Jėgą galima apskaičiuoti pagal Niutono 2-ąjį dėsnį, jėga = masė x pagreitis arba F = ma . Tai reiškia, kad jei atsiranda jėga, tada greitis pasikeis. Atlikdami šią užduotį, studentai sudarys automobilio, važiuojančio trimis skirtingais būdais, jėgos diagramas . Automobilis važiuoja pastoviu greičiu (subalansuotas), įsibėgėja ir lėtėja. Mokiniams turėtų būti primenama, kad jie turi žinoti apie strėlių kryptį ir ilgį, o diagramose naudoti nuoseklų spalvų žymėjimą ir ženklinimą.
Norėdami tai atskirti, kad iššūkis būtų labiau pažengusiems studentams, pateikite scenarijų, kai automobilis yra ant šlaito. Tokiu būdu studentai žiūrės ne tik į vertikalias arba horizontalias jėgas.
(Šias instrukcijas galima visiškai tinkinti. Spustelėję „Kopijuoti veiklą“, atnaujinkite užduoties skirtuke Redaguoti esančias instrukcijas.)
Piešdami jėgos diagramas, įrodykite savo supratimą apie jėgą ir jos poveikį judesiams. Atminkite, kad jėgos turi ir dydį, ir kryptį. Tai reiškia, kad turite būti atidūs rodyklių krypčiai ir ilgiui.
Įtraukti mokinius jungiant jėgas ir judėjimo sąvokas su jais matomais ir kasdien naudojamais daiktais. Rankų darbo patirtys skatina smalsumą ir gilina supratimą apie fiziką realiame pasaulyje.
Surinkite tokius daiktus kaip žaisliniai automobiliai, rutuliukai, liniuotės, knygos ir rampos. Pasirinkite objektus, jau esančius jūsų klasėje, kad paruošimas būtų greitas, o mokiniai galėtų susieti su medžiaga.
Paruoškite plokščią ir nuolydžio paviršių naudodami knygas ar aplankus. Pažymėkite zonas kiekvieno judėjimo tipui (pastovus, pagreitinimas, sulėtėjimas), kad veikla būtų organizuota.
Ridenkite žaislinį automobilį ant plokščio paviršiaus su pastovia greičiu, stipriau spauskite jį dėl pagreitėjimo ir švelniai lėtinkite jį ranka dėl sulėtėjimo. Aiškiai modeliuokite kiekvieną veiksmą, kad mokiniai matytų jėgos ir greičio skirtumus.
Paprašykite mokinių nupiešti žaislinį automobilį ir pridėti rodykles, žyminčias jėgas, veikiančias kiekvieno scenarijaus metu. Skatinkite tikslų rodyklės krypties ir ilgio naudojimą, kad sustiprintumėte pagrindines sąvokas.
Facilitate a conversation about how the observed forces matched their diagrams. Highlight real-world applications and invite students to suggest other everyday examples.
Jėgų diagrama vizualiai rodo visas veikiančias jėgas ant objekto, pavyzdžiui, automobilio. Norint ją nupiešti, nupieškite automobilį ir naudokite rodykles, kad vaizduotumėte kiekvieną jėgą (pvz., stumimą, trintį, gravitaciją), užtikrinant, kad rodyklės ilgis atitiktų jėgos stiprumą ir kryptis parodytų, kur taikoma jėga.
Jėgų diagramoje pusiausvyros jėgos turi lygiaverčių ilgį rodykles, rodančias priešingomis kryptimis, todėl neatsiranda judesio pokyčių. Nepusiausvyros jėgos turi skirtingo ilgio rodykles arba daugiau rodyklių viena kryptimi, kas sukelia pagreitį arba sulėtėjimą.
Piešiant automobilį ant šlaito, turite įtraukti gravitacijos jėgą, veikiančią žemyn šlaitu, ir normaliąją jėgą, statmeną paviršiui. Jėgos nebesuteikiamos tik vertikaliai ar horizontaliai, todėl rodyklės kryptis ir ilgis tampa itin svarbūs tikslumui.
Nuoseklus rodyklės ilgis rodo jėgų santykinį dydį, padeda mokiniams vizualiai palyginti stiprumą. Tinkamas žymėjimas užtikrina aiškumą, leidžiant lengvai suprasti, kurią jėgą vaizduoja kiekviena rodyklė, taip sumažinant painiavą mokslo pamokose.
Naudokite spalvų kodavimą skirtingoms jėgoms, pradėkite nuo realių pavyzdžių (pvz., automobilių), žingsnis po žingsnio analizuokite diagramas, skatinkite mokinius patikrinti rodyklės kryptį ir dydį. Praktikuokitės su įvairiais scenarijais, pavyzdžiui, automobiliais ant šlaitų, siekiant gilinti supratimą.