[بحث و گفتگو] یک کیلو آهن سنگینتر است یا یک کیلو پنبه؟

[ALIREZA.F.1988]

خب
بریم به سراغ یک توضیح ساده برای دانش آموزان دبستانی ( حتی کلاس اول)

برای توضیح این پدیده، نیاز داریم ابتدا یه آزمایش ساده انجام بدیم تا به بچه ها نشون بدیم عملکرد نیروی ارشمیدس به چه صورت هست
پیشنهاد میکنم یدونه نارنج یا پرتغال رو بردارید + یدونه سکه ی فلزی اگر دارید
جفتشون رو درون یک کاسه ی آبگوشت خوری پر از آب بندازید
خواهید دید پرتغال یا نارنج روی آب شناور خواهد موند و فقط قسمتی از اون به داخل آب می‌ره و در آب غوطه ور میشه ولی سکه ی فلزی به ته کاسه ی آب می‌ره
سکه ی فلزی وزنش به مراتب از پرتغال یا نارنجی که توی آب قرار دادید کمتر هست
ابتدا این سوال رو از فرزند دلبند تون بپرسید که به نظرش چرا این اتفاق میوفته؟ نظرش رو بخواهید
بعد براش توضیح بدید که سکه و پرتغال هر کدوم وزن خاص خودشون رو دارن، اما وقتی این اجسام داخل یک مایع یا گاز ( توضیح سیال احتمالا براشون سنگین باشه) قرار میگیرن، این نیروی وزن رو به مایع یا گازی که اونارو در بر گرفته هم وارد میکنن
مثل چی؟ مثل وقتی که شما سکه و پرتغال رو توی دستان خودتون گرفتید و جفتشون به دست شما نیرو وارد میکنن
همون‌طور که دست شما برای نگهداشتن پرتغال و سکه متقابلاً بهش نیرو وارد میکنه، سیالات ( شما بجای سیالات بگید مایعات و گاز ها) هم به اون پرتغال و سکه نیرو وارد میکنن
اما میزان نیرویی که به پرتغال و سکه وارد میشه، متناسب با حجم آبی هست که بخاطر ورود پرتغال و سکه به داخل اون سیال، جابجا میشه
حالا این حجم چطور مشخص میشه؟
سادست
وقتی یدونه پرتغال بندازید تو ظرف آب، خواهید دید که تمام پرتغال وارد آب شده یا نصفش یا چه کسری از حجم پرتغال از سطح آب درون کاسه عبور کرده و رفته داخل آب، و در مورد سکه هم که میبینیم که سکه کامل می‌ره داخل آب
حالا این چه تفاوتی ایجاد میکنه؟
همون‌طور که میدونیم حجم سکه به مراتب از حجم پرتغال کمتر هست! به همین دلیل نیروی بسیار کمتری از سمت سیالات یا اینجا آب، به سکه وارد میشه و به شکلی متناسب، نیروی بیشتری به پرتغال وارد میشه
حالا فرمولش رو هم تو پیام های بالا گفتم که نیاز نیست الان فرزندان دلبند خودتون رو درگیر فرمول ها بکنید ( بعدا خودشون تو علوم یا فیزیک یاد میگیرن)
ما عملا مطرح کردیم که اصول و کارکرد نیروی ارشمیدس به چه صورت هست و الان میدونیم که هرچی حجم بیشتر باشه نیروی ارشمیدس وارد شده از طرف سیال به اون جسم بیشتر هست و چون راستای نیروی وزن به سمت مرکز زمین هست ( روی زمین) نیروی ارشمیدس بر خلاف جهت نیروی وزن به اون جسم وارد میشه
حالا معما چون حل گشت آسان گشت
پس میشه نتیجه گرفت، وقتی یک کیلو پنبه (میزانی پنبه به جرم یک کیلو گرم) در داخل یک سیال مثل هوا قرار میگیره چون حجمش نسبت به حجم قطعه ای آهن به جرم ۱ کیلو گرم، بسیار بیشتر هست، به وضوح میبینیم که نیروی ارشمیدس که از سمت سیال که اینجا هوا هست، به پنبه وارد میشه، به مراتب بیشتر از نیرویی هست که به قطعه ی آهنی وارد میشه
در نتیجه وقتی بخوایم هر دو میزان رو توزین کنیم، خواهیم دید نیروی ارشمیدس عملا از میزان وزن دو جسم کم می‌کنه و مشخصات وزن یک کیلو پنبه دچار کاهش بیشتری میشه

اگر نظری، پیشنهادی، انتقادی دارید مطرح کنید تا بحث ها رو بهبود بدیم و لذت بخش تر کنیم

البته میتونید بجای پرتقال که خیلی گرونه و در راستای کاهش هزینه های خانواده از یک تکه چوب استفاده کنید

 

[ALIREZA.F.1988]

یک نکته بسیار مهم :

وقتی پرسیده می شود که یک کیلو آهن سنگین تر است یا یک کیلو پنبه ، اگر دقت کنیم به سوال متوجه میشیم که این وزن از قبل انجام شده و از هر کدام یک کیلو برداشته شده ، بعبارت دیگر ما یک کیلو آهن کشیده ایم و یک کیلو پنبه هم کشیده ایم (با رفع اصطکاک هوا و .....) حال میخواهیم ببینیم کدام سنگین تر است که کاملا مشخص است که هر دو یکسان هستند

نتیجه :
می خواهم بگویم که اینگونه سوال پرسیدن اشتباه است و باید به این شکل پرسیده شود که اگر ما یک کیلو آهن و یک کیلو پنبه با یک ترازو بکشیم به نظر شما وزن واقعی آهن سنگیر تر است یا وزن واقعی پنبه

 

[Mohsen 89]

یک نکته بسیار مهم :

وقتی پرسیده می شود که یک کیلو آهن سنگین تر است یا یک کیلو پنبه ، اگر دقت کنیم به سوال متوجه میشیم که این وزن از قبل انجام شده و از هر کدام یک کیلو برداشته شده ، بعبارت دیگر ما یک کیلو آهن کشیده ایم و یک کیلو پنبه هم کشیده ایم (با رفع اصطکاک هوا و .....) حال میخواهیم ببینیم کدام سنگین تر است که کاملا مشخص است که هر دو یکسان هستند

نتیجه :
می خواهم بگویم که اینگونه سوال پرسیدن اشتباه است و باید به این شکل پرسیده شود که اگر ما یک کیلو آهن و یک کیلو پنبه با یک ترازو بکشیم به نظر شما وزن واقعی آهن سنگیر تر است یا وزن واقعی پنبه

علیرضا
داری زحمت می‌کشی کتاب می‌خونی ولی همش برعکس می‌خونی
کیلوگرم واحد اندازه گیری جرم هست نه وزن! واحد اندازه گیری وزن، نیوتن هست و نوعی نیرو هست
وقتی میگیم یک کیلو پنبه، منظور مقداری پنبه به جرم یک کیلو هست و وقتی هم میگیم یک کیلو آهن، یعنی مقداری از آهن به جرم یک کیلو
خلاصه که اینو باید یاد بگیری که وزن با جرم فرق داره
با اون نکته های مهم ت

به یاد سالها پیش میوفتم که دانشجو بودم
برای یکی از دروس به دانشجو ها درس هم میدادم، سه چهار روزی رفته بودم خونه دانشجویی به بچه ها درس داده بودم، بعد رفته بودم دانشگاه برای کاری، اون وسط یکی دو ساعت به یه دانشجوی دیگه هم درس داده بودم مبحثی رو
بعد که برگشتم خونه، طرف برگشته میگه تو حل فلان مسئله اشتباه کردی!
منم در عجب که چطور و کجا رو اشتباه کردم و اون شاگردم چطور تشخیص داده اشتباه کردم یا درست بوده!
خلاصه دیدم اوشون جایی یک حل اشتباه رو دیده و اصلا نفهمیده چطوری حل شده
بعد گوشش رو کشیدم و بهش یاد دادم مسائلی از اون دست چطور باید حل بشن

 

[Mohsen 89]

یک نکته بسیار مهم :

وقتی پرسیده می شود که یک کیلو آهن سنگین تر است یا یک کیلو پنبه ، اگر دقت کنیم به سوال متوجه میشیم که این وزن از قبل انجام شده و از هر کدام یک کیلو برداشته شده ، بعبارت دیگر ما یک کیلو آهن کشیده ایم و یک کیلو پنبه هم کشیده ایم (با رفع اصطکاک هوا و .....) حال میخواهیم ببینیم کدام سنگین تر است که کاملا مشخص است که هر دو یکسان هستند

نتیجه :
می خواهم بگویم که اینگونه سوال پرسیدن اشتباه است و باید به این شکل پرسیده شود که اگر ما یک کیلو آهن و یک کیلو پنبه با یک ترازو بکشیم به نظر شما وزن واقعی آهن سنگیر تر است یا وزن واقعی پنبه

ضمنا من تو همون صفحه ی اول تاپیک این مورد که منظور از سنگین تر بودن چی هست رو گفتم و به توزین با ترازو اشاره کردم
تازه شماها همه از یک سوال مهم گذر کردین
اینکه توزین قراره کجا انجام بشه؟
این داستان سنگین یا سبک تر بودن تو توزین تنها جایی اتفاق میوفته که اتمسفر وجود داشته باشه
مثلاً اگر این سوال رو میپرسیدید که کجا ؟ و پاسخ کره ی ماه می‌بود، عملا پاسخ این بود که هر دو هم وزن هستن
الان اینارو میگم چون همه توضیحات مربوطه رو دادم

 

[ALIREZA.F.1988]

علیرضا
داری زحمت می‌کشی کتاب می‌خونی ولی همش برعکس می‌خونی
کیلوگرم واحد اندازه گیری جرم هست نه وزن! واحد اندازه گیری وزن، نیوتن هست و نوعی نیرو هست
وقتی میگیم یک کیلو پنبه، منظور مقداری پنبه به جرم یک کیلو هست و وقتی هم میگیم یک کیلو آهن، یعنی مقداری از آهن به جرم یک کیلو
خلاصه که اینو باید یاد بگیری که وزن با جرم فرق داره
با اون نکته های مهم ت

به یاد سالها پیش میوفتم که دانشجو بودم
برای یکی از دروس به دانشجو ها درس هم میدادم، سه چهار روزی رفته بودم خونه دانشجویی به بچه ها درس داده بودم، بعد رفته بودم دانشگاه برای کاری، اون وسط یکی دو ساعت به یه دانشجوی دیگه هم درس داده بودم مبحثی رو
بعد که برگشتم خونه، طرف برگشته میگه تو حل فلان مسئله اشتباه کردی!
منم در عجب که چطور و کجا رو اشتباه کردم و اون شاگردم چطور تشخیص داده اشتباه کردم یا درست بوده!
خلاصه دیدم اوشون جایی یک حل اشتباه رو دیده و اصلا نفهمیده چطوری حل شده
بعد گوشش رو کشیدم و بهش یاد دادم مسائلی از اون دست چطور باید حل بشن

شما هم دقتت فوق العاده پایینه ، از یه فیزیکدان بعیده
من که از همون اول و در بیشتر جوابهام گفتم که جرم یکی هست و وزن فرق داره ، گفتم که یک کیلوگرم از یک جسم در زمین یا خلا یا هر جایی همان یک کیلوگرم هست و گفتم وزن به گرانش بستگی داره و در جاهای مختلف فرق میکنه

من دارم عامیانه صحبت میکنم تا بچه ها که متخصص فیزیک نیستن متوجه بشن (البته منم متخصص فیزیک نیستم اما در این حد بلدم)
منظور من اینه که نپرسیم یک کیلو آهن سنگین تره یا یک کیلو پنبه بلکه بپرسیم اگر یک کیلو آهن و یک کیلو پنبه داشته باشیم(همان یک کیلوگرم جرم از آهن و پنبه) آیا وقتی هر کدام را روی ترازو قرار میدهیم آهن سنگین تر است نشان می دهد یا پنبه
چون وقتی به افراد عادی می گوئیم یک کیلو گرم آهن سنگین تر هست یا پنبه ، اینطور در ذهنشان تداعی میشه که یه ترازویی داشته باشیم و یک کیلوگرم آهن بکشیم و یک کیلوگرم هم پنبه بکشیم ، کدام سنگین تر است
در صورتی که اینطور نیست و ما منظورمان این است که یک کیلوگرم (جرم) از آهن سنگین تر است یا یک کیلوگرم (جرم) پنبه