Forces and Motion  1 

Name____________________________________________ Grade____________________________________________ 

 Forces and Motion Pre Lab  

 Joe needs to push a file cabinet across the room. He begins by just looking at it. (Scene 1)  He then begins pushing on the file cabinet. At first, the file cabinet does not move. (Scene 2) Then the file cabinet begins to slide. (Scene 3) 

            

a. Use words and pictures to describe all the forces you think are acting on the cabinet in each scene. 

       

    

b. Why do you think the file cabinet moves (accelerates from zero) in scene 3 but not in scene 1 or 2? 

    

c. If the floor is covered with ice, how would the motion of the cabinet change?  

          

Scene 1: Joe not pushing 

Scene 2: Joe pushing but cabinet not 

moving 

Scene 3: Joe pushing and cabinet 

moving 

     

Forces and Motion  2 

This page is blank                                                  

Forces and Motion  3 

Name____________________________________________  

Forces and Motion Learning Objectives: 

• Be able to identify when an object is being acted upon by unbalanced forces. • Be able to predict the change in motion when a force is applied to an object.  

Go to the PhET Website (just google PhET to get there).  Go to the simulations, click on “physics” and find the “Forces in 1‐Dimension” simulation (it may take a few moments to load). 

Part 1: Understanding balanced and unbalanced forces  

Open the Forces and Motion Simulation by clicking the icon on your computer’s screen. 1. What do you observe about applied force and motion? 

      

2. What do you observe about friction force and motion?      

  

3. Using the simulation for help, we drew pictures showing Joe and the file cabinet. Draw the force vectors on the file cabinet in each scene. Label them Balanced or 

unbalanced.  

4. What happens to the applied force when Joe stops pushing on the cabinet?     

5.  Can the object still move, once Joe stops pushing?    

Scene 1: Joe not pushing 

Scene 2: Joe pushing but cabinet not 

moving 

Scene 3: Joe pushing and cabinet moving 

     

Forces and Motion  4 

Part 2: Understanding Applied, Friction and Total Force  

6.   Apply enough force to move the cabinet.   

a. What happens to the Friction Force when you stop applying force?  b. What happens to the Friction Force once the cabinet stops moving? 

  Part 3:  Graphing   

Click on  , and   to show the  graphs of motion.  To go back to the 

main screen, you click the X in the right corner of the graph. Remember…it is not the presence of forces that cause acceleration…it is the presence of unbalanced or NET forces! 

A. Set the “Initial Position” to ‐2 m.   the simulation between runs to reset the simulation.  

B. Have Joe push the cabinet until it begins to move, then have him stop pushing completely. 

Draw a sketch of the velocity, and position graphs produced. 

     Velocity vs time           Position vs time 

 

 

 

 

 

  

 

 

    

Forces and Motion  5 

                                                                                        Name____________________________________________ Grade____________________________________________ 

 Forces and Motion Homework 

1. Joe needs to push a file cabinet across the room. He begins by just looking at it. (Scene 1)  He then begins pushing on the file cabinet. At first, the file cabinet does not move. (Scene 2) Then the file cabinet begins to slide. (Scene 3) 

            

a. Use words and pictures to describe all the forces you think are acting on the cabinet in each scene.        

    

b. Why do you think the file cabinet moves in scene 3 but not in scene 1 or 2?  

  

c. What do you think Joe could do to make the cabinet move faster?      d. If the floor is covered with ice, how would the motion of the cabinet change? 

  

 e. What would be different if Joe was moving a book, instead of a file cabinet. 

 

Scene 1: Joe not pushing 

Scene 2: Joe pushing but cabinet not 

moving 

Scene 3: Joe pushing and cabinet 

moving 

     

Forces and Motion  6 

 2. How useful for your learning was this science activity, compared to other science class activities? 

(circle) More useful    About the same   Less useful 

How enjoyable was this science class activity, compared to other science class activities? (circle)  

More enjoyable    About the same    Less enjoyable 

Why did you or did you not find it useful or enjoyable? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 

 

Conclusion Questions: 

1. As a small force was applied to the cabinet, the cabinet didn’t move because the magnitude of the force of 

friction was larger than / smaller than / equal to the applied force.  BE CAREFUL HERE 

2. Our experiment showed that static (not moving) friction is greater than / less than kinetic (moving) friction. 

3. I’m not accelerating, so the net (vertical) force on me, while I’m sitting here doing this lab is _________. 

4. Without friction, applying a constant force produces a decreasing / constant / increasing acceleration. 

5. Without friction, applying a constant force produces a decreasing / constant / increasing speed. 

6. While coasting (no applied force) without friction, the acceleration is __________ and velocity is ________________. 

14. Write  1.)Which direction you think the object is moving.  2.) Will it speed up or slow down.  3.) Why?  

a.    

b.      

c.