Ensimmäisen luokan opetussuunnitelmat voimasta ja liikkeestä

Syntymähetkestä lähtien ihmiset kokevat liikkeen ja liikkeen. Vapaaehtoiset liikkeet, kuten sormien heiluttaminen tai leuan avaaminen ja sulkeminen itkemään, puhumaan tai syömään; tahattomat liikkeet, kuten hengitys ja sydämen toiminta; ja luonnonvoimat, kuten painovoima, tuuli, planeetan kiertoradat ja vuorovesi ovat niin yleisiä, että niitä pidetään itsestään selvinä. Suurin osa pienistä lapsista ei ole koskaan ajatellut liikkumista sallivaa fysiikkaa eikä miettinyt, millainen elämä olisi ilman liikettä. Ensimmäisen luokan voiman ja liikkeen tuntisuunnitelmien tulisi tuoda esiin yksinkertaisia ​​tieteellisiä lakeja, jotka hallitsevat liikettä ja mahdollistavat päivittäisen toiminnan.

Työntää ja vetää

Yksinkertainen voiman määritelmä on kohteen työntäminen tai vetäminen liikkeen tuottamiseksi. Pyydä lapsia ideoimaan esimerkkejä jokapäiväisistä asioista, joita liikutetaan työntämällä tai vetämällä, kuten polkupyörän poljin, hampaat tai oven avautuminen ja sulkeminen. Näytä kuvia liikkeessä olevista esineistä, kuten raketin räjäytyksestä, laskuvarjo-aukosta, pesäpallosta, joka jättää syöttäjän käden tai joutuu kosketukseen lepakon, kottikärryn tai lastenvaunun kanssa. Pyydä heitä tunnistamaan, mitkä voimat vaikuttavat siihen, että esine alkaa tai lopettaa liikkumisen tai muuttaa suuntaa tai nopeutta: työntö, vetäminen vai molemmat?

Painovoima ja normaali voima

Painovoima vetää ihmisiä ja esineitä alaspäin kohti maapalloa. Mutta ihmisiä, autoja ja rakennuksia ei vedetä maahan, eikä pöydällä lepäävässä esineessä ole merkkejä liikkumisesta. Siksi on oltava ylöspäin suuntautuva voima, joka pitää asiat pinnalla ja levossa, kun ulkopuoliset voimat eivät häiritse niitä. Tätä vastakkaista voimaa kutsutaan "normaaliksi voimaksi". Aseta mittapuu kahden tuolin tai pöydän välisen tilan poikki. Tasapainota raskas kirja keskellä ja seuraa, kuinka puu taipuu. Anna oppilaiden yrittää painaa kirjaa alas tuntemaan normaalin voiman vastus, joka yrittää suoristaa mittapuuta. Anna lapsille yksi paperiarkki ja pyydä heitä rakentamaan paperisilta kahden paksun kirjan väliin, johon mahtuu penniäkään. Anna heidän taipua, kiertyä, repiä ja taittaa paperi löytääksesi mallin, joka tasapainottaa parhaiten normaalin voiman painovoiman kanssa pitääkseen eniten pennejä.

Vastustavat voimat

Ilman vastustusvoimia mikään ei estäisi liikkeessä olevaa esinettä. Pyydä lapsia aivoriihiin tämän mahdollisesti aiheuttamista ongelmista, kuten kyvyttömyydestä pysäyttää auto tai hidastaa kehoa istumaan tai nukkumaan. Vuorovedet loppuivat ja saattavat mahdollisesti ylittää maata, kun vesi liikkui jatkuvasti yhteen suuntaan ilman mitään, joka ohjaisi tai pysäyttäisi sitä. Onneksi kitka ja ilmanpaine aiheuttavat voimia, jotka antavat esineille mahdollisuuden hidastaa, pysähtyä tai muuttaa suuntaa. Vieritä marmoria alaspäin kaltevuudella eri pintojen, kuten maton, linoleumin tai laattalattian, yli. Kokeile hiekkapaperia, märkää, hiekkaista tai kivistä pintaa. Mittaa kuinka pitkälle marmori rullaa eri pintojen yli ja vertaa miten kitka tai sen puute vaikuttaa marmorin liikkeeseen.

Inertia

Hitauslaissa kerrotaan, että kun asetat kohteen liikkeelle, se pyrkii jatkuvasti liikkumaan samalla tavalla nopeutta ja suuntaa, kunnes toinen voima vaikuttaa siihen nopeuttamaan, hidastamaan, pysäyttämään tai muuttamaan sitä suunta. Samoin esine, joka ei liiku, pyrkii pysymään sellaisena, kunnes toinen voima saa sen liikkeelle. Esimerkiksi pino nikkeleitä pöydällä pysyy siellä, missä laitat sen, kunhan se on häiriintymätön. Jos kuitenkin tähdät ja amput varovasti toisen nikkelin kolikon alaosaan, kolikon voima liikkeessä asettaa kolikko, jonka se osuu liikkeessä, aiheuttaen sen laukaavan pinon pohjalta samalla kun ylemmät kerrokset yksinkertaisesti pudota alas rauhassa. Heiluri on myös hyvä osoitus inertiasta, joka pitää jotain liikkeessä loputtomiin, kunnes painovoima ja kitka aiheuttavat sen hidastumisen.

  • Jaa
instagram viewer