Síla lze vypočítat pomocí Newtonova 2. zákona, síla = hmotnost x zrychlení nebo F = ma . To znamená, že pokud existuje výsledná síla, pak se rychlost změní. V této úloze studenti nakreslí silové diagramy automobilu pohybujícího se třemi různými způsoby . Auto jede konstantní rychlostí (vyváženou), zrychluje a zpomaluje. Studentům by mělo být připomenuto, aby měli na paměti směr a délku šipek a ve svých diagramech používali konzistentní barevné kódování a označování.
Aby bylo možné odlišit tuto výzvu od pokročilejších studentů, představte scénář, kde je auto na svahu. Studenti se tak nebudou jen dívat na síly, které jsou vertikální nebo horizontální.
(Tyto pokyny jsou zcela přizpůsobitelné. Po kliknutí na „Kopírovat aktivitu“ aktualizujte pokyny na kartě Upravit úkolu.)
Demonstrujte své pochopení síly a účinku, který má na pohyb, nakreslením silových diagramů. Pamatujte, že síly mají velikost i směr. To znamená, že musíte dávat pozor na směr a délku šipek.
Povzbuzujte studenty, aby spojili koncepty síly a pohybu s předměty, které vidí a používají každý den. Praktické zkušenosti vzbuzují zvědavost a prohlubují pochopení fyziky ve skutečném světě.
Shromážděte předměty jako hračkářské autíčka, kuličky, pravítka, knihy a rampy. Vyberte předměty již ve vaší třídě, aby příprava byla rychlá a studenti mohli navázat na materiály.
Uspořádejte plochý povrch a skloněný povrch pomocí knih nebo složek. Vyhraďte oblasti pro každý typ pohybu (konstantní, zrychlený, zpomalený), aby byla aktivita organizovaná.
Valte hračičku po plochém povrchu konstantní rychlostí, silněji ji zatlačte pro zrychlení a jemně ji zpomalte rukou pro zpomalení. Modelujte jasně každý pohyb, aby studenti viděli rozdíl ve síle a rychlosti.
Požádejte studenty, aby načrtli hračičku a přidali šipky reprezentující síly, působící na ni v každém scénáři. Povzbuzujte přesnost směru a délky šipek, aby posílili klíčové koncepty.
Facilitate a conversation about how the observed forces matched their diagrams. Highlight real-world applications and invite students to suggest other everyday examples.
Diagram síly vizuálně ukazuje všechny síly působící na objekt, například na auto. Abychom ho nakreslili, načrtněte tvar auta a použijte šipky, které představují každou sílu (například tlačení, tření, gravitace). Délka šipky odpovídá síle a směr ukazuje, kam síla působí.
Na diagramu síly vyvážené síly mají šipky stejné délky směřující v opačných směrech, což ukazuje, že nedochází ke změně pohybu. Nevyvážené síly mají různé délky šipek nebo více šipek v jednom směru, což vede k zrychlení nebo zpomalení.
Při kreslení auta na svahu je třeba zahrnout sílu gravitace působící dolů po svahu a normální sílu kolmo na povrch. Síly už nejsou jen svislé nebo vodorovné, takže směr a délka šipek jsou klíčové pro přesnost.
Konzistentní délky šipek reprezentují relativní velikost sil, což studentům pomáhá vizuálně porovnávat jejich síly. Správné označení zajišťuje jasnost, aby bylo snadné pochopit, kterou sílu jednotlivá šipka představuje, čímž se snižuje zmatek při výuce vědy.
Používej kódování podle barev pro různé síly, začínej s příklady ze skutečného života (například auta), krok za krokem vysvětluj diagramy a povzbuzuj studenty, aby kontrolovali směr a velikost šipek. Procvičování s různými scénáři, například auta na svazích, pomáhá budovat hlubší porozumění.