Proste maszyny to konstrukcje mechaniczne, które zwiększają prostą siłę po przyłożeniu do obciążenia lub zmieniają kierunek tej siły. Wszystkie maszyny złożone są wykonane z kombinacji maszyn prostych. Tradycyjnie sześć podstawowych prostych maszyn to płaszczyzna pochyła, dźwignia, koło pasowe, śruba, klin oraz koło i oś. Uczniowie klas trzecich są w stanie zrozumieć te maszyny i sposób ich działania, wykonując eksperymenty naukowe z ich udziałem.
Pochyła Płaszczyzna
Aby pomóc trzecioklasistom w poznaniu pochyłej płaszczyzny, poproś ich o przenoszenie ciężarów z pomocą i bez pomocy pochyłej płaszczyzny. Przymocuj umiarkowanie ciężki ciężarek do wagi sprężynowej i poproś dzieci, aby podniosły ciężar bezpośrednio z podłogi na niski stół. Skala sprężynowa mierzy ilość siły potrzebnej do przesunięcia ciężarka prosto w górę bez pomocy. Następnie przymocuj rampę wykonaną z ciężkiego kartonu lub drewna ze stołu do podłogi. Użyj wagi sprężynowej, aby wciągnąć ciężarek po rampie do stołu i zmierzyć potrzebną mniejszą siłę.
Dźwignia
Dźwignie to proste maszyny umieszczone na punkcie podparcia, które pomagają zwiększyć siłę poruszania ładunku umieszczonego na końcu dźwigni. Trzecioklasiści mogą czerpać przyjemność ze zrozumienia dźwigni, budując prostą katapultę, która wystrzeliwuje monety lub inne lekkie przedmioty w powietrze. Aby to zrobić, zrównoważ linijkę na ołówku i umieść monetę na końcu linijki, która posłuży jako ładunek. Upuść lekki ciężarek lub inną monetę na górny koniec linijki i obserwuj, jak ładunek podskakuje. Przeprowadź ten sam eksperyment z ciężarkami o różnych rozmiarach, zrzucając ciężarki z różnych wysokości i z punktem podparcia w różnych pozycjach.
Koło pasowe
Wiele dzieci w wieku szkolnym codziennie widzi koło pasowe w pracy, kiedy flaga ich szkoły jest podnoszona i opuszczana. Możesz pomóc trzecioklasistom uświadomić sobie rolę, jaką odgrywa koło pasowe, zabierając ich do masztu flagowego. Poproś ich, aby wskoczyli na szczyt masztu, aby przymocować flagę. Oczywiście nie będą w stanie tego zrobić, ale będą się dobrze bawić. Niech przymocują flagę i podciągną ją, zauważając, że gdy ściągają w dół, flaga podnosi się, pokazując, jak krążek zmienia kierunek siły.
Śruba
Trzecioklasiści mogą zrozumieć, że śruba jest po prostu nachyloną płaszczyzną owiniętą wokół środkowego słupka, tworząc własny kształt śruby. Niech wytną długie, cienkie trójkąty z papieru. Jeśli zrobili już projekt dotyczący pochyłej płaszczyzny, powinni być w stanie wyjaśnić, w jaki sposób papier może być pochyloną płaszczyzną. Niech owiną papier wokół ołówka, a następnie wyciągnij ołówek. Papier uformuje kształt śruby.
Klin
W trzeciej klasie dzieci często są już zaznajomione z klinem jako prostą maszyną ze względu na klocki, którymi się bawią. Niech dzieci ustawią obok siebie dwa prostokątne klocki na krawędzi, dotykając się. Następnie niech wepchną blok w kształcie klina między dwa bloki i zobaczą, co się stanie, gdy się rozejdą. Przeprowadź eksperyment z różnymi szerokościami klinów, aby zobaczyć różne reakcje.
Koło i oś
Dzieci codziennie widzą koła i osie w pracy, czy to w postaci rowerów, czy klamki, którą odwracają się, by wyjść z sypialni. Aby w prosty sposób mogli zobaczyć, jak działa koło i oś, daj im śrubę, śrubokręt i kawałek miękkiego drewna. Niech spróbują wcisnąć wkręt w drewno rękami; nie zajdą zbyt daleko i będzie to wymagało wiele wysiłku. Następnie niech użyją śrubokręta, wyjaśniając, że uchwyt śrubokręta to koło. Gdy obracają kołem, oś, która jest samym śrubokrętem, przykłada większą siłę do śruby, co ułatwia wciskanie w drewno.