Mașinile simple sunt construcții mecanice care cresc o forță simplă atunci când sunt aplicate unei sarcini sau schimbă direcția acelei forțe. Toate mașinile compuse sunt formate din combinații de mașini simple. În mod tradițional, cele șase mașini simple de bază sunt planul înclinat, pârghia, fulia, șurubul, panoul și roata și osia. Elevii din clasa a treia sunt capabili să înțeleagă aceste mașini și cum funcționează prin efectuarea experimentelor științifice care le implică.
Planul înclinat
Pentru a-i ajuta pe elevii din clasa a treia să învețe despre planul înclinat, cereți-i să mute greutăți cu și fără ajutorul unui plan înclinat. Atașați o greutate moderată la o cântare de primăvară și cereți copiilor să ridice greutatea direct de pe podea pe o masă joasă. Cântarul arcului măsoară cantitatea de forță necesară pentru a muta greutatea drept în sus, fără ajutor. Apoi, atașați o rampă din carton greu sau lemn de la masă la podea. Utilizați cântarul arcului pentru a trage greutatea în sus pe rampă la masă și pentru a măsura cantitatea mai mică de forță necesară.
Pârghia
Levierele sunt mașini simple plasate pe un punct de sprijin care ajută la mărirea forței pentru a muta sarcina poziționată la capătul manetei. Elevii din clasa a III-a se pot bucura să înțeleagă pârghia construind o catapultă simplă care trage monede sau alte obiecte ușoare în aer. Pentru a face acest lucru, echilibrați o riglă pe un creion și așezați o monedă la capătul riglei pentru a servi drept sarcină. Aruncați o greutate ușoară sau o altă monedă pe capătul superior al riglei și urmăriți cum sare sarcina. Încercați același experiment cu greutăți de dimensiuni diferite, scăpând greutăți de la înălțimi diferite și cu punctul de sprijin în poziții diferite.
Scripetele
Mulți copii din școală văd în fiecare zi un scripete la serviciu când steagul școlii lor este ridicat și coborât. Puteți ajuta elevii din clasa a III-a să-și dea seama de rolul pe care îl joacă fulia ducându-i la stâlp. Cereți-le să sară în partea de sus a stâlpului pentru a atașa steagul. Desigur, nu vor putea face asta, dar se vor distra încercând. Puneți-i să atașeze steagul și să-l tragă în sus, observând că pe măsură ce trag în jos, steagul se ridică, arătând cum scripetele schimbă direcția forței.
Șurubul
Elevii din clasa a treia pot înțelege că un șurub este pur și simplu un plan înclinat înfășurat în jurul unui stâlp central, creându-și propria formă de șurub. Puneți-i să taie triunghiuri lungi și subțiri de hârtie. Dacă au făcut deja un proiect despre planul înclinat, ar trebui să poată explica modul în care hârtia ar putea fi un plan înclinat. Puneți-i să înfășoare hârtia în jurul unui creion, apoi scoateți creionul afară. Hârtia va forma forma unui șurub.
Pană
În clasa a treia, copiii sunt adesea deja familiarizați cu pene ca o mașină simplă, din cauza elementelor de construcție cu care se joacă. Puneți-i pe copii să stea două blocuri dreptunghiulare pe margine una lângă alta, atingându-se unul pe celălalt. Apoi puneți-i să împingă un bloc în formă de pană între cele două blocuri și să vadă ce se întâmplă pe măsură ce se despart. Încercați experimentul cu lățimi diferite de pene pentru a vedea reacțiile diferite.
Roata și puntea
Copiii văd roțile și axele la lucru în fiecare zi, fie sub formă de biciclete, fie ca clanța ușii, se întorc pentru a părăsi dormitoarele. Pentru a-i ajuta să vadă cum funcționează o roată și o axă într-un mod simplu, dați-le fiecăruia câte un șurub, o șurubelniță și o bucată de lemn moale. Puneți-i să încerce să apese șurubul în lemn cu mâinile lor; nu vor ajunge prea departe și va fi nevoie de mult efort. Apoi puneți-i să folosească șurubelnița, explicând că mânerul șurubelniței este o roată. Când rotesc roata, puntea, care este șurubelnița în sine, aplică o forță sporită șurubului, facilitând împingerea în lemn.