الأسبوع 16 · المحور الثالث «حماية كوكبنا»، الوحدة الثالثة «الطاقة والوقود»: ابدأ، المفهوم 3.1 «الأجهزة والطاقة» (أ) · 3 دروس
2
ماء يتحرك وطاقة تعمل
Discovery Education Science P4: Term 2, Unit 3, pp. 1–10
الهدفأشرح أن الماء المتحرك له طاقة حركة وأن الناس يستخدمونه، وأطرح أسئلة عن السدود.
كلمات جديدة
طاقة الحركة · طاقة أي شيء يتحركطاحونة مائية · آلة تستخدم الماء المتحرك لتدوير عجلةالسد · جدار يُبنى عبر نهر لحجز الماء
الشرح
الماء الذي يجري في نهر أو يسقط من ارتفاع أو يرتفع في موجة يتحرك، لذلك له طاقة حركة. وكلما كان التدفق أقوى كانت طاقته أكبر. ولمئات السنين استخدم الناس هذه الطاقة: فقد كان جدول يدفع ريش طاحونة مائية، وكانت العجلة الدوارة تطحن الحبوب لتصنع الدقيق. واليوم تُستخدم الفكرة نفسها لصنع الكهرباء. وفي نهاية هذه الوحدة سنرى كيف يمكن تحويل طاقة الماء إلى كهرباء مفيدة، وكيف يغيّر ذلك الأماكن المحيطة. السد جدار يحجز الماء ثم يتركه يمر عبر آلات. للسدود فوائد، لكنها تغيّر أيضًا الأرض والنباتات والحيوانات والناس القريبين. وفي جنوب أفريقيا البعيدة يُعد سد كاريبا الكبير جدًّا مثالًا معروفًا. ويسأل العلماء والمهندسون: ما الآثار الجيدة والسيئة؟
الماء يجري أو يسقط→له طاقة حركة→يدير عجلة أو توربينًا
أمثلة محلولة
في طاحونة قديمة يدفع جدول ريش عجلة. تدور العجلة وتطحن الحبوب لتصنع الدقيق. طاقة الماء المتحرك تبذل الشغل.
الجدول
المسافة
الزمن
السرعة
سريع
٦ م
٣ ث
٢ م/ث
بطيء
٦ م
٦ ث
١ م/ث
جدولان: بطيء وسريع. يضع يوسف ورقة شجر على كل منهما. تقطع الورقة على الجدول السريع ٦ م في ٣ ث، أي ٦ ÷ ٣ = ٢ م/ث. وتقطع الورقة على الجدول البطيء ٦ م في ٦ ث، أي ١ م/ث. للجدول السريع طاقة حركة أكبر.
تطرح هناء أسئلة عن سد. كيف يغيّر السد النهر الذي يليه؟ ماذا يحدث للأسماك؟ إلى أين يذهب الماء؟ يمكن فحص الأسئلة الجيدة بالكتب والفيديو ونصيحة مهندس.
نشاط الفصل
اختبار عجلة الماء. يساعدك شخص كبير عند حوض. أمسك ملعقة بلاستيكية أو كوبًا ورقيًّا أو ريشة دوارة تحت تيار هادئ من الماء وراقبها تتحرك. ثم استخدم تيارًا أسرع. أيهما يدور أسرع؟ حافظ على جفاف الثياب وجفّف الماء المسكوب كي لا ينزلق أحد. اكتب: الماء المتحرك له طاقة لأن…
تدرّب
1
لماذا لنهر سريع طاقة حركة أكبر من نهر بطيء؟
ماؤه يتحرك أسرع، والأشياء الأسرع حركة لها طاقة حركة أكبر.
2
كيف استخدم الناس الطواحين المائية قبل الكهرباء؟
كان الماء المتحرك يدير عجلة تطحن الحبوب لتصنع الدقيق.
3
تتحرك ورقة شجر ١٢ م مع جدول في ٤ ثوانٍ. ما سرعتها؟
١٢ ÷ ٤ = ٣ م/ث.
4
ماذا يفعل السد؟ اكتب أثرًا جيدًا وتغييرًا واحدًا قد يسببه.
يحجز الماء ويتركه يمر عبر آلات. أثر جيد: الكهرباء. تغيير: تُغمر الأرض خلفه وتتغير مواطن الأسماك.