درسنامه آموزشی علوم تجربی چهارم
درس 3: انرژی نیاز هر روز ما
بچّههای مدرسه در مسابقهی دو شرکت کردهاند. هر یک از آنها تلاش میکند زودتر به خطّ پایان برسد. بیشتر بچّهها به خطّ پایان میرسند، امّا برخی از آنها عقب میمانند و نمیتوانند به مسابقه ادامه دهند. چرا برخی به خطّ پایان نمیرسند؟

گفتوگو (صفحه 16 کتاب درسی)
دربارهی هر یک از پرسشهای زیر در کلاس گفتوگو کنید.
- بچّهها در مسابقهی دو، به انرژی نیاز دارند؛ آنها این انرژی را از چه چیزی به دست میآورند؟ انرژی مورد نیاز روزانه با خوردن غذا، میوه، سبزیجات و... به دست میآید.
- آیا وقتی خیلی خسته یا گرسنهاید میتوانید در مسابقهی دو برنده شوید؟ چرا؟ خیر، زیرا بدن نمیتواند انرژی مورد نیاز را برای دویدن تأمین کند.
- دربارهی انرژی چه مطالبی شنیدهاید؟ انرژی شکلهای متفاوت دارد، اگر انرژی نباشد نمیتوانیم کاری انجام دهیم، برای انجام دادن همه کارها انرژی لازم است و...
همهی ما روزانه کارهای گوناگونی انجام میدهیم؛ درس خواندن، ورزش کردن، ماهیگیری، کاشت و برداشت محصول از جملهی آنهاست. برای انجام دادن این کارها و کارهای دیگر به انرژی نیاز داریم.

وسایل گوناگون مانند اتو، بخاری، جاروبرقی و آسانسور نیز برای انجام دادن کار، انرژی مصرف میکنند.

انرژی شکلهای گوناگونی دارد
ما برای انجام دادن کارهای خود از شکلهای گوناگون انرژی استفاده میکنیم. در این درس با شکلهای گوناگون انرژی مانند حرکتی، نورانی، صوتی و گرمایی و تبدیل آنها به یکدیگر آشنا میشویم.
همهی اجسامی که حرکت میکنند انرژی دارند. به این انرژی، انرژی حرکتی میگویند.

چگونه میتوانیم با استفاده از انرژی حرکتی، جسمی را جابهجا کنیم؟ برای یافتن پاسخ، فعّالیت زیر را انجام دهید.
فعالیت (صفحه 18 کتاب درسی)
وسایل و موادّ لازم: نی پلاستیکی، کاغذ رنگی، سیخ چوبی، پونز، گیرهی کاغذ
1- با کمک تصویرهای زیر، فرفرهای بسازید.

2- فرفره را با پونز به تَه سیخ چوبی وصل کنید و آن را داخل نی پلاستیکی قرار دهید.
3- یک سر نخ را مانند شکل به سر سیخ چوبی ببندید. یک گیرهی کاغذ هم به سر دیگر نخ ببندید.
4- فرفره را فوت کنید؛ چه اتّفاقی میافتد؟ مشاهدهی خود را بنویسید. فرفره حرکت میکند و میچرخد
- فرفره برای چرخیدن به انرژی نیاز دارد؛ این انرژی را از کجا به دست میآورد؟ فوت کردن
- چه راههای دیگری برای چرخاندن فرفره پیشنهاد میکنید؟ فرفره را در جلوی خود میگیریم و میدویم.
فکر کنید (صفحه 19 کتاب درسی)
در کدام یک از تصویرها، از انرژی باد برای حرکت دادن اجسام استفاده میشود؟ از انرژی باد برای به حرکت درآوردن قایق با بادبان و به هوا فرستادن کایت و بادبادک استفاده می شود.

آب جاری مانند باد انرژی حرکتی دارد. آب جاری میتواند سنگها را جابهجا کند. چگونه میتوانیم به کمک انرژی آب جاری، اجسام را جابهجا کنیم؟
فعالیت (صفحه 19 کتاب درسی)
وسایل و موادّ لازم: سیخ چوبی، یونولیت یا اسفنج فشرده، ظرف لیوان کاغذی، قاشق، بستنی، گیرهی کاغذ، چسب نواری، نخ
1- چرخ سبکی به قطر 10 سانتی متر از جنس اسفنج فشرده تهیه کنید و قاشقهای بستنی را مانند شکل درون چرخ قرار دهید.
2- دو گیرهی کاغذ را مانند شکل تغییر دهید و به دو طرف ظرف بچسبانید.
3- سیخ چوبی را در مرکز چرخ فرو کنید و دو سر آن را درون گیرهها قرار دهید.
4- یک سر نخ را به سیخ چوبی و سر دیگر آن را به لیوان کاغذی ببندید.
5- به کمک چرخ و جریان آب، لیوان را به سمت بالا حرکت دهید.

- چرخ در حال حرکت کدام شکل از انرژی را دارد؟ انرژی حرکتی
- چرخ برای حرکت دادن لیوان به انرژی نیاز دارد؛ چرخ این انرژی را از کجا به دست میآورد؟ انرژی آب
- پیشبینی کنید: چگونه میتوانید با وسیلهای که ساختهاید، جرم بیشتری را جابهجا کنید؟ با افزایش مقدار آب و سرعت
- برای پی بردن به درستی پیشبینی خود، آزمایشی را طرّاحی و اجرا کنید.
علم و زندگی (صفحه 20 کتاب درسی)
مردم کشور ما، از گذشتههای دور از انرژی آب و باد استفاده میکردهاند. امروزه هم در جاهایی که باد زیاد میوزد یا آب فراوانی در پشت سد ذخیره شده است، از انرژی باد و آب برای تولید برق استفاده میکنند.
انرژی گرمایی
انرژی گرمایی یکی از شکلهای انرژی است و میتواند به شکلهای دیگر انرژی تبدیل شود.
فعالیت (صفحه 21 کتاب درسی)
1- تصویر یک مارپیچ را روی کاغذ بکشید.
2- مارپیچ را مانند شکل زیر ببُرید.
3- یک تکّه نخ را به یک سر مارپیچ ببندید و آن را در بالای شوفاژ یا بخاریِ روشن نگه دارید.

- چه چیزی مشاهده میکنید؟ مارپیچ حرکت میکند.
- چه چیزی باعث حرکت این مارپیچ کاغذی میشود؟ انرژی گرمایی
- در مارپیچ کاغذی، انرژی از کدام شکل به شکل دیگر تبدیل میشود؟ گرمایی به حرکتی
هوای گرم، انرژی گرمایی دارد. نفت، بنزین، گازوئیل و گاز شهری از انواع سوختها هستند. این مواد میسوزند و انرژیِ گرمایی تولید میکنند.

فکر کنید (صفحه 22 کتاب درسی)
بنزین در خودرو مصرف میشود و انرژی گرمایی تولید میکند. این انرژی گرمایی به کدام شکل از انرژی تبدیل میشود؟ حرکتی
گفتوگو (صفحه 22 کتاب درسی)
دربارهی پرسشهای زیر در گروه خود گفتوگو کنید و نتیجه را به کلاس گزارش دهید.
- انرژی مورد نیاز شما برای پخت و پز و گرم کردن خانه از چه چیزی به دست میآید؟ از گاز شهری و الکتریسیته (برق)
- در کدام کارهای دیگر، از انرژی گرمایی استفاده میشود؟ اتو کردن لباس، سشوار کردن موها و...
فعالیت (صفحه 22 کتاب درسی)
1- کف دو دست خود را به هم بچسبانید و آنها را روی هم حرکت دهید، چه چیزی مشاهده میکنید؟ دستها گرم میشوند.
2- اکنون دستهایتان را تندتر حرکت دهید. این حالت با حالت قبل چه تفاوتی دارد؟ گرمای ایجاد شده بین دستها بیشتر میشود.
در این فعّالیت، انرژی حرکتی به کدام شکل از انرژی تبدیل میشود؟ گرمایی
فکر کنید (صفحه 23 کتاب درسی)
اگر مقداری ماسه را در ظرفی دربسته بریزیم و مدّتی آن را تکان دهیم، دانههای ماسه گرمتر میشوند؛ چرا؟ چون برخورد دانههای ماسه به هم گرما تولید میکند.
انرژی نورانی
نوری که از چشمههای نور میتابد، انرژی دارد. بنابراین نور خورشید هم انرژی دارد. گیاهان برای رشد به انرژی نور خورشید نیاز دارند.
از انرژی نورانی چه استفادههای دیگری میشود؟

باد، آب جاری، سوختها و خورشید منبع انرژی هستند. خورشید بزرگترین منبع انرژی است. روشنایی و گرمای کرهی زمین از خورشید است. این انرژی، پاک، ارزان و بیپایان است.
انرژی صوتی
وقتی هواپیما در ارتفاع پایین حرکت میکند، صدای آن شیشهی پنجرهها را میلرزاند. آیا میدانید چرا؟ برای یافتن پاسخ، فعّالیت زیر را انجام دهید.
فعالیت (صفحه 24 کتاب درسی)
1- تکّهای از یک بادکنک را مانند شکل، روی دهانهی یک لیوان شیشهای ببندید.
2- چند دانه برنج یا گندم روی بادکنک بریزید.
3- یک ظرف فلزّی را نزدیک لیوان نگه دارید و با قاشق فلزّی به بدنهی آن ضربه بزنید.
4- چه اتّفاقی میافتد؟ مشاهدهی خود را یادداشت کنید. دانههای برنج حرکت میکنند و بالا و پایین میروند.
5- بار دیگر ضربههای محکمتری به ظرف بزنید. مشاهدهی خود را بنویسید. حرکت دانهها سریعتر شده و بعضی از آنها روی زمین میریزند.

- از این فعّالیت چه نتیجهای میگیرید؟ انرژی صوتی میتواند به حرکتی تبدیل شود
صدا انرژی دارد. به انرژی صدا، انرژی صوتی میگویند.
فکر کنید (صفحه 24 کتاب درسی)
صدای هواپیما، شیشهی پنجرهها را میلرزاند. در این حالت، انرژی صوتی به کدام شکل از انرژی تبدیل میشود؟ حرکتی

فعالیت (صفحه 25 کتاب درسی)
با همکلاسیهای خود بازی گروهی زیر را انجام دهید.
1- هر دانش آموز روی کارتی مانند شکل زیر، نام چند وسیلهی خانگی را بنویسد و جدول را کامل کند.
| نام وسیله | شکلی از انرژی که به ما میدهد. |
| اتو | گرمایی |
| پنکه | حرکتی |
| مهتابی | نورانی |
| یخچال | سرمایشی |
| شوفاژ | گرمایی |
| تلویزیون | روشنایی |

2- یکی از افراد گروه با خواندن نام یک وسیله و شکل انرژیای که به ما میدهد، بازی را شروع کند.
3- فرد دیگر، نام وسیلهی دیگری را با شکل انرژی آن بخواند (وسیلهای که نام میبَرد نباید تکراری باشد).
4- بازی را تا زمانی که هیچ فردی از گروه نتواند وسیلهی جدیدی را نام ببرد، ادامه دهید.
سهم شما در حفاظت از منابع انرژی چیست؟
ما هر روز برای گرم یا خنک کردن خانه، پختن غذا، رفت و آمد با اتوبوس یا خودروی شخصی و انجام دادن کارهای دیگر، مقدار زیادی انرژی را به شکلهای گوناگون مصرف میکنیم. هر یک از این انرژیها از منابع گوناگون انرژی به دست میآیند. سوختها یکی از این منابع انرژی هستند که با سوختن، انرژی گرمایی تولید میکنند.
مقدار سوختها کم است و آنها روزی به پایان میرسند. پس باید از مصرف بیجای سوخت خودداری کنیم و با استفاده درست، منابع انرژی را حفظ کنیم.
برای حفاظت از منابع انرژی:
- من در زمستان به جای زیاد کردن شعلهی بخاری، لباس گرم میپوشم.
- خانوادهی من برای رفت و آمد در بیشتر موارد، به جای خودروی شخصی از وسایل نقلیهی عمومی استفاده میکنند.
شما چه کمکهای دیگری میتوانید بکنید تا منابع انرژی برای نسلهای آینده هم باقی بمانند؟