Universalclimate.com

Newtons lagar av rörelse i Action med aktiviteter

Först av Newtons lagar av motion påstår att ett objekt i rörelse (eller vid vila) tenderar att bo i rörelse (eller i vila). Andra lag säger att kraften på ett objekt med massa m kommer att orsaka en acceleration som är lika med F/m. Tredje lagen säger att för varje åtgärd, det finns en lika och motsatt reaktion. Annorlunda uttryckt, om du trycker på något, kommer att det driva tillbaka precis så hårt. Att göra dessa lagar intuitivt med hjälp av konkreta exempel på mellanstadiet hjälper till att förbereda eleverna för när dessa begrepp presenteras i gymnasiet med en långt mer matematiska ram.

Första lag: Tennisbollar på karbonpapper

Låt en tennis boll droppe från låg höjd på en bit vitt papper placeras över en bit kol papper på golvet. Sedan kasta tennisboll på papper. Jämför storleken på två. Snabbare bollen sprida ut mer när det slog i väggen, en bredare prägel. Poängen här är att det snabbare kast tog längre tid att bromsas av golvet. Det fortsatte att flytta in i golvet längre än långsammare bollen gjorde. Med andra ord, tenderar objekt i rörelse att stanna i rörelse.

Andra lag: Atwoods maskin

Atwood maskinen uppfanns av George Atwood på 1700-talet att testa Newtons lagar av rörelse långsammare acceleration än fritt fall. Maskinen består av en sträng draperad över en trissa, med olika väger m1 och m2 i varje ände. Strängen och vikter påskynda tillsammans som en bunden hela, med totala massa m1 + m2. Vägledande formeln är därför F = ma = (m1 + m2) en = m2g - m1g, där g är den gravitationella acceleration konstanten. Med varje variabel känd utom acceleration a, du kan lösa det matematiskt. Du kan också tid hur snabbt släppa vikterna ett visst avstånd från resten komma med en empirisk acceleration en att jämföra din teoretiska resultat. Mer lika m1 och m2, ju långsammare de kommer att påskynda och desto mer exakt kan du göra dina resultat.

Tredje lag: Newtons bil

Newtons bil består av en flatbädd vagn driver bort av något ombord på vagnen själv att flytta sig framåt. Det kan till exempel kasta en vikt på baksidan, skjuter det ifrån med ett släppta gummiband, t.ex. Eller en on-board ballong kan blåsa luft ut bakändan. Enligt Newtons tredje lag, vikt kommer att driva mot bilen så hårt som bilen kommer att driva mot vikten, när de lanserar i motsatta riktningar.