Tartalom
1666-ban Sir Isaac Newton kijelentette a mozgás három törvényét. Ezeket a mozgási törvényeket nehéz lehet a gyermekek számára megérteni. Ha azonban lehetővé teszi a hallgatóknak, hogy részt vegyenek vizsgálati alapú órákban és tevékenységekben, akkor megismerhetik a törvényeket azáltal, hogy feltárásaik alapján új ismereteket alakítanak ki. Kevés előkészítéssel az oktató az osztálytermet tudományos laboratóriummá változtathatja, ahol valódi tanulás zajlik és tudósok születnek.
Futó megállás
Tanítsd meg a hallgatókat, hogy a Newton-féle mozgás első törvénye szerint a nyugalomban lévő tárgy nyugalmi állapotban van, a mozgásban lévő tárgy állandó sebességgel és egyenes vonalban mozgásban marad, amíg egy külső erő nem befolyásolja. Ezt más néven tehetetlenségnek nevezik. Annak érdekében, hogy a hallgatók megértsék a tehetetlenséget, vegyenek részt a „Futó megállás” elnevezésű tevékenységekben.
Jelölje meg a huszonöt láb hosszú területet maszkoló szalaggal vagy krétával. Készítsen középértékeket tíz és húsz lábnál. A tehetetlenségről a diákokkal folytatott megbeszélés után hagyja, hogy a huszonöt láb futhassanak, hogy felmelegedjen. Indítsa el a tevékenységet úgy, hogy lehetővé teszi minden tanuló számára a huszonöt láb futtatását, de kérje meg őket, hogy álljon le teljesen a tíz és húsz láb jelnél.
A tevékenység befejezése után beszélje meg a hallgatókkal a tehetetlenségről és arról, hogyan mutatta be magát tevékenységük során. Még a legfiatalabb hallgató képes lesz megérteni, hogy felsőtestük megpróbálta mozogni, még akkor is, ha lábaikat megállták, megértve a tehetetlenség fogalmát.
Húzd fel
Tanítsd meg a hallgatókat, hogy a Newton-féle mozgás második törvénye azt mondja, hogy minél nagyobb erő van egy tárgyra, annál gyorsabb és annál nagyobb a tömege a tárgynak, annál jobban ellenáll a gyorsulásnak.
Helyezze a hallgatókat három vagy négy csoportba, és adjon mindegyik csoportnak egy tárcsát, egy kötéllel, egy gallon kancsó vízzel és egy gallon korsót félig vízzel. Akassza a szíjtárcsát, és vezesse át a kötélen, egyenlő hosszúságot hagyva mindkét oldalon. Kérd meg, hogy két hallgató kösse a vízkannákat mindkét oldalra, ügyelve arra, hogy azonos magasságban tartsák őket. A kísérlet megkezdéséhez a hallgatóknak egyidejűleg engedni kell a kancsót, és meg kell figyelniük, mi történik a vízkannáikkal. A teljes gallon kancsó erőt alkalmazott, hogy a fél gallon vizet magasabbra húzza a levegőben.
Hagyja a hallgatókat üríteni a fél liter vizet tartalmazó korsót, és próbálja meg újra a kísérletet. Beszéljétek meg a hallgatókkal arról, hogy az üres kancsó kevesebb tömegű volt-e, és miként gyorsabban felfelé. Ezzel a kísérlettel egyértelmű a hallgatók számára, hogy a tömeg hogyan befolyásolja az erőt és a gyorsulást.
Léggömb rakéták
Tanítsd meg Newtonnak a mozgás harmadik törvényét, amely minden erőre kijelenti, hogy van egyenlő, de ellentétes erő. Annak érdekében, hogy a hallgatók megértsék ezt a törvényt, engedje meg nekik, hogy ballonrakétákkal készítsenek és fedezzenek fel őket.
Helyezze a diákokat párokra, és biztosítsa a következő anyagokat: hosszú húr, szalag, szalma és léggömb. A hallgatók a húrot rögzítik ajtófogantyúhoz, asztali lábhoz vagy más, a helyiségben található levélpapírhoz. Utasítsa a tanulókat, hogy húzzák meg szorosan a húrot, vigyázzon, nehogy törje el, és a laza végét szúrja át a szalmán. Az egyik diáknak a párban kell tartania a szalmát és a vonalat, míg a másik felrobbant egy léggömböt, és bezárva tartja a száját, hogy a levegő bemenjen.
Kérd meg a hallgatókat, hogy többször próbálják ki a tevékenységet, majd beszéljék meg, hogy a ballonrakéta hogyan mutatta ki Newton harmadik mozgási törvényét. A ballonból kiszabaduló levegő erő létrehozta azt az erőt, amely ahhoz szükséges, hogy a szalma mozgásba lépjen, még akkor is, ha nyugalomban volt.