انرژی و تبدیلهای آن

انرژی و تبدیلهای آن
سوالات کتاب علوم تجربی هفتم - فصل هشتم به همراه جواب
  1. چه زمانی به وجود انرژی پی می‌بریم؟

    مقدمه فصل هشتم

    انرژی در همه چیز و همه جا وجود دارد؛ اما وقتی به وجود آن پی ‌می‌بریم که منتقل یا تبدیل شود.

  2. در کدامیک از حالات زیر، کار (از نظر علوم تجربی) انجام شده است؟

    1. سربازی از بالای برج دیده‌بانی، کشیک می‌دهد.
    2. یک مهندس به حل مشکل تولید فکر می‌کند.
    3. معلمی، مفهوم انرژی را توضیح می‌دهد.
    4. کودکی، توپی را به بالا پرتاب می‌کند.
    مفهوم کار

    گزینه ۴. در سایر گزینه‌ها نیرویی موجب جابجایی نشده است؛ اما در گزینه چهارم، دست کودک نیرویی به سمت بالا به توپ وارد کرده است و این نیرو موجب حرکت توپ (به همراه دست کودک) به سمت بالا شده است.

  3. هنگامی که به جسمی نیرو وارد می‌شود، چه تغییراتی ممکن است در جسم ایجاد شود؟ (اثرات نیرو بر اجسام را نام ببرید.)

    اثرات نیرو

    وارد کردن نیرو بر یک جسم ممکن است سبب:

    • الف) شروع حرکت آن شود.
    • ب) سریع‌تر شدن حرکت آن شود.
    • پ) کند شدن حرکت آن شود.
    • ت) توقف حرکت آن شود.
    • ث) تغییر شکل آن شود.
    • ج) تغییر جهت حرکت آن شود.
  4. دو عامل انجام کار را نام ببرید.

    عوامل انجام کار
    • نیرو
    • جابجایی در راستای نیرو
  5. کار را تعریف کنید.

    تعریف کار

    حاصلضرب جابجایی در نیرو را کار می‌گویند.

  6. یکای اندازه‌گیری کار چیست؟

    واحد کار

    در رابطه‌ی محاسبه کار:

    یکای نیرو نیوتن (N) و یکای جابجایی متر (m) است. بنابراین یکای کار، حاصلضرب نیوتن در متر می‌باشد که به پاس خدمات جیمز ژول، به نام ژول (J) نامگذاری شده است.

    یکای کار همان یکای انرژی (ژول) است.

  7. سه مثال برای حالت‌هایی بیان کنید که نیرو هیچ کاری انجام نمی‌دهد.

    وقتی نیرو هست ولی کاری انجام نمی‌شود
    • وزنه‌بردای که وزنه‌ای را بالای سرش نگه داشته است.
    • شخصی که دیواری را هل می‌دهد.
    • شخصی که جعبه‌ای را نگه داشته است و به آرامی حرکت می‌کند.

    در دو حالت اول، جابجایی صفر است بنابراین حاصلضرب نیرو در جابجایی صفر می‌شود. در حالت سوم، جابجایی در جهت نیرو نداریم (نیرو عمودی است ولی جابجایی افقی است) بنابراین دراین حالت هم کار صفر است.

  8. مراحل حل یک مسئله را بنویسید.

    مراحل حل مسئله
    1. خلاصه نویسی (نوشتن معلومات و مجهولات مسئله)
    2. مشخص کردن معادله با توجه به اطلاعات مسئله.
    3. مقایسه یکاهای معلومات مسئله و تبدیل یکاها در صورت لزوم.
    4. جایگزینی معلومات مسئله در معادله
    5. پیدا کردن مجهول مسئله (حل معادله ریاضی)
  9. شکل‌های گوناگون انرژی را نام ببرید.

    حالت‌های مختلف انرژی

    حرکتی، گرمایی، نورانی، صوتی، شیمیایی

  10. در یک کشتی بخار، چه نوع تبدیل انرژی اتفاق می‌افتد؟

    تبدیل انرژی در کشتی

    انرژی شیمیایی سوخت به انرژی حرکتی کشتی تبدیل می‌شود.

  11. وقتی که چوبی می‌سوزد، چه نوع تبدیل انرژی اتفاق می‌افتد.

    تبدیل انرژی در هیزم

    انرژی شیمیایی ذخیره شده در چوب ه انرژی گرمایی و انرژی نورانی تبدیل می‌شود.

  12. وقتی تلوزیون را روشن می‌کنیم، چه نوع تبدیل انرژی رخ می‌دهد؟

    تبدیل انرژی در تلوزیون

    انرژی الکتریکی وارد شده به تلوزیون به انرژی نورانی و انرژی صوتی و انرژی گرمایی تبدیل می‌شود.

  13. جای خالی را پر کنید:

    در یک رادیو، بخش زیادی از انرژی ……………. به انرژی …………………. تبدیل می‌شود.

    تبدیل انرژی در رادیو
    1. الکتریکی
    2. صوتی
  14. جاهای خالی را پر کنید:

    در یک چراغ قوه، انرژی ……………….. ذخیره شده در باتری به انرژی ……………….. تبدیل می‌شود.

    لامپ این انرژی را به انرژی ………………. و …………………… تبدیل می‌کند.

    تبدیل انرژی در چراغ قوه
    1. شیمیایی
    2. الکتریکی
    3. گرمایی
    4. نورانی
  15. انرژی جنبشی چیست؟

    تعریف انرژی جنبشی

    هر جسمی که در حال حرکت است، انرژی حرکتی دارد. معمولا انرژی حرکتی را انرژی جنبشی می‌نامیم.

  16. انرژی جنبشی به چه عواملی بستگی دارد؟

    عوامل انرژی جنبشی

    انرژی جنبشی هر جسم به جرم جسم و مقدار سرعت حرکت آن بستگی دارد.

  17. جاهای خالی را پر کنید:

    هر چه جسمی ……………… باشد و …………………….. حرکت کند، انرژی جنبشی بیشتری دارد.

    عوامل انرژی جنبشی
    1. سنگین‌تر
    2. تندتر
  18. در شکل زیر هر دو خودرو مشابه هستند اما خودروی سبزرنگ (سمت چپ) تندتر حرکت می‌کند. کدامیک دارای انرژی جنبشی بیشتری است؟

    اثر سرعت بر انرژی

    خودروی سبز رنگ که سرعت بیشتری دارد، دارای انرژی جنبشی بیشتری است (جرم این دو مساوی است)

  19. در شکل زیر، خودروی سواری و کامیون با سرعت یکسانی حرکت می‌کنند. کدام دارای انرژی جنبشی بیشتری است؟

    اثر جرم بر انرژی جنبشی

    انرژی جنبشی کامیون بیشتر است چرا که جرم بیشتری دارد (سرعتشان یکی است)

  20. درستی یا نادرستی جمله زیر را مشخص کنید:

    انجام کار روی یک جسم همواره انرژی جنبشی آن را تغییر می‌دهد.

    تبدیل کار به انرژی پتانسیل

    نادرست.

    ممکن است کار انجام شده روی جسم، انرژی پتانسیل آن را تغییر دهد و تاثیری بر انرژی جنبشی آن نداشته باشد.

  21. انرژی پتانسیل چیست؟

    تعریف انرژی پتانسیل

    وقتی کاری روی جسمی انجام شود و این کار به صورت انرژی در جسم ذخیره شود، به این انرژی ذخیره شده (که بعدا می‌تواند به صورت انرژی جنبشی آزاد شود)، انرژی پتانسیل می‌گویند.

  22. سه مثال از انواع انرژی پتانسیل را نام ببرید.

    انواع انرژی پتانسیل
    • انرژی پتانسیل گرانشی
    • انرژی پتانسیل شیمیایی
    • انرژی پتانسیل کشسانی
  23. وقتی کتابی را به آرامی بالا می‌بریم، کار انجام شده بر روی آن به چه صورت درمی‌آید؟

    مثالی از انرژی پتانسیل گرانشی

    به شکل انرژی پتانسیل گرانشی در آن ذخیره می‌شود.

  24. انرژی پتانسیل گرانشی به چه عواملی بستگی دارد؟

    عوامل انرژی پتانسیل گرانشی
    1. وزن جسم
    2. ارتفاع جسم از سطح زمین
  25. انرژی پتانسیل گرانشی چیست؟ دو مثال بزنید.

    تعریف انرژی پتانسیل گرانشی

    انرژی ذخیره شده در اجسامی که در ارتفاعی بالاتر از سطح زمین قرار دارند.

    مانند انرژی وزنه آویخته شده و انرژی آب در پشت سد

  26. انرژی پتانسیل کشسانی چیست؟ دو مثال بزنید.

    تعریف انرژی پتانسیل کشسانی

    انرژی ذخیره شده در اجسام کشسان.

    مانند انرژی ذخیره شده در یک فنر فشرده شده و یا انرژی ذخیره شده در یک نوار لاستیکی کشیده شده.

  27. انرژی پتانسیل شیمیایی چیست؟ دو مثال بزنید.

    تعریف انرژی پتانسیل شیمیایی

    انرژی شیمیایی ذخیره شده در مواد.

    مانند انرژی ذخیره شده در انواع سوخت‌ها و انرژی شیمیایی ذخیره شده در مواد غذایی

  28. تبدیلات انرژی را که در ورزش تیر و کمان اتفاق می‌افتند، بنویسید.

    تبدیل انرژی در ورزش تیروکمان
    1. انرژی پتانسیل شیمیایی ذخیره شده در عضلات دست، روی زه کمان کار انجام می‌دهد و این کار، به صورت انرژی پتانسیل شیمایی در زه کمان ذخیره می‌شود.
    2. با رها شدن تیر از کمان، انرژی پتانسیل کشسانی کمان به انرژی جنبشی موجود در تیر در حال حرکت تبدیل می‌شود.
    3. تیر هنگام حرکت در هوا، مقداری از انرژی جنبشی خود را به مولکول‌های هوا منتقل می‌کند و این انرژی به شکل انرژی صوتی درمی‌آید.
    4. اصطکاک بین مولکول‌های هوا و تیر، بخشی از انرژی جنبشی تیر را به انرژی گرمایی تبدیل می‌کند.
    5. تیر اندکی به سمت بالا حرکت می‌کند، بنابراین از سرعت آن کاسته می‌شود. یعنی بخشی از انرژی جنبشی آن به انرژی پتانسیل گرانشی تبدیل می‌شود.
    6. هنگام فرود آمدن تیر، ارتفاع آن کم می‌شود (انرژی پتانسیل گرانشی آن کم می‌شود) و در عوض سرعت آن اندکی بیشتر می‌شود (انرژی پتانسیل گرانشی به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود)
    7. هنگامی که تیر روی هدف می‌نشیند، انرژی جنبشی باقیمانده آن به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود.
  29. وقتی که توپی را به طرف بالا پرتاب می‌کنیم، چه تبدیلات انرژی رخ می‌دهند؟

    تبدیل انرژی در پرتاب توپ

    انرژی شیمیایی ذخیره شده در بدن ما به انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل گرانشی توپ تبدیل می‌شود.

  30. اگر در یک ثانیه ۱۰ ژول انرژی الکتریکی وارد لامپ شود، چند ژول انرژی از آن خارج می‌شود؟ چرا؟

    پایستگی انرژی در لامپ

    همان ۱۰ ژول. زیرا به دلیل قانون پایستگی انرژی، انرژی کم یا زیاد نمی‌شود بلکه تنها، شکل آن تغییر می‌کند.

  31. قانون پایستگی انرژی را تعریف کنید.

    تعریف پایستگی انرژی

    انرژی هرگز به وجود نمی‌آید یا از بین نمی‌رود؛ تنها شکل آن تغییر می‌کند و مقدار کل آن ثابت می‌ماند.

  32. انرژی ذخیره شده در غذاها از چه نوعی است؟

    انرژی غذاها

    انرژی پتانسیل شیمیایی.

  33. درستی یا نادرستی جمله‌ی زیر را مشخص کنید:

    بدن همیشه و در همه‌ی مواقع به انرژی نیاز دارد.

    نیاز بدن به انرژی

    درست.

    هنگام راه رفتن، دویدن، خندیدن، و صحبت کردن انرژی مصرف می‌کنیم. حتی موقع خواب هم بدن برای کار قلب و شش‌ها به انرژی نیاز دارد.

  34. بدن انرژی مورد نیاز خود را از کجا تامین می‌کند؟

    منبع انرژی بدن

    از غذاهایی که می‌خوریم

  35. مقدار انرژی ذخیره شده در غذاها با چه واحدی اندازه‌گیری می‌شود.

    واحد انرژی غذاها

    با واحد کیلو ژول  (kJ) یا کیلو کالری (kcal)

  36. یک کیلو کالری چند ژول است؟

    رابطه ژول و کالری

    یک کالری معادل 4.2 ژول است. بنابراین، یک کیلو کالری مساوی 4200 ژول یا 4.2 کیلو ژول است.

  37. آهنگ مصرف انرژی چیست و کجا استفاده می‌شود؟

    آهنگ مصرف انرژی

    بدن برای هر فعالیتی، مقداری انرژی مصرف می‌کند اما این انرژی به مدت یا سرعت انجام آن فعالیت هم بستگی دارد.

    آهنگ مصرف انرژی، مقدار انرژی مصرف شده در یک زمان معین (مثلا یک دقیقه) است.

    از آهنگ مصرف انرژی برای بیان شدت انرژی مصرف شده در هر فعالیت استفاده می‌شود.

بحث و گفتگو

از اینکه دیدگاه خود را به اشتراک می گذارید، سپاسگزاریم.