involuntare, cum ar fi respirația și funcția inimii; și forțele naturale, cum ar fi gravitația, vântul, orbitele planetare și valurile sunt atât de comune încât să fie luate de la bun sfârșit. Majoritatea copiilor mici nu s-au gândit niciodată la fizica care permite mișcarea și nici nu au avut în vedere cum ar fi viața fără mișcare. Planurile de lecție din clasa I privind forța și mișcarea ar trebui să prezinte demonstrații simple ale legilor științifice care guvernează mișcarea și fac posibilă activitățile zilnice.
Impinge si trage
O simplă definiție a forței este împingerea sau tragerea asupra unui obiect pentru a produce mișcare. Rugați-i pe copii să creeze exemple de lucruri cotidiene care sunt mișcate apăsând sau trăgând, cum ar fi o pedală de bicicletă, un teeter-totter sau o deschidere și închidere a ușii. Afișați imagini cu obiecte în mișcare, cum ar fi o rachetă, o deschidere de parașută, un baseball care lasă o mână de ulcior sau face contact cu un liliac, o roabă sau un vagon pentru copii. Rugați-i să identifice care sunt forțele care lucrează pentru a determina obiectul să înceapă sau să oprească mișcarea sau să schimbe direcția sau viteza: împingere, tragere sau ambele?
Gravitate și forță normală
Gravitatea atrage oamenii și obiectele în jos spre Pământ. Dar oamenii, mașinile și clădirile nu sunt trase în pământ și nici un obiect care se așază pe o masă nu arată niciun semn de mișcare. Prin urmare, trebuie să existe o forță ascendentă care să mențină lucrurile la suprafață și în repaus atunci când este deranjat de forțele exterioare. Această forță opusă se numește „forță normală”. Așezați o bară de curte pe spațiul dintre două scaune sau birouri. Echilibrați o carte grea în centru și urmăriți cum se îndoaie lemnul. Lăsați elevii să încerce să împingă în jos cartea pentru a simți rezistența forței normale care încearcă să îndrepte stângaci. Dă-le copiilor o singură coală de hârtie și roagă-i să construiască o punte de hârtie între două cărți groase, care vor ține o încărcătură de bănuți. Lăsați-le să se îndoaie, să răsucească, să rupă și să plieze hârtia pentru a găsi designul care echilibrează cel mai bine forța normală cu gravitația pentru a deține cel mai mare număr de bănuți.
Rezistența forțelor
Fără forțe de rezistență, nu ar exista nimic care să oprească un obiect în mișcare. Încercați-i pe copii să pună în mișcare problemele pe care le-ar putea provoca, cum ar fi imposibilitatea de a opri o mașină sau a încetini corpul să stea sau să doarmă. Marele ar înceta și, eventual, va deborda pământul, deoarece apa continua să se miște într-o direcție, cu nimic care să o devieze sau să o oprească. Din fericire, frecarea și presiunea aerului exercită forțe care permit obiectelor să încetinească, să se oprească sau să schimbe direcția. Rotiți o marmură pe o înclinare pe diferite suprafețe, cum ar fi covor, linoleum sau podele de gresie. Încercați șmirghel, o suprafață umedă, nisipoasă sau stâncoasă. Măsurați cât de mult se rulează marmura pe diferitele suprafețe și comparați modul în care frecarea sau lipsa acesteia afectează mișcarea marmurilor.
Inerţie
Legea inerției vă spune că, odată ce ați pus un obiect în mișcare, acesta va tinde să continue mișcarea la aceeași viteză și direcție până când o altă forță va acționa asupra acestuia pentru a-l accelera, încetini, opri sau a-și schimba direcția. De asemenea, un obiect care nu se mișcă tinde să rămână așa până când o altă forță îl pune în mișcare. De exemplu, o stivă de nicheli pe o masă va rămâne chiar acolo unde o puneți, atât timp cât este nedisturbată. Cu toate acestea, dacă vizați cu atenție și trageți un alt nichel în moneda de jos, forța monedei în mișcare va seta moneda pe care o lovește în mișcare, determinând-o să tragă din partea inferioară a stivei, în timp ce straturile superioare ar trebui pur și simplu să nu se tulbure. . Un pendul este, de asemenea, o bună demonstrație de inerție, care menține ceva în mișcare la nesfârșit până când gravitația și frecarea provoacă încetinirea acestuia.