A születés pillanatától kezdve az emberek mozgást és mozgást tapasztalnak. Önkéntes mozdulatok, mint az ujjak ingatása vagy az állkapocs kinyitása és bezárása síráshoz, beszélgetéshez vagy étkezéshez; akaratlan mozgások, például légzés és szívműködés; és a természetes erők, mint a gravitáció, a szél, a bolygókerék és az árapály olyannyira mindennaposak, hogy ezeket természetesnek kell venni. A legtöbb kisgyerek soha nem gondolt a mozgást lehetővé tevő fizikára, és nem is gondolta, milyen lenne az élet mozgás nélkül. Az első osztályú órai terveknek erővel és mozgással kell bemutatniuk a mozgást irányító és a napi tevékenységeket lehetővé tevő tudományos törvények egyszerű bemutatását.
Told és húzd
Az erő egyszerű meghatározása egy tárgy nyomása vagy meghúzása a mozgás előidézése érdekében. Kérd meg a gyerekeket, hogy találjanak ötleteket mindennapi dolgokra, amelyeket tolással vagy húzással mozgatnak, például kerékpárpedált, fogkefét vagy ajtónyitást és -csukódást. Mutasson képeket mozgásban lévő tárgyakról, például egy rakéta robbantásáról, ejtőernyő nyílásáról, baseballról, amely elhagyja a kancsó kezét, vagy érintkezésbe kerül egy denevérrel, egy talicskával vagy egy gyermek kocsival. Kérje meg őket, hogy állapítsák meg, mely erők gyakorolják a tárgy elindulását vagy leállítását, illetve irányának vagy sebességének megváltoztatását: tolás, húzás vagy mindkettő?
Gravitáció és normál erő
A gravitáció az embereket és tárgyakat lefelé húzza a Föld felé. De az embereket, az autókat és az épületeket nem húzzák a földbe, és az asztalon nyugvó tárgy sem mutatja a mozgás jeleit. Ezért felfelé irányuló erőnek kell lennie, amely a dolgokat a felszínen tartja és nyugalomban van, ha külső erők nem zavarják őket. Ezt az ellentétes erőt "normál erőnek" nevezzük. Helyezzen mércét a két szék vagy asztal közötti téren. Egyensúlyozzon egy nehéz könyvet a közepén, és figyelje, hogyan hajlik a fa. Hagyja, hogy a hallgatók megpróbálják lenyomni a könyvet, hogy megérezzék a normál erő ellenállását, amely megpróbálja kiegyenesíteni a mércét. Adjon a gyerekeknek egyetlen papírlapot, és kérje meg őket, hogy két vastag könyv között építsenek egy papírhidat, amely filléres terheket fog megtartani. Hadd hajlítsák, csavarják, tépjék és hajtsák össze a papírt, hogy megtalálják azt a formatervezést, amely a legjobban egyensúlyozza a normál erőt a gravitációval, hogy a legtöbb fillért eltartsa.
Ellenálló erők
Ellenállási erők nélkül semmi sem akadályozhatja a mozgásban lévő tárgyakat. Kérje meg a gyerekeket, hogy találkozzanak azon problémákkal, amelyeket ez okozhat, például, hogy nem képesek megállítani az autót vagy lassítani a testet, hogy üljenek vagy aludjanak. Az árapályok megszűntek, és valószínűleg túlcsordultak a földön, mivel a víz folyamatosan egy irányba mozgott, és semmi sem terelte el vagy akadályozta meg. Szerencsére a súrlódás és a légnyomás olyan erőket fejt ki, amelyek lehetővé teszik az objektumok lelassulását, megállítását vagy irányváltását. Hajtson le egy márványt lejtőn különböző felületeken, például szőnyegen, linóleumon vagy járólapon. Próbáljon ki csiszolópapírt, nedves, homokos vagy sziklás felületet. Mérje meg, hogy a márvány milyen mértékben gördül át a különböző felületeken, és hasonlítsa össze, hogy a súrlódás vagy annak hiánya hogyan befolyásolja a márvány mozgását.
Tehetetlenség
A tehetetlenségi törvény megmondja, hogy ha egy tárgyat mozgásba hoz, hajlamos lesz ugyanabban a mozgásban maradni sebességet és irányt, amíg egy másik erő nem hat rá, hogy gyorsítsa, lassítsa, megállítsa vagy megváltoztassa irány. Hasonlóképpen, egy nem mozgó tárgy hajlamos így maradni, amíg egy másik erő meg nem indítja. Például egy rakás nikkel az asztalon ott marad, ahová tegye, amíg zavartalan. Ha azonban gondosan megcéloz és egy újabb nikkelt lő az alsó érmére, az érme mozgásban lévő ereje meg fogja állítani érme, amelyet mozgásba ütközik, aminek következtében kilő a verem aljáról, míg a felső rétegek egyszerűen leesnek zavartalanul. Az inga jól szemlélteti a tehetetlenséget is, ha valamit korlátlanul mozgásban tartunk, amíg a gravitáció és a súrlódás nem lassítja.
