Les machines simples sont des constructions mécaniques qui augmentent une force simple lorsqu'elle est appliquée à une charge ou modifient la direction de cette force. Toutes les machines composées sont constituées de combinaisons de machines simples. Traditionnellement, les six machines simples de base sont le plan incliné, le levier, la poulie, la vis, le coin, ainsi que la roue et l’axe. Les élèves de troisième année sont en mesure de comprendre ces machines et leur fonctionnement en réalisant des expériences scientifiques les impliquant.
Le plan incliné
Pour aider les élèves de troisième année à mieux connaître le plan incliné, demandez-leur de déplacer des poids avec et sans le aide d'un plan incliné. Fixez un poids modérément lourd à une balance à ressort et demandez aux enfants de soulever le poids directement du sol à une table basse. La balance à ressort mesure la quantité de force nécessaire pour déplacer le poids sans aide. Ensuite, fixez une rampe en carton épais ou en bois de la table au sol. Utilisez la bascule à ressort pour tirer le poids de la rampe jusqu'à la table et mesurez la moindre force nécessaire.
Le levier
Les leviers sont de simples machines placées sur un point d'appui qui permettent de grossir la force nécessaire pour déplacer la charge. positionné à l'extrémité du levier. Les élèves de troisième année peuvent apprécier la compréhension du levier en construisant une simple catapulte qui tire des pièces de monnaie ou d’autres objets légers dans les airs. Pour ce faire, balancez une règle sur un crayon et placez une pièce de monnaie au bout de la règle pour servir de charge. Déposez un poids léger ou une autre pièce de monnaie sur l'extrémité supérieure de la règle et observez la charge monter. Essayez la même expérience avec des poids de tailles différentes, en laissant tomber des poids de différentes hauteurs et avec le pivot dans différentes positions.
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De nombreux écoliers voient une poulie au travail tous les jours lorsque le drapeau de leur école est levé et abaissé. Vous pouvez aider les élèves de troisième année à comprendre le rôle de la poulie en les emmenant vers le mât. Leur demander de sauter au sommet du mât pour attacher le drapeau. Bien sûr, ils ne pourront pas le faire, mais ils s'amuseront à essayer. Demandez-leur de fixer le drapeau et de le lever, en notant que, lorsqu'ils abaissent, le drapeau se lève et montre comment la poulie modifie le sens de la force.
The Screw
Les élèves de troisième année peuvent comprendre que une vis est simplement un plan incliné enroulé autour d'un pôle central en créant leur propre forme de vis. Demandez-leur de couper de longs triangles de papier minces. S'ils ont déjà réalisé un projet sur le plan incliné, ils devraient pouvoir expliquer comment le papier peut être un plan incliné. Demandez-leur d'enrouler le papier autour d'un crayon, puis retirez le crayon. Le papier formera la forme d'une vis.
The Wedge
En troisième année, les enfants sont souvent déjà familiarisés avec le wedge comme une simple machine en raison des blocs de construction avec lesquels ils jouent. Demandez aux enfants de se tenir côte à côte avec deux blocs rectangulaires qui se touchent. Ensuite, demandez-leur de pousser un bloc en forme de coin entre les deux blocs et de voir ce qui se passe lorsqu'ils se séparent. Essayez l'expérience avec différentes largeurs de cales pour voir les différentes réactions.
La roue et l'essieu
Les enfants voient les roues et les essieux au travail tous les jours, que ce soit sous la forme de leur vélo ou sous la forme de la poignée de porte qu'ils tournent. quitter leurs chambres. Pour les aider à comprendre le fonctionnement simple d'une roue et d'un essieu, donnez-leur une vis, un tournevis et un morceau de bois tendre. Demandez-leur d'essayer d'appuyer la vis dans le bois avec leurs mains; ils n'iront pas très loin et cela demandera beaucoup d'efforts. Ensuite, demandez-leur d'utiliser le tournevis, en expliquant que la poignée du tournevis est une roue. Lorsqu'ils tournent le volant, l'axe, qui est le tournevis lui-même, applique une force accrue à la vis, facilitant ainsi son insertion dans le bois.