პირველი კლასის გაკვეთილის გეგმები ძალისა და მოძრაობის შესახებ

დაბადების მომენტიდან ადამიანები განიცდიან მოძრაობას და მოძრაობას. ნებაყოფლობითი მოძრაობები, როგორიცაა თითების მოქაჩვა ან ყბის გახსნა-დახურვა ტირილის, საუბრის ან ჭამისთვის; უნებლიე მოძრაობები, როგორიცაა სუნთქვა და გულის ფუნქცია; და ბუნებრივი ძალები, როგორიცაა გრავიტაცია, ქარი, პლანეტარული ორბიტები და ტალღები ისეთი ჩვეულებრივი მოვლენაა, რომ თვლიან თავისებურად. მცირეწლოვან ბავშვთა უმეტესობას არასდროს უფიქრია ფიზიკაზე, რომელიც საშუალებას იძლევა მოძრაობა და არც გაითვალისწინეს როგორი იქნებოდა ცხოვრება მოძრაობის გარეშე. პირველი კლასის გაკვეთილის გეგმაში ძალა და მოძრაობა უნდა წარმოადგენდეს სამეცნიერო კანონების მარტივ დემონსტრირებას, რომლებიც არეგულირებს მოძრაობას და შესაძლებელს ხდის ყოველდღიურ საქმიანობას.

ძალის მარტივი განმარტებაა ობიექტის ბიძგი ან მოზიდვა მოძრაობის წარმოქმნის მიზნით. სთხოვეთ ბავშვებს, იფიქრონ ყოველდღიური საგნების მაგალითებზე, რომლებიც მოძრაობენ ბიძგებით ან დაჭიმვით, მაგალითად, ველოსიპედის პედლებიანი, ბორძიკით მოსიარულე ან კარების გახსნა-დახურვა. აჩვენეთ მოძრავი ობიექტების სურათები, როგორიცაა რაკეტის აფეთქება, პარაშუტის გახსნა, ბეისბოლის დატოვება ქვევრის ხელიდან ან კონტაქტის დამყარება ღამურასთან, ბორბლებთან ან ბავშვის უნივერსალთან. სთხოვეთ მათ დაადგინონ რომელი ძალები მოქმედებენ, რათა ობიექტი დაიწყოს ან შეაჩეროს მოძრაობა ან შეცვალოს მიმართულება ან სიჩქარე: ბიძგი, მოწევა ან ორივე?

გრავიტაცია დედამიწისკენ მიჰყავს ადამიანებს და საგნებს ქვევით. მაგრამ ადამიანები, მანქანები და შენობები მიწაში არ არის ჩათრეული და არც მაგიდაზე დასვენებულ საგანს აქვს მოძრაობის რაიმე ნიშანი. ამიტომ, უნდა არსებობდეს აღმავალი ძალა, რომელიც საგნებს ინახავს ზედაპირზე და მოსვენებულ მდგომარეობაში, როდესაც გარე ძალებს არ აწუხებთ. ამ დაპირისპირებულ ძალას "ნორმალურ ძალას" უწოდებენ. ორ სკამს ან მაგიდას შორის არსებულ საყრდენს გადააფარეთ. დააბალანსეთ მძიმე წიგნი ცენტრში და უყურეთ როგორ იკეტება ხე. შეეცადეთ სტუდენტებს შეეცადონ დაეშვან წიგნი, რომ იგრძნონ ნორმალური ძალის წინააღმდეგობა, რომელიც ცდილობს ეზოს გასწორებას. მიეცით ბავშვებს ერთი ფურცელი და სთხოვეთ ააშენონ ქაღალდის ხიდი ორ სქელ წიგნს შორის, რომელიც გროშებს იტევს. მიეცით მათ მოსახვევში, ირონია, ცრემლსადენი და ჩამოყაროს ქაღალდი, რათა იპოვონ დიზაინი, რომელიც საუკეთესოდ აბალანსებს ნორმალურ ძალას სიმძიმისგან და ეშვება ყველაზე მეტი პენისი.

წინააღმდეგობის ძალების გარეშე, ვერაფერი შეაჩერებს მოძრავ ობიექტს. დაეხმარეთ ბავშვებს, რომ ამან შეიძლება გამოიწვიოს ისეთი პრობლემები, როგორიცაა მანქანა ვერ გააჩეროთ ან დააჩქაროთ სხეული ჯდომა ან ძილი. ტალღები წყვეტდა და შესაძლოა გადაფრენოდა მიწას, რადგან წყალი ერთი მიმართულებით მოძრაობდა და მას ვერაფერი გადააქცევდა ან აჩერებდა. საბედნიეროდ, ხახუნი და ჰაერის წნევა ახდენს ძალებს, რაც საშუალებას აძლევს ობიექტებს შეანელონ, გაჩერდნენ ან შეცვალონ მიმართულება. მოაცილეთ მარმარილო დახრით სხვადასხვა ზედაპირზე, როგორიცაა ხალიჩა, ლინოლეუმი ან კრამიტის იატაკები. სცადეთ ქვიშა, სველი, ქვიშიანი ან კლდოვანი ზედაპირი. გაზომეთ რამდენად შორდება მარმარილო სხვადასხვა ზედაპირს და შეადარეთ, თუ როგორ მოქმედებს ხახუნი ან მისი ნაკლებობა მარმარილოს მოძრაობაზე.

ინერციის კანონი გეუბნებათ, რომ ობიექტის მოძრაობაში გადაადგილების შემდეგ, ის იგივე გაგრძელდება სიჩქარე და მიმართულება მანამ, სანამ მასზე სხვა ძალა არ იმოქმედებს, რომ დააჩქაროს, შეანელებს, შეაჩეროს ან შეცვალოს იგი მიმართულება ანალოგიურად, ობიექტი, რომელიც არ მოძრაობს, ჩვეულებრივად რჩება მანამ, სანამ სხვა ძალა არ ამოძრავებს მას. მაგალითად, ნიკელის დასტა მაგიდაზე დარჩება სწორედ იქ, სადაც მას დადებთ, სანამ არ არის გაღიზიანებული. ამასთან, თუ ფრთხილად დაუმიზნებთ და გადააგდებთ სხვა ნიკელის ქვედა მონეტას, მოძრაობის მონეტის ძალა შექმნის მას მონეტა ის მოძრაობს და იწვევს მას დასტის ქვედა მხრიდან, ხოლო ზედა ფენები უბრალოდ ეშვება დაუბრკოლებლად. Pendulum ასევე კარგი ინერციაა ინერციისა, რომლითაც მოძრაობს რაღაც განუსაზღვრელი ვადით, სანამ სიმძიმე და ხახუნის მიზეზი არ გახდება მისი შენელება.