درس 10: نیرو، همه جا (2)

نیرو بدون تماسفعّالیتصفحه ۸۶ کتاب درسی

دو سر آهن‌ربا را هر بار مانند شکل‌های کتاب به هم نزدیک کنید و ببینید چه مشاهده می‌کنید. آیا برای اینکه این دو آهن‌ربا به یکدیگر نیرو وارد کنند، باید با هم تماس داشته باشند؟

همان‌طور که آهن‌رباها بدون تماس به هم نیرو وارد می‌کنند و یکدیگر را جذب یا دفع می‌کنند، کره‌ی زمین نیز بدون تماس با اجسام به همه چیز نیرو وارد می‌کند و آن‌ها را به سمت خود می‌کشد. به این نیرو، نیروی کشش زمین (جاذبه‌ی زمین) می‌گویند.

1. الف) چه نیرویی توپ را به طرف زمین می‌کشد؟

   پاسخ: نیروی کشش زمین. زمین برای کشیدن توپ لازم نیست به آن دست بزند.

نیروی کشش زمین

نیرویی که زمین بدون تماس به همه چیز وارد می‌کند و آن‌ها را به سمت خود می‌کشد؛ به آن جاذبه‌ی زمین هم می‌گویند

کشش زمین به ما کمک می‌کندصفحه ۸۷ کتاب درسی

1. الف) از نیروی کشش زمین در چه کارهایی کمک می‌گیریم؟

   پاسخ: سُرسُره‌بازی، پایین آمدن آب از شیر و از ناودان، ریختن آرد از الک، جاری شدن آب در جوی، و سرازیر شدن آب رودخانه از کوه به دشت.

2. ب) کدام پیکان جهت نیروی کشش زمین را نشان می‌دهد؟

   پاسخ: پیکانی که به سمت پایین، یعنی به سمت مرکز زمین است — در هر تصویری و در هر جای زمین.

زمین کدام اجسام را با نیروی بیشتری می‌کشد؟آزمایشصفحه ۸۸ کتاب درسی

وسایل لازم: فنر یا کش، ترازو، خط‌کش (متر)، گیره‌ی کاغذ، مقداری نخ و اجسام مختلف — کتاب سه چیز را نام می‌برد: سیب، بطری نیم‌لیتری آب و توپ تنیس.

1. ۱این اجسام را در دست بگیرید و سنگینی آن‌ها را با هم مقایسه کنید.
2. ۲جرم هر کدام از اجسام را با ترازو اندازه بگیرید و یادداشت کنید.
3. ۳اجسام را به فنر یا کش وصل کنید و بعد از کشیده شدن فنر یا کش، طول آن را اندازه بگیرید و در جدول بنویسید.

1. الف) در این آزمایش چه نیرویی اجسام را به سمت پایین می‌کشد و جهت آن به کدام سمت است؟

   پاسخ: نیروی کشش زمین، رو به پایین. این نیرو از طرف کره‌ی زمین وارد می‌شود.

2. ب) از این آزمایش چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟

   پاسخ: دو ستون جدول را کنار هم بگذارید: هر جسمی که جرم بیشتری داشت، فنر را بیشتر کشید. یعنی زمین اجسامِ با جرم بیشتر را با نیروی بیشتری می‌کشد.

اگر نیرو کافی نباشد!شگفتی‌های آفرینشصفحه ۸۹ کتاب درسی

برای انجام دادن بعضی کارها به نیروی کمی نیاز داریم. شما به‌راحتی می‌توانید یک لیوان آب را بلند کنید، امّا برای بلند کردن یک گلدان سنگین نیروی زیادی لازم دارید.

1. الف) برای کارهایی که نیروی ما برای انجام دادنشان کافی نیست، چه باید کرد؟

   پاسخ: یا باید نیروی بیشتری آورد — مثلاً چند نفر با هم — یا از وسیله‌ای کمک گرفت. صفحه‌های بعد سراغ همان وسیله می‌روند.

2. ب) اگر نیروی کشش زمین نبود، در انجام دادن کارها با چه مشکل‌هایی روبه‌رو می‌شدیم؟

   پاسخ: هیچ چیز سرِ جایش نمی‌ماند: نه می‌شد آب را در لیوان ریخت، نه راه رفت، نه چیزی را روی میز گذاشت. همان نیرویی که کار را سخت می‌کند، زندگی را ممکن می‌کند.

تنه‌ی درخت در جوی آبصفحه ۹۰ کتاب درسی

تنه‌ی درخت در جوی آب، مانع جاری شدن آب رودخانه به مزرعه شده بود. پدر علی چگونه توانست تنه‌ی سنگین درخت را جابه‌جا کند؟

حدس خود را بگویید و بعد آزمایش صفحه‌ی بعد را انجام دهید.

تخته، تکیه‌گاه و وزنهآزمایشصفحه ۹۱ کتاب درسی

وسایل لازم: یک تخته‌ی یک‌متری، وزنه (سنگ) و تکیه‌گاه.

1. ۱مانند شکل، تخته را روی تکیه‌گاه قرار دهید.
2. ۲وزنه را یک بار با دست بلند کنید و بار دیگر آن را به کمک تخته و تکیه‌گاه بلند کنید. بلند کردن وزنه در کدام حالت آسان‌تر است؟
3. ۳بدون اینکه محلّ تکیه‌گاه و وزنه را تغییر دهید، دست خود را کم‌کم به تکیه‌گاه نزدیک کنید و هر بار وزنه را بلند کنید. نیرویی که به کار می‌برید چه تغییری می‌کند؟
4. ۴بدون اینکه محلّ تکیه‌گاه و دست خود را تغییر دهید، وزنه را کم‌کم به تکیه‌گاه نزدیک کنید و هر بار با کمک تخته وزنه را بلند کنید. نیرویی که به کار می‌برید چه تغییری می‌کند؟

1. الف) چه نتیجه‌ای از این آزمایش می‌گیرید؟

   پاسخ: بلند کردن با تخته آسان‌تر از بلند کردن با دست است. هرچه دست به تکیه‌گاه نزدیک‌تر شود کار سخت‌تر می‌شود، و هرچه وزنه به تکیه‌گاه نزدیک‌تر شود کار آسان‌تر. مشاهده‌های خودتان را یادداشت کنید.

اهرمصفحه ۹۲ کتاب درسی

به تخته، میله یا هر وسیله‌ای که با آن و به کمک تکیه‌گاه جسمی را بلند می‌کنید، اهرم می‌نامند. به کمک اهرم می‌توانیم چیزهای سنگین را جابه‌جا یا بلند کنیم.

اهرم‌ها کاربردهای گوناگونی در زندگی ما دارند: قیچی، انبردست، فرغون، دَربازکن و حتّی دسته‌ی در.

اهرم

تخته یا میله‌ای که با کمک یک تکیه‌گاه، بلند کردن جسم سنگین را آسان می‌کند

تکیه‌گاه

نقطه‌ای که اهرم روی آن می‌چرخد