От момента на раждането хората изпитват движение и движение. Доброволни движения като мърдане на пръсти или отваряне и затваряне на челюстта за плач, говорене или ядене; неволеви движения като дишане и сърдечна функция; а природните сили като гравитация, вятър, планетни орбити и приливи и отливи са толкова обичайни, че се приемат за даденост. Повечето малки деца никога не са мислили за физиката, която позволява движение, нито са мислили какъв би бил животът без движение. Плановете за уроци за сила и движение в първи клас трябва да въведат прости демонстрации на научните закони, които управляват движението и да правят възможни ежедневните дейности.
Бутни и дръпни
Една проста дефиниция на сила е бутане или дърпане на обект, за да се предизвика движение. Помолете децата да размишляват върху примери за ежедневни неща, които се движат чрез натискане или дърпане, като педал за велосипед, въртяща се игра или отваряне и затваряне на врата. Покажете снимки на движещи се обекти като взривяване на ракета, отваряне на парашут, бейзбол, оставящ ръката на стомна или осъществяващ контакт с бухалка, количка или детски вагон. Помолете ги да идентифицират кои сили действат, за да накарат обекта да започне или спре да се движи или да промени посоката или скоростта: бутане, дърпане или и двете?
Гравитация и нормална сила
Гравитацията дърпа хората и предметите надолу към Земята. Но хората, колите и сградите не са вдлъбнати в земята, нито предмет, който лежи на масата, показва признаци на движение. Следователно трябва да има възходяща сила, която да държи нещата на повърхността и в покой, когато е необезпокоявана от външни сили. Тази противоположна сила се нарича „нормална сила“. Поставете аршин през пространството между два стола или бюра. Балансирайте тежка книга в центъра и наблюдавайте как се огъва дървото. Нека учениците се опитат да натиснат книгата, за да усетят съпротивлението на нормалната сила, която се опитва да изправи аршин. Дайте на децата един лист хартия и ги помолете да построят мост от хартия между две дебели книги, в които ще се съхраняват стотинки. Оставете ги да се огъват, усукват, късат и сгъват хартията, за да намерят дизайна, който най-добре балансира нормалната сила с гравитацията, за да побере най-голям брой стотинки.
Съпротивителни сили
Без сили на съпротива нямаше да има нищо, което да спре даден обект в движение. Накарайте децата да размишляват върху проблемите, които това може да причини, като например неспособност да спрат кола или да забавят тялото ви да седи или да спи. Приливите и отливите щяха да престанат и евентуално да прелеят сушата, тъй като водата продължаваше да се движи в една посока, без да я отклонява или спира. За щастие, триенето и въздушното налягане упражняват сили, които позволяват на обектите да се забавят, спрат или променят посоката си. Разточете мрамор по наклон върху различни повърхности като килим, балатум или плочки. Опитайте шкурка, мокра, пясъчна или камениста повърхност. Измерете доколко мраморът се търкаля по различните повърхности и сравнете как триенето или липсата му влияят върху движението на мрамора.
Инерция
Законът на инерцията ви казва, че щом задвижите обект в движение, той ще продължи да се движи по същия начин скорост и посока, докато друга сила не действа върху него, за да го ускори, забави, спре или промени посока. По същия начин обект, който не се движи, има тенденция да остане такъв, докато друга сила не го задейства. Например, купчина никели на маса ще остане точно там, където го поставите, докато е необезпокояван. Ако обаче внимателно се прицелите и изстреляте друг никел в долната монета, силата на монетата в движение ще настрои монета, тя удря в движение, карайки я да изстреля от дъното на стека, докато горните слоеве просто падат надолу необезпокояван. Махалото също е добра демонстрация на инерция, задържаща нещо в движение за неопределено време, докато гравитацията и триенето не го забавят.