گام به گام فصل ۸ علوم هفتم

در این نوشته با گام به گام فصل ۸ علوم هفتم در ادامه مطلب همراه شما هستیم.

گام به گام فصل ۸ علوم هفتم

جواب فعالیت صفحه ۶۳ علوم هفتم

به فهرست زیر، جمله‌هایی اضافه کنید که واژه کار در آنها معنای متفاوتی داشته باشد.

من در یک شرکت تولید بازی‌های رایانه‌ای کار می‌کنم.

 کار خوبی کردی به من سر زدی.

 بلند کردن وزنه ۱۶۰ کیلوگرمی کار سختی است.

خواندن کتاب علوم هفتم، کار راحت و شیرینی است

 کار خوبی کردی با من تماس گرفتی!

اینگونه ورزش کردن کار من نیست

جواب فکر کنید صفحه ۶۴ علوم هفتم

در علوم، مفهوم کار را چنان تعریف می‌کنیم که اندازه‌گیری آن ممکن باشد. به نظر شما کار انجام شده در کدام یک از جمله‌های فعالیت صفحه قبل قابل اندازه‌گیری است؟

 جمله آخر

اگر پاسخ مثبت است، چگونه کار انجام شده را اندازه می‌گیرید؟

خیر،کار انجام نمی‌شود زیرا نیرو وارد می‌شود اما جابه‌جایی صورت نمی‌گیرد.(بدون جابه‌جایی کار صورت نمی‌گیرد.) همچنین اندازه کار انجام شده به نیرویی که برای انجام آن کار صرف شده و مقدار جابه‌جایی جسم بستگی دارد. با اندازه‌گیری این دو مقدار و ضرب آنها مقدار کار انجام شده را به دست می‌آوریم.

جواب آزمایش کنید صفحه ۶۴ علوم هفتم

وسایل و مواد: نیروسنج، متر یا خط‌کش و دو قطعه چوب (یا آجر)

روش آزمایش
۱- نیروسنج را به یکی از چوب‌ها وصل کنید که روی سطح افقی یک میز قرار دارد. (شکل الف)

۲- چوب را به آرامی توسط نیروسنج بکشید تا به مقدار دلخواه (مثلاً ۳۰سانتی‌متر) جابه‌جا شود.

۳- هنگام حرکت جسم به نیروسنج نگاه کنید و مقدار نیروی وارد شده بر قطعه آجر را بخوانید و در جدول زیر وارد کنید.

۴- مراحل ۲ و ۳ را برای حالتی که قطعه چوب ۵۰ سانتی‌متر جابه‌جا می‌شود، تکرار کنید.

۵- اکنون دو قطعه چوب را مطابق شکل (ب) روی یکدیگر قرار دهید و مراحل ۲ و ۳ را برای آن تکرار کنید. در این آزمایش نیز باید سعی کنید تا اجسام به آرامی و با سرعت ثابتی جابه‌جا شوند.

جواب: اگر در یک جابجایی ثابت نیرو دو برابر شود مثلاً: به جابه جایی همان ۰٫۵ متر باشد ولی نیرو را دو برابر کنیم، مقدار کار دو برابر می‌شود پس نیرو و جابه جایی با کار رابطه مستقیم دارد.

	جابجایی (m)	نیرو (N)	جابجایی × نیرو
آزمایش اول (با یک قطعه چوب)	۰/۳۰	۳۰	۹ ژول
	۰/۵۰	۵۰	۲۵ ژول
آزمایش دوم (با دو قطعه چوب)	۰/۱۵	۳۰	۴.۵ ژول
	۰/۲۵	۵۰	۱۲.۵ ژول

جواب خود را بیازمایید صفحه ۶۶ علوم هفتم

۱- شکل بالا شخصی را نشان می‌دهد که با نیروی افقی ۳۲۵ نیوتونی جعبه‌ای را به اندازه ۲ متر در امتداد نیروی وارد شده به آن جابه‌جا می‌کند. کاری که این شخص روی جعبه انجام می‌دهد، چقدر است؟

با توجه به فرض‌های داده شده در صورت مسئله داریم:نیروی وارد شده به جعبه از طرف شخص: ۳۲۵ نیوتون

جابه‌جایی جعبه در جهت نیروی وارد شده به آن: ۲ متر

با جای گذاری این مقادیر در رابطه کار داریم:جابه‌جایی × نیرو = کار      ⇐      ژول ۶۵۰ = ۲ × ۳۲۵ = کار

۲- به شکل زیر و عددهای نوشته شده روی آن توجه کنید. برداشت خود را از این شکل با توجه به مفهوم کار بیان کنید. شما کدام روش را برای جابه‌جایی جسم ترجیح می‌دهید؟ دلیل انتخاب خود را توضیح دهید.

جهت بالا بردن جسم تا ارتفاع ۱ متری، می توان از دو روش استفاده کنیم :روش اول :‌ مقدار ۱۰۰ نیوتن نیرو را به جسم وارد می‌کنیم تا به صورت قائم به اندازه ۱ متر بلند شود.

مقدار کار انجام شده در روش دوم:

ژول ۵۰N×۲m=100 = مقدار کار در امتداد سطح شیبدار

بنابراین مشاهده میشود که در هر دو روش مقدار کار یکسان است.

به نظرم روش دوم (جابجایی جسم روی سطح شیبدار) را  میبایست ترجیح داد زیرا نیروی کمتری نیاز دارد و در نتیجه راحت‌تر است.

جواب فعالیت صفحه ۶۷ علوم هفتم

گرمایی – صوتی – الکتریکی – شیمیایی – جنبشی – نورانی
الف) در یک رادیو، بخش زیادی از انرژی الکتریکی به انرژی صوتی تبدیل می‌شود.

ب) در یک چراغ قوه، انرژی شیمیایی ذخیره شده در باتری به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. پس از آن لامپ، انرژی الکتریکی را به انرژی نورانی و انرژی گرمایی تبدیل می‌کند.

جواب فکر کنید صفحه ۶۷ علوم هفتم

در هریک از حالت‌های زیر انرژی جنبشی (حرکتی) دو جسم را با هم مقایسه کنید.

الف) در شکل زیر هر دو اتومبیل مشابه‌اند، ولی اتومبیل سبز رنگ تندتر از اتومبیل قرمز رنگ حرکت می‌کند.

پاسخ: جرم هر دو اتومبیل یکسان است ولی اتومبیل سبز رنگ سرعت بیشتری دارد. بنابراین انرژی جنبشی آن بیشتر است.

ب) در شکل زیر اتومبیل و کامیون با یک سرعت حرکت می‌کنند.

پاسخ: سرعت اتومبیل و کامیون یکسان است ولی جرم کامیون بیشتر از جرم اتومبیل است در نتیجه انرژی جنبشی آن (کامیون) بیشتر است.

جواب فعالیت صفحه ۶۸ علوم هفتم

با توجه به شکل بالا، هر یک از عبارت‌های زیر را در گروه خود به بحث بگذارید و نتیجه را به کلاس ارائه کنید.

الف) اگر روی جسمی کار انجام دهیم، می‌تواند انرژی جنبشی به دست آورد. جسمی که انرژی جنبشی داشته باشد، می‌تواند کار انجام دهد.

وقتی روی جسمی که کار انجام می‌دهیم و انجام کار سبب حرکت آن می‌شود، جسم انرژی جنبشی به دست می‌آورد. جسمی که انرژی جنبشی داشته باشد، حرکت می‌کند. در صورت برخورد این جسم به اجسام دیگر به آن نیروها وارد می‌کند و در صورتی که باعث جابجایی اجسام شود، روی آنها کار انجام داده است.

ب) کار، انرژی را منتقل می‌کند.

جسمی که دارای انرژی است با وارد کردن نیرو به جسم دیگر، روی آن کار انجام می‌دهد، یعنی انرژی خود را به جسم دیگر انتقال می‌دهد.

جواب آزمایش کنید صفحه ۶۸ علوم هفتم

وسایل و مواد: چند گلوله به جرم‌های متفاوت، یک قطعه نخ و یک تکه چوب
روش آزمایش

۱- هرگاه یک سر قطعه نخی را به گلوله‌ای وصل کنیم و سر دیگر نخ را همانند شکل روبه‌رو از نقطه‌ای آویزان کنیم به مجموعه نخ و گلوله، آونگ گفته می‌شود.

۲- همانند شکل روبه‌رو یک قطعه چوب را در مسیر حرکت آونگ قرار دهید.

۳- آونگ را از وضعیت قائم منحرف و رها کنید. پس از برخورد گلوله آونگ به قطعه چوب، جابه‌جایی آن را اندازه بگیرید.

۴- آزمایش را به ازای چند ارتفاع گلوله نسبت به سطح زمین انجام دهید و جابه‌جایی قطعه چوب را پس از برخورد گلوله آونگ با آن یادداشت کنید.

هرچه ارتفاع گلوله نسبت به سطح زمین بیشتر باشد، جابجایی قطعه چوب بیشتر است.

۵- آزمایش را برای گلوله‌های دیگری با جرم متفاوت تکرار کنید و نتایج حاصل را در گروه خود به بحث بگذارید و به کلاس درس ارائه کنید.
هر چه جرم گلوله بیشتر باشد، جابه‌جایی قطعه چوب بیشتر است. با توجه به مشاهدات بالا می‌توان نتیجه گرفت که هر چه جرم جسم و ارتفاع آن از سطح زمین بیشتر باشد، انرژی آن بیشتر است.

همان‌طور که از آزمایش قبل نتیجه گرفتید، انرژی پتانسیل گرانشی به وزن جسم و ارتفاع جسم از سطح زمین وابسته است.

جواب فکر کنید صفحه ۶۹ علوم هفتم

دریافت خود را از شکل زیر با توجه به مفاهیم انرژی جنبشی، انرژی پتانسیل گرانشی و تبدیل انرژی بیان کنید.

 وقتی سنگ را از زمین بلند کرده و در ارتفاعی نگه داشته‌ایم دارای انرژی پتانسیل گرانشی است.

 وقتی سنگ را رها می‌کنیم انرژی پتانسیل گرانشی تبدیل به انرژی جنبشی شده  که در نهایت به قوطی منتقل می‌شود و همچنین بیشترین انرژی جنبشی در قبل از لحظه برخورد است.

جواب خود را بیازمایید صفحه ۷۰ علوم هفتم

با توجه به قانون پایستگی انرژی در شکل زیر جای خالی را روی نمودار انرژی یک خودرو کامل کنید.

۹۰۰ ژول به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود.

جواب خود را بیازمایید صفحه ۷۱ علوم هفتم

مقدار انرژی ای که بدن ما با خوردن یک تخم مرغ آب پز (حدود ۶۰ گرم)، یک گوجه فرنگی (حدود ۵۰ گرم) و یک نان لواش (حدود ۱۰۰ گرم) کسب می‌کند، چقدر است؟

در ابتدا انرژی هرکدام از این خوراکی‌ها را از جدول داده شده مشاهده می‌کنیم و آن را در جِرم هر ضرب می‌کنیم و در نهایت اعداد به دست آمده را با هم جمع می‌کنیم.

کیلوژول ۴۰۸ = ۶۰ × ۶/۸ = تخم مرغ

کیلوژول ۴۵ = ۵۰ × ۰/۹ = گوجه فرنگی

کیلوژول ۱۱۳۰ = ۱۰۰ × ۱۱/۳ = نان لواش

کیلوژول۱۵۸۳ = ۱۱۳۰ + ۴۵ + ۴۰۸ = مقدار کل انرژی

جواب فعالیت صفحه ۷۲ علوم هفتم

فهرستی از غذاهایی را که در یک روز معین مصرف می‌کنید به همراه مقدار تقریبی آنها تهیه کنید. با توجه به این فهرست تعیین کنید که در این روز معین، بدن شما چه مقدار انرژی از این مواد غذایی کسب می‌کند.

غذا	مقدار(g)	انرژی هر گرم (kj/g)	انرژی کل غدا_(kj)
نان لواش	۶۰۰	۱۱.۳	۶۷۸۰
سیب زمینی	۲۰۰	۳.۹	۷۸۰
تخم مرغ	۱۱۰	۶.۸	۷۴۸
شیر پر چرپ	۱۵۰	۳	۴۵۰
روغن نباتی	۱۰	۳۲.۲	۳۲۲
مرغ	۲۰۰	۶.۷	۱۳۴۰
حبوبات	۱۰۰	۵	۵۰۰
موز	۸۰	۳.۶	۲۸۸
سیب	۷۰	۲.۴	۱۶۸
جمع کل انرژی های دریافتی			۱۱۳۷۶
برحسب کیلو کالری : ۲۷۰۸

جواب فکر کنید صفحه ۷۲ علوم هفتم

دریافت خود را از شکل زیر با توجه به مفاهیمی که در این فصل فرا گرفتید، بیان کنید.

انرژی نورانی خورشید (منشا تمام انرژی‌های زمینی، خورشید است )در گیاه به انرژی پتانسیل شیمیایی تبدیل می‌شود. گیاه با استفاده از انرژی پتانسیل شیمیایی حاصل از عمل فتوسنتز و انرژی پتانسیل شیمیایی املاح معدنی موجود در خاک رشد می‌کند. با افزودن این سبزیجات به غذا، انرژی شیمیایی آنها در بدن ذخیره شده و هنگام انجام فعالیت به انرژی جنبشی (حرکتی) تبدیل می‌شود.

جواب فکر کنید صفحه ۷۲ علوم هفتم

انرژی مورد نیاز یک نوجوان فعال و در حال رشد برای یک شبانه روز به طور متوسط بین ۱۰۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ کیلو ژول است. با توجه به نتیجه خود را بیازمایید صفحه ۷۱، آیا این وعده غذایی برای صبحانه یک نوجوان در سن و سال شما کافی است یا خیر؟

پاسخ: خیر کافی نیست زیرا گفته می‌شود که یک سوم انرژی دریافتی در طول روز باید از طریق صبحانه به بدن برسد و آن ۱۵۸۳ کیلوژول انرژی خیلی کمتر از یک سوم انرژی مورد نیاز یک نوجوان فعال در طول روز است.