Spēku var aprēķināt, izmantojot Ņūtona otro likumu, spēks = masa x paātrinājums vai F = ma . Tas nozīmē, ka, ja rodas izrietošais spēks, ātrums mainīsies. Šajā uzdevumā studenti uzzīmēs spēka diagrammas automašīnai, kas pārvietojas trīs dažādos veidos . Automašīna brauc ar nemainīgu ātrumu (līdzsvarotu), paātrinās un palēninās. Skolēniem jāatgādina, ka jāievēro bultu virziens un garums, kā arī visās diagrammās jāizmanto konsekventa krāsu kodēšana un marķēšana.
Lai to atšķirtu, lai izaicinātu savus pieredzējušākos studentus, iepazīstieties ar scenāriju, kurā automašīna atrodas uz nogāzes. Tādā veidā studenti aplūkos ne tikai vertikālus vai horizontālus spēkus.
(Šīs instrukcijas ir pilnībā pielāgojamas. Pēc noklikšķināšanas uz "Kopēt darbību" atjauniniet norādījumus uzdevuma cilnē Rediģēt.)
Demonstrējiet savu izpratni par spēku un tā ietekmi uz kustību, zīmējot spēka diagrammas. Atcerieties, ka spēkiem ir gan lielums, gan virziens. Tas nozīmē, ka jums jābūt uzmanīgam attiecībā uz bultu virzienu un garumu.
Iesaistiet skolēnus ar koncepciju sasaisti spēku un kustību ar priekšmetiem, ko viņi redz un lieto ikdienā. Praktiskas pieredzes veicina ziņkārību un padziļina izpratni par fiziku reālajā pasaulē.
Vāciet priekšmetus, piemēram, rotaļu automašīnas, lodītes, lineālus, grāmatas un rampas. Izvēlieties priekšmetus, kas jau ir jūsu klasē, lai sagatavošana būtu ātra un skolēni varētu saistīt ar materiālu.
Izvietojiet gludu virsmu un slīpu virsmu, izmantojot grāmatas vai mapes. Norādiet teritorijas katram kustības veidam (pastāvīgs, paātrināts, palēnināts), lai aktivitāte būtu organizēta.
Ritiniet rotaļu auto pa gludu virsmu ar pastāvīgu ātrumu, spiediet to stiprāk, lai paātrinātu, un uzmanīgi palēniniet ar roku, lai palēninātu. Skatīt katru darbību skaidri, lai skolēni redzētu spēka un ātruma atšķirības.
Lūdziet skolēniem uzzīmēt rotaļu auto un papildināt bultas, kas attēlo spēkus, kas ietekmē to katrā scenārijā. Veiciniet precīzu bultu virzienu un garuma izmantošanu, lai nostiprinātu galvenās koncepcijas.
Facilitate a conversation about how the observed forces matched their diagrams. Highlight real-world applications and invite students to suggest other everyday examples.
Spēka diagrams vizuāli parāda visas spēkus, kas darbojas uz objekta, piemēram, uz automašīnas. Lai to zīmētu, uzzīmējiet automašīnu un izmantojiet bultiņas, lai attēlotu katru spēku (piemēram, spiediens, berze, gravitācija), nodrošinot, ka bultiņas garums atbilst spēka stiprumam un virziens rāda, kur spēks tiek pielietots.
Spēka diagramā līdzsvarotie spēki ir ar vienāda garuma bultiņām, kas vērstas pretējās virzienos, liekot nereaģēt uz kustību. Neizlīdzinātie spēki ir ar dažāda garuma bultiņām vai vairākām bultiņām vienā virzienā, kas rada paātrinājumu vai palēninājumu.
Zīmējot automašīnu uz slīpuma, ir jāiekļauj gravitācijas spēks, kas darbojas lejup pa slīpumu, un normālā spēka, kas ir perpendikulārs virsmai. Spēki vairs nav tikai vertikāli vai horizontāli, tāpēc bultiņu virziena un garuma precizitāte ir būtiska.
Konsekvents bultiņu garums atbilst spēku relatīvajai lielumam, kas palīdz skolēniem vizuāli salīdzināt spēku stiprumu. Precīza marķēšana nodrošina skaidrību, ļaujot viegli saprast, kuru spēku attēlo katra bultiņa, tādējādi samazinot neskaidrības mācību stundās.
Izmantojiet krāsu kodēšanu dažādiem spēkiem, sākiet ar reāliem piemēriem (piemēram, automašīnām), soli pa solim analizējiet diagramu, mudiniet skolēnus pārbaudīt bultiņu virzienu un lielumu. Praktizējoties ar dažādiem scenārijiem, piemēram, automašīnām uz slīpuma, tiek padziļināts izpratne.