درس هفتم : ورزش و نیرو 2

پرسش های متن 
1- آيا موقعيت هايی را می شناسيد که دو جسم بدون تماس با هم به يک ديگر نيرو وارد کنند؟ 
1- وقتی قطب های هم نام دو آهن ربا را به هم نزدیک کنیم همدیگر را دفع می کنند در واقع نیروی دافعه به هم وارد می کنند . 
2- نیروی جاذبه سیارت از جمله زمین که همه چیز را به طرف خود می کشد. 
2 -نیروی گرانشی چیست ؟ زمین به همه ی اجسام نزدیک خود  نيرو وارد می کند و آن ها را به طرف خود می کشد. اين نيرو، نيروی گرانشی ناميده می شود. 
3- وزن جسم چیست ؟ 
نيروی جاذبه ای که زمين به يک جسم وارد می کند، وزن جسم ناميده می شود. 
4- چرا وقتی شير آب را باز می کنيم، آب بلافاصله به سمت زمين جريان پيدا می کند؟ 
نیروی گرانشی زمین آب را به سمت زمین می کشد. 
5- سیارات منظومه شمسی در اثر چه نیروی به دور خورشید می گردند 
زمين و هفت سيّاره ی ديگر منظومه ی شمسی با بيش از ١٦٠ قمر در اثر نيروی گرانشی به دور خورشيد می چرخند. 
آزمایش کنید. 
دو قطعه آهنربای مشابه تهيّه کنيد. يکی از آهنرباها را روی چند عدد مداد استوانه ای قرار دهيد. 
آهنربای ديگر را بدون آن که با آهنربای اوّل تماس پيدا کند يک بار از طرف قطب همنام و بار ديگراز طرف قطب غيرهمنام به آن نزديک کنيد. چه اتّفاقی می افتد؟ اين آهنربا باعث هل دادن می شود يا کشيدن؟ 
وقتی آهن ربای دوم را از طرف قطب هم نام به آهن ربای اول نزدیک کنیم آهن ربای اول به
سمت عقب دفع می شود در واقع دو آهن ربا بر هم نیروی دافعه وارد می کنند،اما وقتی آهن ربای دوم را از طرف قطب غیر همنام به آهنربای اول نزدیک بکنیم آهنربای اول به سمت آهنربای دوم کشیده می شود درواقع دو آهنربا بر یکدیگر نیروی جاذبه وارد می کنند . 
6- نیروی مغناطیسی چیست ؟ 
نيرويی که يک آهنربا به آهنربای ديگر وارد می کند، نيروی مغناطيسی ناميده می شود. 
آزمایش کنید 
دو ميله ی پلاستيکی(مثلاً دو عدد خودکار پلاستيکی) تهيّه کنيد و يکی را توسط نخی همانند شکل ببنديد.دو سر هر دو ميله را به پارچه ی پشمی و يا موهای سر که تميز و خشک باشند، مالش دهيد. ميله ی نخ دار را مانند شکل از ميزی آويزان کنيد. سر ميله ی ديگر که مالش داده شده را به سر ميله ی آويزا ن شده، نزديک کنيد. چه اتّفاقی می افتد؟ 
دو میله هم دیگر را دفع می کنند و از هم دور می شوند. 
بار ديگر همين آزمايش را با براده های کاغذ انجام دهيد، يعنی ميله يا شانه ی پلاستيکی مالش داده شده را به تکه های کاغذ نزديک کنيد. چه اتّفاقی می افتد؟ 
تکه های کاغذ به میله یا شانه جذب می شوند و می چسبند. 
7- میله یا شانه در اثر چه نیرویی تکه های کاغذ را جذب می کنند ؟ 
ميله يا شانه پس از مالش دارای خاصيّتی شده است که می تواند اجسام ديگر را جذب کند. 
نيرويی که باعث جذب خرده های کاغذ به ميله يا شانه می شود، نيروی الکتريکی ناميده می شود. 
8- نیروی الکتریکی چیست ؟ 
نیرویی که بین دو جسم پس از مالش باعث جذب یا دفع آن ها از یکدیگر می شود نیروی الکتریکی نامیده می شود . 
9- ترمزکردن چگونه سبب کُندشدن و توقّف سريع وسيله ی نقليه می شود؟ 
در اثر نیروی اصطکاکی که بین چرخ ها و لنت ترمز وسیله نقلیّه بوسیله ترمز کردن 
به وجود می آید و نیروی اصطکاکی بین وسیله نقلیه و سطح زمین وجود دارد وسیله نقلیه متوقف می شود . 
10- نیروی اصطکاک چیست ؟ 
نيرويی که سبب کندشدن حرکت می شود، نيروی اصطکاک ناميده می شود. نيروی اصطکاک همواره خلاف جهت حرکت بر جسم اثر می گذارد. 
آزمایش کنید 
تخته ای صاف به طول تقريبی ۴۰ سانتی متر تهيّه کنيد و در سطحی صاف مانند يک سطح سراميکی، روی چند کتاب قرار دهيد. 
جسمی مانند يک باطری قلمی را از بالای تخته رها کنيد، جسم پس از طی چه مسافتی روی سطح صاف می ايستد؟ 
مسافت طی شده به شیب تخته بستگی دارد یعنی اگر شیب تخته تند تر باشد باطری قلمی مسافت بیشتری را طی خواهد کرد و اگر شیب تخته کم باشد باطری مسافت کمتری را طی خواهد کرد. 
بار ديگر اين آزمايش را روی سطح پرزداری مانند موکت تکرار کنيد. اين بار جسم پس از طی چه مسافتی می ايستد؟ 
این بار هم به شیب تخته بستگی دارد اما عامل دیگری هم وجود دارد که سطح پرز دار است که باعث می شود باطری مسافت کمتری را طی کند. 
اگر آزمايش را روی سطح ناهموار خاکی انجام دهيم، چه اتّفاقی می افتد؟ 
سطح نا هموار خاکی باعث می شود که باطری مسافت کمتری حتی نسبت به سطح پرز دار حرکت کند. 
اگر روی يخ انجام شود چه اتّفاقی می افتد؟ 
به علت کم بودن نیروی اصطکاک باطری مسافت زیاد تری حتی نسبت به سطح صاف سرامیکی طی خواهد کرد. 
به نظر شما بايد چه شرايطی فراهم باشد تا جسم مسافت بيش تری را طی کند؟ 
سطح صاف تر باشد و نیروی اصطکاک کم تری ایجاد کند و شیب تخته تند تر باشد. 
در کدام حالت جسم سريع تر متوقّف می شود؟ 
شیب تخته کم تر باشد و سطح ناصاف تر و نیروی اصطکاک ایجاد شده بیشتر باشد. 
به نظر شما چرا در همه ی حالت ها، جسم پس از مدتی بالاخره می ايستد؟ 
هم به علت نیروی جاذبه ای که زمین وارد می کند و هم به علت وجود نیروی اصطکاک . 
نیروی اصطکاک اگر کم هم که باشد باز هم با عث توقف جسم خواهد شد . 
ايستگاه فکر 
در شکل صفحه ی قبل کدام نيرو سبب کند شدن حرکت و توقّف جسم شده است؟ اين نيرو در کدام جهت بر جسم وارد شده است؟ 
نیروی اصطکاک . این نیرو در خلاف جهت حرکت جسم به آن وارد می شود
11- اگر نيروی اصطکاک نبود چه اتّفاقی می افتاد؟ 
هیچ جسم در حال حرکتی متوقف نمی شد و هیچ جسم ساکنی به حرکت در نمی آمد. 
ايستگاه فکر 
در آزمايش کنيد صفحه ی قبل نيروی اصطکاک در کدام حالت بيش تر است؟ 
روی سطح نا هموار خاکی و سطح پرزدار 
آيا به نظر شما سطحی وجود دارد که جسم رهاشده بر روی آن متوقّف نشود؟ 
خیر . چون نمی توان نیروی اصطکاک را به طور کامل از بین برد. 
12- در هريک از فعّاليّت های زير، نيروی اصطکاک بيش تر باشد بهتر است يا کم تر چرا؟ 
الف) هنگام ترمز کردن اتومبيل : بیشتر باشد 
ب) بالا رفتن از کوه : بیشتر باشد 
پ )اسکی روی يخ يا برف : کمتر باشد 
ت) گره زدن طناب : بیشتر باشد 
ث) اصطکاک بين اجزای دوچرخه؛ مثلاً زنجير و چرخ دنده : کمتر باشد 
ج) هنگام هُل دادن يک جسم سنگين : کمتر باشد 
آزمایش کنید 
يک کتاب بزرگ را روی ميز قرار دهيد و سعی کنيد به کمک يک کش آن را به حرکت واداريد. 
اين آزمايش را می توانيد با قرار دادن چند کتاب کوچک روی هم، نيز انجام دهيد. 
حال چند مداد استوانه ای شکل را زير کتاب قرار دهيد و دوباره سعی کنيد کتاب رابه کمک همان کِش به حرکت درآوريد. در کدام حالت حرکت دادن کتاب راحت تر است و کِش کم تر کشيده می شود؟ 
وقتی زیر کتاب مداد قرار می دهیم کتاب راحت تر حرکت می کند . 
12- به نظر شما امروزه برای کم کردن اصطکاک از چه راه هايی استفاده می کنند؟ 
روغن کاری و گریس کاری ، استفاده از ساچمه و چرخ و .... در ابزار ها و وسایل . 
ايستگاه فکر 
وقتی اتومبيل در جادهّ ای در حال حرکت است، نيروی اصطکاک بر آن اثر کرده و سبب کاهش سرعت آ ن می شود. به نظر شما آيا نيروی اصطکاک بر کشتی يا هواپيمای در حال پرواز نيز اثر می کند؟ 
بله چون آب و هوا نیز نیروی اصطکاک ایجاد می کنند در نتیجه کشتی و هواپیما نیز برای حرکت نیاز به نیروی دارند که بر نیروی اصطکاکی که بوسیله آب و هو ا ایجاد می شوند غلبه کنند . 
ايستگاه فکر 
همانند شکل، يک برگه ی کاغذ را برداشته، با سرعت زياد حرکت دهيد. چه اتّفاقی می افتد؟ چه نيرويی سبب کندشدن حرکت و خم شدن کاغذ می شود؟ 
نیروی اصطکاکی که از بر خورد کاغذ با مولکول های هوا به وجود آمده باعث کند شدن حرکت و خم شدن کاغذ می شود . 
13- نیروی مقاومت هوا چیست ؟ 
وقتی جسمی در هوا حرکت می کند، بر آن نيروی مقاومی وارد می شود که اصطلاحاً به آن نيروی مقاومت هوا می گويند. 
14 – برای اینکه اجسام به راحتی بتوانند در هوا حرکت کنند چه باید کرد ؟ 
برای آن که اجسام به راحتی بتوانند در هوا حرکت کنند بايد شکل آن ها را به گونه ای طراحی کنيم تا نيروی مقاومت هوای وارد بر آن ها به کم ترين مقدار ممکن برسد. 
آزمايش کنيد 
دو بادکنک را همانند شکل از يک خط کش بياويزيد و به طور مستقيم و يا با يک لوله ی خودکار به وسط بادکنک ها فوت کنيد. چه اتّفاقی می افتد؟ 
دو بادکنک ازهم دور می شوند و به طرف بالا رانده می شوند. 
اگر سريع تر از دفعه ی قبل فوت کنيد، چه اتّفاقی می افتد؟ 
حرکت باد کنک ها سریع تر انجام می شود و ممکن است حتی باد کنک ها از رو خط کش هم بالاتر بروند. 
ايستگاه فکر 
در روزهای طوفانی امکان اين که سقف شيروانی خانه های قديمی کنده شود زياد است. آيا می توانيد براساس آزمايش های انجام شده اين اتّفاق را توضيح دهيد. 
وزش سریع هوا از سطح بالایی شیروانی باعث کم شدن فشار هوا در بالای شیروانی می شود که این خود باعث می شود هوای داخل خانه نیروی به سمت بالا به شیروانی وارد می کند که اگر این نیرو زیاد باشد می تواند حتی موجب کنده شدن شیروانی بشود .
15- نیروی بالابری در هواپیما چیست ؟ 
بال های هواپيما را به گونه ای طراحی می کنند که وقتی هواپيما در حال حرکت است، هوای بالای بال دارای سرعت بيش تری نسبت به هوای پايين بال می شود و همين امر سبب اختلاف فشار در دو سوی بال و ايجاد يک نيروی خالص به طرف بالا می گردد که اصطلاحاً به آن نيروی بالابری گفته می شود.