Siła może być obliczona przy użyciu 2. prawa Newtona, siła = masa x przyspieszenie lub F = ma . Oznacza to, że jeśli powstanie siła wypadkowa, wówczas prędkość się zmieni. W tym zadaniu uczniowie narysują schematy siły samochodu poruszającego się na trzy różne sposoby . Samochód jedzie ze stałą prędkością (zrównoważoną), przyspieszając i zwalniając. Uczniom należy przypomnieć, aby uważali na kierunek i długość strzałek oraz stosowali spójne kodowanie kolorami i etykietowanie na swoich schematach.
Aby to rozróżnić, aby rzucić wyzwanie swoim bardziej zaawansowanym uczniom, przedstaw scenariusz, w którym samochód znajduje się na zboczu. W ten sposób uczniowie nie będą patrzeć tylko na siły, które są albo pionowe, albo poziome.
(Te instrukcje są w pełni konfigurowalne. Po kliknięciu „Kopiuj działanie”, zaktualizuj instrukcje na karcie Edytuj zadania.)
Pokaż swoje rozumienie siły i jej wpływu na ruch, rysując diagramy siły. Pamiętaj, że siły mają zarówno rozmiar, jak i kierunek. Oznacza to, że musisz uważać na kierunek i długość strzałek.
Zachęcaj uczniów, aby łącząc pojęcia siły i ruchu z rzeczami, które widzą i używają na co dzień. Praktyczne doświadczenia wywołują ciekawość i pogłębiają zrozumienie fizyki w rzeczywistym świecie.
Zbierz przedmioty takie jak samochodziki, kulki, linijki, książki i rampy. Wybierz przedmioty już obecne w Twojej klasie, aby przygotowania były szybkie, a uczniowie mogli się odnieść do materiałów.
Ustaw płaską powierzchnię i pochyłą powierzchnię za pomocą książek lub teczek. Wyznacz obszary dla każdego typu ruchu (stały, przyspieszający, hamujący), aby utrzymać organizację aktywności.
Przesuń samochodzik po płaskiej powierzchni z stałą prędkością, mocniej go popchnij, aby przyspieszyć, i delikatnie zwolnij ręką, aby zahamować. Wyraźnie modeluj każde działanie, aby uczniowie widzieli różnicę w sile i prędkości.
Poproś uczniów, aby narysowali rysunek samochodzika i dodali strzałki reprezentujące siły, działające na niego w każdym scenariuszu. Zachęć do dokładnego kierunku i długości strzałek, aby utrwalić kluczowe pojęcia.
Facilitate a conversation about how the observed forces matched their diagrams. Highlight real-world applications and invite students to suggest other everyday examples.
Diagram siły wizualnie pokazuje wszystkie siły działające na obiekt, na przykład samochód. Aby go narysować, narysuj sylwetkę samochodu i użyj strzałek, aby przedstawić każdą siłę (np. pchnięcie, tarcie, grawitacja), upewniając się, że długość strzałki odzwierciedla siłę, a kierunek pokazuje, gdzie siła działa.
Na diagramie siły, zrównoważone siły mają strzałki o równej długości skierowane w przeciwne strony, co pokazuje brak zmiany ruchu. Niezrównoważone siły mają strzałki o różnej długości lub więcej strzałek w jednym kierunku, co powoduje przyspieszenie lub zwolnienie.
Podczas rysowania samochodu na stoku, należy uwzględnić siłę grawitacji działającą w dół pochyłości oraz siłę normalną prostopadłą do powierzchni. Siły nie są już tylko pionowe lub poziome, więc kierunek i długość strzałek są kluczowe dla dokładności.
Spójne długości strzałek reprezentują względny rozmiar sił, pomagając uczniom wizualnie porównywać ich wielkości. Odpowiednie oznaczenia zapewniają jasność, dzięki czemu odbiorcy łatwo rozpoznają, którą siłę reprezentuje dana strzałka, co zmniejsza zamieszanie podczas lekcji naukowych.
Używaj kodowania kolorami dla różnych sił, zaczynaj od przykładów z życia codziennego (np. samochodów), krok po kroku wyjaśniaj diagramy i zachęcaj uczniów do sprawdzania kierunku i rozmiaru strzałek. Praktyka z różnymi scenariuszami, takimi jak samochody na pochyłościach, pogłębia zrozumienie.