Nuo pat gimimo žmonės patiria judesį ir judėjimą. Savanoriški judesiai, pvz., Plaukiojimas pirštais arba žandikaulio atidarymas ir uždarymas, norint verkti, kalbėtis ar valgyti; nevalingi judesiai, tokie kaip kvėpavimas ir širdies funkcija; natūralios jėgos, tokios kaip gravitacija, vėjas, planetų orbitos ir potvyniai, yra tokios įprastos, kad jas galima laikyti savaime suprantama. Dauguma mažų vaikų niekada negalvojo apie fiziką, leidžiančią judėti, ir nesvarstė, koks būtų gyvenimas be judėjimo. Pirmos klasės jėgos ir judesio pamokų planuose turėtų būti pateikiami paprasti moksliniai dėsniai, kurie valdo judėjimą ir leidžia kasdienę veiklą.
Stumk ir trauk
Paprastas jėgos apibrėžimas yra objekto stumdymas ar traukimas, kad būtų sukurtas judėjimas. Paprašykite vaikų surasti minčių apie kasdienius dalykus, kurie yra judinami stumiant ar traukiant, pavyzdžiui, dviračio pedalą, dantuką ar durų atidarymą ir uždarymą. Parodykite judančių objektų, tokių kaip raketa sprogsta, parašiuto anga, beisbolas, paliekantis ąsočio ranką, kontaktą su šikšnosparniu, vežimėliu ar vaiko vagonu, nuotraukas. Paprašykite jų nustatyti, kurios jėgos veikia, kad objektas pradėtų ar nustotų judėti, ar pakeistų kryptį ar greitį: stumti, traukti ar abu?
Gravitacija ir normali jėga
Gravitacija traukia žmones ir daiktus žemyn link Žemės. Tačiau žmonės, automobiliai ir pastatai nėra traukiami į žemę, o ant stalo laikomas daiktas nerodo jokio judėjimo ženklo. Todėl turi būti jėga į viršų, kuri išlaiko daiktus ant paviršiaus ir ramybės būsenoje, kai jų netrikdo išorės jėgos. Ši priešinga jėga vadinama „įprasta jėga“. Tarp dviejų kėdžių ar rašomųjų stalų padėkite matą. Subalansuokite sunkią knygą centre ir stebėkite, kaip lenkiasi mediena. Tegul studentai bando nuspausti knygą, kad pajustų įprastos jėgos, bandančios ištiesinti kriterijų, pasipriešinimą. Duokite vaikams vieną popieriaus lapą ir paprašykite, kad tarp dviejų storų knygų pastatytų popierinį tiltą, kuriame tilptų centų krūva. Leiskite jiems sulenkti, susukti, suplėšyti ir sulankstyti popierių, kad surastų dizainą, kuris geriausiai suderina normalią jėgą su gravitacija, kad būtų galima laikyti daugiausiai centų.
Pasipriešinančios pajėgos
Be pasipriešinimo jėgų niekas negalėtų sustabdyti judančio objekto. Paprašykite vaikų šturmuoti problemas, kurias tai gali sukelti, pavyzdžiui, negalėjimą sustabdyti automobilio ar sulėtinti kūno sėdėjimą ar miegą. Potvyniai liovėsi ir galbūt užliejo žemę, nes vanduo vis judėjo viena kryptimi ir nieko negalėjo jo nukreipti ar sustabdyti. Laimei, trintis ir oro slėgis daro jėgas, leidžiančias objektams sulėtėti, sustoti ar pakeisti kryptį. Nurenkite marmurą nuolydžiu ant skirtingų paviršių, tokių kaip kilimas, linoleumas ar plytelių grindys. Išbandykite švitrinį popierių, drėgną, smėlėtą ar akmenuotą paviršių. Išmatuokite, kiek marmuras rieda per skirtingus paviršius, ir palyginkite, kaip trintis ar jos trūkumas veikia marmuro judėjimą.
Inercija
Inercijos dėsnis jums sako, kad kai jūs judėsite objektą, jis bus linkęs judėti tuo pačiu greitį ir kryptį, kol jį veikia kita jėga, kad pagreitintų, sulėtintų, sustabdytų ar pakeistų kryptis. Panašiai daiktas, kuris nejuda, linkęs toks likti tol, kol kita jėga jį nejudina. Pavyzdžiui, krūva nikelių ant stalo liks ten, kur padėsite, kol jis netrikdomas. Tačiau jei atsargiai taikysite ir numušite kitą nikelį į apatinę monetos dalį, judančios monetos jėga nustatys moneta, kurią ji pataiko į judesį, todėl ji iššoka iš kamino dugno, o viršutiniai sluoksniai tiesiog nuleidžiami žemyn netrikdomas. Švytuoklė taip pat yra geras inercijos demonstravimas, išlaikant kažką judantį neribotą laiką, kol dėl sunkumo ir trinties jis sulėtės.
