Силите, просто казано, са бутания и издърпвания. Те могат да накарат нещата да се движат, ускоряват, забавят, променят посоката или дори променят формата на нещата. Те управляват всичко във вселената около нас. От най-големите гравитационни сили, които държат нашата вселена заедно, до силите, които държат най-малките частици в атомите заедно, учените са прекарали хилядолетия, опитвайки се да разберат силите.
Има много различни видове сили, които управляват света около нас. Те пазят атомите заедно, което прави цялата материя около нас, те пазят нашата планета, обикаляща около слънцето, и спират нашата атмосфера да лети в дълбокия космос.
Силите могат да бъдат разделени в две категории: контактни и безконтактни . Примери за безконтактни сили са магнетизма и гравитацията. Примери за контактни сили са триенето и изтласкването.
Силата, Нютон, е кръстена на английския учен, сър Исак Нютон. Нютон е известен като един от най-влиятелните учени. Въпреки че историята за Нютон и падащата ябълка вероятно не е вярна, той е първият учен, който математически описва гравитационната сила. Както и работата му върху силата и движението, Нютон също има голям принос към оптиката, математиката и биологията.
Силите са векторни величини , т.е. те имат както величина, така и посока. Можем да покажем сили, като начертаем силови схеми. С помощта на силовите диаграми използваме стрелки, за да покажем сили. Посоката, към която сочи стрелката, показва посоката, в която действа силата. Дължината на стрелката показва размера на силата. Също така е полезно да се обозначи стрелката с име на силата и нейния размер в нютони (N). Storyboard That лесно може да се използва за създаване на бързи и ясни диаграми на силите за различни ситуации.
Можем да опишем силите като балансирани или небалансирани. Балансираните сили се появяват, когато силите са равни и противоположни. Когато силите са балансирани, предметите остават неподвижни (ако вече са стационарни) или продължават да пътуват с постоянна скорост. Когато силите са небалансирани, един обект ще започне да се движи, ако е бил неподвижен. Ако обектът вече се движи, то ще промени скоростта или посоката. В първия пример по-долу самолетът ще продължи да пътува в постоянен полет с постоянна скорост. Това е така, защото асансьорът е със същата величина, но действа в обратна посока спрямо теглото.
Общата сила, действаща върху даден обект, е известна като резултатната сила . В примера на самолета по-горе примерът „балансирани сили“ няма резултатна сила. В примера на „небалансираните сили“, лифтът и теглото са балансирани, но тягата е по-голяма сила от съпротивлението. По този начин ще има произтичаща сила в посоката на тягата.
Полезно е да се даде контекст, когато се говори за сили. Силите сами по себе си могат да бъдат доста абстрактна идея. Всички ваши ученици ще имат опит в ежедневието си. Обясняване на силите в познат контекст, като например пътуване с кола или разходка с велосипед, наистина може да помогне на учениците да разберат. За да предизвикате вашите ученици, дайте им непознат и сложен контекст, като пространство. Помолете учениците да погледнат отново силата в различните точки на пътуването на космонавт в космоса и дома.
Съберете прости предмети, като гумени ленти, топки, книги и детски коли от вашия клас или дом. Всекидневните предмети помагат на учениците да свържат научните концепции с реалния живот!
Показване на натиск и дърпане чрез търкаляне на топка и спирането й с ръка. Нека учениците предвиждат и след това наблюдават какво се случва с скоростта и посоката.
Използвайте дърпане с въже или две ръце, които дърпат книга. Помолете учениците да забележат кога книгата се движи и кога остава неподвижна, илюстрирайки как силите могат да бъдат балансирани или да причиняват движение.
Насърчете учениците да рисуват стрелки, които показват посоката на силата върху изображения на предмети в класната стая. Подканете ги да обозначат типа и силата на силата, ако е възможно!
Попитайте учениците да споделят примери за сили, които забелязват у дома, като отваряне на врати или каране на колело. Това прави ученето лично и запомнящо се!
Силите са натиск или дърпане, които причиняват на обектите да се движат, спират или променят форма. Разбирането на силите помага на учениците да разберат как работят нещата в ежедневието, от каране на колело до движението на планетите, правейки науката по-релевантна и интересна.
Използвайте прости примери: Контактните сили (като триене или изтласкване) изискват обектите да се докосват, докато неконтактните сили (като гравитацията или магнетизмът) действат на разстояние. Практическите дейности или ежедневните сценарии помагат на учениците да идентифицират и сравняват тези видове.
Показвайте балансирани сили с обекти в покой или с постоянна скорост, и небалансирани сили, когато обектите започват, спират или променят посоката. Използвайте диаграми на сили с стрелки за визуално представяне на тези концепции по време на урока.
Опитайте дейности като бутане на играчки автомобили за наблюдение на движение, създаване на диаграми на сили или проектиране на ракети за изследване на тласкащата сила и триенето. Истории и реални примери правят уроците по-интерактивни и запомнящи се за учениците.
Единицата за сила нютона (N) е наречена на Сър Исак Нютон, който първи описва гравитационната сила математически. Нютон е направил важни приноси към физиката, математиката и биологията, оформяйки нашето разбиране за движение и сили.