بخش 1، نیروها و حرکت (Forces and Motion)

یک چشم به هم زدن یک عمر است، اهمیت این موضوع زمانی مشخص می شود که فاصلۀ زمانی بین دو تصویر از گلولۀ در حال برخورد به یک جلیقۀ ضد گلوله را در نظر بیاوریم. این توالی حرکت توسط دستگاهی متشکل از هشت دوربین دیجیتال، که به طور هوشمندانه ای به هم متصل شده اند، ثبت شده است که سریع ترین تصاویر فریم به فریم که تا به امروز امکان پذیر شده اند را ایجاد می کند. این فناوری به دانشمندان این امکان را می‌دهد که حرکت یک جسم را با جزئیات دقیقی که قبلاً فقط با استفاده از مدل‌سازی رایانه‌ای میسر بود، بررسی کنند.

البته همۀ حرکت ها بدین سرعت نیستند. به عنوان مثال، دانشمندان کشف کرده اند که قاره های جهان نیز در حرکت هستند. آنچه که امروزه به شکل کوه های ناهموار بر روی کرۀ زمین می بینیم، زمانی در اعماق دریاها مدفون بوده اند. همین کوه های سر به فلک کشیده نیز ممکن است روزی دوباره به تپه های کوتاه و پشت سر هم و یا حتی زمین های کشاورزی تبدیل شوند. حرکت قاره ها تا همین اواخر از چشم دانشمندان دور مانده بود، دلیل عدم کشف این حرکت اینست که بسیار کند و آهسته صورت می پذیرد.

این بخش به بررسی چگونگی توصیف حرکت توسط فیزیکدانان و توضیحات آن ها پیرامون نیروهایی که منجر به این حرکت ها می شوند، می پردازد. در پایان این بخش به شما فرصتی داده می شود تا حرکت را از روی صندلی کارگردان ببینید و بررسی کنید. با توجه به دانش جدیدی که کسب کرده اید، به چالش کشیده خواهید شد تا با آهسته کردن تصاویری که در یک چشم به هم زدن اتفاق می افتند، واقعیت خودتان را خلق کنید.

انتظارات کلی

روابط بین نیروها و شتاب یک جسم را نشان دهید.
با استفاده از نمودارهای جسم آزاد (free-body diagrams) و نمودارهای برداری، نیرو و حرکت را بررسی و تجزیه و تحلیل کنید.
مشارکت های انجام شده در درک ما از نیرو و حرکت را توصیف کنید و مسائل ایمنی فعلی را شناسایی کنید.