İçerik
Doğum anından itibaren insanlar hareket ve hareket yaşarlar. Ağlamak, konuşmak veya yemek yemek için parmakları kıpırdatmak veya çeneyi açmak ve kapatmak gibi gönüllü hareketler; solunum ve kalp fonksiyonu gibi istemsiz hareketler; ve yerçekimi, rüzgar, gezegen yörüngeleri ve gelgitler gibi doğal kuvvetler, verilecek kadar yaygındır. Küçük çocukların çoğu, harekete izin veren ya da hareketsiz yaşamın nasıl bir şey olacağını düşünen fiziği hiç düşünmemişlerdir. Kuvvet ve harekette birinci sınıf ders planları, hareketi yöneten ve günlük aktiviteleri mümkün kılan bilimsel yasaların basit gösterilerini sunmalıdır.
İt ve çek
Basit bir kuvvet tanımı, hareket üretmek için bir cismi itiyor veya çekiyor. Çocuklardan, bisiklet pedalı, tazyikli totter veya bir kapı açma ve kapama gibi, iterek veya çekerek hareket ettirilen günlük şeylerin örneklerini beyin fırtınası yapmasını isteyin. Patlayan bir roket, paraşüt açıklığı, sürahilerin elini bırakan veya bir yarasa, el arabası veya çocuk vagonu ile temas eden bir nesne gibi hareketli nesnelerin resimlerini gösterin. Nesnenin hareket etmeye başlamasını veya durmasını veya yön veya hızı değiştirmesini sağlamak için hangi kuvvetlerin iş başında olduğunu belirlemelerini isteyin: itme, çekme veya her ikisi de?
Yerçekimi ve Normal Kuvvet
Yerçekimi insanları ve nesneleri aşağı doğru Dünya'ya doğru çeker. Ancak insanlar, arabalar ve binalar toprağa çekilmez ve masaya oturan bir nesne herhangi bir hareket işareti göstermez. Bu nedenle, dış kuvvetler tarafından rahatsız edildiğinde yüzeyde ve durgunlukta olan şeyleri tutan yukarı doğru bir kuvvet olmalıdır. Bu karşıt kuvvete "normal kuvvet" denir. İki sandalye veya masa arasındaki boşluğa bir kıstas yerleştirin. Ortadaki ağır bir kitabı dengeleyin ve ahşabın nasıl kıvrıldığını izleyin. Öğrencilerin kıstasları düzeltmeye çalışan normal kuvvetin direncini hissetmek için kitabı bastırmaya çalışmasına izin verin. Çocuklara tek bir kâğıt kağıdı verin ve onlardan bir pene tutacak iki kalın kitap arasında bir kağıt köprü kurmalarını isteyin. En fazla sayıda pene sahip olmak için normal kuvveti yerçekimi ile en iyi şekilde dengeleyen tasarımı bulmak için kağıdı bükmelerini, bükmelerini, yırtmalarını ve katlamalarını sağlayın.
Dirençli Kuvvetler
Direniş güçleri olmadan, hareket halindeki bir nesneyi durduracak hiçbir şey olmazdı. Çocukların, bir aracı durduramamak veya vücudunuzu oturmak veya uyutmak için yavaşlatmama gibi sebeplerle beyin fırtınası yapmasını sağlayın. Sular, yönünü değiştirecek veya durduracak hiçbir şey olmadan bir yönde hareket etmeye devam ettikçe toprakları durduracak ve muhtemelen taşacaklardır. Neyse ki, sürtünme ve hava basıncı nesnelerin yavaşlamasını, durmasını veya yönünü değiştirmesini sağlayan kuvvetler uygular. Halı, linolyum veya fayans zemin gibi farklı yüzeylerin üzerine eğimli bir mermeri atın. Zımpara kağıdı, ıslak, kumlu veya kayalık bir yüzey deneyin. Mermerin farklı yüzeylerde ne kadar yuvarlandığını ölçün ve sürtünme ya da eksikliğinin mermer hareketini ne kadar etkilediğini karşılaştırın.
Eylemsizlik
Eylemsizlik yasası, bir nesneyi harekete geçirdikten sonra, hızlandırmak, yavaşlatmak, durdurmak veya yönünü değiştirmek için başka bir kuvvet etki edinceye kadar aynı hız ve yönde hareket etmeye devam edeceğini söyler. Aynı şekilde, hareket etmeyen bir nesne, başka bir kuvvet onu harekete geçirene kadar bu şekilde kalma eğilimindedir. Örneğin, bir masanın üzerindeki bir nikel yığını, rahatsız edilmediği sürece koyduğunuz yerde kalır. Bununla birlikte, alt madeni paraya dikkatlice başka bir nikel nişan alır ve vurursanız, madalyonun hareket kuvveti harekete geçirdiği madalyonu harekete geçirir ve üst tabakalar rahatça yere düşerken istifin dibinden dışarı fırlamasına neden olur . Bir sarkaç, yerçekimi ve sürtünme yavaşlamasına neden olana kadar süresiz olarak hareket eden bir şeyi tutan atalet gösterimidir.