Rencana Pelajaran Kelas Satu tentang Force & Motion

Sejak lahir, manusia mengalami gerak dan gerak. Gerakan sukarela seperti menggoyangkan jari atau membuka dan menutup rahang untuk menangis, berbicara atau makan; gerakan tak sadar seperti pernapasan dan fungsi jantung; dan kekuatan-kekuatan alam seperti gravitasi, angin, orbit planet, dan pasang surut begitu biasa sehingga dianggap biasa saja. Sebagian besar anak kecil tidak pernah berpikir tentang fisika yang memungkinkan gerakan atau memikirkan seperti apa hidup tanpa gerakan. Rencana pelajaran kelas satu tentang gaya dan gerak harus memperkenalkan demonstrasi sederhana dari hukum ilmiah yang mengatur gerakan dan memungkinkan kegiatan sehari-hari.

Definisi sederhana gaya adalah mendorong atau menarik suatu benda untuk menghasilkan gerakan. Mintalah anak-anak untuk melakukan brainstorming contoh benda sehari-hari yang digerakkan dengan mendorong atau menarik, seperti pedal sepeda, jungkat-jungkit atau membuka dan menutup pintu. Perlihatkan gambar benda-benda yang bergerak seperti roket yang meledak, parasut yang terbuka, bola bisbol yang lepas dari tangan pelempar atau melakukan kontak dengan kelelawar, gerobak dorong atau kereta anak-anak. Minta mereka untuk mengidentifikasi gaya mana yang bekerja untuk menyebabkan objek mulai atau berhenti bergerak atau mengubah arah atau kecepatan: mendorong, menarik, atau keduanya?

Gravitasi menarik orang dan benda ke bawah menuju Bumi. Tetapi orang-orang, mobil, dan bangunan tidak ditarik ke dalam tanah, juga tidak ada benda yang diletakkan di atas meja yang menunjukkan tanda-tanda pergerakan. Oleh karena itu, harus ada gaya ke atas yang menahan benda-benda di permukaan dan diam ketika tidak terganggu oleh gaya luar. Gaya yang berlawanan ini disebut "gaya normal". Letakkan tolok ukur di antara dua kursi atau meja. Seimbangkan sebuah buku yang berat di tengah dan perhatikan bagaimana kayunya menekuk. Biarkan siswa mencoba menekan buku untuk merasakan hambatan gaya normal yang mencoba meluruskan tolok ukur. Beri anak-anak selembar kertas dan minta mereka untuk membuat jembatan kertas di antara dua buku tebal yang akan menampung banyak uang. Biarkan mereka menekuk, memelintir, merobek, dan melipat kertas untuk menemukan desain yang paling baik menyeimbangkan gaya normal dengan gravitasi untuk menampung uang paling banyak.

Tanpa kekuatan perlawanan, tidak akan ada yang menghentikan sebuah objek yang sedang bergerak. Mintalah anak-anak melakukan brainstorming masalah yang mungkin ditimbulkannya seperti tidak dapat menghentikan mobil atau memperlambat tubuh Anda untuk duduk atau tidur. Pasang surut akan berhenti dan mungkin membanjiri daratan karena air terus bergerak ke satu arah tanpa ada yang mengalihkan atau menghentikannya. Untungnya, gesekan dan tekanan udara mengerahkan kekuatan yang memungkinkan benda melambat, berhenti, atau berubah arah. Gulingkan marmer menuruni bidang miring di atas permukaan yang berbeda seperti karpet, linoleum, atau lantai ubin. Cobalah amplas, permukaan yang basah, berpasir, atau berbatu. Ukur seberapa jauh kelereng menggelinding di atas permukaan yang berbeda dan bandingkan bagaimana gesekan atau kurangnya gesekan mempengaruhi gerakan kelereng.

Hukum inersia memberi tahu Anda bahwa sekali Anda menggerakkan suatu benda, benda itu akan cenderung terus bergerak dengan kecepatan yang sama kecepatan dan arahnya sampai ada gaya lain yang bekerja padanya untuk mempercepat, memperlambat, menghentikan, atau mengubahnya arah. Demikian juga, sebuah benda yang tidak bergerak cenderung tetap seperti itu sampai ada gaya lain yang menggerakkannya. Misalnya, setumpuk uang receh di atas meja akan tetap berada di tempat Anda meletakkannya selama tidak terganggu. Namun, jika Anda dengan hati-hati mengarahkan dan menembakkan nikel lain ke koin bagian bawah, kekuatan koin yang bergerak akan mengatur will koin itu bergerak, menyebabkannya menembak keluar dari bagian bawah tumpukan sementara lapisan atas hanya jatuh ke bawah tak terganggu. Pendulum juga merupakan demonstrasi yang baik dari inersia yang menjaga sesuatu tetap bergerak tanpa batas sampai gravitasi dan gesekan menyebabkannya melambat.