Macchine semplici sono i più semplici sistemi o dispositivi per l'utilizzo di vantaggio meccanico (essenzialmente, una leva) per cambiare la grandezza o la direzione della forza. Le sei macchine semplici definite dagli scienziati rinascimentali sono la leva, ruota e asse, carrucola, piano inclinato, Cuneo e vite. Esplorare macchine semplici può essere un ottimo modo per aiutare i vostri studenti di quarta elementare a concetti relativi per forzare e lavorare.
Leve
Iniziare dando le pupille un elenco dei termini che dovranno capire (ad esempio carico, fulcro e sforzo) in modo che essi possono li ricerca. Dovrebbero essere in grado di descrivere una leva di ciò che è e che cosa serve per e fornire esempi di leve nell'uso quotidiano. Esperimenti pratici vostri studenti saranno costituiti utilizzando righelli lunghi come leve e sollevamento di carichi diversi, il fulcro di posizionamento e carico a diverse distanze lungo il righello e notando gli effetti.
Ingranaggi
I vostri studenti saranno prima familiarizzare con ciò che gli ingranaggi sono (ruote dentate che maglia insieme) e cosa possono fare (trasmettere forza di rotazione, cambiare la quantità di forza, cambiare la velocità o la direzione di rotazione e sincronizzare la rotazione degli assi differenti). I vostri studenti saranno informazioni sui rapporti del cambio (i relativi numeri di denti ingranaggi in un sistema) e condurre esperimenti utilizzando ingranaggi per scoprire come rapporti influiscono sul comportamento di un sistema di ingranaggi in pratica.
Elevatori e pulegge
Gli studenti possono esplorare pulegge e sistemi della puleggia nel contesto di un elevatore della base. Loro aver familiarizzato con i termini di base e concetti, è possibile supervisionare la costruzione di un ascensore modello che utilizza sistemi di carrucole per muoversi su e giù. Hanno le pupille mettere diversi carichi in ascensore e regolare i sistemi della puleggia (aggiunta o rimozione pulegge), notando gli effetti. I vostri studenti dovrebbero osservare che più pulegge rendono l'ascensore sembra più leggero, ma che richiede più tempo per raccogliere.
Piani inclinati
L'oggetto di questa lezione è quello di lasciare gli alunni a scoprire come una rampa rende più facile per spostare carichi da un posto basso a un posto più alto. Hanno i vostri studenti costruire rampe utilizzando blocchi e righelli o dipingere bastoni. Devono quindi regolare l'angolo della rampa e, utilizzando un dinamometro per misurare forza, fare previsioni e inferenze su ciò che accadrà quando usano il piano inclinato per sollevare un oggetto. Organizzare i vostri studenti in coppie e farli condurre esperimenti, movimentazione di carichi di pesi diversi a piano inclinato e raccolta di dati su ciò che accade. In seguito, discutere di come i dati di fatto o non hanno sopportato loro predizioni.