Sile, jednostavno rečeno, su potisci i povlači. Oni mogu uzrokovati da se stvari kreću, ubrzavaju, usporavaju, mijenjaju smjer ili čak mijenjaju oblik stvari. Oni upravljaju svime u svemiru oko nas. Od najvećih gravitacijskih sila koje drže naš svemir zajedno, silama koje drže najmanje čestice u atomima zajedno, znanstvenici su proveli tisućljeća pokušavajući razumjeti sile.
Postoji mnogo različitih vrsta sila koje upravljaju svijetom oko nas. Oni drže atome zajedno koji čine svu stvar oko nas, drže naš planet u orbiti oko sunca, i sprečavaju da naša atmosfera odleti u duboki svemir.
Sile se mogu podijeliti u dvije kategorije: kontakt i bez kontakta . Primjeri beskontaktnih sila su magnetizam i gravitacija. Primjeri kontaktnih sila su trenje i uprtost.
Jedinica za silu, Newton, nazvana je po engleskom znanstveniku, siru Isaacu Newtonu. Newton je poznat kao jedan od najutjecajnijih znanstvenika ikad. Iako priča o Newtonu i padajućoj jabuci vjerojatno nije istinita, on je bio prvi znanstvenik koji je matematički opisao gravitacijsku silu. Kao i njegov rad na sili i pokretu, Newton je također dao veliki doprinos optici, matematici i biologiji.
Sile su vektorske veličine , što znači da imaju i veličinu i smjer. Možemo pokazati sile crtanjem dijagrama sile. Pomoću dijagrama sile koristimo strelice za prikaz sila. Smjer strelice pokazuje smjer djelovanja sile. Duljina strelice pokazuje veličinu sile. Također je korisno označiti strelicu s imenom sile i njezinom veličinom u newtonima (N). Storyboard That se može lako koristiti za izradu brzih i jasnih dijagrama sile za niz različitih situacija.
Možemo opisati sile kao balansirane ili neuravnotežene. Ujednačene sile nastaju kada su sile jednake i suprotne. Kada su sile izbalansirane, objekti ostaju nepomični (ako su već stajali) ili nastavljaju putovati konstantnom brzinom. Kada su sile neuravnotežene, objekt će se početi pomicati ako je stajao. Ako se objekt već kretao, onda će se promijeniti brzina ili smjer. U prvom primjeru u nastavku, avion će nastaviti putovati u stalnom letu konstantnom brzinom. To je zato što lift ima istu veličinu, ali djeluje u suprotnom smjeru od težine.
Ukupna sila koja djeluje na objekt poznata je kao rezultirajuća sila . U primjeru gore navedenog zrakoplova, primjer 'uravnoteženih snaga' nema rezultirajuću silu. U primjeru 'neuravnoteženih sila', podizanje i težina su uravnoteženi, ali potisak je veća sila od otpora. Tako će biti nastala sila u smjeru potiska.
Korisno je dati kontekst kada govorimo o snagama. Sile same po sebi mogu biti apstraktna ideja. Svi vaši učenici će iskusiti snage u svakodnevnom životu. Objašnjavanje snaga u poznatom kontekstu, kao što je putovanje automobilom ili vožnja biciklom, zaista može pomoći učenicima da razumiju. Da biste izazvali svoje učenike, dajte im nepoznat i kompliciran kontekst, kao što je prostor. Zamolite učenike da ponovo pogledaju silu na različitim točkama putovanja astronauta u svemir i dom.
Sakupite jednostavne predmete poput gumica, loptica, knjiga i igračaka automobila iz vaše učionice ili doma. Svakodnevni predmeti pomažu učenicima povezati znanstvene koncepte s realnim životom!
Pokažite potiskivanje i povlačenje kotrljanjem lopte i zaustavljanjem rukom. Neka učenici predviđaju, a zatim promatraju što se događa s brzinom i smjerom.
Koristite povlačenje za povlačenje s užetom ili dvije ruke koje povlače knjigu. Potaknite učenike da primijete kada se knjiga pomakne i kada ostane mirna, ilustrirajući kako sile mogu biti uravnotežene ili uzrokovati kretanje.
Neka učenici crtaju strelice koje prikazuju smjer sile na slikama predmeta u učionici. Potičite označavanje s oblikom sile i jačinom ako je moguće!
Zamolite učenike da podijele primjere sila koje primjećuju kod kuće, poput otvaranja vrata ili vožnje bicikla. Ovo čini učenje osobnim i nezaboravnim!
Sile su potisci ili vuče koji uzrokuju da se objekti pomiču, zaustave ili promijene oblik. Razumijevanje sila pomaže učenicima shvatiti kako stvari funkcioniraju u svakodnevnom životu, od vožnje bicikla do gibanja planeta, čime je znanost relevantnija i zanimljivija.
Koristite jednostavne primjere: Kontaktne sile (poput trenja ili uzgona) zahtijevaju da se objekti dodiruju, dok nekontaktne sile (kao što su gravitacija ili magnetizam) djeluju na udaljenosti. Praktične aktivnosti ili svakodnevni scenariji pomažu učenicima identificirati i usporediti ove vrste.
Prikažite uravnotežene sile s objektima u mirovanju ili ravnomjernom kretanju, i neuravnotežene sile kada objekti počnu, stanu ili promijene smjer. Koristite sheme sila s strelicama za vizualno prikazivanje ovih pojmova tijekom razreda.
Pokušajte aktivnosti poput gurkanja igračkih automobila za promatranje gibanja, izradu shema sila ili dizajniranje raketa za istraživanje potiska i trenja. Pričalice i stvarni primjeri čine lekcije interaktivnim i zapamtljivima za učenike.
Jedinica sile newton (N) je nazvana po Sir Isaac Newtonu, koji je prvi opisao gravitacijsku silu matematički. Newton je dao značajne doprinose fizici, matematici i biologiji, oblikujući naše razumijevanje gibanja i sila.