Desde el momento del nacimiento, los humanos experimentamos movimiento y movimiento. Movimientos voluntarios como mover los dedos o abrir y cerrar la mandíbula para llorar, hablar o comer; movimientos involuntarios como la respiración y la función cardíaca; y las fuerzas naturales tales como la gravedad, el viento, las órbitas planetarias y las mareas son tan comunes que se dan por sentadas. La mayoría de los niños pequeños nunca han pensado en la física que permite el movimiento ni consideran cómo sería la vida sin movimiento. Los planes de lección de primer grado sobre fuerza y movimiento deben presentar demostraciones simples de las leyes científicas que rigen el movimiento y hacen posibles las actividades diarias.
Empujar y tirar
Una simple definición de fuerza empuja o jala un objeto para producir movimiento. Pídales a los niños que hagan una lluvia de ideas con ejemplos de cosas cotidianas que se mueven empujando o tirando, como un pedal de bicicleta, un tambaleante o una puerta que se abre y se cierra. Muestre imágenes de objetos en movimiento, como el lanzamiento de un cohete, la apertura de un paracaídas, una pelota de béisbol que salga de la mano de un lanzador o haga contacto con un bate, una carretilla o el carro de un niño. Pídales que identifiquen qué fuerzas están trabajando para hacer que el objeto comience o deje de moverse o cambie de dirección o velocidad: empujar, tirar, o ambos?
Gravedad y Fuerza Normal
La gravedad atrae a las personas y objetos hacia abajo hacia la Tierra. Pero las personas, los carros y los edificios no se tiran al suelo ni un objeto que descansa sobre una mesa muestra ningún signo de movimiento. Por lo tanto, debe haber una fuerza ascendente que mantenga las cosas en la superficie y en reposo cuando no sea perturbada por fuerzas externas. Esta fuerza opuesta se llama "fuerza normal". Coloque una vara de medir en el espacio entre dos sillas o escritorios. Balancee un libro pesado en el centro y observe cómo se dobla la madera. Deje que los alumnos intenten presionar hacia abajo el libro para sentir la resistencia de la fuerza normal que trata de enderezar el criterio. Dé a los niños una hoja de papel y pídales que construyan un puente de papel entre dos libros gruesos que contengan una carga de centavos. Déjalos doblar, torcer, rasgar y doblar el papel para encontrar el diseño que mejor equilibre la fuerza normal con la gravedad para contener la mayor cantidad de monedas.
Fuerzas de resistencia
Sin fuerzas de resistencia, hay no sería nada para detener un objeto en movimiento. Pídales a los niños que hagan una lluvia de ideas sobre los problemas que esto podría causar, como no poder detener un automóvil o hacer que su cuerpo se detenga o se siente más lento. Las mareas cesarían y posiblemente desbordarían la tierra ya que el agua se movía en una dirección sin nada para desviarla o detenerla. Afortunadamente, la fricción y la presión del aire ejercen fuerzas que permiten a los objetos ralentizar, detener o cambiar de dirección. Haga rodar una canica por una pendiente sobre diferentes superficies, como alfombras, linóleo o pisos de baldosas. Pruebe papel de lija, una superficie húmeda, arenosa o rocosa. Mida qué tan lejos el mármol rueda sobre las diferentes superficies y compare cómo la fricción o la falta de éste afectan el movimiento del mármol.
Inercia
La ley de inercia le dice que una vez que coloca un objeto en movimiento, tenderá a seguir moviéndose a la misma velocidad y dirección hasta que otra fuerza actúe sobre él para acelerarlo, desacelerarlo, detenerlo o cambiar su dirección. Del mismo modo, un objeto que no se mueve tiende a permanecer así hasta que otra fuerza lo pone en movimiento. Por ejemplo, una pila de monedas de cinco centavos en una mesa permanecerá justo donde la colocas, siempre y cuando no se altere. Sin embargo, si apuntas y disparas cuidadosamente otro níquel en la moneda inferior, la fuerza de la moneda en movimiento establecerá la moneda que golpea en movimiento, causando que salga disparada desde el fondo de la pila mientras que las capas superiores simplemente caen sin ser molestadas. . Un péndulo es también una buena demostración de inercia manteniendo algo en movimiento indefinidamente hasta que la gravedad y la fricción lo hagan disminuir.
