アイザックニュートン卿は、1687年に彼の発見についての本を出版したときに、重力の発見で有名です。 彼はリンゴが木から落ちるのを見て、その力を重力と名付けました。 彼はこの現象をさらに定義するために3つの法則を作成しました。 最初の慣性の法則は、動いているまたは静止しているオブジェクトは、別のオブジェクトまたは力がそれを変更するように作用するまで、そのようにとどまると述べています。 2番目の法則では、加速度を、力が物体に作用したときの速度の変化として定義しています。 第3の法則は、すべての行動には等しく反対の反応があると述べています。
ペーパータオルのチューブ、木片、または段ボール箱で傾斜面を作ります。 本、椅子、または箱を使用して、地面から1〜4フィートなどのさまざまな高さを試してください。 傾斜の端にコンテナまたはボックスを用意して、テストオブジェクトをキャッチします。 ビー玉、ボール、ホットウィールなどの小さな物体を使用してください。 タイマーまたはストップウォッチを使用して、各オブジェクトが傾斜の上から下に移動するのにかかる時間に注意してください。 3年生は、オブジェクトが急な傾斜を下るのに時間がかかる一方で、オブジェクトが急な傾斜を下るのに時間がかかることに気付くでしょう。 これは、傾斜がより垂直または急勾配である場合、オブジェクトがより速く地面に加速するため、ニュートンの第2法則を示しています。
2つの椅子を少なくとも10フィート離して設置します。 凧のひもにストローを置き、椅子に結びます。 最初のセットの隣にある別の椅子のセットに対してこれを行います。 バルーンポンプを使用してバルーンを爆破します。 閉じた状態で縛らないでください。空気が漏れないように持ってください。 テープを使用してバルーンをストローに取り付けます。 開放端がその椅子に面している椅子からバルーンを開始します。 2人の生徒が気球を競い合って、どちらが先に進むかを確認できます。 さまざまな形やサイズの風船を試して、結果が異なるかどうかを確認してください。 このプロジェクトは、ニュートンの第3法則を示しています。これは、空気が気球から後方に押し出されると、ストローが弦に沿って反対方向に同じ力で押し出されるためです。
摩擦は、オブジェクトが互いに擦れるときに見られる力です。 摩擦により、オブジェクトの移動が遅くなるか、まったく移動しなくなります。 「0インチ」の端が下になり、「12インチ」が上になるように、定規を壁にテープで貼り付けます。 このプロジェクトでは、別の定規の滑らかな面を、小さなウッドブロック、画用紙、サンドペーパー、アルミホイル、パラフィン紙と一緒に使用します。 片方の端の3インチのマークで定規を持ち、もう一方の端を床に置いて傾斜させます。 木のブロックをルーラーの上部に置き、ブロックが動くまでルーラーをゆっくりと上に動かします。 ブロックが移動する高さを記録します。 さまざまな種類の紙とホイルでウッドブロックを包み、実験を繰り返します。 3年生は、ブロックを包むと通常摩擦が発生し、ブロックが移動する前に定規を高く傾ける必要があることに気付くでしょう。 摩擦はブロックが定規に沿って移動するのを妨げる力であるため、このプロジェクトはニュートンの最初の法則を示しています。 生徒は、滑らかな紙は摩擦が少なく、ブロックは定規に沿って低いレベルで移動するが、粗い紙は摩擦が大きくなることを学びます。
このプロジェクトでは、紙またはプラスチック製のコップの底を切り取る必要があります。 また、バルーンの上部に小さなスリットを切り、カップの下部に伸ばして、膨張ステムがぶら下がるようにします。 バルーンを引っ張ったときにバルーンが脱落しないように、バルーンをカップの上にテープで固定します。 小さなマシュマロをカップに入れ、気球のぶら下がっているインフレーションステムを引いて、部屋全体に発射します。 生徒は、気球を引くためにさまざまな量の力を使用すると、マシュマロがさまざまな距離で発射されることに気付くでしょう。 これは、ニュートンのすべての法則を示しています。 マシュマロは、風船を引く力によってカップから発射されるまで動きません。 風船を引き戻す力により、マシュマロは毎回異なる速度と方向でカップから加速します。 最後に、カップを出るマシュマロの力は、バルーンを引っ張ることから観察される等しく反対の反作用です。