Crearea diagramelor de forță este o abilitate importantă pentru a obține elevii, astfel încât să poată înțelege și descrie forțele care acționează asupra unui obiect. În această activitate, elevii vor crea diagrame de forță rapide, clare și ușoare . Instrucțiunile din această activitate sunt specifice exemplului storyboard de mai sus. Puteți modifica această scenetă și adăugați-o ca șablon sau creați scenarii proprii pentru ca studenții să-i diagrame editând instrucțiunile.
Forțele sunt o cantitate vectorială, ceea ce înseamnă că au atât dimensiunea, cât și direcția. Putem reprezenta aceste forțe folosind o săgeată. Direcția săgeții reprezintă direcția forței, iar lungimea săgeții reprezintă dimensiunea forței. Dacă forțele sunt echilibrate, se spune că sunt egale și opuse. Forțele echilibrate au o forță rezultantă (netă) de zero. Când nu există nicio forță rezultantă, obiectul va circula fie cu o viteză constantă dacă a fost deja în mișcare, fie va rămâne staționar dacă nu se mișca. În cazul în care forțele sunt dezechilibrate, atunci există o forță rezultantă. Dacă obiectul era staționar, forța rezultată va determina obiectul să se miște.
Puteți întinde studenți mai avansați făcându-i să atragă forțele rezultate în fiecare dintre exemple. Puteți simplifica aceste diagrame și mai mult folosind forme în loc de imagini ale obiectelor.
Din punct de vedere al diferențierii, puteți face această sarcină mai ușor accesibilă oferind studenților o listă a forțelor de care au nevoie să includă în fiecare celulă. Pentru a-ți întinde elevii talentat și talentat, dă-le situații mai complexe pentru a desena diagrame, unde forțele nu se află pe axa x, y, z. Un exemplu în acest sens este dat în storyboard cu rappelerul.
(Aceste instrucțiuni sunt complet personalizabile. După ce faceți clic pe „Copiare activitate”, actualizați instrucțiunile din fila Editare a sarcinii.)
Creați diagrame de forță într-o serie de contexte diferite. Amintiți-vă că forțele au atât dimensiunea, cât și direcția. Aceasta înseamnă că trebuie să fii atent la direcția săgeții și la lungimea acesteia.
Încurajați elevii să aleagă obiecte familiare—cum ar fi cărți, creioane sau ghiozdane—pentru exersarea diagramelor de forță. Asta face conceptele abstracte mai relatable și ajută elevii să aplice știința în situații cotidiene.
Arătați elevilor cum să deseneze săgeți indicând direcția corectă și cu lungimi care corespund mărimii forței. Indicatorii vizuali întăresc natura vectorială a forțelor și îmbunătățesc acuratețea diagramelor.
Încurajați o etichetare clară a forțelor precum gravitația, frecarea sau forța aplicată. Etichetele precise clarifică înțelegerea și fac diagramele mai ușor de interpretat.
Facilitați o discuție de grup despre dacă forțele se anulează sau produc mișcare. Aceasta aprofundează înțelegerea modului în care interacțiunile forțelor afectează mișcarea.
Provocați elevii să folosească diagrama lor pentru a explica sau a prezice mișcarea obiectului. Acest pas leagă teoria de rezultatele din lumea reală și verifică înțelegerea.
Diagrama de forță sunt desene simple care arată toate forțele care acționează asupra unui obiect folosind săgeți. Ele ajută elevii să înțeleagă și să descrie vizual modul în care forțele influențează mișcarea, facilitând înțelegerea conceptelor complexe de fizică.
Pentru a crea un diagram de forță rapid și clar, desenează obiectul simplu, folosește săgeți pentru a indica direcția și mărimea fiecărei forțe, etichetează fiecare săgeată și scrie o descriere scurtă dedesubt. Concentrează-te pe claritate și menține diagrama simplă.
Forțele echilibrate sunt egale și opuse, ceea ce duce la lipsa schimbării mișcării; obiectul rămâne nemișcat sau se deplasează cu viteză constantă. Forțele dezechilibrate cauzează o schimbare a mișcării deoarece força netă nu este zero.
Scenarii bune pentru practică includ un racheta lansată, o bărcuță plutind pe apă sau o persoană la capătul unui cablu de bungee. Aceste situații ajută elevii să identifice și să reprezinte diferite forțe care acționează în viața reală.
Profesorii pot simplifica oferind o listă de forțe sau utilizând forme de bază, sau pot provoca elevii avansați cu scenarii complexe și să le ceară să deseneze forțele rezultate sau forțele în direcții non-standard.