درس 9: کارها آسان میشود 2 (سطح شیبدار، گوه، پیچ، قرقره و چرخ و محور)
صفحه ۶۹ تا ۷۸ کتاب درسی
در خانهی در حال ساختگفتوگوصفحه ۷۰ کتاب درسی
خانوادهی علی از خانهشان که در حال ساخت است بازدید میکنند. برای ساختن این خانه گروهی از افراد مختلف با یکدیگر کار میکنند و هر یک مسئولیت انجام دادن کاری را بر عهده دارد. آنها برای آسانتر شدن کارها از ابزارهای مختلف استفاده میکنند.
یکی از کارگران یک فرغون پر از خاک را با استفاده از تختهای بالا میبرد. طرز قرار گرفتن تخته چگونه کار را برای او آسان میکند؟
سطح شیبدارکاوشگریصفحه ۷۱ کتاب درسی
پرسش: استفاده از سطح شیبدار، نیروی لازم برای بالا بردن اجسام را کاهش میدهد یا افزایش؟
وسایل و موادّ لازم: چند کتاب، تختهی چوبی صاف، کش نازک، مقداری نخ کلفت، کیسهی نایلونی، متر نواری، دفترچه یادداشت و مداد.
- سطح شیبداری درست کنید.
- دو جلد کتاب یا دفتر را درون یک کیسهی نایلونی قرار دهید و مانند شکل به هم ببندید. سپس کش را در محلّ نشاندادهشده به نخ گره بزنید.
- کتابها را با کش بهآرامی تا ارتفاع معیّنی از سطح زمین بالا ببرید و طول کش را اندازه بگیرید.
- کتابها را پایین سطح شیبدار قرار دهید و با استفاده از کش آنها را بهآرامی روی سطح شیبدار بالا ببرید و طول کش را اندازه بگیرید.
- آزمایش را دو بار دیگر تکرار کنید و نتیجهی مشاهدههای خود را در جدول بنویسید.
| نحوهی حرکت کتابها | بار اوّل | بار دوم | بار سوم |
|---|---|---|---|
| بهطور عمودی | … | … | … |
| روی سطح شیبدار | … | … | … |
الف) در کدام حالت طول کش کمتر است و در کدام حالت نیروی بیشتری لازم است؟
پاسخ: طول کش روی سطح شیبدار کمتر است؛ پس بالا بردن بهطور عمودی نیروی بیشتری میخواهد. کش اینجا نیروسنجِ شماست.
ب) پیشبینی کنید اگر ارتفاع سطح شیبدار را تغییر دهیم، طول کش چه تغییری میکند.
پاسخ: آزمایش را با ارتفاعهای مختلف تکرار کنید و در جدول بنویسید؛ بعد پیشبینی خود را با نتیجه مقایسه کنید.
پ) چرا کف آشپزخانه و حمّام و سطح خیابانها را کمی شیبدار درست میکنند؟
پاسخ: تا آب روی آن نایستد و خودش به سمت پایین جاری شود.
گُوِه چیست؟مقایسه کنیدصفحه ۷۴ کتاب درسی
یک لبهی چاقو نازکتر از لبهی دیگر آن است. به وسایلی که یک لبهی آنها از لبهی دیگرشان نازکتر است، گُوِه میگویند. گُوِهها شبیه سطح شیبدارند امّا کاری که انجام میدهند با سطح شیبدار تفاوت دارد: از گُوِه برای کَندن، بریدن و قطعهقطعه کردن اجسام استفاده میشود، ولی سطح شیبدار برای جابهجا کردن اجسام به کار میرود.
کتاب شش گُوِه را نشان میدهد: تبر، مُغار، گُوِهی نجّاری، میخکش، کاردک و کلنگ.
- یک سیب را بردارید و با چاقو به آن نیرو وارد کنید تا بریده شود.
- یک سیب دیگر را بردارید و با دستهی قاشق به آن نیرو وارد کنید تا بریده شود.
- بریدن سیب را در این دو حالت با هم مقایسه کنید و بگویید در کدام حالت سیب راحتتر و با نیروی کمتری بریده میشود.
شگفتیهای آفرینش: دندانهای پیشِ انسان و جانوران گوشتخوار مانند گُوِه عمل میکنند. این دندانها لبهی تیزی دارند و بریدن غذا را آسانتر میکنند.
پیچفعّالیتصفحه ۷۵ کتاب درسی
پیچها در زندگی روزانه کمکهای زیادی به ما میکنند؛ مثلاً با پیچ میتوانیم دو قطعه را به هم وصل کنیم یا جسمی را روی دیوار نصب کنیم.
- درِ یک بطری آب معدنی را که پیچ دارد باز کنید و سپس آن را محکم ببندید.
- درِ یک بطری را که پیچ ندارد باز کنید و سپس آن را محکم ببندید.
- دهانهی بطریها را مشاهده و با هم مقایسه کنید؛ چه تفاوتهایی با هم دارند؟
الف) آیا میتوانیم بگوییم پیچها از سطحهای شیبدار کوچکی درست شدهاند؟
پاسخ: بله. در بدنهی پیچ شیارهایی به شکل مارپیچ وجود دارد و همان مارپیچ، سطح شیبداری است که دور یک میله پیچیده شده.
قرقره و چرخ و محورفعّالیتصفحه ۷۶ کتاب درسی
وقتی کار ساختمانسازی به طبقههای بالا میرسد، با استفاده از سطح شیبدار نمیتوانیم اجسام را تا ارتفاع زیادی بالا ببریم؛ برای این کار از قرقره استفاده میکنیم. کتاب سه کاربرد قرقره را نشان میدهد: برافراشتن پرچم، بالا کشیدن تور ماهیگیری و بالا بردن اجسام سنگین.
چرخ و محور از یک میله و چرخی که با آن میچرخد درست شده است. چرخ و محور در وسیلههای مختلف به کار میرود و در زندگی به ما بسیار کمک میکند.
الف) در گروه خود قرقرهای درست کنید و با آن چند شیء را تا ارتفاعهای گوناگون بالا ببرید.
پاسخ: نتیجهی فعّالیت گروه خود را به کلاس گزارش دهید.
شما در این درس با سطح شیبدار، گُوِه، پیچ، چرخ و محور و قرقرهها آشنا شدید. به این وسایل، ماشین ساده میگویند. انسان از زمانهای گذشته تا امروز با استفاده از این ماشینها کارهایش را آسانتر انجام داده است. در هر گروه، حدّاقل با سه ماشین ساده وسیلهای بسازید و با آن کاری انجام دهید.