Vanaf het moment van geboorte ervaart de mens beweging en beweging. Vrijwillige bewegingen zoals wiebelende vingers of het openen en sluiten van de kaak om te huilen, praten of eten; onwillekeurige bewegingen zoals ademhaling en hartfunctie; en natuurlijke krachten zoals zwaartekracht, wind, planetaire banen en getijden zijn zo gewoon dat ze als vanzelfsprekend worden beschouwd. De meeste jonge kinderen hebben nooit nagedacht over de fysica die beweging mogelijk maakt, noch hebben ze overwogen hoe het leven zou zijn zonder beweging. Lesplannen van het eerste leerjaar over kracht en beweging moeten eenvoudige demonstraties bevatten van de wetenschappelijke wetten die beweging beheersen en dagelijkse activiteiten mogelijk maken.
Duwen en trekken
Een eenvoudige definitie van kracht is duwen of trekken aan een object om beweging teweeg te brengen. Vraag de kinderen om te brainstormen over voorbeelden van alledaagse dingen die worden verplaatst door te duwen of te trekken, zoals een fietspedaal, wipplank of een deur die open en dicht gaat. Laat afbeeldingen zien van bewegende objecten, zoals een raket die afschiet, een parachute die opengaat, een honkbal die de hand van een werper verlaat of contact maakt met een vleermuis, een kruiwagen of een kinderwagen. Vraag hen te identificeren welke krachten het object ertoe brengen te bewegen of te stoppen of van richting of snelheid te veranderen: duwen, trekken of beide?
Zwaartekracht en normaalkracht
Zwaartekracht trekt mensen en objecten naar beneden richting de aarde. Maar mensen, auto's en gebouwen worden niet de grond in getrokken en ook geen enkel object dat op een tafel rust vertoont enig teken van beweging. Daarom moet er een opwaartse kracht zijn die de dingen aan de oppervlakte houdt en in rust houdt wanneer ze niet worden verstoord door krachten van buitenaf. Deze tegenkracht wordt 'normaalkracht' genoemd. Leg een maatstaf over de ruimte tussen twee stoelen of bureaus. Balanceer een zwaar boek in het midden en kijk hoe het hout buigt. Laat de leerlingen proberen het boek naar beneden te duwen om de weerstand te voelen van de normaalkracht die probeert de maatstaf recht te trekken. Geef de kinderen een enkel vel papier en vraag hen om een papieren brug te bouwen tussen twee dikke boeken die een hoop centen kunnen bevatten. Laat ze het papier buigen, draaien, scheuren en vouwen om het ontwerp te vinden dat de normaalkracht en de zwaartekracht het beste in evenwicht houdt om het grootste aantal centen vast te houden.
Weerstandskrachten
Zonder weerstandskrachten zou er niets zijn dat een bewegend object tegenhoudt. Laat de kinderen brainstormen over de problemen die dit kan veroorzaken, zoals het niet kunnen stoppen van een auto of het vertragen van uw lichaam om te zitten of te slapen. De getijden zouden ophouden en mogelijk het land overstromen terwijl het water in één richting bleef bewegen zonder dat er iets was om het af te leiden of te stoppen. Gelukkig oefenen wrijving en luchtdruk krachten uit waardoor objecten kunnen vertragen, stoppen of van richting veranderen. Rol een knikker van een helling over verschillende oppervlakken, zoals tapijt, linoleum of tegelvloeren. Probeer schuurpapier, een nat, zanderig of rotsachtig oppervlak. Meet hoe ver de knikker over de verschillende oppervlakken rolt en vergelijk hoe wrijving of het ontbreken daarvan de beweging van de knikker beïnvloedt.
Traagheid
De wet van traagheid vertelt je dat als je een object eenmaal in beweging hebt gezet, het de neiging heeft om hetzelfde te blijven bewegen snelheid en richting totdat een andere kracht erop inwerkt om het te versnellen, vertragen, stoppen of veranderen richting. Evenzo heeft een object dat niet beweegt de neiging om zo te blijven totdat een andere kracht het in beweging zet. Een stapel stuivers op een tafel blijft bijvoorbeeld staan waar je hem neerzet zolang hij ongestoord is. Als je echter zorgvuldig richt en nog een stuiver op de onderste munt schiet, zal de kracht van de munt in beweging de zetten munt die het in beweging raakt, waardoor het uit de onderkant van de stapel schiet terwijl de bovenste lagen gewoon naar beneden vallen ongestoord. Een slinger is ook een goede demonstratie van traagheid die iets voor onbepaalde tijd in beweging houdt totdat zwaartekracht en wrijving het vertragen.