Sadržaj
Od trenutka rođenja ljudi doživljavaju kretanje i kretanje. Dobrovoljni pokreti kao što su mahanje prstima ili otvaranje i zatvaranje čeljusti kako bi plakali, razgovarali ili jeli; nehotični pokreti poput disanja i rada srca; i prirodne sile poput gravitacije, vjetra, planetarne orbite i plime toliko su uobičajene da se mogu uzimati zdravo za gotovo. Većina male djece nikad nije razmišljala o fizici koja dopušta kretanje niti je razmišljala kakav bi bio život bez pokreta. Planovi lekcije u prvom razredu o snazi i kretanju trebali bi uvesti jednostavne demonstracije znanstvenih zakona koji upravljaju kretanjem i omogućuju svakodnevne aktivnosti.
Gurni i povuci
Jednostavna definicija sile je guranje ili povlačenje predmeta kako bi se stvorilo gibanje. Zamolite djecu da pokušaju s brainstorm primjerima svakodnevnih stvari koje se pokreću guranjem ili povlačenjem, poput papučice za bicikl, kočnice ili otvaranja i zatvaranja vrata. Pokažite slike objekata u pokretu, kao što su rakete koje eksplodiraju, otvor s padobranom, bejzbol koji napušta ruku bacaču ili uspostavlja kontakt s palicom, kolicima ili dječjim kolicima. Zamolite ih da identificiraju koje sile djeluju da bi se pokrenuo ili zaustavio objekt ili promijenio smjer ili brzinu: guranje, povlačenje ili oboje?
Gravitacija i normalna sila
Gravitacija povlači ljude i predmete prema Zemlji. Ali ljudi, automobili i zgrade nisu uvučeni u zemlju niti predmet koji počiva na stolu ne pokazuje znakove pomicanja. Stoga mora postojati sila prema gore koja drži stvari na površini i u mirovanju kada ih ne ometaju vanjske sile. Ova suprotstavljena sila naziva se "normalnom silom". Preko razmaka između dvije stolice ili stola postavite mjerni ležaj. Uravnotežite tešku knjigu u središtu i gledajte kako se drvo savija. Neka učenici pokušaju pritisnuti knjigu kako bi osjetili otpor normalne sile koja pokušava izravnati mjeru. Dajte djeci jedan list papira i zamolite ih da sagrade papirnati most između dviju debelih knjiga u koje će se ukrcati sitnice. Ostavite ih da savijaju, uvijaju, trgaju i prekrivaju papir kako bi pronašli dizajn koji najbolje uravnotežuje normalnu silu sa gravitacijom kako bi održao najveći broj novčića.
Otporne snage
Bez sila otpora, ništa ne bi zaustavilo objekt u pokretu. Neka djeca nađu smetnje s problemima koje bi to moglo izazvati, poput nemogućnosti zaustavljanja automobila ili usporavanja vašeg tijela da sjedi ili spava. Plima bi prestala i vjerojatno bi preplavila kopno jer se voda nastavila kretati u jednom smjeru, a ništa ga ne bi moglo odvratiti ili zaustaviti. Srećom, trenje i tlak zraka djeluju na sile koje omogućuju predmetima da usporavaju, zaustave ili promijene smjer. Pomaknite mramor niz kosinu preko različitih površina poput podova tepiha, linoleuma ili pločica. Pokušajte s brusnom papirom, mokrom, pješčanom ili kamenitom površinom. Izmjerite koliko se mramor valja oko različitih površina i usporedite kako trenje ili nedostatak utječe na kretanje mramora.
Inercija
Zakon inercije govori o tome da će, kada jednom predmet pokrenete, kretati istom brzinom i smjerom sve dok na njega ne djeluje druga sila koja će ga ubrzati, usporiti, zaustaviti ili promijeniti smjer. Isto tako, objekt koji se ne kreće teži da ostane takav dok ga druga sila ne pokrene. Primjerice, snop niklčića na stolu ostat će tamo gdje ga stavite sve dok nije ometan. Međutim, ako pažljivo ciljate i upucate još jedan nikl na donjem novčiću, sila novčića u pokretu će postaviti novčić koji se zabija u pokretu, uzrokujući da puca iz dna snopa, dok gornji slojevi jednostavno padaju nesmetano , Njihalo je također dobar pokazatelj inercije da nešto drži u pokretu neograničeno dok gravitacija i trenje ne uzrokuju usporavanje.