Прості машини - це механічні конструкції, які збільшують просту силу при прикладенні до вантажу або змінюють напрямок цієї сили. Усі складові машини виготовляються з комбінацій простих машин. Традиційно шість основних простих машин - це похила площина, важіль, шків, гвинт, клин, колесо та вісь. Учні третього класу можуть зрозуміти ці машини та їх роботу, виконуючи наукові експерименти з їх участю.
Похила площина
Щоб допомогти учням третього класу дізнатися про похилу площину, попросіть їх рухати тягарі з допомогою похилої площини та без неї. Прикріпіть до пружинної ваги помірно важку вагу, і нехай діти піднімуть вагу прямо з підлоги на низький стіл. Пружинна шкала вимірює кількість сили, необхідної для переміщення ваги прямо вгору без допомоги. Далі прикріпіть пандус з важкого картону або дерева від столу до підлоги. За допомогою пружинної ваги підтягніть вагу вгору по пандусу до столу і виміряйте меншу кількість сили, яка потрібна.
Важіль
Важелі - це прості машини, розміщені на опорній точці, які допомагають збільшити силу для переміщення вантажу, розташованого на кінці важеля. Третьокласники можуть насолоджуватися розумінням важеля, побудувавши просту катапульту, яка вистрілює у повітря монети або інші легкі предмети. Для цього збалансуйте лінійку на олівці і покладіть монету на кінець лінійки, щоб вона служила вантажем. Накиньте легку вагу або іншу монету на верхній кінець лінійки і спостерігайте, як скаче вантаж. Спробуйте той самий експеримент з різними розмірами ваг, скиданням гирі з різної висоти та з опорою в різних положеннях.
Шків
Багато школярів щодня бачать шків на роботі, коли прапор їхньої школи піднімають і опускають. Ви можете допомогти учням третього класу усвідомити роль, яку відіграє шків, відвівши їх до флагштока. Попросіть їх стрибнути на вершину флагштока, щоб прикріпити прапор. Звичайно, вони не зможуть цього зробити, але їм буде весело, намагаючись. Попросіть їх прикріпити прапор і підняти його вгору, зазначивши, що, коли вони тягнуться вниз, прапор піднімається вгору, показуючи, як шків змінює напрямок сили.
Гвинт
Третьокласники можуть зрозуміти, що гвинт - це просто похила площина, обвита навколо центрального стовпа, створивши власну форму гвинта. Нехай вони виріжуть довгі тонкі трикутники паперу. Якщо вони вже зробили проект щодо похилої площини, вони повинні мати можливість пояснити, як папір може бути похилою площиною. Нехай вони обернуть папір навколо олівця, а потім витягніть олівець. Папір сформує форму гвинта.
Клин
До третього класу діти часто вже знайомі з клином як простою машиною через будівельні блоки, з якими вони граються. Нехай діти встануть два прямокутні блоки біля краю поруч, торкаючись один одного. Потім попросіть їх просунути клиноподібний блок між двома блоками і подивитися, що станеться, коли вони розділяться. Спробуйте експеримент з різною шириною клинів, щоб побачити різні реакції.
Колесо і вісь
Діти бачать колеса та осі на роботі щодня, чи то у вигляді велосипедів, чи як дверної ручки, яку вони повертають, щоб вийти зі своїх спалень. Щоб допомогти їм побачити, як колесо та вісь працюють простими способами, дайте кожному гвинт, викрутку та шматок м’якого дерева. Попросіть їх спробувати втиснути гвинт у дерево руками; вони далеко не зайдуть, і для цього знадобиться багато зусиль. Потім попросіть їх скористатися викруткою, пояснивши, що ручка викрутки - це колесо. Коли вони обертають колесо, вісь, яка є самою викруткою, прикладає до гвинта підвищену силу, полегшуючи натискання на дерево.