بحث كنید .
در كدامیك از موارد زیر كار انجام می شود؟ چرا؟
شخص از نردبان بالا می رود؟
بله، زیرا وقتی شخص از نردبان بالا می رود در جهت نیرو حركت می كند، در این صورت كار انجام می شود.
شخص روی صندلی می نشیند.
خیر، زیرا شخص ساكن است و حركت نمی كند، پس كاری انجام نمی شود.
جرثقیل باری را به درون كامیون منتقل می كند.
بله. زیرا جرثقیل، به بار نیرویی را به بالا وارد می كند و بار به طرف بالا حركت می كند و چون جسم در جهتی كه نیرو به آن وارد می شود به حركت در می آید ، در این صورت كار انجام می شود.
قطعه ای آهن به وسیله اره به دو قسمت تقسیم می شود.
خیر زرا وقتی قطعه ی آهن به دو قسمت تقسیم می شود ساكن است و حركت نمی كند پس كاری انجام نمی شود.
تفسیر كنید
با توجه به دو عبارت زیر مشخص كنید كه مقدار كار انجام شده به چه عواملی بستگی دارد؟
1- وقتی یك وزنه بردار، وزنه ی 1500 نیوتونی (حدوداً 150 كیلوگرمی) را بلند می كند، نسبت به هنگامی كه وزنه 1200 نیوتونی را به بالای سر می برد، كار بیشتری انجام می دهد.
2- وزنه برداربرای بلند كردن وزنه تا بالای سر نسبت به بلند كردن آن تا مقابل سینه خود، باید كار بیشتری انجام دهد.
از دو عبارت فوق دو نتیجه را می توان گرفت.
الف) مقدار كار انجام شده روی یك جسم به میزان نیرویی كه بر جسم وارد می شود بستگی دارد.
ب) مقدار كارانجام شده روی یك جسم به اندازه جابه جایی جسم بستگی دارد.
فكر كنید :
آیا می دانید از یكسان بودن یكای اندازه گیری كار (ژول) چه نتیجه ای می توان گرفت؟
نتیجه می گیریم كه كار شكلی از انرژی است و می توان گفت انرژی توانایی انجام كار است.
جمع آوری اطلاعات
توان مصرفی بیشتر وسیله های برقی چگونه مشخص می شود؟
توان مصرفی آن ها بر حسب وات روی بدنه ی آنها نوشته شده است.
آیا همه وسایل برقی مشابه، مثلاً همه ی یخچال ها مصرف برق مشابهی دارند؟
خیر، زیرا ظرفیت مصرف انرژی آن ها بر حسب كاری كه انجام می دهند متفاوت است.
به نظر شما هنگام خرید وسیله های برقی به چه نكاتی باید توجه كرد؟ چرا؟
هنگام خرید وسیله های برقی باید به توان مصرفی دستگاه و حجم كاری آن توجه كرد. چون توان مصرفی ، میزان انرژی مصرفی دستگاه رادر هر ثانیه نشان می دهد.
فكر كنید :
برای آسان تركردن كارهای زیر از چه وسیله هایی استفاده می كنید.
بلند كردن ماشین برای تعویض چرخ : جك
بریدن درخت : اره
بستن پیچ یا باز كردن آن آچار پیچ گوشتی
بازكردن در بطری نوشابه : در باز كن
فكر كنید :
تعدادی ماشین را نام ببرید و بگوئید هر كدام به چه طریق به ما كمك می كنند؟
دوچرخه با افزایش مسافت اثر نیرو به ما كمك می كند. اهرم با افزایش مقدار نیروی در بلند كردن اجسام به ما كمك می كند. استفاده از قرقره برای بالابردن مصالح ساختمانی با تغییر جهت دادن نیروی وارد بر طناب به ما كمك می كند.
فكر كنید
چگونه می توان بازده یك ماشین را به عنوان یك ملاك برای كیفیت عملكرد آن را در نظر گرفت ؟
با توجه به اینكه بازده ماشین نسبت به كار مفید به كل انرژی داده شده به ماشین است . پس هر چه بازده یك ماشین بالاتر باشد. كیفیت عملكرد آن بهتراست، زیرا به ازاء انرژی معینی كار مفید بیشتری انجام می دهد.
فكر كنید
همیشه مزیت مكانیكی اهرم نوع دوم بیشتر از یك و مزیت مكانیكی اهرم نوع سوم كمتر از یك است. یعنی اهرم نوع دوم،نیرو را افزایش می دهد . در حالی كه اهرم نوع سوم نیرو را كاهش می دهد. به نظر شما، مزیت مكانیكی اهرم نوع اول چگونه است؟ چرا؟
مزیت مكانیكی اهرم نوع اول برابر یك است. زیرا طول بازوی مقاوم برابر طول بازوی محرك است.
محاسبه كنید
1 – هرم بزرگ در حدود 140 متر ارتفاع دارد. برای بردن یك سنگ متوسط به بالای این اهرم چقدر كار باید انجام شود؟
(kg( 2500= 1000×5/2 = جرم سنگ
(N( 2500= 10×2500= 10× جرم سنگ = نیرو
(N( 2500= نیرو
(m( 140 = جابه جایی
(j(106×5/3=140×25000= جابه جایی × نیرو = مقدار كار انجام شده
اطلاعات جمع آوری كنید برای سطح شیبدار ،گره و پیچ در زندگی مثال هایی ذكر كنید و بگوئید هر كدام چگونه به ما كمك می كنند؟
الف) برای سطح شیبدار می توان راه پله ی ساختمان را مثال زد كه با افزایش مسافت با نیروی كم می توان به طبقه بالاتر رفت.
ب) برای گره می توان چاقوی معمولی را مثال زد. چاقو در سطح شیبدار به هم چسبیده است كه لبه ی تیزی دارد و در بریدن به ما كمك می كند.
پ) برای پیچ می توان پیچ مایه ی یخچال را مثال زد كه با پیچاندن آن می توان ارتفاع یخچال را تغییر داد.
حتماسربزنيد.