Knaph
کاوش

مکانیک

نقشه

پیکان‌ها از آنچه اول می‌آموزید به آنچه باز می‌کند اشاره دارند. نشانگر را روی یک مفهوم ببرید تا زنجیرهٔ آن و جایی که عمیق‌تر برمی‌گردد روشن شود. برای دیدن درس‌ها و داستان‌های یک مفهوم، روی آن راست‌کلیک کنید (یا انگشت خود را روی آن نگه دارید).

  • ثابت‌شده تا عمق123
  • باز
  • قفل
  • عمیق‌تر برمی‌گردد
عمق 2عمق 2عمق 2عمق 2آهنرباابزارهااهرمحرکتسرعتسطح شیب‌دارشتابشناور شدن و فرو رفتنقانون اول نیوتنقانون دوم نیوتنقرقرهقطب‌نمالغزنده و زبرماشین‌های سادهمقاومتِ هوامکاننیرونیروهای تماسی و غیرتماسینیروهای متوازنوسیله‌های رفت و آمدپرواز هواپیماپیچچرخ و محورگرانشگُوِه

مسیر یادگیری

به ترتیبی که مفاهیم بر هم بنا می‌شوند.

  1. آهنرباآمادهآهنربا چیزهای آهنی و فولادی را می‌کشد، بی‌آنکه به آن‌ها دست بزند، حتی از پشت کاغذ. هر آهنربا دو سر دارد که به آن‌ها قطب می‌گوییم: قطب شمال و قطب جنوب. دو قطبِ ناهمنام همدیگر را می‌کشند؛ دو قطبِ همنام همدیگر را دور می‌کنند.
  2. ابزارهاآمادههر ابزار برای کاری ساخته شده است. بعضی خیلی ساده و بعضی پیچیده‌اند و هر ابزاری را می‌شود بهتر کرد.
  3. چرخ و محورآمادهچرخ و محور یک چرخِ بزرگ است که به میله‌ای نازک، یعنی محور، چسبیده و هر دو با هم می‌چرخند. چرخاندنِ چرخِ بزرگ نیروی کمی می‌خواهد و محورِ نازک با نیرویی زیاد می‌چرخد. دستگیره‌ی گردِ در، شیرِ آب، دسته‌ی پهنِ پیچ‌گوشتی، فرمانِ ماشین و دسته‌ای که طنابِ چاه را دورِ خودش می‌پیچد، همه چرخ و محورند.
  4. حرکتآمادهچیزها از جایی به جای دیگر می‌روند، به سمتی، تند یا آهسته. بالا رفتن از سربالایی سخت‌تر از راه رفتن روی زمین صاف است.
  5. شناور شدن و فرو رفتنآمادهبعضی چیزها روی آب می‌مانند و بعضی ته آب می‌روند. با امتحان کردن می‌فهمیم هر چیز چه می‌کند.
  6. مکانآمادهجایی که یک جسم قرار دارد، که از یک مبدأ انتخابی و در جهت‌هایی انتخابی اندازه‌گیری می‌شود. هر توصیفی از حرکت از اینجا شروع می‌شود.
  7. نیروآمادههل دادن یا کشیدن یک جسم. نیرو اندازه و جهت دارد و همان چیزی است که حرکت را تغییر می‌دهد.
  8. وسیله‌های رفت و آمدآمادهمردم از راه خشکی، آب و هوا سفر می‌کنند. وسیله‌ها از گاری تا خودرو تغییر کرده‌اند و بعضی هوا را کمتر آلوده می‌کنند.
  9. اهرمقفلاهرم میله‌ای است که دور یک نقطه می‌چرخد، که به آن تکیه‌گاه می‌گوییم. اگر میله را دور از تکیه‌گاه فشار دهیم، با نیرویی کم می‌توانیم باری سنگین را که نزدیک تکیه‌گاه است بلند کنیم. الاکلنگ، دَربازکن، قیچی و فرغون همه اهرم‌اند.باز می‌شود پس از: نیرو
  10. سرعتقفلاینکه مکان با چه تندی و در چه جهتی تغییر می‌کند - مسافت در واحد زمان، همراه با جهت.باز می‌شود پس از: مکان
  11. سطح شیب‌دارقفلسطح شیب‌دار سطحی کج است، مثل یک سرسره یا تخته‌ای که تا پشتِ وانت گذاشته‌اند. بالا بردنِ بار روی سطح شیب‌دار نیروی کمتری می‌خواهد تا بلند کردنِ آن به‌طور مستقیم، اما بار راهِ درازتری می‌رود. هرچه شیب ملایم‌تر باشد، نیروی کمتری لازم است و راه درازتر می‌شود. سطحِ شیب‌دارِ کنارِ پله‌ها، جاده‌ای که پیچ‌پیچ از کوه بالا می‌رود و سرسره همه سطح شیب‌دارند.باز می‌شود پس از: نیرو
  12. قرقرهقفلقرقره چرخی است که دورِ لبه‌اش شیاری دارد و طناب در آن شیار حرکت می‌کند. وقتی یک قرقره بالا بسته شده باشد، طناب را پایین می‌کشید و بار بالا می‌رود: قرقره جهتِ نیروی شما را عوض می‌کند و می‌توانید با وزنِ همه‌ی بدنتان بکشید. با قرقره پرچم، پرده و سطلِ چاه را بالا می‌برند. بنّاها و جرثقیل‌ها چند قرقره را با هم به کار می‌برند تا با نیرویی کمتر باری سنگین را بالا ببرند.باز می‌شود پس از: نیرو
  13. قطب‌نماقفلقطب‌نما یک آهن‌ربای کوچک است: عقربه‌ای سبک که آزادانه می‌چرخد. هر جای زمین که باشید، آن‌قدر می‌چرخد تا یک سرش به شمال و سرِ دیگرش به جنوب باشد. سری که به شمال است، قطب شمالِ آهن‌رباست. با قطب‌نما می‌شود شمال، جنوب، شرق و غرب را پیدا کرد، حتی در شبِ ابری یا وسطِ دریا.باز می‌شود پس از: آهنربا
  14. گرانشقفلزمین همه چیز را به سوی خودش می‌کشد، بی‌آنکه به آن دست بزند. به این کشش گرانش یا نیروی جاذبه می‌گوییم. به خاطر گرانش است که توپ رهاشده پایین می‌افتد، رودها در سراشیبی جاری می‌شوند و ما در هوا معلق نمی‌شویم. اینکه زمین یک چیز را چقدر محکم می‌کشد، وزنِ آن چیز است.باز می‌شود پس از: نیرو
  15. لغزنده و زبرقفلچیزها روی زمینِ صاف و یخ‌زده آسان سُر می‌خورند و روی زمینِ زبر سخت حرکت می‌کنند.باز می‌شود پس از: حرکت
  16. نیروهای تماسی و غیرتماسیقفلبیشترِ نیروها فقط وقتی وارد می‌شوند که دو جسم به هم دست بزنند: پایی که به توپ ضربه می‌زند، دستی که در را باز می‌کند، اصطکاکِ میانِ جعبه و زمین. این‌ها نیروهای تماسی‌اند. بعضی نیروها از فاصله و بدونِ تماس اثر می‌کنند: جاذبه‌ی زمین سیب را پایین می‌کشد، آهن‌ربا گیره را می‌کشد و شانه‌ی پلاستیکیِ مالش‌داده با نیروی الکتریکی تکه‌های کاغذ را می‌کشد. نیروهای غیرتماسی هم میانِ دو جسم‌اند و از پشتِ کاغذ، شیشه و آب هم اثر می‌کنند.باز می‌شود پس از: نیرو, آهنربا
  17. نیروهای متوازنقفلوقتی دو نیروی هم‌اندازه یک جسم را در دو جهتِ مخالف هل می‌دهند یا می‌کشند، اثرِ هم را خنثی می‌کنند و حرکتِ جسم تغییری نمی‌کند: این نیروها متوازن‌اند. نیروهای هم‌جهت با هم جمع می‌شوند. آنچه از جمعِ همه‌ی نیروها باقی می‌ماند نیروی خالص است، و جسمِ ساکن فقط وقتی راه می‌افتد که نیروی خالص صفر نباشد؛ به طرفِ نیروی بزرگ‌تر. در طناب‌کشی، تا وقتی دو گروه یکسان می‌کشند طناب نمی‌جنبد و بعد به طرفِ گروهِ قوی‌تر می‌رود.باز می‌شود پس از: نیرو
  18. پیچقفلپیچ میله‌ای است که سطحی شیب‌دار به شکلِ مارپیچ دورش پیچیده است. به این مارپیچ شیار یا رزوه می‌گوییم. هر دورِ کامل پیچ را کمی جلو می‌برد، پس با چرخاندنی کوچک، پیچ با نیرویی زیاد فرو می‌رود و چیزها را خیلی محکم به هم نگه می‌دارد. اگر یک مثلثِ کاغذی را دورِ مداد بپیچید، لبه‌ی کجش همین مارپیچ را می‌سازد. درِ بطری، درِ شیشه‌ی مربا و پیچ و مهره هم با شیار بسته می‌شوند.باز می‌شود پس از: سطح شیب‌دار
  19. شتابقفلاینکه سرعت با چه تندی تغییر می‌کند - تندتر شدن، کندتر شدن یا تغییر جهت.باز می‌شود پس از: سرعت
  20. قانون اول نیوتنقفلجسم سرعت خود را حفظ می‌کند - ساکن می‌ماند یا در خط راست به حرکت ادامه می‌دهد - مگر آنکه نیروی خالصی بر آن وارد شود.باز می‌شود پس از: نیرو, سرعت, نیروهای متوازن
  21. گُوِهقفلگُوِه ابزاری است که یک لبه‌اش پهن و لبه‌ی دیگرش نازک و تیز است، مثلِ دو سطح شیب‌دار که پشت به پشت هم چسبیده باشند. وقتی به لبه‌ی پهن فشار می‌آوریم، لبه‌ی نازک فرو می‌رود و دو طرفِ کجش چیزها را با نیرویی زیاد از هم باز می‌کند. پس گوه می‌بُرد، می‌شکافد و می‌کَنَد، در حالی که سطح شیب‌دار برای جابه‌جا کردنِ بار است. چاقو، تبر، مُغار، نوکِ میخ، کلنگ و دندان‌های جلوی ما همه مثلِ گوه کار می‌کنند.باز می‌شود پس از: سطح شیب‌دار
  22. مقاومتِ هواقفلهوا از ذره‌های خیلی ریز درست شده است و هر چیزی که در آن حرکت می‌کند، باید این ذره‌ها را کنار بزند. هوا هم آن را در خلافِ جهتِ حرکت هل می‌دهد: این نیرو مقاومتِ هواست. هرچه سرعت بیشتر و جسم پهن‌تر باشد، مقاومتِ هوا بیشتر است: برگه‌ی کاغذِ صاف آرام پایین می‌آید و همان برگه‌ی مچاله‌شده تند می‌افتد. برای همین ماشین‌ها، قطارها و هواپیماهای سریع جلوی باریک و کشیده دارند و دوچرخه‌سوارانِ مسابقه خم می‌شوند، اما چترِ نجات را پهن می‌سازند تا هوای زیادی بگیرد و افتادن را آرام کند.باز می‌شود پس از: لغزنده و زبر
  23. پرواز هواپیماقفلهوایی که تندتر حرکت می‌کند، فشارِ کمتری وارد می‌کند. بالِ هواپیما شکلی دارد، رویش برآمده و کمی رو به بالا کج، که هوا از رویش تندتر از زیرش بگذرد. آن‌وقت هوای زیرِ بال بیشتر از هوای رویش فشار می‌آورد و بال را رو به بالا هل می‌دهد: این نیروی رو به بالا نیروی بالابری است. نیروی بالابری با سرعت بیشتر می‌شود؛ برای همین هواپیما پیش از بلند شدن روی باند سرعت می‌گیرد. به هواپیمای در حالِ پرواز چهار نیرو وارد می‌شود: وزن آن را پایین می‌کشد، بالابری بالا می‌برد، رانشِ موتورها جلو می‌راند و مقاومتِ هوا عقب نگه می‌دارد.باز می‌شود پس از: مقاومتِ هوا, گرانش
  24. قانون دوم نیوتنقفلنیروی خالص برابر جرم ضرب در شتاب است (F = ma) - هرچه نیرو بیشتر، تغییر حرکت بیشتر؛ هرچه جرم بیشتر، کمتر.باز می‌شود پس از: قانون اول نیوتن, شتاب
  25. ماشین‌های سادهقفلماشین‌های ساده شش ابزارِ پایه‌اند که کارها را آسان می‌کنند: اهرم، سطح شیب‌دار، گوه، پیچ، قرقره و چرخ و محور. این ماشین‌ها کمک می‌کنند با نیرویی کمتر کاری را انجام دهیم، یا جهتِ هل دادن و کشیدن را برایمان عوض می‌کنند. بیشترِ ماشین‌های اطرافِ ما از چند ماشینِ ساده درست شده‌اند: قیچی دو اهرم است که تیغه‌هایش گوه‌اند، و دوچرخه چرخ و محور، اهرم و پیچ دارد.باز می‌شود پس از: اهرم, سطح شیب‌دار, گُوِه, پیچ, قرقره, چرخ و محور

پیوند با حوزه‌های دیگر