آموزش کتاب علوم تجربی پایه چهارم ابتدایی
درس هفتم : آهن ربا در زندگی
گروهی از دانش آموزان، همراه آموزگار خود از یک مرکز بازیافت زباله بازدید می کنند تا از نزدیک، جداسازی زباله ها را مشاهده کنند. در بخشی از این مرکز، زباله های فلزّی را با آهن ربایی بزرگ از بقیه جدا می کنند . دانش آموزان می خواهند بدانند چرا همه ی قوطی های فلزّی جذب آهن ربا نمی شوند. برای پاسخ دادن به این پرسش، فعّالیت زیر را انجام دهید.
۱- درگروه خود، مانند شکل زیر، آهن ربایی را به وسایل فلزّی مختلف، نزدیک کنید.
۲- مشاهده های خود را در جدولی مانند جدول زیر بنویسید.
آهن ربا همه ی جسم های فلزّی را جذب نمی کند . آهن ربا ورق آلومینیمی و سیم مسی را جذب نمی کند. جسم های فلزّی مانند میخ و گیره ی کاغذ که آهنی هستند، جذب آهن ربا می شوند.
* از این فعّالیت چه نتیجه ای می گیرید؟
فقط وسایل آهنی جذب آهن ربا می شوند.
در گروه خود، با انجام آزمایش، درباره ی اینکه کدام یک از وسیله های فلزّی خانه ی شما جذب آهن ربا می شود و کدام یک جذب نمی شود، اطّلاعات جمع آوری کنید و نتیجه را به کلاس گزارش دهید.
اگر یک آهن ربا را به گیره ی فلزّی (گیره ی کاغذ) نزدیک کنیم، گیره ها جذب آن می شود. آیا گیره ها به همه ی قسمت های آهن ربا می چسبند؟ آیا این خاصیت در همه جای آهن ربا یکسان است؟ یکی از گروه ها پیش بینی کرده است که خاصیت آهن ربایی در وسط آهن ربا از قسمت های دیگرکمتر است و گیره ها به وسط آهن ربا نمی چسبند. پیش بینی گروه شما چیست ؟
آیا خاصیت آهن ربایی در همه جای آهن ربا یکسان است؟
برای پی بردن به درستی پیش بینی خود، با وسایلی که در اختیار دارید آزمایش مناسبی را طرّاحی و اجرا کنید. نتیجه را به کلاس گزارش دهید.
آهن ربا را به براده آهن نزدیک می کنیم، می بینیم که مقدار زیادی براده جذب دو سر آهن ربا می شود. سپس تلاش می کنیم که براده ها را به وسط آهن ربا جذب کنیم که می بینیم مقدار کمی براده وسط آهن ربا شده است. این مورد را با گیره کاغذ نیز امتحان می کنیم و نتیجه می گیریم که خاصیت آهن ربایی در قطب های آهن ربا بیشتر است.
به قسمتی ازآهن ربا که خاصیت آهن ربایی بیشتری دارد، قطب آهن ربا می گویند. هر آهن ربا دو قطب دارد.
قطب های دو آهن ربا بر یکدیگر اثر می گذارند.
۱- دو آهن ربای تیغه ای را مانند شکل روی ماشین های اسباب بازی بچسبانید.
۲- ماشین ها را مانند شکل از روبه رو به هم نزدیک کنید؛ چه اتّفاقی می افتد؟
۳- یکی از ماشین ها را برگردانید و دوباره آنها را به هم نزدیک کنید؛ چه اتّفاقی می افتد؟
وقتی دو آهن ربا را به هم نزدیک می کنیم، یکدیگر را جذب یا دفع می کنند.
ماشین ها از هم دور می شوند و فاصله می گیرند.
ماشین ها به هم نزدیک می شوند.
* در کدام حالت، ماشین ها به هم برخورد می کنند؟
در حالتی که آهن رباها از قطب ها غیر هم نام به هم نزدیک شوند.
* در کدام حالت، ماشین ها از هم دور می شوند؟
در حالتی که آهن رباها از قطب های هم نام به هم نزدیک شوند.
* از مشاهدات خود چه نتیجه ای می گیرید؟
قطب های هم نام یکدیگر را می رانند و قطب های غیر هم نام یکدیگر را جذب می کنند.
همان طور که مشاهده کردید، قطب های همنام آهن ربا یکدیگر را دفع و قطب های ناهمنام یکدیگر را جذب می کنند. آیا آهن رباها قدرت جذب یکسانی دارند؟
۱- چهار عدد آهن ربا را شماره گذاری کنید.
۲- یک گیره ی فلزی کاغذ را روی صفر خط کش قراردهید.
۳- آهن ربای شماره ی ۱ را روی خط کش قرار دهید و به آرامی به گیره ی کاغذ نزدیک کنید.
۴- فاصله ای را که در آن آهن ربا، گیره ی کاغذ را جذب می کند، اندازه بگیرید و در جدول صفحه بعد یادداشت کنید.
مرحله ی ۳ را با آهن رباهای شماره ی ۲، ۳ و ۴ تکرار کنید.
۳ سانتی متر
* از این فعّالیت چه نتیجه ای می گیرید؟
قدرت آهن ربا در همه ی آهن رباها یکسان نیست.
۱ سانتی متر
۲ سانتی متر
اگر برخی از اجسام آهنی، مانند میخ را با آهن ربا مالش دهیم، خاصیت آهن ربایی پیدا می کنند.
اکنون یک میخ آهنی بلند را به روش زیر، آهن ربا کنید.
۱- میخ را روی میز بگذارید. یک قطب آهن ربا را روی یک سر آن قرار دهید. آهن ربا را تا سر دیگر میخ بکشید. این کار را در همان جهت تا ۵۰ بار تکرار کنید (دقّت کنید که آهن ربا را در خلاف جهت تعیین شده حرکت ندهید).
چگونه آهن ربا بسازیم
۲- این میخ را به گیره های فلزی کاغذ یا براده های آهن نزدیک کنید. چه چیزی مشاهده می کنید؟
میخ گیره ها و براده های آهن را جذب می کند.
همان طور که مشاهده کردید، هر آهن ربا دو قطب دارد و قطب های آهن ربا نسبت به قسمت های دیگر آن، خاصیت آهن ربایی بیشتری دارند.
قطب های آهن ربا چه نام دارند؟
1- شمال و جنوب کلاس را تعیین کنید و روی کاغذ بنویسید. کاغذ را در محلّ آزمایش بچسبانید. ۲- یک سوزن ته گرد را آهن ربا کنید. ۳- دو دانه ی کروی شکل یونولیت را به دو سرسوزن ته گرد وصل کنید. ۴- یک ظرف پلاستیکی یا شیشه ای را از آب پر کنید و آن را دور از وسایل آهنی قرار دهید. ۵- سوزن متّصل به دانه های یونولیت را به آرامی روی آب شناور کنید. ۶- صبر کنید تا آهن ربای سوزنی از حرکت بایستد؛ طرز قرارگرفتن آن را روی صفحه ی کاغذ رسم کنید.
۷- آهن ربای سوزنی را چند بار بچرخانید و صبر کنید تا از حرکت بایستد؛ آیا در جهت قبلی قرار می گیرد؟
* از این فعّالیت چه نتیجه ای می گیرید؟
با انجام دادن فعّالیت صفحه بعد ، با روش نام گذاری قطب های آهن ربا آشنا می شوید.
نتیجه می گیریم هر قدر سوزن را بچرخانیم باز به همان سمتی قرار می گیرد که از ابتدا قرار گرفته بود یعنی به سمت شمال که با قطب نما علامت گذاری کرده بودیم
بله
آن سر آهن ربا را که به سمت شمال قرار می گیرد، قطب شمال می نامند و با علامتN نشان می دهند. سر دیگر آن را که به سمت جنوب قرار می گیرد، قطب جنوب می نامند و آن را با علامت S نشان می دهند.
با استفاده از ماژیک ها ، قطب شمال آهن ربای سوزنی را قرمز و قطب جنوب آهن ربا را آبی رنگ کنید.
وسیله ای که ساخته اید مانند قطب نما عمل می کند با استفاده از آن، جهت های جغرافیایی خانه ی خود را پیدا کنید.
در مسافرت های دریایی و هوایی، برای تعیین مسیر حرکت کشتی ها و هواپیماها از قطب نما استفاده می کنند.
یکی از روش های جابه جا کردن جسم ها، استفاده از آهن ربای الکتریکی است. با انجام دادن فعّالیت زیر، یک آهن ربای الکتریکی بسازید و با استفاده از آن گیره های فلزی کاغذ را جابه جا کنید.
جابه جایی جسم با استفاده از آهن ربا
۱- سیم روکش دار را ۵۰ تا ۱۰۰ بار، دور یک میخ آهنی بپیچید.
۲- دو سرسیم را به باتری وصل کنید.
۳- میخ را به گیره های فلزی کاغذ نزدیک کنید؛ چه اتّفاقی می افتد؟
گیره های فلزی کاغذ جذب میخ می شوند.
۴- پیش بینی کنید اگر تعداد دور های سیم پیچ ها را تغییر دهید، چه اتّفاقی می افتد؟
هرچه دور سیم بیش تر شود قدرت آهن ربا بیشتر می شود و هرچه دور سیم پیچ کمتر شود قدرت آهن ربا کمتر می شود.
* پیش بینی خود را آزمایش کنید.
امروزه مردم ترجیح می دهند بیشتر پرداخت های خود را با کارت های اعتباری انجام دهند. نوار تیره رنگ این کارت ها خاصیت آهن ربایی دارد. اطّلاعات کارت در این نوار ثبت شده است. سعی کنید این کارت ها را نزدیک آهن ربا یا تلفن همراه قرار ندهید، زیرا ممکن است اطّلاعات موجود در نوار تیره رنگ پاک شود.
مردم با مصرف کالاهای بسته بندی شده مانند انواع کنسروها و نوشیدنی ها مقدار زیادی زباله تولید می کنند.
* استفاده از کالاهای بسته بندی شده ی فلزّی چه فایده ها و چه ضررهایی دارد؟
از دوام و استحکام خوبی برخورداند و قابل بازیافت هستند و باعث آلودگی کمتر محیط زیست می شوند.
* بازیافت زباله های فلزّی چه فایده هایی دارد و به چه روش هایی انجام می شود؟
۱- صرفه جویی در مصرف منابع طبیعی و حفظ آن برای آیندگان 2- کاهش دفن زباله و عدم از بین رفتن زمین های مناسب در طبیعت 3- استفاده مجدد از مواد و انرژی 4- اشتغال زایی 5- کاهش هزینه ها و ایجاد منافع اقتصادی 6- و…
ما روزانه مقدار زیادی زباله های فلزّی، پلاستیکی و کاغذی، تولید می کنیم. اگر این زباله ها را در طبیعت رها کنیم، به محیط زیست آسیب می زنند. با بازیافت زباله های خشک، مانند قوطی های فلزّی و ظرف های پلاستیکی دور ریز، می توانیم محیط زیست پاکیزه ای داشته باشیم. با این کار منابع طبیعی را برای آینده حفظ می کنیم و مانع از نابودی محیط زیست می شویم.
سهم شما در بازیافت زباله چیست؟
برای بازیافت زباله ها:
* من زباله های کاغذی را جدا گانه جمع آوری می کنم.
* من و خانواده ام، قوطی های فلزّی نوشیدنی ها، آب میوه و موادّ غذایی را در سطل جداگانه می ریزیم و تحویل مراکز جمع آوری زباله های خشک می دهیم.
برای اینکه بتوانیم زباله ها را آسان تر بازیافت کنیم شما چه کمکی می کنید؟