مطالب درسی
جواب درس ۹ علوم ششم؛ پاسخ سفر انرژی – صفحه ۶۶ تا ۷۲
جواب کامل درس ۹ علوم ششم - سفر انرژی؛ پاسخ آزمایش کنید، گفتوگو، فکر کنید، کاوشگری و فعالیتهای صفحات ۶۶ تا ۷۲.
در درس نهم علوم ششم با عنوان «سفر انرژی» با شکلهای مختلف انرژی و تبدیل آنها به یکدیگر آشنا میشویم. در این درس بررسی میکنیم انرژی چگونه در مواد غذایی، سوختها، باتریها، اجسام قرارگرفته در ارتفاع و فنرهای کشیده یا فشرده ذخیره میشود و چگونه از شکلی به شکل دیگر درمیآید. همچنین ارتباط بسیاری از انرژیهای مورد استفادهی ما با خورشید، سفر انرژی در تیر و کمان، کوهنورد، سد و نیروگاه برقآبی و روش اندازهگیری انرژی را بررسی میکنیم. در ادامه پاسخ کامل سؤالها، آزمایشها، گفتوگوها، فکر کنیدها، کاوشگریها و علم و زندگی صفحات ۶۶ تا ۷۲ علوم ششم را به ترتیب کتاب میخوانید.
جواب سوال بالای صفحه ۶۶ علوم ششم
ما در زندگی روزمره، کلمهی انرژی را در گفتهها و نوشتههای خود به کار میبریم. شما چه مواقعی کلمهی انرژی را به کار میبرید؟ برای چه کارهایی به انرژی نیاز دارید؟
پاسخ: برای انجام هر کاری به انرژی نیاز داریم؛ برای مثال راه رفتن، دویدن، ورزش کردن، درس خواندن، بلند کردن اجسام، گرم کردن خانه، روشن کردن لامپ، حرکت خودرو و کار کردن وسایل برقی همگی به انرژی نیاز دارند. وقتی خسته یا گرسنه هستیم نیز میگوییم انرژی کافی برای انجام فعالیت نداریم.
جواب آزمایش کنید صفحه ۶۶ علوم ششم
فعالیتهای زیر را انجام دهید و بگویید در هر مورد، چه شکلی از انرژی به شکل دیگر تبدیل میشود؟
۱- دستهای خود را به هم مالش دهید تا احساس گرم شدن کنید.
پاسخ: انرژی حرکتی دستها به انرژی گرمایی تبدیل میشود.
۲- با مداد بر لبهی لیوان ضربه بزنید تا صدا تولید شود.
پاسخ: انرژی حرکتی به انرژی صوتی تبدیل میشود.
۳- توپی را مطابق شکل پرتاب کنید تا با اسباببازیها برخورد کند و آنها را به حرکت درآورد.
پاسخ: بخشی از انرژی حرکتی توپ به انرژی حرکتی اسباببازیها منتقل میشود.
۴- بر روی طبل پلاستیکی چند دانه برنج بریزید و سپس در نزدیکی پوستهی طبل صدای محکمی ایجاد کنید.
پاسخ: انرژی صوتی به انرژی حرکتی تبدیل میشود. امواج صوتی پوستهی طبل را میلرزانند و دانههای برنج به حرکت درمیآیند.
۵- مارپیچ کاغذی را بالای منبع گرما (شوفاژ یا بخاری) بگیرید تا به چرخش درآید.
پاسخ: انرژی گرمایی به انرژی حرکتی تبدیل میشود و حرکت هوای گرم باعث چرخش مارپیچ میشود.
هشدار کتاب: مارپیچ کاغذی را روی شعلهی مستقیم قرار ندهید.
جواب سوالات صفحه ۶۷ علوم ششم
مشاهده کردید که انرژی به شکلهای گوناگون مانند انرژی حرکتی، گرمایی، نورانی، صوتی و … دیده میشود و میتواند از شکلی به شکل دیگر تبدیل شود. شما چه شکلهای دیگری را از انرژی میشناسید؟
پاسخ: انرژی الکتریکی، شیمیایی، انرژی ذخیرهشده در اجسام قرارگرفته در ارتفاع و انرژی ذخیرهشده در فنر از شکلهای دیگری هستند که در زندگی با آنها روبهرو میشویم.
در زندگی روزمره از کدام شکلهای انرژی بیشتر استفاده میکنید؟
پاسخ: بیشتر از انرژیهای شیمیایی مواد غذایی و سوختها، الکتریکی، حرکتی، گرمایی و نورانی استفاده میکنیم.
حتماً تا به حال تجربه کردهاید وقتی گرسنه هستید، خوردن مقداری مواد خوراکی مانند کشمش یا خرما میتواند به بدن شما انرژی برساند. آیا در این مواد انرژی ذخیره شده است؟
پاسخ: بله؛ در مواد غذایی انرژی شیمیایی ذخیره شده است و بدن با استفاده از این انرژی فعالیتهای خود را انجام میدهد.
انرژی مواد خوراکی از کجا به دست میآید؟
پاسخ: سرچشمهی اصلی انرژی بیشتر مواد غذایی نور خورشید است. گیاهان با استفاده از نور خورشید غذا میسازند و بخشی از انرژی نورانی خورشید را در مواد غذایی ذخیره میکنند. جانوران و انسانها نیز مستقیم یا غیرمستقیم این انرژی را از گیاهان دریافت میکنند.
با توجه به شکل، انرژی آب، باد و سوختها چه ارتباطی با انرژی خورشید دارند؟
پاسخ بر اساس شکل کتاب:
۱- انرژی آب: گرمای خورشید باعث تبخیر آب میشود. بخار آب پس از تشکیل ابر به صورت باران یا برف به زمین برمیگردد و آب در ارتفاعات و پشت سدها ذخیره میشود. بنابراین بخشی از انرژی آب به طور غیرمستقیم از خورشید سرچشمه میگیرد.
۲- انرژی باد: خورشید بخشهای مختلف سطح زمین را به یک اندازه گرم نمیکند. این تفاوت دما موجب حرکت هوا و ایجاد باد میشود.
۳- انرژی چوب و سوختهای فسیلی: گیاهان با استفاده از نور خورشید غذا میسازند و انرژی را در خود ذخیره میکنند. چوب مستقیماً از گیاهان به دست میآید و سوختهای فسیلی نیز در زمانهای بسیار طولانی از بقایای جانداران گذشته تشکیل شدهاند؛ بنابراین انرژی ذخیرهشده در آنها نیز در اصل با انرژی خورشید ارتباط دارد.
جواب گفت و گو صفحه ۶۷ علوم ششم
نور خورشید چگونه به ایجاد ابر، باد و باران کمک میکند؟
پاسخ: نور خورشید آبهای سطح زمین را گرم میکند و باعث تبخیر آنها میشود. بخار آب بالا میرود، سرد و متراکم میشود و ابر تشکیل میدهد و در شرایط مناسب باران یا برف میبارد. همچنین گرم شدن نابرابر سطح زمین باعث اختلاف دما و فشار هوا و در نتیجه ایجاد باد میشود.
بسیاری از دانشمندان معتقدند منبع اصلی بیشتر انرژیهایی که ما در زندگی مصرف میکنیم، نور خورشید است. شما در این مورد چه فکر میکنید؟ دلایل خود را در گروه بیان کنید.
پاسخ: این نظر دربارهی بسیاری از انرژیهای مورد استفادهی ما درست است؛ زیرا غذا، چوب و سوختهای فسیلی با انرژی خورشید ارتباط دارند و خورشید در ایجاد باد و چرخهی آب نیز نقش اصلی دارد. به همین دلیل بسیاری از شکلهای انرژی که روزانه استفاده میکنیم، مستقیم یا غیرمستقیم به خورشید مربوط میشوند.
جواب فکر کنید صفحه ۶۸ علوم ششم
آیا وسیلههایی را میشناسید که به کمک باتری کار کنند؟ وقتی چراغقوه یا اسباببازی متحرک را به کار میاندازید، انرژی ذخیرهشده در باتری به چه شکلهایی از انرژی تبدیل میشود؟
پاسخ: وسایلی مانند چراغقوه، ساعت، کنترل تلویزیون، اسباببازی، رادیو و برخی وسایل قابل حمل با باتری کار میکنند.
در چراغقوه، انرژی ذخیرهشده در باتری ابتدا به انرژی الکتریکی و سپس بیشتر به نورانی و مقداری گرمایی تبدیل میشود.
در اسباببازی متحرک، انرژی باتری به انرژی الکتریکی و سپس به حرکتی و گاهی صوتی، نورانی و گرمایی تبدیل میشود.
جواب کاوشگری صفحه ۶۸ علوم ششم
وسایل و مواد مورد نیاز: قطعهی پلاستیکی، وزنه، تکیهگاه و خطکش
۱- با استفاده از یک خطکش و تکیهگاه، اهرمی بسازید.
۲- یک قطعهی پلاستیکی را مطابق شکل روی لبهی خطکش قرار دهید، سپس وزنه را از فاصلهی ۱۵ سانتیمتری بر روی لبهی دیگر خطکش رها کنید، چه مشاهده میکنید؟
پاسخ: وزنه پس از رها شدن به خطکش برخورد میکند و باعث حرکت آن میشود؛ در نتیجه قطعهی پلاستیکی از روی لبهی دیگر خطکش به سمت بالا پرتاب میشود.
۳- بار دیگر وزنه را از ارتفاع ۲۵ و ۳۵ سانتیمتری رها کنید، چه تغییری مشاهده میکنید؟
پاسخ: هرچه وزنه از ارتفاع بیشتری رها شود، قطعهی پلاستیکی با شدت بیشتری به سمت بالا پرتاب میشود و معمولاً ارتفاع بیشتری میگیرد.
۴- در کدام حالت، قطعهی پلاستیکی بیشتر به هوا پرتاب میشود؟
پاسخ: وقتی وزنه از ارتفاع ۳۵ سانتیمتری رها شود.
آیا میتوان گفت هرچه ارتفاع جسم رهاشده از سطح زمین بیشتر باشد، انرژی ذخیرهشده در آن بیشتر است؟
پاسخ: بله؛ اگر جرم جسم یکسان باشد، هرچه جسم در ارتفاع بیشتری قرار داشته باشد، انرژی ذخیرهشدهی بیشتری به علت موقعیت خود نسبت به زمین دارد.
جواب کاوشگری صفحه ۶۹ علوم ششم
وسایل و مواد مورد نیاز: وزنه، فنر و خطکش
۱- مطابق شکل فنری را از تکیهگاهی آویزان کنید و کنار آن یک خطکش بچسبانید.
۲- وزنهی کوچکی را از انتهای فنر آویزان کنید و محل توقف وزنه را مشخص کنید.
۳- وزنه را به اندازهی ۲ سانتیمتر به طرف پایین بکشید و سپس رها کنید. وزنه تا چه ارتفاعی بالا میرود؟
نمونه پاسخ: وزنه پس از رها شدن به سمت بالا حرکت میکند. در شرایط مناسب، میتواند تقریباً تا همان مقدار در طرف دیگر محل تعادل بالا برود؛ یعنی نزدیک ۲ سانتیمتر. در آزمایش واقعی به علت اصطکاک و اتلاف انرژی ممکن است مقدار آن کمی کمتر باشد.
۴- آزمایش را با کشیدن وزنه به اندازهی ۳ سانتیمتر، ۴ سانتیمتر و … تکرار کرده و هر بار ارتفاعی را که جسم بالا میرود اندازهگیری و یادداشت کنید.
توجه: مقادیر بالا نمونه هستند. دانشآموز باید مقدار واقعی را در آزمایش خود اندازه بگیرد و ممکن است به علت اصطکاک و شرایط فنر، اندازهها دقیقاً برابر نباشند.
در کدام حالت، انرژی ذخیرهشده در مجموعهی جسم و فنر بیشتر است؟
پاسخ: در حالتی که فنر را بیشتر میکشیم، انرژی بیشتری در مجموعهی جسم و فنر ذخیره میشود.
نتیجهی کاوش خود را در یک یا چند سطر بنویسید.
پاسخ: فنر وقتی کشیده یا فشرده میشود، میتواند انرژی ذخیره کند. هرچه تغییر طول فنر در محدودهی مناسب آن بیشتر باشد، انرژی بیشتری ذخیره میشود و پس از رها شدن میتواند جسم را بیشتر به حرکت درآورد.
جواب فکر کنید صفحه ۶۹ علوم ششم
علی خودکاری دارد که درون آن از فنر استفاده شده است؛ این فنر با استفاده از دکمهای که در کنار خودکار قرار گرفته، از حالت فشرده خارج میشود. او فنر خودکار را در حالت فشرده قرار داده و جسمی را مطابق شکل جلوی آن قرار میدهد. اگر دکمه را فشار دهد، چه اتفاقی میافتد؟ پاسخ خود را توضیح دهید.
پاسخ: با فشار دادن دکمه، فنر فشرده آزاد میشود و انرژی ذخیرهشدهی آن به انرژی حرکتی تبدیل میشود. فنر به جسم نیرو وارد میکند و جسم به جلو پرتاب یا جابهجا میشود.
جواب آزمایش کنید صفحه ۷۰ علوم ششم
یک اسباببازی کوکی (فنردار) تهیه و آن را کمی کوک و رها کنید. بار دیگر آن را بیشتر کوک و رها کنید. چه مشاهده میکنید؟
پاسخ: وقتی اسباببازی را بیشتر کوک میکنیم، انرژی بیشتری در فنر آن ذخیره میشود. پس از رها شدن، اسباببازی معمولاً مدت یا مسافت بیشتری حرکت میکند و ممکن است حرکت آن در ابتدا سریعتر باشد.
جواب فکر کنید صفحه ۷۰ علوم ششم
هنگامی که ماشین اسباببازی یا عروسکی را کوک میکنید، انرژی ذخیرهشده در این وسیلهها، به چه انرژیهایی تبدیل میشود؟
پاسخ: پس از رها کردن اسباببازی، انرژی ذخیرهشده در فنر بیشتر به انرژی حرکتی تبدیل میشود و بخشی از آن نیز به صورت انرژی صوتی و گرمایی ظاهر میشود.
جواب گفت و گو صفحه ۷۱ علوم ششم
در گروه خود، سفر انرژی را برای هریک از موارد زیر بیان کنید:
۱- ورزشکاری که تیر و کمان را میکشد و سپس آن را رها میکند.
پاسخ: انرژی شیمیایی غذا در بدن ورزشکار به انرژی ماهیچهای و حرکتی تبدیل میشود. با کشیدن کمان، انرژی در کمان ذخیره میشود و با رها شدن آن، این انرژی به انرژی حرکتی تیر تبدیل میشود.
۲- کوهنوردی که از کوه بالا میرود و سپس با چتر نجات پایین میآید.
پاسخ: هنگام بالا رفتن، انرژی شیمیایی مواد غذایی در بدن به انرژی ماهیچهای تبدیل میشود و با افزایش ارتفاع، انرژی در کوهنورد ذخیره میشود. هنگام پایین آمدن، این انرژی به انرژی حرکتی تبدیل میشود و چتر با افزایش مقاومت هوا، سرعت سقوط را کاهش میدهد.
۳- آبی که پشت سد جمع میشود و سپس توربین برقآبی را میچرخاند و انرژی الکتریکی تولید میشود.
پاسخ: آب پشت سد به دلیل قرار گرفتن در ارتفاع انرژی ذخیرهشده دارد. با سرازیر شدن آب، این انرژی به انرژی حرکتی آب تبدیل میشود؛ آب توربین را میچرخاند و انرژی حرکتی توربین در مولد برق به انرژی الکتریکی تبدیل میشود.
جواب علم و زندگی صفحه ۷۱ علوم ششم
وسیله یا پدیدهای را شناسایی کنید که تبدیل انرژی را نشان دهد. آن را به کلاس بیاورید و به دوستان خود معرفی کنید. آیا میتوانید خودتان وسیلهای با این ویژگی طراحی کنید؟
نمونه پاسخ: میتوان یک موتور کوچک باتریدار و پروانه را معرفی کرد. انرژی ذخیرهشده در باتری ابتدا به انرژی الکتریکی و سپس در موتور به انرژی حرکتی پروانه تبدیل میشود و مقداری انرژی صوتی و گرمایی نیز به وجود میآید.
برای طراحی یک نمونهی ساده میتوان با راهنمایی معلّم، یک باتری کمولتاژ را به موتور کوچک و پروانه متصل کرد و تبدیل انرژی را مشاهده کرد.
جواب فکر کنید صفحه ۷۱ علوم ششم
آیا میتوانید وسیله یا پدیدهای معرفی کنید که در آن دو تبدیل انرژی یا بیشتر انجامپذیر باشد؟
پاسخ: بله؛ در چراغقوهی باتریدار، انرژی شیمیایی ذخیرهشده در باتری ابتدا به انرژی الکتریکی و سپس به انرژی نورانی و گرمایی تبدیل میشود.
تصور کنید که انرژی نتواند از یک شکل به شکل دیگر تغییر یابد. در این صورت چه مشکلاتی در زندگی ما پیش میآید؟
پاسخ: بسیاری از فعالیتهای زندگی ممکن نمیشدند. بدن نمیتوانست انرژی مواد غذایی را برای حرکت و گرم نگه داشتن بدن به کار ببرد، خودروها و دستگاهها کار نمیکردند، لامپ روشن نمیشد و نیروگاهها نمیتوانستند انرژی الکتریکی تولید کنند. در واقع بیشتر فعالیتهای جانداران و وسایل ساختهشدهی انسان به تبدیل انرژی وابسته است.
شگفتیهای آفرینش: در بدن بعضی جانداران نیز تبدیل انرژی رخ میدهد. برای نمونه کرم شبتاب میتواند نور تولید کند و برخی جانوران مانند مارماهی و سفرهماهی میتوانند الکتریسیته تولید کنند.
جواب کاوشگری صفحه ۷۲ علوم ششم
با استفاده از اطلاعاتی که روی بستههای مواد غذایی نوشته شده است، میزان انرژی موجود در آنها را با یکدیگر مقایسه کنید و به کلاس گزارش دهید.
روش درست مقایسه: برای اینکه مقایسه منصفانه باشد، بهتر است انرژی مواد غذایی را برای مقدار یکسان، مثلاً ۱۰۰ گرم مقایسه کنیم؛ زیرا ممکن است اندازهی هر بسته یا هر وعده متفاوت باشد.
توجه: عددهای جدول بالا نمونه هستند و مقدار واقعی باید از روی برچسب همان محصولی که دانشآموز بررسی میکند خوانده شود؛ زیرا مقدار انرژی محصولات مختلف با یکدیگر تفاوت دارد.
نمونه نتیجهگیری: در نمونهی بالا، آجیل و چیپس انرژی بیشتری در مقدار یکسان دارند و برنج پخته انرژی کمتری دارد. برای مقایسهی دقیق باید همیشه به مقدار ماده غذایی که عدد انرژی برای آن نوشته شده است توجه کنیم.
اندازه گیری انرژی صفحه ۷۲ علوم ششم
نکات مهم کتاب:
• انرژی با واحدی به نام ژول (J) اندازهگیری میشود.
• طبق مثال کتاب، برای یک ساعت دویدن حدود ۲۸۰۰ کیلوژول انرژی نیاز است.
• برای یک ساعت پیادهروی آرام حدود ۶۵۰ کیلوژول انرژی نیاز است.
• روی مواد غذایی معمولاً انرژی بر حسب کیلوکالری نوشته میشود.
• هر کیلوکالری به طور تقریبی معادل ۴۰۰۰ ژول است.
• انرژی با واحدی به نام ژول (J) اندازهگیری میشود.
• طبق مثال کتاب، برای یک ساعت دویدن حدود ۲۸۰۰ کیلوژول انرژی نیاز است.
• برای یک ساعت پیادهروی آرام حدود ۶۵۰ کیلوژول انرژی نیاز است.
• روی مواد غذایی معمولاً انرژی بر حسب کیلوکالری نوشته میشود.
• هر کیلوکالری به طور تقریبی معادل ۴۰۰۰ ژول است.
نکتهی مهم درس: انرژی از بین نمیرود، بلکه در بسیاری از پدیدهها و وسایل از شکلی به شکل دیگر تبدیل میشود. همچنین انرژی میتواند در موادی مانند غذا، سوخت و باتری یا در شرایطی مانند قرار گرفتن جسم در ارتفاع و کشیده یا فشرده شدن فنر ذخیره شود.
جمعبندی کوتاه درس نهم علوم ششم: انرژی به شکلهای گوناگون مانند حرکتی، گرمایی، نورانی، صوتی، الکتریکی و شیمیایی دیده میشود و پیوسته میتواند از شکلی به شکل دیگر تبدیل شود. بخش زیادی از انرژی مورد نیاز ما مستقیم یا غیرمستقیم از خورشید سرچشمه میگیرد. اجسام قرارگرفته در ارتفاع و فنرهای کشیده یا فشرده نیز انرژی ذخیره دارند. در زندگی روزانه، سفر انرژی را میتوان در وسایلی مانند چراغقوه، اسباببازی فنردار، تیر و کمان، نیروگاه برقآبی و بسیاری از دستگاههای دیگر مشاهده کرد.
بیشتر بخوانید :
