Серу Ісааку Ньютону приписують відкриття сили тяжіння, коли в 1687 році він опублікував книгу про свої знахідки. Він побачив, як яблуко падає з дерева, і назвав цю силу гравітацією. Він створив три закони для подальшого визначення цього явища. Перший закон інерції говорить, що будь-який об’єкт, що перебуває в русі або в стані спокою, залишатиметься таким, поки інший об’єкт або сила не вплине на його зміну. Другий закон визначає прискорення як зміну швидкості, коли на об’єкт діє сила. Третій закон говорить, що кожна дія має рівну і протилежну реакцію.
Зробіть похилу площину за допомогою трубочок з паперового рушника, шматочків дерева або картонних коробок. Спробуйте різні висоти, такі як від 1 до 4 футів від землі, використовуючи книги, стільці або ящики. Майте контейнер або коробку в кінці нахилу, щоб зловити тестові об'єкти. Використовуйте дрібні предмети, такі як мармур, кульки або гарячі колеса. Зверніть увагу на час, необхідний кожному об’єкту для переміщення зверху вниз по нахилу за допомогою таймера або секундоміра. Третьокласники виявлять, що об’єктам потрібно більше часу, щоб рухатися по менш крутих похилих площинах, тоді як об’єкти швидше рухаються вниз по крутих нахилах. Це демонструє другий закон Ньютона, оскільки предмети швидше прискорюються до землі, коли нахил є більш вертикальним або крутим.
Встановіть два стільці на відстані не менше 10 футів. Покладіть соломинку на шматок повітряної змії і прив’яжіть її до стільців. Зробіть це для іншого набору стільців біля першого набору. Для підривання повітряної кулі використовуйте балонне насос. Не зав'язуйте його закритим, а тримайте, щоб повітря не виходило. За допомогою стрічки прикріпіть повітряну кульку до соломи. Почніть повітряну кулю біля стільця, де відкритий кінець звернений до цього крісла. Двоє учнів можуть мчати на своїх аеростатах, щоб побачити, хто з них іде далі. Спробуйте різні форми та розміри повітряних куль, щоб перевірити, чи результати відрізняються. Цей проект демонструє третій закон Ньютона, оскільки коли повітря виривається з повітряної кулі назад, він рівною силою штовхає солому вздовж струни в зворотному напрямку.
Тертя - це сила, яка спостерігається при стиранні предметів. Тертя призводить до того, що предмети рухаються повільніше або зовсім не рухаються. Приклейте лінійку до стіни так, щоб кінець "0 дюймів" знаходився внизу, а "12 дюймів" - зверху. Для цього проекту використовуйте гладку сторону іншої лінійки разом із невеликим дерев’яним бруском, шматочком будівельного паперу, наждачним папером, алюмінієвою фольгою та вощеним папером. Тримайте лінійку на позначці 3 дюйми на одному кінці, а іншим кінцем спирайтеся на підлогу, щоб зробити нахил. Розмістіть дерев’яний блок у верхній частині лінійки і повільно піднімайте лінійку вище, поки блок не рухається. Запишіть висоту, на якій рухається блок. Оберніть дерев’яний блок різними видами паперу та фольги і повторіть експеримент. Третьокласники виявлять, що загортання блоку зазвичай викликає тертя, і лінійка повинна бути нахилена вище перед тим, як блок рухатиметься. Цей проект демонструє перший закон Ньютона, оскільки тертя - це сила, яка заважає блоку рухатися вздовж лінійки. Студенти дізнаються, що гладкі папери виробляють менше тертя, і блок рухатиметься вздовж лінійки на нижчих рівнях, але грубі папери спричиняють більше тертя.
Для цього проекту вам потрібно буде вирізати дно паперової або пластикової чашки. Також виріжте невелику щілину у верхній частині повітряної кулі і натягніть її на дно чашки, щоб стебло накачування висіло. Закріпіть повітряну кульку над чашкою скотчем, щоб куля не впала, коли вона витягнута. Поставте в чашку невеликий зефір і потягніть висячий надувний стебло повітряної кулі, щоб запустити їх по кімнаті. Студенти виявлять, що використання різної сили сили для натягування повітряної кулі запускатиме зефір на різну відстань. Це демонструє всі закони Ньютона. Зефір не рухається, доки сила витягування повітряної кулі не призведе до її запуску з чашки. Сила відтягування повітряної кулі назад змушує зефір щоразу прискорюватися з чашки з різною швидкістю та напрямком. Нарешті, сила зефіру, що виходить з чашки, є рівною і протилежною реакцією, що спостерігається при витягуванні повітряної кулі.