Nel 1666, Sir Isaac Newton enuncia le tre leggi del moto. Queste leggi del movimento possono essere difficili da capire per i bambini. Tuttavia, consentendo agli studenti di partecipare a lezioni e attività basate sull'indagine, possono iniziare a comprendere le leggi formando nuove conoscenze basate sulle loro esplorazioni. Con poca preparazione, un educatore può trasformare l'aula in un laboratorio di scienze dove avviene il vero apprendimento e nascono gli scienziati.
Stop in corsa
Insegna agli studenti che la prima legge del moto di Newton afferma che un oggetto a riposo rimane a riposo e an l'oggetto in movimento rimane in movimento a velocità costante e in linea retta, fino a quando una forza esterna lo colpisce. Questo è altrimenti noto come inerzia. Per aiutare gli studenti a comprendere l'inerzia, invitali a partecipare a un'attività chiamata "Running Stop".
Evidenzia un'area di venticinque piedi con nastro adesivo o gesso. Crea punti intermedi a dieci e venti piedi. Dopo aver discusso dell'inerzia con gli studenti, permetti loro di correre per i venticinque piedi per riscaldarsi. Inizia l'attività permettendo a ogni studente di correre sui venticinque piedi, ma chiedi loro di fermarsi completamente sia sui dieci che sui venti piedi.
Dopo che l'attività è stata completata, discutere con gli studenti dell'inerzia e di come si è presentata durante la loro attività. Anche lo studente più giovane potrà capire che la parte superiore del corpo ha cercato di continuare a muoversi anche se i suoi piedi erano fermi, comprendendo così il concetto di inerzia.
Tiralo su
Insegna agli studenti che la seconda legge del moto di Newton afferma che più forza viene esercitata su un oggetto, più accelera e più massa ha un oggetto, più resiste all'accelerazione.
Metti gli studenti in gruppi di tre o quattro e dai a ciascun gruppo una puleggia, una corda, una brocca d'acqua da un gallone e una brocca da un gallone piena per metà d'acqua. Appendi la carrucola e infilaci la corda, lasciando lunghezze uguali su ciascun lato. Chiedi a due studenti di legare le brocche d'acqua su ciascun lato, assicurandosi di tenerle alla stessa altezza. Per iniziare l'esperimento, gli studenti dovrebbero lasciare andare le brocche allo stesso tempo e osservare cosa succede alle loro brocche d'acqua. La brocca piena di galloni ha usato la forza per tirare il mezzo gallone d'acqua più in alto nell'aria.
Chiedi agli studenti di svuotare la brocca contenente mezzo litro d'acqua e riprovare l'esperimento. Discutere con gli studenti di come la brocca vuota contenesse meno massa e fosse tirata verso l'alto a un ritmo più veloce. Con questo esperimento è chiaro per gli studenti come la massa influenza la forza e l'accelerazione.
Razzi di palloncini
Insegna la terza legge del moto di Newton che afferma che per ogni forza esiste una forza uguale ma contraria. Per aiutare gli studenti a comprendere questa legge, consenti loro di creare ed esplorare con razzi a palloncino.
Metti gli studenti in coppia e fornisci i seguenti materiali: una corda lunga, nastro adesivo, una cannuccia e un palloncino. Gli studenti legheranno la corda alla maniglia di una porta, alla gamba di un tavolo o ad altri oggetti di cancelleria nella stanza. Invita gli studenti a tirare saldamente la corda, facendo attenzione a non romperla, e infilare l'estremità libera attraverso la cannuccia. Uno studente della coppia dovrebbe tenere la cannuccia e il filo, mentre l'altro gonfia un palloncino e tiene la bocca chiusa per trattenere l'aria. Gli studenti dovrebbero quindi fissare il palloncino gonfiato alla cannuccia e rilasciarlo.
Chiedi agli studenti di provare l'attività più volte, quindi discuti come il razzo a palloncino ha mostrato la terza legge del moto di Newton. La forza dell'aria che fuoriesce dal pallone ha creato la forza necessaria alla cannuccia per muoversi anche se era a riposo.