Sir Isaac Newton est crédité de la découverte de la gravité lorsqu'en 1687 il publia un livre sur ses découvertes. Il a vu une pomme tomber d'un arbre et a nommé cette force gravité. Il a créé trois lois pour définir davantage ce phénomène. La première loi de l'inertie dit que tout objet en mouvement ou au repos le restera jusqu'à ce qu'un autre objet ou force agisse pour le changer. La deuxième loi définit l'accélération comme un changement de vitesse lorsqu'une force agit sur un objet. La troisième loi dit que chaque action a une réaction égale et opposée.
Faites un plan incliné avec des tubes d'essuie-tout, des morceaux de bois ou des boîtes en carton. Essayez différentes hauteurs telles que 1 à 4 pieds du sol en utilisant des livres, des chaises ou des boîtes. Ayez un récipient ou une boîte au bout de votre pente pour attraper les objets de test. Utilisez de petits objets comme des billes, des balles ou des roues chaudes. Notez le temps qu'il faut à chaque objet pour se déplacer du haut vers le bas de la pente à l'aide d'une minuterie ou d'un chronomètre. Les élèves de troisième année constateront qu'il faut plus de temps aux objets pour descendre les plans inclinés les moins raides tandis que les objets se déplacent plus rapidement sur les pentes les plus raides. Cela démontre la deuxième loi de Newton puisque les objets accélèrent vers le sol plus rapidement lorsque l'inclinaison est plus verticale ou raide.
Placez deux chaises à au moins 10 pieds l'une de l'autre. Mettez une paille sur un morceau de ficelle de cerf-volant et attachez-la aux chaises. Faites cela pour un autre ensemble de chaises à côté du premier ensemble. Utilisez une pompe à ballon pour gonfler un ballon. Ne l'attachez pas, mais tenez-le pour que l'air ne s'échappe pas. Utilisez du ruban adhésif pour attacher le ballon à la paille. Commencez le ballon à la chaise où l'extrémité ouverte fait face à cette chaise. Deux élèves peuvent faire la course avec leurs ballons pour voir lequel va le plus loin. Essayez différentes formes et tailles de ballons pour voir si les résultats sont différents. Ce projet démontre la troisième loi de Newton, car lorsque l'air s'écoule vers l'arrière du ballon, il pousse la paille le long de la ficelle dans la direction opposée avec une force égale.
Le frottement est la force observée lorsque les objets se frottent. La friction fait que les objets se déplacent plus lentement ou pas du tout. Collez une règle au mur de manière à ce que l'extrémité « 0 pouces » soit en bas et « 12 pouces » en haut. Utilisez le côté lisse d'une autre règle pour ce projet, avec un petit bloc de bois, un morceau de papier de construction, du papier de verre, du papier d'aluminium et du papier ciré. Tenez la règle à la marque de 3 pouces à une extrémité et posez l'autre extrémité sur le sol pour faire une inclinaison. Placez votre bloc de bois en haut de la règle et déplacez lentement la règle plus haut jusqu'à ce que le bloc bouge. Notez la hauteur à laquelle le bloc se déplace. Enveloppez le bloc de bois avec les différents types de papier et d'aluminium et répétez l'expérience. Les élèves de troisième année constateront que l'emballage du bloc provoque généralement des frictions et que la règle doit être inclinée plus haut avant que le bloc ne bouge. Ce projet démontre la première loi de Newton puisque le frottement est la force qui empêche le bloc de se déplacer le long de la règle. Les élèves apprennent que les papiers lisses produisent moins de friction et que le bloc se déplacera le long de la règle à des niveaux inférieurs, mais que les papiers rugueux causent plus de friction.
Pour ce projet, vous devrez découper le fond d'un gobelet en papier ou en plastique. Coupez également une petite fente dans le haut d'un ballon et étirez-le sur le fond de la tasse pour que la tige de gonflage pende. Fixez le ballon sur la tasse avec du ruban adhésif pour empêcher le ballon de tomber lorsqu'il est tiré. Mettez une petite guimauve dans la tasse et tirez sur la tige de gonflage suspendue du ballon pour les lancer à travers la pièce. Les élèves découvriront que l'utilisation de différentes quantités de force pour tirer le ballon lancera les guimauves à différentes distances. Cela démontre toutes les lois de Newton. La guimauve ne bouge pas tant que la force de traction du ballon ne l'amène pas à sortir de la tasse. La force de tirer le ballon en arrière fait que la guimauve accélère hors de la tasse à une vitesse et une direction différentes à chaque fois. Enfin, la force de la guimauve sortant de la tasse est la réaction égale et opposée observée en tirant sur le ballon.