Máquinas simples são construções mecânicas que aumentam uma força simples quando aplicadas a uma carga ou mudam a direção dessa força. Todas as máquinas compostas são feitas de combinações de máquinas simples. Tradicionalmente, as seis máquinas simples básicas são o plano inclinado, a alavanca, a polia, o parafuso, a cunha e a roda e o eixo. Os alunos da terceira série são capazes de compreender essas máquinas e como funcionam, realizando experimentos científicos que as envolvem.
O Plano Inclinado
Para ajudar os alunos da terceira série a aprender sobre o plano inclinado, faça-os mover pesos com e sem a ajuda de um plano inclinado. Coloque um peso moderadamente pesado em uma balança de mola e peça às crianças que levantem o peso diretamente do chão para uma mesa baixa. A balança de mola mede a quantidade de força necessária para mover o peso diretamente para cima sem ajuda. Em seguida, prenda uma rampa de papelão grosso ou madeira da mesa até o chão. Use a balança de mola para puxar o peso da rampa até a mesa e medir a menor quantidade de força necessária.
A alavanca
As alavancas são máquinas simples colocadas em um ponto de apoio que ajudam a aumentar a força para mover a carga posicionada na extremidade da alavanca. Os alunos da terceira série podem gostar de entender a alavanca construindo uma catapulta simples que atira moedas ou outros objetos leves para o ar. Para fazer isso, equilibre uma régua sobre um lápis e coloque uma moeda na ponta da régua para servir de carga. Solte um peso leve ou outra moeda na extremidade superior da régua e observe como a carga salta. Tente o mesmo experimento com pesos de tamanhos diferentes, largando pesos de alturas diferentes e com o ponto de apoio em posições diferentes.
A polia
Muitas crianças em idade escolar veem uma roldana funcionando todos os dias quando a bandeira da escola é hasteada e baixada. Você pode ajudar os alunos da terceira série a perceber o papel que a polia desempenha, levando-os até o mastro da bandeira. Peça-lhes para pularem para o topo do mastro para prender a bandeira. Claro, eles não serão capazes de fazer isso, mas eles se divertirão tentando. Faça-os prender a bandeira e puxá-la para cima, observando que conforme eles puxam para baixo, a bandeira sobe, mostrando como a polia muda a direção da força.
O parafuso
Os alunos da terceira série podem entender que um parafuso é simplesmente um plano inclinado enrolado em um poste central criando seu próprio formato de parafuso. Faça com que cortem triângulos de papel compridos e finos Se eles já fizeram um projeto sobre o plano inclinado, devem saber explicar como o papel poderia ser um plano inclinado. Peça-lhes que embrulhem o papel em torno de um lápis e, em seguida, puxem o lápis. O papel terá a forma de um parafuso.
The Wedge
Na terceira série, as crianças geralmente já estão familiarizadas com a cunha como uma máquina simples por causa dos blocos de construção com que brincam. Peça às crianças que posicionem dois blocos retangulares lado a lado, tocando-se. Em seguida, peça-lhes que empurrem um bloco em forma de cunha entre os dois blocos e veja o que acontece quando eles se separam. Experimente a experiência com diferentes larguras de cunhas para ver as diferentes reações.
A roda e o eixo
As crianças veem rodas e eixos no trabalho todos os dias, seja na forma de suas bicicletas ou na maçaneta que viram para sair dos quartos. Para ajudá-los a ver como uma roda e um eixo funcionam de maneira simples, dê a cada um deles um parafuso, uma chave de fenda e um pedaço de madeira macia. Peça-lhes que tentem apertar o parafuso na madeira com as mãos; eles não irão muito longe e exigirá muito esforço. Em seguida, peça-lhes que usem a chave de fenda, explicando que o cabo da chave de fenda é uma roda. Ao girar a roda, o eixo, que é a própria chave de fenda, aplica mais força ao parafuso, facilitando o seu encaixe na madeira.