Krafter er skub og træk, der styrer alt i universet. De kan få ting til at bevæge sig, fremskynde, bremse, ændre retning eller endda ændre formen på tingene. Fra de største tyngdekræfter, der holder vores univers sammen, til de kræfter, der holder de mindste partikler i atomer sammen, har forskere brugt årtusinder på at forstå kræfter. Følgende aktiviteter hjælper eleverne med at forstå kraft og bevægelse, så de bedre kan forstå verden omkring dem.
Der er mange forskellige typer kræfter, der styrer verden omkring os. De holder atomerne, der gør alt sammen omkring os sammen, de holder vores planet i kredsløb om solen, og de forhindrer vores atmosfære i at flyve ud i det dybe rum. Uden dem ville vores liv være meget anderledes.
Krafter kan opdeles i to kategorier: kontakt og ikke-kontakt . Ikke-kontakt kræfter inkluderer magnetisme og tyngdekraft. Kontaktstyrker inkluderer friktion og kraft.
Styrkenheden , Newton , er opkaldt efter den engelske videnskabsmand, Sir Isaac Newton. Selvom historien om Newton og det faldende æble sandsynligvis ikke er sandt, var han den første videnskabsmand, der beskrev gravitationskraften matematisk. Ud over sit arbejde med magt og bevægelse yttede Newton også store bidrag til optik, matematik og biologi.
Krafter er vektormængder , hvilket betyder, at de har både en størrelse og retning. Vi kan vise kræfter ved at tegne kraftdiagrammer, der bruger pile til at vise retningen de forskellige kræfter handler i. Længden på pilen viser størrelsen på kraften. Det er også nyttigt at markere pilen med navnet på kraften og dens størrelse i newton (N).
Vi beskriver kræfter som værende afbalancerede eller ubalancerede. Afbalancerede kræfter forekommer, når kræfter både er lige og modsat. Når kræfter er afbalanceret, forbliver objekter stationære (hvis de allerede var stationære) eller fortsætter med at køre med konstant hastighed. Når kræfterne er ubalanceret, begynder et objekt at bevæge sig, hvis det var stille. Hvis objektet allerede bevægede sig, ændrer det hastighed eller retning. I det første eksempel nedenfor ville flyet fortsætte med at køre i jævn flyvning med konstant hastighed. Dette skyldes, at liften har samme størrelse, men fungerer i en modsat retning end vægten.
Den samlede kraft, der virker på et objekt, er kendt som den resulterende kraft . I eksemplet med flyet ovenfor har eksemplet med "afbalancerede kræfter" ingen resulterende kraft. I eksemplet med "ubalancerede kræfter" er løftet og vægten afbalanceret, men skyvekraften er en større kraft end trækningen. Der vil således være en resulterende kraft i skyderetningen.
Det er nyttigt at skabe kontekst, når man taler om kræfter, fordi kræfter på egen hånd kan være en ganske abstrakt idé. Alle dine studerende har oplevet kræfter i deres hverdag. At forklare kræfter i en velkendt kontekst, f.eks. En biltur eller en cykeltur, kan hjælpe eleverne bedre med at forstå, hvad de er. For at udfordre dine studerende skal du give dem en ukendt og kompliceret kontekst, såsom rum. Bed eleverne se på styrken på de forskellige punkter i en astronauts rejse ud i rummet og hjem igen.
