مطالب درسی
جواب درس ۸ علوم ششم؛ پاسخ طراحی کنیم و بسازیم – صفحه ۶۰ تا ۶۴
جواب کامل درس ۸ علوم ششم - طراحی کنیم و بسازیم؛ پاسخ گفتوگو، کاوشگری و فعالیتهای صفحات ۶۰ تا ۶۴ کتاب.
در درس هشتم علوم ششم با عنوان «طراحی کنیم و بسازیم» یاد میگیریم که دانشمندان و مهندسان چگونه با استفاده از دانش علوم، برای رفع نیازهای انسان وسیلهای را طراحی میکنند، میسازند، آزمایش میکنند و سپس آن را بهبود میدهند. در این درس ابتدا خودروهای مختلف را از نظر تعداد و اندازهی چرخها، اندازه، شکل و کاربرد با هم مقایسه میکنیم. سپس یک خودروی ساده میسازیم که بدون استفاده از انرژی الکتریکی و گرمایی روی خط راست حرکت کند، عملکرد آن را آزمایش و نمونهی دوم را بهتر میکنیم. در پایان نیز یک خودروی دارای موتور الکتریکی طراحی میکنیم و برای خودروهای ساختهشده مسابقه برگزار میکنیم. در ادامه پاسخ کامل گفتوگو، کاوشگریها، جدولها، طراحیها و فعالیت صفحات ۶۰ تا ۶۴ علوم ششم را به ترتیب کتاب میخوانید.
جواب سوال صفحه ۶۰ علوم ششم
تاکنون چند نوع خودرو دیدهاید؟ چند نمونه از آنها را نام ببرید. هریک از خودروهای زیر برای رفع چه نیازهایی ساخته شدهاند؟
پاسخ: خودروهای بسیار گوناگونی وجود دارند و هرکدام براساس یک نیاز خاص طراحی شدهاند.
تصویر ۱ ـ اتوبوس: برای جابهجایی تعداد زیادی مسافر در مسیرهای شهری یا بینشهری ساخته شده است.
تصویر ۲ ـ خودروی مسابقهای کارتینگ: برای مسابقه و حرکت با سرعت و چابکی زیاد در پیست طراحی شده است.
تصویر ۳ ـ کامیون حمل خودرو: برای حمل همزمان چند خودرو از کارخانه، نمایشگاه یا یک شهر به شهر دیگر ساخته شده است.
تصویر ۴ ـ گریدر: برای راهسازی، هموار کردن و تسطیح سطح زمین و جاده استفاده میشود.
تصویر ۵ ـ خودروی بیابانی و آفرود: برای حرکت در راههای ناهموار، خاکی، کوهستانی و دشوار طراحی شده است.
تصویر ۶ ـ تراکتور: برای انجام فعالیتهای کشاورزی مانند شخم زدن، کشیدن ابزارهای کشاورزی و آماده کردن زمین استفاده میشود.
جواب گفت و گو صفحه ۶۰ علوم ششم
خودروهایی را که در تصویر میبینید، بر اساس ویژگیهای زیر مقایسه و دربارهی آنها گفتوگو کنید.
• تعداد چرخها
• نوع و اندازهی چرخها
• اندازهی خودرو
• کارکرد خودرو
• شکل خودرو
جواب کاوشگری صفحه ۶۱ و ۶۲ و ۶۳ علوم ششم
دربارهی اینکه «چگونه میتوانید خودرویی (وسیلهای) بسازید که بدون استفاده از انرژی الکتریکی و گرمایی، مسافتی طولانی روی خط راست حرکت کند و همچنین به اندازهی کافی محکم باشد» کاوش کنید.
وسایل و مواد مورد نیاز ـ نمونه پیشنهادی: بطری پلاستیکی کوچک یا مقوای محکم برای بدنه، چهار درِ بطری برای چرخها، دو سیخ چوبی برای محور، دو قطعه نی برای نگهداری محور، چسب نواری، قیچی، خطکش و وسیلهی مناسب برای ایجاد سوراخ با کمک معلّم.
الف) مشخص کنید یک خودرو از چه بخشهایی تشکیل شده است؟
پاسخ: برای یک خودروی سادهی دانشآموزی، بخشهای اصلی عبارتاند از: بدنه یا شاسی، چرخها، محور چرخها، محل اتصال محور به بدنه و بخش تأمینکننده یا انتقالدهندهی نیروی حرکت. در خودروهای واقعی نیز بخشهایی مانند موتور، فرمان، ترمز و بدنه وجود دارد.
ب) چه چیزهایی بر حرکت خودرو اثر میگذارد؟
پاسخ:
• مقدار نیرویی که باعث حرکت خودرو میشود
• جرم و وزن خودرو
• اندازه، شکل و یکسان بودن چرخها
• صاف و موازی بودن محور چرخها
• میزان اصطکاک چرخها و محور با بدنه
• جنس و ناهمواری سطح حرکت
• شکل و تقارن بدنه
• مقاومت هوا
• شیب سطحی که خودرو از آن رها میشود
• مقدار نیرویی که باعث حرکت خودرو میشود
• جرم و وزن خودرو
• اندازه، شکل و یکسان بودن چرخها
• صاف و موازی بودن محور چرخها
• میزان اصطکاک چرخها و محور با بدنه
• جنس و ناهمواری سطح حرکت
• شکل و تقارن بدنه
• مقاومت هوا
• شیب سطحی که خودرو از آن رها میشود
پ) چگونه یک خودرو بدون استفاده از انرژی الکتریکی و گرمایی میتواند حرکت کند؟
پاسخ: برای نمونه میتوان خودرو را روی یک سطح شیبدار قرار داد و رها کرد تا به کمک نیروی گرانشی شروع به حرکت کند. پس از رسیدن به سطح افقی نیز خودرو مدتی به حرکت خود ادامه میدهد. همچنین در طرحهای دیگر میتوان از انرژی کشسانی کش یا فنر و نیروی باد استفاده کرد، بدون اینکه به انرژی الکتریکی یا گرمایی نیاز باشد.
۱- هریک از افراد گروه طرح و نظر خود را دربارهی خودرویی که میخواهد بسازد، روی کاغذ (دفتر علوم) بنویسد یا تصویر آن را نقاشی کند.
طرح پیشنهادی من: یک خودروی سبک با بدنهی بطری پلاستیکی میسازم. دو نی را به صورت کاملاً موازی در زیر بدنه میچسبانم و دو سیخ چوبی را از داخل آنها عبور میدهم. چهار درِ بطری هماندازه را به انتهای سیخها وصل میکنم تا چرخها تشکیل شوند. خودرو باید سبک، متقارن و محکم باشد و چرخها بدون تماس با بدنه آزادانه بچرخند.
۲- با همفکری یکدیگر، طرحهای پیشنهادی اعضای گروه را بررسی و از میان آنها طرحی را که مناسبتر است، انتخاب کنید. توجه داشته باشید این طرح میتواند ترکیبی از طرح اعضای گروه باشد.
طرح پیشنهادی گروه شما ـ نمونه پاسخ: گروه ما خودرویی با بدنهی سبک و محکم، چهار چرخ کاملاً هماندازه و دو محور موازی انتخاب میکند. برای کاهش اصطکاک، محورهای چوبی را از داخل دو نی عبور میدهیم. بدنه را متقارن میسازیم تا وزن خودرو در دو طرف تقریباً یکسان باشد و هنگام حرکت به یک سمت منحرف نشود.
۳- خودروی خود را با استفاده از ابزار و موادی که در اختیار دارید، بسازید و برای آن یک نام انتخاب کنید.
نمونه پاسخ: خودرو را طبق طرح میسازیم و نام آن را «تیزرو» میگذاریم.
۴- خودرویی را که ساختهاید روی یک سطح شیبدار قرار دهید و رهایش کنید. مشاهدات خود را در جدول زیر بنویسید.
توجه: اعداد جدول نمونه پاسخ هستند. نتیجهی واقعی به جنس خودرو، ارتفاع سطح شیبدار، میزان اصطکاک، اندازهی چرخها و دقت ساخت بستگی دارد.
۵- بهبود ویژگیهای خودرو: ویژگیهای خودروی خود را در گروه بررسی کنید و تصمیم بگیرید برای اینکه خودروی شما مسافت طولانیتری را روی خط مستقیم بپیماید و همچنان استحکام خود را حفظ کند، چه تغییراتی در آن میدهید؟
تغییرات پیشنهادی گروه ما برای بهبود ویژگیهای خودروی نمونهی ۱:
۱- محورهای چرخ را کاملاً موازی قرار میدهیم تا خودرو منحرف نشود.
۲- از چهار چرخ هماندازه، گرد و هممرکز استفاده میکنیم.
۳- از نی به عنوان محل عبور محور استفاده میکنیم تا محور آزادانهتر بچرخد و اصطکاک کمتر شود.
۴- فاصلهی چرخها از بدنه را طوری تنظیم میکنیم که هنگام حرکت به بدنه ساییده نشوند.
۵- بدنه را تا حد امکان سبک و متقارن میکنیم.
۶- محل اتصال چرخها و محورها را محکمتر میکنیم تا استحکام خودرو کاهش پیدا نکند.
۷- بخش جلوی خودرو را جمعوجورتر میسازیم تا مقاومت هوا کمتر شود.
۱- محورهای چرخ را کاملاً موازی قرار میدهیم تا خودرو منحرف نشود.
۲- از چهار چرخ هماندازه، گرد و هممرکز استفاده میکنیم.
۳- از نی به عنوان محل عبور محور استفاده میکنیم تا محور آزادانهتر بچرخد و اصطکاک کمتر شود.
۴- فاصلهی چرخها از بدنه را طوری تنظیم میکنیم که هنگام حرکت به بدنه ساییده نشوند.
۵- بدنه را تا حد امکان سبک و متقارن میکنیم.
۶- محل اتصال چرخها و محورها را محکمتر میکنیم تا استحکام خودرو کاهش پیدا نکند.
۷- بخش جلوی خودرو را جمعوجورتر میسازیم تا مقاومت هوا کمتر شود.
۶- با توجه به تغییرات پیشنهادی خود، خودروی نمونهی ۲ را بسازید و با انجام آزمایش، عملکرد آن را مشاهده و یادداشت کنید. آیا عملکرد آن بهبود یافته است؟
پاسخ: بله. پس از صاف و موازی کردن محورهای چرخ، استفاده از چرخهای هماندازه، کاهش اصطکاک و متعادل کردن بدنه، خودروی نمونهی ۲ مسیر مستقیمتری طی کرد، مسافت بیشتری پیمود و همچنان استحکام مناسبی داشت.
جواب کاوشگری صفحه ۶۴ علوم ششم
با توجه به دانش، تجربیات و نتایجی که به دست آوردهاید و با بهکارگیری وسایل مناسب و جدید، دربارهی اینکه «چگونه میتوانید خودرویی بسازید که با استفاده از انرژی الکتریکی حرکت کند و تا آنجا که ممکن است، مسافت طولانیتری را روی خط مستقیم حرکت کند» کاوش کنید.
وسایل پیشنهادی: بدنهی سبک، چهار چرخ هماندازه، دو محور، نی یا نگهدارندهی محور، آرمیچر یا موتور الکتریکی کوچک، باتری کمولتاژ مناسب موتور، سیم رابط، کلید ساده و وسایل اتصال. بخش الکتریکی با راهنمایی معلّم انجام شود.
طرح پیشنهادی:
۱- بدنهای سبک و متقارن میسازیم و چهار چرخ هماندازه روی محورهای موازی قرار میدهیم.
۲- موتور الکتریکی کوچک را به بدنه محکم میکنیم.
۳- حرکت موتور را به یکی از محورهای چرخ منتقل میکنیم تا با روشن شدن موتور، چرخها بچرخند.
۴- باتری و موتور را با سیم و کلید ساده به هم وصل میکنیم.
۵- باتری را نزدیک مرکز خودرو قرار میدهیم تا وزن در دو طرف خودرو متعادل باشد.
۶- خودرو را روی سطح صاف آزمایش میکنیم و میزان حرکت مستقیم و مسافت طیشده را ثبت میکنیم.
۷- اگر خودرو منحرف شود، محور و چرخها را تنظیم میکنیم و اگر مسافت کمی طی کند، اصطکاک چرخها و وزن اضافی بدنه را کاهش میدهیم.
۱- بدنهای سبک و متقارن میسازیم و چهار چرخ هماندازه روی محورهای موازی قرار میدهیم.
۲- موتور الکتریکی کوچک را به بدنه محکم میکنیم.
۳- حرکت موتور را به یکی از محورهای چرخ منتقل میکنیم تا با روشن شدن موتور، چرخها بچرخند.
۴- باتری و موتور را با سیم و کلید ساده به هم وصل میکنیم.
۵- باتری را نزدیک مرکز خودرو قرار میدهیم تا وزن در دو طرف خودرو متعادل باشد.
۶- خودرو را روی سطح صاف آزمایش میکنیم و میزان حرکت مستقیم و مسافت طیشده را ثبت میکنیم.
۷- اگر خودرو منحرف شود، محور و چرخها را تنظیم میکنیم و اگر مسافت کمی طی کند، اصطکاک چرخها و وزن اضافی بدنه را کاهش میدهیم.
توجه: این جدول نیز نمونه پاسخ است و دانشآموز باید نتیجهی واقعی خودروی ساختهشدهی خود را ثبت کند.
جواب فعالیت صفحه ۶۴ علوم ششم
با راهنمایی معلّم خود، مسابقهای بین خودروهای ساخته شده برگزار کنید. میتوانید از اولیای خود و نیز دانشآموزان کلاسهای دیگر برای تماشای این مسابقه دعوت کنید. همچنین با تهیهی عکس و فیلم، گزارشی از مسابقهی امسال را آماده و در مدرسه نگهداری کنید.
نمونه گزارش: مسابقهی خودروهای دستساز کلاس برگزار شد. خودروها از نظر حرکت روی خط مستقیم، مسافت طیشده و استحکام با یکدیگر مقایسه شدند. خودروی گروه ما پس از اصلاح محورهای چرخ و کاهش اصطکاک، نسبت به نمونهی اولیه مسیر مستقیمتری را طی کرد و مسافت بیشتری پیمود. در پایان، نتایج گروهها با هم مقایسه شد و دربارهی عواملی که باعث بهتر شدن عملکرد خودروها شده بود گفتوگو کردیم. از مراحل ساخت و مسابقه نیز عکس و فیلم تهیه شد.
نکتهی مهم درس: ساخت یک وسیله با اولین طرح پایان نمییابد. مهندسان پس از ساخت نمونهی اولیه، آن را آزمایش میکنند، نقاط ضعف را پیدا میکنند، تغییراتی پیشنهاد میدهند و نمونهی بهتر میسازند. این فرایند «طراحی، ساخت، آزمایش و بهبود» یکی از مهمترین بخشهای فعالیت مهندسی است.
جمعبندی کوتاه درس هشتم علوم ششم: خودروهای گوناگون براساس نیازهای متفاوت ساخته میشوند و شکل، اندازه، تعداد و نوع چرخهای آنها با کاربردشان ارتباط دارد. در طراحی یک خودروی دستساز باید به استحکام بدنه، تقارن، اندازهی چرخها، صاف بودن محور، اصطکاک و حرکت روی خط مستقیم توجه کنیم. پس از ساخت نمونهی اول، با آزمایش و اندازهگیری میتوان ایرادهای آن را پیدا کرد و نمونهی دوم را بهتر ساخت. همین روش در ساخت خودروی الکتریکی نیز به کار میرود.
بیشتر بخوانید :
