فصل: هشتم
درس: علوم
کلاس: هفتم
نام درس: انرژی و تبدیل های آن
دانلود متن درس هشتم علوم هفتم انرژی و تبدیل های آن سال تحصیلی 99-1400 انرژی و تبدیل های آن PDF کتاب متن درس علوم هفتم متن فصل هشتم درس علوم کلاس هفتم نام درس انرژی و تبدیل های آن

در آزمایش بالا دیدید که وقتی به جسمی نیرو وارد می کنیم و جسم به آرامی جابه جا می شود به سادگی می توانیم مقدار نیرو و جابه جایی را اندازه بگیریم. همان طور که پیش از این اشاره کردیم در علوم نیز کار را به صورتی تعریف می کنیم تا بتوانیم مقدار آن را از طریق اندازه گیری عامل های مؤثر در آن به دست آوریم.
یکی از عامل های مؤثر در انجام کار، نیرویی است که به جسم وارد می شود. برای یادآوری آنچه در علوم سال ششم در خصوص مفهوم نیرو و اثرهای آن آموختید به شکل ١ توجه کنید.
انرژی و تبدیل های آن

علاوه بر نیروی وارد شده به جسم، جابه جایی یا تغییر مکان جسم نیز یکی دیگر از عامل های مهم در انجام کار است؛ به این ترتیب می توان گفت هنگامی کار انجام می شود که نیروی وارد شده به جسم، سبب جابه جا شدن آن شود نیروی افقی سبب جابه جایی افقی و در شکل (ب) نیروی عمودی سبب جابه جایی عمودی جسم شده است.
انرژی و تبدیل های آن

در این کتاب تنها به تعریف کار برای حالتی می پردازیم که مشابه آزمایشی که انجام دادید، مقدار نیروی وارد شده به جسم ثابت باشد و جسم در جهت نیرو جابه جا شود در این صورت کار انجام شده روی جسم با رابطهٔ زیر تعریف می شود:
انرژی و تبدیل های آن

نیروهایی که کار انجام نمی دهند: اگر در مثال بالا وزنه بردار، وزنه را برای چند لحظه بالای سرش نگه دارد یا مطابق شکل ٣ شخصی دیوار خانه ای را هُل دهد، آیا کاری انجام می شود یا خیر؟ با توجه به تعریف کار می توان گفت چون در هر دو مورد نیرویی که شخص وارد می کند، سبب جابه جایی جسم نمی شود، پس کار انجام شده توسط این نیروها هم صفر است.
اکنون شخصی را درنظر بگیرید که جعبه ای در دست دارد و به آرامی راه می رود. در این وضعیت خاص نیز، که نیروی دست شخص بر جهت جابه جایی جسم عمود است، کاری انجام نمی دهد.

هر چیزی که حرکت کند، انرژی دارد

در علوم ششم آموختید که انرژی به شکل های گوناگون مانند انرژی حرکتی، گرمایی، نورانی، صوتی و شیمیایی وجود دارد و می تواند از شکلی به شکل دیگر تبدیل شود
انرژی و تبدیل های آن

وقتی توپی را پرتاب کنیم، توپ شروع به حرکت می کند در این صورت تا هنگامی که توپ در حرکت است، انرژی حرکتی دارد. معمولاً انرژی حرکتی را، انرژی جنبشی می نامند. انرژی جنبشی هر جسم، به جرم جسم و مقدار سرعت آن بستگی دارد؛ یعنی هرچه جسمی سنگین تر باشد و تند تر حرکت کند، انرژی جنبشی بیشتری دارد.
انرژی و تبدیل های آن

انرژی می تواند ذخیره شود

تا اینجا دیدیم که انجام دادن کار روی یک جسم می تواند انرژی جنبشی آن را تغییر دهد؛ اما در ادامه خواهیم دید که همیشه این گونه نیست؛ به عبارت دیگر می توان روی یک جسم کار انجام داد بدون اینکه انرژی جنبشی آن تغییر کند. برای مثال، کتابی را در نظر بگیرید که به آرامی و با سرعت ثابت از طبقهٔ پایین کتابخانه ای به طبقهٔ بالای آن جابه جا می کنیم به نظر شما در این حالت کار انجام شده روی کتاب به چه شکلی از انرژی تبدیل شده است؟ پاسخ این است که کار انجام شده روی کتاب به شکل انرژی پتانسیل گرانشی ذخیره شده است. توجه کنید که در طول مسیر انرژی جنبشی کتاب تغییری نکرده است.
انرژی و تبدیل های آن

انرژی پتانسیل به جز شکل گرانشی، شکل های دیگری نیز دارد. انرژی ذخیره شده در انواع سوخت ها و مواد غذایی از نوع انرژی پتانسیل شیمیایی است. همچنین هرگاه یک نوار لاستیکی یا یک فنر را بکشیم، انرژی پتانسیل کشسانی در آن ذخیره می شود وقتی نوار لاستیکی یا فنر را رها می کنیم، انرژی پتانسیل کشسانی ذخیره شده در آن می تواند به شکل انرژی جنبشی آزاد شود.
انرژی و تبدیل های آن

مقدار کل انرژی ثابت می ماند

در این فصل آموختید که کار انجام شده روی یک جسم سبب می شود شکلی از انرژی به شکلی دیگر تبدیل شود؛ برای مثال وقتی توپی را پرتاب می کنیم، انرژی شیمیایی ذخیره شده در بدن ما به انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل گرانشی توپ تبدیل می شود. همان طورکه دیده می شود، حتی در یک فعّالیت ساده چندین تبدیل انرژی وجود دارد.
وقتی در هر ثانیه مقداری انرژی الکتریکی، مثلاً ١٠ ژول، به یک لامپ روشنایی داده شود، باید در هر ثانیه همان مقدار انرژی نورانی و گرمایی از لامپ خارج شود
انرژی و تبدیل های آن

بررسی انواع مختلف انرژی و تبدیل آن از شکلی به شکل دیگر به یکی از بزرگ ترین قانون ها در فیزیک به نام قانون پایستگی انرژی انجامیده است که تا کنون هیچ استثنایی برای آن دیده نشده است. این قانون به شکل زیر بیان می شود:
انرژی هرگز به وجود نمی آید یا از بین نمی رود. تنها شکل آن تغییر می کند و مقدار کل آن ثابت می ماند.

بدن ما به انرژی نیاز دارد

بدن ما در همهٔ مواقع به انرژی نیاز دارد. موقع راه رفتن، دویدن، خندیدن و صحبت کردن انرژی مصرف می کنیم. وقتی آرام نشسته ایم، بدن ما در حال مصرف انرژی است؛ حتی موقع خواب هم انرژی مصرف می کنیم. وقتی خوابیم، بدن ما انرژی مصرف می کند تا قلب و شش های ما به کار ادامه دهند اما وقتی بیدار می شویم، انرژی بیشتری مصرف می کنیم. بعضی کارها مثل دویدن، پریدن یا کارهای سخت به انرژی زیادی نیاز دارند. بدن ما انرژی مورد نیاز این فعّالیت ها را از مواد غذایی که می خوریم به دست می آورد
انرژی و تبدیل های آن

در علوم ششم دیدیم که انرژی ذخیره شده در خوراکی ها به شکل انرژی شیمیایی است و بیان کرد؛ به این ترتیب می توان )kcal( یا کیلو کالری )kJ( مقدار آن را می توان با واحد کیلو ژول گفت در هر گرم از غذایی که می خوریم، مقداری انرژی شیمیایی نهفته است که معمولاً آن را بیان می کنند؛ برای مثال، وقتی می گوییم انرژی شیمیایی شیر )kJ/g( با یکای کیلو ژول بر گرم 2 کیلوژول / 2 کیلو ژول بر گرم است، منظور ما این است که در هر گرم شیر معمولی 7 / معمولی 7 انرژی شیمیایی ذخیره شده است. در جدول ١ انرژی شیمیایی بعضی از غذاهای آمادهٔ مصرف داده شده است.
انرژی و تبدیل های آن

نمودار شکل 11 ، متوسط انرژی مورد نیاز در یک شبانه روز را برای افراد مختلف نشان می دهد. به طور طبیعی پسران و مردان نسبت به دختران و زنان، کمی بیشتر به انرژی نیاز دارند. این موضوع در نمودار نیز دیده می شود.
انرژی و تبدیل های آن

متن درس های دیگر (علوم هفتم)

متن درس اول علوم هفتم (تجربه و تفکر)

دانلود متن درس اول علوم تجربه و تفکر سال تحصیلی 99-1400 تجربه و تفکر PDF کتاب متن درس علوم هفتم متن فصل اول درس علوم نام درس تجربه و تفکر