دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
جواب به سوالات و فعالیت درس هفتم علوم ششم ( پاسخ ها به صورت گام به گام )
پاسخگویی به سوالات درس هفتم کتاب علوم ششم ورزش و نیرو (2) صفحات 48، 49، 50، 51، 52، 53، 54، 55، 56، 57، 58 با دانشچی همراه باشید.
جواب سوالات علوم ششم درس هفتم ورزش و نیرو (2) ( پاسخ گام به گام )
سؤال صفحه 48
آیا موقعیتهایی را میشناسید که دو جسم بدون تماس با هم به یکدیگر نیرو وارد کنند؟
📗 پاسخ: بله، مانند جذب آهنربا توسط یک قطعه آهن بدون برخورد و مانند کشش زمین به سمت مرکز کره که باعث سقوط اجسام میشود.
آیا تاکنون فکر کردهاید که چرا اجسام به طرف زمین سقوط میکنند؟
📗 پاسخ: اجسام به سمت زمین سقوط میکنند چون زمین آنها را جذب میکند. این پدیده ناشی از نیروی جاذبه است؛ یعنی هر جسمی که جرم داشته باشد، میتواند به اجسام دیگر نیرو وارد کند و زمین به دلیل جرم بسیار زیادش، تمام اجسام نزدیک خود را به سمت مرکز خودش میکشد.
گفتوگو صفحه 48
الف) چرا وقتی شیر آب را باز میکنیم، آب بلافاصله به سمت زمین جریان پیدا میکند؟
📗 پاسخ: نیروی جاذبه زمین، آبِ در حال خروج از شیر را به سمت خود میکشد و باعث میشود بلافاصله پس از رها شدن، به سمت پایین جریان یابد.
ب) چرا اسکیباز در سرازیری به طرف پایین حرکت میکند و سرعت آن زیاد میشود؟
📗 پاسخ: نیروی گرانش زمین، اسکیباز را به سمت پایین (مرکز زمین) میکشد و از طرفی برخلاف پیادهروی، سطح برف باعث اصطکاک بسیار کمی میشود؛ بنابراین نیروی گرانش میتواند به راحتی بر مقاومت سطح غلبه کرده و باعث شتاب گرفتن و افزایش سرعت اسکیباز شود.
فکر کنید صفحه 49
فرض کنید در زمین مسابقهی فوتبال، جاذبهی زمین بر توپ وارد نشود. به نظر شما چه اتفاقهایی ممکن است بیفتد؟
📗 پاسخ: اگر جاذبه در زمین فوتبال وجود نداشته باشد، بازی به شکلی که میشناسیم کاملاً غیرممکن میشود.
به محض اینکه به توپ ضربه وارد شود، توپ به جای اینکه به زمین برگردد، در یک خط مستقیم به سمت فضا حرکت میکند و دیگر هرگز به زمین برنمیگردد. هیچ پاس یا شوت دقیقی ممکن نخواهد بود؛ چون توپ به جای حرکت روی زمین، به سمت بالا پرتاب میشود. بازیکنان هم مثل توپ، با هر قدم یا حرکت ناگهانی از زمین بلند شده و به هوا معلق میمانند و نمیتوانند روی زمین بایستند تا بدوند.
خلاصه: زمین فوتبال تبدیل به یک فضای بیوزن و پر از توپهای معلق در هوا میشود!
فعالیت صفحه 50
یک عروسک کوچک که در آن آهنربای کوچکی قرار دارد تهیه کنید و آن را روی یک مقوای ضخیم قرار دهید. به کمک یک آهنربای نسبتاً قوی، از زیر مقوا، عروسک را به حرکت درآورید. به جای عروسک میتوانید از یک اسباببازی چرخدار که در آن آهن یا آهنربا قرار دارد، استفاده کنید و اسباببازی را روی مقوا به حرکت درآورید.
از این آزمایشها چه نتیجهای میگیرید؟
📗 پاسخ: نیروهای مغناطیسی میتوانند بدون تماس مستقیم، بر اجسام اثر بگذارند.
آهنربا از زیر مقوا، به آهن یا آهنربای داخل اسباببازی نیرو وارد میکند، بدون اینکه لازم باشد دو جسم با هم لمس شوند. پس نیروی مغناطیسی میتواند از میان لایهای از مقوا عبور کند و جسم را حرکت دهد.
این آزمایش ثابت میکند که برای اعمال نیرو، همیشه نیاز به برخورد فیزیکی نیست.
آزمایش کنید صفحه 51
سؤال صفحه 52
آیا تاکنون فکر کردهاید ترمزکردن چگونه سبب کُندشدن و توقف سریع وسیلهی نقلیه میشود؟
📗 پاسخ: با ترمز گرفتن، بین لنت ترمز و چرخ (یا لاستیک و جاده) نیروی اصطکاک ایجاد میشود. این نیرو در جهت مخالف حرکت عمل کرده و انرژی جنبشی وسیله را کاهش میدهد تا سرعت کم شده و در نهایت متوقف شود.
چرا وقتی توپی در حال حرکت است، پس از طیّ مسیر کوتاهی از حرکت بازمیایستد؟ چرا راهرفتن بر سطح یخ و برف دشوار است؟
📗 پاسخ: توپ به دلیل وجود نیروی اصطکاک بین توپ و سطح زمین که در جهت مخالف حرکت عمل کرده متوقف میشود. در مورد یخ و برف به دلیل سطح بسیار لغزندهای که دارند، نیروی اصطکاک بسیار کمی ایجاد میشود پس برای حرکت نمیشود به زمین تکیه کرد و راه رفتن بر این سطوح سخت میشود.
آزمایش کنید صفحه 52
یک تختهی صاف به طول تقریبی ۴۰ سانتیمتر تهیه کنید و در یک سطح صاف مانند سطح سرامیکی، روی چند کتاب قرار دهید. جسمی مانند یک باتری قلمی را از بالای تخته رها کنید. جسم پس از طی چه مسافتی روی سطح صاف میایستد؟
📗 پاسخ: فاصله توقف جسم به مقدار نیروی اصطکاک بین باتری و تخته و زاویه شیب بستگی دارد. اگر سطح تخته و باتری بسیار صاف و صیقلی باشد، باتری مسافت زیادی (مثلاً نزدیک به ۴۰ سانتیمتر) را طی میکند. اگر سطح تخته زبر باشد، باتری مسافت کوچکی را طی میکند و سریع میایستد. یعنی هرچه اصطکاک بیشتر باشد، مسافت کمتر میشود. زاویه شیب هر چه کمتر باشد، باتری مسافت کمتری طی میکند و بالعکس.
بار دیگر این آزمایش را روی سطح پرزداری مانند موکت تکرار کنید. این بار جسم پس از طی چه مسافتی میایستد؟
📗 پاسخ: جسم مسافت بسیار کمتری طی میکند. چون سطح موکت زبر است، نیروی اصطکاک بسیار بیشتری نسبت به سطح سرامیکی ایجاد میشود و این نیروی بزرگ، حرکت جسم را سریعتر متوقف میکند.
اگر آزمایش را روی سطح ناهموار خاکی انجام دهیم، چه اتفاقی میافتد؟
📗 پاسخ: جسم مسافت خیلی کوتاهی طی میکند و احتمالاً بلافاصله متوقف میشود. چون سطح خاکی هم بسیار زبر است و هم ناهموار؛ بنابراین نیروی اصطکاک بسیار زیاد است و برخورد با برجستگیهای زمین، انرژی حرکت جسم را خیلی سریع از بین میبرد.
اگر روی یخ انجام شود، چه اتفاقی میافتد؟
📗 پاسخ: جسم مسافت بسیار زیادی طی میکند. چون سطح یخ بسیار صاف و لغزنده است، نیروی اصطکاک بسیار کمی ایجاد میشود و جسم به راحتی و برای مدت طولانیتری روی آن میلغزد.
به نظر شما باید چه وضعیتی فراهم باشد تا جسم، مسافت بیشتری را طی کند؟
📗 پاسخ: سطح باید بسیار لغزنده و صاف باشد تا اصطکاک به حداقل برسد و شیب باید تندتر باشد.
در کدام حالت جسم زودتر متوقف میشود؟
📗 پاسخ: در حالتی که سطح ناهموار و یا زبر (سطح خاکی یا موکت) باشد و شیب کم باشد.
به نظر شما چرا در همهی حالتها، جسم پس از مدتی بالاخره میایستد؟
📗 پاسخ: به دلیل وجود نیروی اصطکاک. در تمام سطوح (حتی اگر بسیار صاف باشند)، همیشه مقداری اصطکاک بین جسم و سطح وجود دارد. این نیرو مدام در جهت مخالف حرکت، انرژی جسم را میگیرد و آن را کم میکند تا در نهایت سرعت جسم به صفر برسد و بایستد.
فکر کنید صفحه 53
در آزمایش انجام شده، کدام نیرو سبب کُند شدن حرکت و توقف جسم شده است؟ این نیرو در کدام جهت بر جسم وارد شده است.
📗 پاسخ: نیروی اصطکاک؛ این نیرو مدام در جهت مخالف حرکت، انرژی جسم را میگیرد و آن را کم میکند تا در نهایت سرعت جسم به صفر برسد و بایستد.
فکر کنید صفحه 53
الف) در «آزمایش کنید» صفحهی قبل، نیروی اصطکاک در کدام حالت بیشتر است؟ آیا به نظر شما سطحی وجود دارد که جسم رهاشده روی آن متوقف نشود؟ در گروه خود بحث کنید.
📗 پاسخ: در حالتی که سطح ناهموار و یا زبر (خاکی یا موکت) بود و شیب نیز کم بود.
در دنیای واقعی، هیچ سطحی کاملاً بدون اصطکاک نیست. هر سطحی (حتی صیقلیترین آنها مثل یخ یا شیشه) در مقیاس میکروسکوپی دارای ناهمواری است که باعث ایجاد نیروی اصطکاک میشود. بنابراین همیشه این نیرو وجود دارد و در نهایت جسم را متوقف میکند.
ب) به طور کلی اگر نیروی اصطکاک نبود، چه اتفاقی در زندگی ما میافتاد؟
📗 پاسخ: اگر نیروی اصطکاک نبود، زندگی بسیار دشوار و حتی غیرممکن میشد. مثلاً راه رفتن، رانندگی کردن یا حتی گرفتن یک لیوان در دست غیرممکن میشد، چون همه چیز مثل یخ لیز میخورد، نمیتوانستیم روی زمین تکیه کنیم، اشیاء ثابت نمیماندند، وسایل روی میز میلغزیدند و حتی گره زدن بند کفش یا بستن پیچها غیرممکن میشد، ایمنی وجود نداشت، ترمز ماشینها کار نمیکرد و هیچ راهی برای متوقف کردن یک جسم در حال حرکت نبود. در واقع، اصطکاک همان چیزی است که به ما «کنترل» و «ثبات» در حرکت میدهد.
گفتوگو صفحه 53
در هریک از فعالیتهای زیر، نیروی اصطکاک بیشتر باشد بهتر است یا کمتر ؟ چرا؟
📗 پاسخ:
الف) هنگام ترمز کردن اتومبیل: بیشتر
چون نیروی اصطکاک بیشتر باعث میشود چرخها سریعتر با سطح جاده درگیر شده و فاصله توقف کم شود (ایمنی بیشتر).
ب) بالا رفتن از کوه: بیشتر
برای اینکه کفش یا چرخهای خودرو روی زمین لیز نخورد و بتواند قدرت لازم برای صعود را از سطح زمین بگیرد.
پ) اسکی روی یخ یا برف: کمتر
چون هدف اسکیباز، لغزیدن و حرکت سریع روی سطح است؛ اصطکاک زیاد مانع حرکت روان میشود.
ت) گره زدن طناب: بیشتر
چون اصطکاک باعث میشود رشتههای طناب در هم قفل شوند و گره باز نشود.
ث) اصطکاک بین اجزای دوچرخه، مثلاً زنجیر و چرخ دنده: کمتر
چون اصطکاک زیاد باعث سایش قطعات، داغ شدن آنها و از بین رفتن انرژی (سخت شدن حرکت پدال) میشود.
ج) هنگام هل دادن یک جسم سنگین: در یک جا کمتر و در یک جا بیشتر
اگر منظور از هل دادن، کشیدن یا جابجا کردن است، ما به اصطکاک کمتر نیاز داریم تا جسم راحتتر حرکت کند. اما اگر منظور اصطکاک زیر کفش فرد هلدهنده است، او به اصطکاک بیشتر نیاز دارد تا پایش لیز نخورد.
جمعآوری اطلاعات صفحه 53
برای افزایش اصطکاک در روزهای برفی و سُرنخوردن خودروها، چه کارهایی انجام میشود؟ در اینباره اطلاعات جمعآوری و نتیجه را به کلاس گزارش کنید.
📗 پاسخ:
برای افزایش اصطکاک و جلوگیری از لیز خوردن خودروها در برف و یخ، معمولاً از این روشها استفاده میشود:
۱. استفاده از زنجیر چرخ: ایجاد ناهمواریهای مصنوعی که باعث چسبندگی چرخ به سطح میشود.
۲. پاشیدن شن یا ماسه: ایجاد یک لایه زبر روی یخ برای افزایش اصطکاک بین سطح جاده و لاستیک.
۳. استفاده از مواد شیمیایی (نمک): نمک باعث ذوب شدن یخ میشود.
۴. لاستیکهای مخصوص زمستانی: این لاستیکها با آجهای عمیقتر و مواد منعطفتر، چسبندگی بسیار بیشتری با سطوح سُر دارند.
آزمایش کنید صفحه 54
یک کتاب بزرگ را روی میز قرار دهید و سعی کنید به کمک یک کِش آن را به حرکت درآورید. این آزمایش را میتوانید با قراردادن چند کتاب روی هم، نیز انجام دهید. حال چند مداد استوانهای شکل را زیر کتاب قرار دهید و دوباره سعی کنید کتاب را به کمک همان کِش به حرکت درآورید. در کدام حالت، حرکت دادن کتاب راحتتر است و کِش کمتر کشیده میشود؟ علت را توضیح دهید.
📗 پاسخ:
در حالت دوم (استفاده از مدادها)، حرکت دادن کتاب بسیار راحتتر است و کش کمتر کشیده میشود.
در حالت اول، اصطکاک لغزشی (کشیده شدن سطح کتاب روی میز) داریم که بسیار زیاد است.
در حالت دوم، با قرار دادن مدادها، اصطکاک لغزشی به اصطکاک غلتشی تبدیل میشود. از آنجا که اصطکاک غلتشی بسیار کمتر از اصطکاک لغزشی است، نیروی بسیار کمتری برای غلبه بر مقاومت و شروع حرکت لازم است.
سؤال صفحه 54
به نظر شما امروزه برای کمکردن اصطکاک از چه راههایی استفاده میکنند؟
📗 پاسخ: استفاده از غلتکها (قرار دادن استوانهها یا چرخهای بزرگ زیر جسم)، استفاده از روغن یا روانکنندهها، استفاده از بالشتکهای هوا (جسم روی یک لایه از هوای فشرده معلق میشود)، استفاده از سطوح بسیار صاف و صیقلی برای تسهیل حرکت.
توضیح دهید چگونه یک دانشآموز میتواند یک چمدان مسافرتی سنگین را به راحتی جابهجا کند؟
📗 پاسخ: برای جابهجا کردن آسان چمدان سنگین، دانشآموز باید از چمدان چرخدار استفاده کند. این کار باعث میشود نیروی مورد نیاز برای حرکت چمدان به شدت کاهش یابد.
فکر کنید صفحه 54
آزمایش کنید صفحه 55
کاوشگری صفحه 55
فکر کنید صفحه 56
1- نیروی مقاومت هوا بر چه نوع خودروهایی اثر کمتری دارد؟
📗 پاسخ: نیروی مقاومت هوا بر خودروهایی اثر کمتری دارد که خطی و کشیده هستند. یعنی جلوی ماشین باریکتر باشد. بدنه دارای انحنای ملایم (بدون زوایای تیز) برای عبور راحتتر جریان هوا باشد و سطح صیقلی داشته باشد که در نتیجه اصطکاک سطحی کمتری با هوا خواهد داشت..
در واقع خودروهای اسپرت و مسابقهای به همین دلیل با ارتفاع کم و شکل منحنی طراحی میشوند تا مقاومت آنها در برابر هوا به حداقل برسد.
2- چرا هنگام نشستن هواپیماهای جنگی، در پشت آنها چتری باز میشود؟
📗 پاسخ: برای کاهش سریع سرعت و کوتاه کردن مسافت توقف روی باند فرودگاه. این چتر (چتر ترمز) با ایجاد مقاومت شدید هوا، نیروی اصطکاک لازم برای توقف ایمن هواپیما را به سرعت فراهم میکند.
آزمایش کنید صفحه 57
فکر کنید صفحه 57
فعالیت صفحه 58
با نظر معلم خود به چند گروه تقسیم شوید. هر گروه یک هواپیمای کاغذی درست کند و هواپیمای خود را آزمایش کند؛ سپس یک مسابقه بین هواپیماهای ساخته شده برگزار کنید. هواپیمای کدام گروه، زمان بیشتری در هوا باقی میماند و مسافت بیشتری را طی میکند؟
📗 پاسخ:
برای پاسخ به این سؤال باید آزمایش واقعی انجام شود. اما به طور کلی، هواپیمایی که:
سبکتر باشد.
بالهای بزرگتر و پهنتر داشته باشد (برای ایجاد نیروی بالابری بیشتر).
لبههای صاف و بدون چینخوردگی داشته باشد.
مرکز ثقل مناسبی داشته باشد (نه خیلی جلو و نه خیلی عقب).
