1 چرخ سبکی به قطر 10 سانتیمتر از جنس اسفنج فشرده تهیه کنید و قاشق های بستنی را مانند شکل درون چرخ قرار دهید.
2 دو گیره ی کاغذ را مانند شکل تغییر دهید و به دو طرف ظرف بچسبانید.
3 سیخ چوبی را در مرکز چرخ فرو کنید و دو سر آن را درون گیره ها قرار دهید.
4 یک سر نخ را به سیخ چوبی و سردیگر آن را به لیوان کاغذی ببندید.
5 به کمک چرخ و جریان آب، لیوان را به سمت بالا حرکت دهید.
چرخ در حال حرکت چه شکلی از انرژی را دارد؟
انرژی حرکتی (زیرا هر جسمی که حرکت میکند، دارای انرژی حرکتی است).
چرخ برای حرکت دادن لیوان به انرژی نیاز دارد؛ چرخ این انرژی را از کجا به دست می آورد؟
از انرژی حرکتیِ آب جاری (آبی که از بطری روی پرهها یا همان قاشقهای چرخ ریخته میشود، انرژی خود را به چرخ منتقل کرده و باعث چرخیدن آن میشود).
پیش بینی کنید: چگونه می توانید با وسیله ای که ساخته اید، جرم بیشتری را جابه جا کنید؟
پیشبینی میکنیم که اگر آب را با فشار و سرعت بیشتری روی چرخ بریزیم، یا آب را از ارتفاع بالاتری رها کنیم، انرژی حرکتی بیشتری به چرخ منتقل میشود و در نتیجه چرخ قدرت کافی برای بالا کشیدن اجسام سنگینتر را پیدا میکند. همچنین بزرگتر کردن قاشقها برای جمعآوری آب بیشتر هم میتواند کمک کند.
برای پی بردن به درستی پیش بینی خود، آزمایشی را طراحی و اجرا کنید.
چند تکه سنگ کوچک، تیله یا پاککن داخل لیوان کاغذی میاندازیم تا جرم آن بیشتر (سنگینتر) شود.
۱. ابتدا آب را مثل قبل به آرامی و از فاصلهی نزدیک روی چرخ میریزیم؛ مشاهده میکنیم که چرخ توانایی بالا کشیدن لیوانِ سنگین را ندارد یا خیلی کُند میچرخد.
۲. سپس آب را از فاصلهی بالاتر و با سرعت و فشار بیشتری (مثلاً با یک پارچ بزرگتر) روی چرخ میریزیم. مشاهده میکنیم که چرخ با سرعت و قدرت خیلی بیشتری میچرخد و به راحتی لیوان سنگین را به سمت بالا حرکت میدهد. این آزمایش نشان میدهد پیشبینی ما کاملاً درست بوده است.