Sile, preprosto rečeno, so potisne in potegne. Lahko povzročijo, da se stvari premikajo, pospešijo, upočasnijo, spremenijo smer ali celo spremenijo obliko stvari. Upravljajo vse v vesolju okoli nas. Od največjih gravitacijskih sil, ki držijo naše vesolje skupaj, do sil, ki skupaj zadržujejo najmanjše delce v atomih, so znanstveniki porabili tisočletja, da bi razumeli sile.
Obstaja veliko različnih vrst sil, ki upravljajo svet okoli nas. Vse skupaj zadržujejo atome, da okoli nas postanejo vse pomembne, ohranjajo naš planet, ki kroži okoli sonca, in preprečujejo, da bi naše ozračje odletelo v globoko vesolje.
Sile lahko razdelimo v dve kategoriji: kontakt in brezkontaktna . Primeri brezkontaktnih sil so magnetizem in gravitacija. Primeri kontaktnih sil so trenje in upor.
Enota sile, newton, je poimenovana po angleškem znanstveniku, siru Isaacu Newtonu. Newton je znan kot eden najbolj vplivnih znanstvenikov doslej. Čeprav zgodba o Newtonu in padajočem jabolku verjetno ni res, je bil prvi znanstvenik, ki je matematično opisal gravitacijsko silo. Poleg dela o sili in gibanju je Newton prav tako veliko prispeval k optiki, matematiki in biologiji.
Sile so vektorske količine , kar pomeni, da imajo velikost in smer. Sile lahko prikažemo z risanjem diagramov sile. S diagramom sile uporabljamo puščice za prikaz sile. Smer puščice kaže smer delovanja sile. Dolžina puščice kaže velikost sile. Prav tako je koristno označiti puščico z imenom sile in njeno velikostjo v newtonih (N). Storyboard That lahko enostavno uporabite za izdelavo hitrih in jasnih diagramov sile za različne situacije.
Sile lahko opišemo kot uravnotežene ali neuravnotežene. Uravnotežene sile se pojavijo, ko so sile enake in nasprotne. Ko so sile uravnovešene, predmeti ostanejo mirujoči (če so že stali) ali še naprej potujejo s konstantno hitrostjo. Ko so sile neuravnotežene, se bo predmet začel premikati, če bi bil mirujoč. Če se je predmet že gibal, bo spremenil hitrost ali smer. V prvem spodnjem primeru bo letalo še naprej vozilo z enakomerno hitrostjo. To je zato, ker ima dvigalo enako velikost, vendar deluje v nasprotni smeri od teže.
Celotna sila, ki deluje na predmet, je znana kot nastala sila . Na primeru letala, ki je zgoraj, primer „uravnoteženih sil“ nima posledične sile. V primeru 'neuravnoteženih sil' sta dvig in teža uravnotežena, vendar je potisk večja sila kot upor. Tako bo nastala sila v smeri potiska.
Koristno je dati kontekst, ko govorimo o silah. Sile same po sebi so lahko precej abstraktna ideja. Vsi vaši učenci bodo v vsakdanjem življenju doživeli sile. Razlaganje sil v poznanem kontekstu, kot je vožnja z avtomobilom ali vožnja s kolesom, lahko resnično pomaga učencem razumeti. Izzovite svoje učence, jim dajte neznan in zapleten kontekst, kot je prostor. Prosite učence, naj si ogledajo silo na različnih točkah potovanja astronavta v vesolje in domov.
Zberite preprosta orodja, kot so elastike, žogice, knjige in igračke avtomobilčke iz vašega razreda ali doma. Vsakdanji predmeti pomagajo učencem povezati znanstvene pojme z resničnim življenjem!
Pokažite potisk in vlečenje, tako da zavrtite žogo in jo nato ustavite z roko. Naj učenci napovedujejo in opazujejo, kaj se zgodi s hitrostjo in smerjo.
Uporabite vlečenje vrvi ali dve roki, ki vlečeta knjigo. Vprašajte učence, naj opazijo, kdaj se knjiga premakne in kdaj ostane mirna, kar ponazarja, kako sile lahko uravnotežijo ali povzročijo gibanje.
Naj učenci rišejo puščice, da pokažejo smer sile na slikah predmetov v razredu. Spodbujajte označevanje z vrsto sile in močjo, če je mogoče!
Prosite učence, naj delijo primere sil, ki jih opazijo doma, na primer odpiranje vrat ali vožnja s kolesom. To naredi učenje osebno in nepozabno!
Sile so potisni ali vlečni gibi, ki povzročijo, da se predmeti premikajo, ustavijo ali spremenijo obliko. Razumevanje sil pomaga učencem razumeti, kako deluje vsakdanji svet, od vožnje s kolesom do gibanja planetov, s čimer je znanost bolj relevantna in zanimiva.
Uporabite preproste primere: Stikovne sile (kot je trenje ali vzgon) zahtevajo, da se predmeti dotikajo, medtem ko nes stikovne sile (kot je gravitacija ali magnetizem) delujejo na razdalji. Praktične dejavnosti ali vsakodnevni primeri pomagajo učencem prepoznati in primerjati te vrste.
Prikažite uravnotežene sile z objekti v mirovanju ali enakomernem gibanju, in neuravnotežene sile, ko se objekti začnejo premikati, ustavijo ali spremenijo smer. Uporabite diagrami sil z puščicami za vizualno predstavitev teh konceptov med razlago.
Poskusite dejavnosti, kot so potiskanje igrače avtomobilov za opazovanje gibanja, ustvarjanje diagramov sil ali oblikovanje raket za raziskovanje potiska in trenja. Risanje zgodbe in vsakdanji primeri naredijo lekcije interaktivne in zapomljive za učence.
Enota sile newton (N) je poimenovana po Sir Isaac Newtonu, ki je prvi matematično opisal gravitacijsko silo. Newton je prispeval pomembne dosežke na področju fizike, matematike in biologije ter oblikoval naše razumevanje gibanja in sil.