جواب درس ۸ علوم پنجم؛ پاسخ کارها آسان می شود (۱) – صفحه ۶۴ تا ۶۸

پاسخ: چون نوید سنگین‌تر است، می‌تواند به تکیه‌گاه الاکلنگ نزدیک‌تر بنشیند یا فراز که سبک‌تر است، دورتر از تکیه‌گاه قرار بگیرد تا دو طرف الاکلنگ بهتر به تعادل برسند.

پاسخ: نوید که سنگین‌تر است باید نزدیک‌تر به تکیه‌گاه و فراز که سبک‌تر است باید دورتر از تکیه‌گاه بنشیند.

وسایل و مواد لازم: دو لیوان یک‌بار مصرف، خط‌کش به طول ۵۰ سانتی‌متر، دو عروسک با جرم‌های مختلف و پاک‌کن

پاسخ: طرفی از خط‌کش که عروسک سنگین‌تر در آن قرار دارد، پایین می‌رود و طرف عروسک سبک‌تر بالا می‌آید.

پاسخ: هرچه لیوان سنگین‌تر را از تکیه‌گاه دورتر می‌کنیم، اثر آن بیشتر می‌شود و سمت لیوان سنگین‌تر پایین‌تر می‌رود.

مشاهده: با نزدیک کردن لیوان سنگین به تکیه‌گاه، اثر وزن آن کمتر می‌شود. در فاصله‌ای مناسب دو طرف می‌توانند به تعادل برسند و اگر لیوان سنگین را باز هم نزدیک‌تر کنیم، ممکن است سمت آن بالاتر قرار گیرد.

مرحله	فاصله‌ی لیوان سبک از تکیه‌گاه	فاصله‌ی لیوان سنگین از تکیه‌گاه	وضعیت خط‌کش
۱	۱۵ سانتی‌متر	۱۵ سانتی‌متر	سمت لیوان سنگین پایین‌تر است.
۲	۱۵ سانتی‌متر	۲۰ سانتی‌متر	سمت لیوان سنگین بیشتر پایین می‌رود.
۳	۱۵ سانتی‌متر	حدود ۱۰ سانتی‌متر	سمت لیوان سنگین بالا می‌آید.

توجه: عددهای مرحله‌های ۲ و ۳ نمونه پاسخ هستند. فاصله‌ی دقیق به اختلاف جرم دو عروسک بستگی دارد. نکته‌ی اصلی این است که با نزدیک شدن جسم سنگین‌تر به تکیه‌گاه، بلند کردن آن آسان‌تر می‌شود.

پاسخ: نوید که سنگین‌تر است باید به تکیه‌گاه نزدیک‌تر بنشیند تا فراز و نوید بتوانند راحت‌تر با الاکلنگ بازی کنند.

پاسخ: محل تکیه‌گاه، جرم عروسک‌ها و فاصله‌ی لیوان سبک از تکیه‌گاه را ثابت نگه داشتیم و فاصله‌ی لیوان سنگین از تکیه‌گاه را تغییر دادیم.

پاسخ پیشنهادی:
پرسش: اگر محل نشستن نوید ثابت باشد، فراز کجا بنشیند تا الاکلنگ متعادل شود؟

پیش‌بینی: چون فراز سبک‌تر است، باید از تکیه‌گاه دورتر شود.

روش آزمایش: محل لیوان سنگین‌تر را ثابت نگه می‌داریم و لیوان سبک‌تر را کم‌کم از تکیه‌گاه دور می‌کنیم و وضعیت خط‌کش را مشاهده می‌کنیم.

مشاهده: با دور شدن لیوان سبک‌تر از تکیه‌گاه، آن سمت اثر بیشتری پیدا می‌کند و خط‌کش به تعادل نزدیک می‌شود.

نتیجه: اگر نوید محل خود را تغییر ندهد، فراز باید دورتر از تکیه‌گاه بنشیند تا بتوانند به بازی ادامه دهند.

یاد بگیریم: الاکلنگ یک اهرم است. هر اهرم یک میله و یک تکیه‌گاه دارد. در یک اهرم، هرچه جسم به تکیه‌گاه نزدیک‌تر باشد، برای بلند کردن آن به نیروی کمتری نیاز داریم.

وسایل و مواد لازم: دو لیوان یک‌بار مصرف، دفتر یادداشت و مداد، پاک‌کن، خط‌کش ۵۰ سانتی‌متری و یک بسته گیره‌ی کاغذ

لیوان سمت راست		لیوان سمت چپ
فاصله تا تکیه‌گاه	تعداد گیره‌ها	فاصله تا تکیه‌گاه	تعداد گیره‌ها
۱۵ سانتی‌متر	۴	۱۵ سانتی‌متر	۴

نتیجه: وقتی دو لیوان در فاصله‌ی مساوی از تکیه‌گاه باشند، برای تعادل باید جرم دو طرف نیز تقریباً یکسان باشد؛ بنابراین در این نمونه، در هر طرف ۴ گیره قرار می‌گیرد.

پاسخ: اگر تعداد گیره‌های یک لیوان از ۴ به ۸ گیره برسد، سمت همان لیوان سنگین‌تر می‌شود و پایین می‌رود؛ در نتیجه تعادل خط‌کش به هم می‌خورد.

پاسخ: می‌توانیم:
۱- لیوانی را که ۸ گیره دارد به تکیه‌گاه نزدیک‌تر کنیم.
۲- به لیوان سبک‌تر گیره اضافه کنیم تا جرم دو طرف برابر شود.
۳- در صورت وجود فضای کافی، لیوان سبک‌تر را از تکیه‌گاه دورتر کنیم.

برای نمونه اگر یک طرف ۸ گیره در فاصله‌ی حدود ۷/۵ سانتی‌متری و طرف دیگر ۴ گیره در فاصله‌ی ۱۵ سانتی‌متری باشد، خط‌کش می‌تواند تقریباً به تعادل برسد.

پاسخ: برای برقراری تعادل، هرچه تعداد گیره‌ها و در نتیجه جرم یک طرف بیشتر باشد، آن طرف باید به تکیه‌گاه نزدیک‌تر شود. برعکس، جسم سبک‌تر باید در فاصله‌ی بیشتری از تکیه‌گاه قرار گیرد.

وسایل و مواد لازم: دو لیوان یک‌بار مصرف، یک بسته گیره‌ی کاغذ، مدادتراش، پاک‌کن و خط‌کش ۵۰ سانتی‌متری

نمونه پاسخ: برای مثال ممکن است با ۵ گیره‌ی کاغذ خط‌کش به تعادل برسد.

نمونه پاسخ: برای مثال ممکن است برای برقراری تعادل با پاک‌کن به ۱۰ گیره‌ی کاغذ نیاز داشته باشیم.

نمونه پاسخ: اگر برای مدادتراش ۵ گیره لازم باشد:
۵ × ۲ = ۱۰ گرم

اگر برای پاک‌کن ۱۰ گیره لازم باشد:
۱۰ × ۲ = ۲۰ گرم

توجه: تعداد گیره‌ها و جرم‌های بالا نمونه پاسخ هستند. نتیجه‌ی واقعی به جرم مدادتراش و پاک‌کنی که در کلاس استفاده می‌کنید بستگی دارد.

پاسخ:

۱- قیچی: برای بریدن کاغذ، پارچه و مواد دیگر به کار می‌رود. تکیه‌گاه قیچی در محل پیچ وسط آن است و اهرم باعث می‌شود با نیروی دست، بریدن آسان‌تر انجام شود.

۲- گردوشکن: برای شکستن پوست سخت گردو استفاده می‌شود. قرار گرفتن گردو میان دسته‌ها باعث می‌شود نیروی دست مؤثرتر شود و پوست گردو راحت‌تر بشکند.

۳- انبردست: برای گرفتن، خم کردن یا بریدن سیم و اجسام مختلف استفاده می‌شود. اهرم باعث می‌شود نیروی دست در قسمت فک‌های انبردست مؤثرتر شود.

۴- منگنه: برای اتصال برگه‌های کاغذ به یکدیگر به کار می‌رود. با فشار دادن دسته‌ی آن، سوزن منگنه با نیروی مناسب وارد کاغذ می‌شود.

۵- موچین: برای گرفتن اجسام کوچک و ظریف استفاده می‌شود و کمک می‌کند اجسام ریز را با دقت بیشتری برداریم.

تکیه‌گاه بین جسم و نیرو	جسم بین تکیه‌گاه و نیرو	نیرو بین جسم و تکیه‌گاه
قیچی انبردست میخ‌کش	گردوشکن فرغون	منگنه موچین

پاسخ: میخ‌کش: در گروهی قرار می‌گیرد که تکیه‌گاه بین جسم و نیرو است.

فرغون: در گروهی قرار می‌گیرد که جسم بین تکیه‌گاه و نیرو است.

بررسی دقیق شکل‌ها:
در فرغون: محور چرخ نقش تکیه‌گاه، بار داخل فرغون نقش جسم و دست‌های فرد روی دسته‌ها محل وارد شدن نیرو هستند.

در میخ‌کش: نقطه‌ای از سر میخ‌کش که به سطح چوب تکیه دارد، تکیه‌گاه است؛ میخ همان جسم و نیروی دست به دسته‌ی میخ‌کش، نیرو است.

نکته‌ی مهم درس: هر اهرم سه بخش اصلی دارد: تکیه‌گاه، محل قرار گرفتن جسم و محل وارد شدن نیرو. با تغییر جای این سه قسمت، نوع اهرم نیز تغییر می‌کند.

جمع‌بندی کوتاه درس: اهرم یکی از ماشین‌های ساده است و به ما کمک می‌کند کارها را آسان‌تر انجام دهیم. در اهرم‌ها، فاصله‌ی جسم و نیرو از تکیه‌گاه اهمیت زیادی دارد. هرچه جسم سنگین‌تر به تکیه‌گاه نزدیک‌تر باشد، بلند کردن آن به نیروی کمتری نیاز دارد. اهرم‌ها در بسیاری از وسایل روزمره مانند الاکلنگ، قیچی، انبردست، گردوشکن، منگنه، موچین، فرغون و میخ‌کش به کار رفته‌اند.