Voima voidaan laskea käyttämällä Newtonin toista lakia, voima = massa x kiihtyvyys tai F = ma . Tämä tarkoittaa, että jos syntyy syntyvä voima, nopeus muuttuu. Tässä tehtävässä opiskelijat piirtävät voimakaaviot autosta, joka liikkuu kolmella eri tavalla . Auto liikkuu vakionopeudella (tasapainoinen), kiihtyy ja hidastuu. Opiskelijoille tulisi muistaa olla tietoisia nuolien suunnasta ja pituudesta ja käyttää johdonmukaisia värikoodauksia ja merkintöjä koko kaaviossaan.
Esittele skenaario, jossa auto on rinteessä, jotta voit erottaa tämän haastaaksesi edistyneempiä oppilaitasi. Tällä tavalla opiskelijat eivät vain katso vain pystysuuntaisia tai vaakasuoria voimia.
(Nämä ohjeet ovat täysin muokattavissa. Kun olet napsauttanut "Kopioi toiminta", päivitä ohjeet tehtävän Muokkaa-välilehdellä.)
Osoita ymmärrystäsi voimasta ja sen vaikutuksesta liikkeeseen piirtämällä voimakaavioita. Muista, että voimilla on sekä koko että suunta. Tämä tarkoittaa, että sinun on oltava varovainen nuoleiden suunnan ja pituuden suhteen.
Involvoi oppilaita yhdistämällä voima- ja liikekäsitteitä esineisiin, joita he näkevät ja käyttävät päivittäin. Käytännön kokemukset herättävät uteliaisuutta ja syventävät fysikaalista ymmärrystä todellisessa maailmassa.
Kerää esineitä kuten leluautoja, lasihelmiä, viivoittimia, kirjoja ja ramppia. Valitse esineitä, jotka ovat jo luokkahuoneessasi, jotta asettelu on nopeaa ja oppilaat voivat liittyä materiaaleihin.
Järjestä tasainen pinta ja kalteva pinta käyttämällä kirjoja tai kansioita. Määrittele alueet jokaiselle liiketyypille (vakio, kiihtyvä, hidastuva) pysyäksesi järjestäytyneenä.
Pyöritä leluautoa tasaisella pinnalla vakionopeudella, työnnä sitä kovempaa kiihtymiseksi ja hidasta sitä varovasti kädellä hidastamiseksi. Mallinna jokainen toiminto selkeästi niin oppilaat näkevät voiman ja nopeuden eron.
Pyydä oppilaita piirtämään leluauto ja lisäämään nuolet kuvaamaan voimia, jotka vaikuttavat siihen kussakin tilanteessa. Kannusta tarkkoihin nuolisuuntiin ja pituuksiin vahvistaaksesi keskeiset käsitteet.
Facilitate a conversation about how the observed forces matched their diagrams. Highlight real-world applications and invite students to suggest other everyday examples.
Voima-diagrammi näyttää visuaalisesti kaikki voimat, jotka vaikuttavat esineeseen, kuten autoon. Piirtäessäsi sitä, piirrä auto ja käytä nuolia edustamaan jokaista voimaa (esim. työntö, kitka, gravitaatio), varmista, että nuolen pituus vastaa voiman voimakkuutta ja suunta näyttää, missä voima vaikuttaa.
Voima-diagrammissa tasapainoiset voimat ovat yhtä pitkät nuolissa, jotka osoittavat vastakkaisiin suuntiin, mikä ei muuta liikettä. Epätasapainoiset voimat ovat eri pituisia nuolia tai useampia nuolia yhdessä suunnassa, mikä johtaa kiihtymiseen tai hidastumiseen.
Piirtäessäsi autoa mäellä, sinun on otettava mukaan gravitaatiovoima, joka vaikuttaa alas mäkeä, ja normaalivoima, joka on kohtisuorassa pintaa vasten. Voimat eivät ole enää vain vertikaalisia tai horisontaalisia, mikä tekee nuolen suunnasta ja pituudesta tärkeää tarkkuuden kannalta.
Johdonmukaiset nuolen pituudet kuvaavat voimien suhteellista kokoa, mikä auttaa oppilaita vertailemaan voimia visuaalisesti. Oikea merkintä varmistaa selkeyden, jotta katsojat ymmärtävät helposti, mikä voima kukin nuoli edustaa, ja vähentää sekaannusta fysiikan opetuksessa.
Käytä värikoodausta eri voimille, aloita todellisista esimerkeistä (kuten autot), ja jaa diagrammit vaiheisiin. Kannusta oppilaita tarkistamaan nuolen suunta ja koko. Harjoitukset eri skenaarioista, kuten autot mäissä, syventävät ymmärrystä.