طراحی کنیم و بسازیم
هدف اصلی درس طراحی کنیم و بسازیم، پرورش خلاقیت در ساخت وسیله‌هایی است که بتوان آنها را به حرکت در آورد، موتور الکتریکی برای به حرکت در آوردن وسیله‌های دست‌ساز، به ما کمک شایانی می‌کند.
هر موتور الکتریکی ساده، ساختمانی دارد که به کمک انرژی الکتریکی کار می‌کند و محوری را می‌چرخاند. ما می‌توانیم از این چرخش محور برای به حرکت در آوردن اجسام استفاده کنیم.
نیروی حاصل از چرخش این محور را می‌توان با کمک تسمه یا چرخ‌دنده به اجسام یا وسیله‌های دیگر انتقال داده و به این طریق کار انجام داد. مثلاً در یک ساعت، نیروی حاصل از چرخش محور داخل موتور به کمک چرخ‌دنده‌ها باعث حرکت عقربه‌های ساعت می‌شود.
آرمیچر داخل ماشین‌های اسباب‌بازی یک نمونه از موتورهای الکتریکی است. هم‌چنین موتور داخل کولرهای آبی که برای خنک کردن منازل به کار می‌رود، نیز نوعی موتور الکتریکی به شمار می‌رود.
سفر انرژی
انرژی در چه موادی ذخیره می‌شود؟
انرژی به شکل‌های گوناگونی مانند انرژی حرکتی، گرمایی، نورانی، صوتی و ... دیده می‌شود و می‌تواند از شکلی به شکل دیگر تبدیل شود.
در حال حاضر پرمصرف‌ترین انرژی روی کرة زمین، انرژی حاصل از سوخت‌های فسیلی است، به سوخت‌هایی مانند زغال‌سنگ، نفت و گاز طبیعی، سوخت‌های فسیلی می‌گویند. قسمتی از انرژی موجود در این مواد، هنگام سوختن، به شکل‌های مورد نیاز مانند گرما و انرژی حرکتی تبدیل می‌شود. علاوه بر سوخت‌ها که انرژی ذخیره شده دارند، وسیله‌هایی مثل فنر فشرده شده یا کشیده شده نیز در خود انرژی ذخیره شده دارند.
نکته: بسیاری از دانشمندان معتقدند که منبع اصلی بیش‌تر انرژی‌هایی که ما در زندگی مصرف می‌کنیم، نور خورشید است.
نکته: انرژی نورانی خورشید در غذاهایی که گیاهان می‌سازند، ذخیره می‌شود.
انرژی دائماً از شکلی به شکل دیگر تبدیل می‌شود.
انرژی الکتریکی از منابع اولیة گوناگونی می‌تواند تولید شود، که تعدادی از آنها را نام می‌بریم:
1-انرژی ذخیره شده در آب پشت سدها
2- انرژی ذخیره شده در سوخت‌ها
3-انرژی نورانی
4-انرژی گرمایی و . . . .
انرژی الکتریکی می‌تواند به انرژی‌های حرکتی، صوتی، گرمایی، نورانی و سایر انرژی‌های مورد نیاز ما تبدیل شود و این تبدیل‌های انرژی دائماً ادامه پیدا می‌کند.
مانند سایر کمیت‌هایی که در علم دارای مقدار و یکای (واحد) اندازه‌گیری هستند، انرژی نیز دارای یکای مشخص است، برای اندازه‌گیری انرژی از واحدهایی مثل ژولیا کالری استفاده می‌شود.
یکای انرژی روی مواد غذایی برحسب کیلوکالری نوشته می‌شود و هر کیلوکالری به‌طور تقریبی معادل 4000 ژول است.
میکروسکوپ
در بدن انسان‌ها میلیاردها یاخته وجود دارد؛ اما بیش‌تر جانداران فقط یک یاخته دارند.
برای مشاهدة بیش‌تر یاخته‌ها و جانداران تک یاخته‌ای از میکروسکوپ استفاده می‌شود. شکل زیر مربوط به یک میکروسکوپ نوری معمولی است.
کار با میکروسکوپ
در هنگام کار با میکروسکوپ باید پس از تمیز کردن عدسیها، ابتدا صفحة میکروسکوپ را در پایین‌ترین وضعیت و سپس عدسی شیئی با بزرگ‌نمایی کم را در مسیر نور قرار دهیم.
نمونه‌ها را روی لام (تیغة شیشه‌ای) قرار داده، یک قطره آب روی آن می‌ریزیم و سپس روی آن یک لامل (تیغک شیشه‌ای) می‌گذاریم و آن‌را روی صفحة میکروسکوپ قرار می‌دهیم. طوری که نمونه در مسیر نور قرار گیرد و نور از آن عبور کند.
سپس از درون عدسی چشمی، نمونه را بررسی می‌کنیم و به کمک پیچ‌های تنظیم تند و کند، صفحة میکروسکوپ را در وضعیتی قرار می‌دهیم که بتوانیم نمونه را به صورت واضح ببینیم. اگر بخواهیم نمونه را با بزرگ‌نمایی‌های بیش‌تر ببینیم، باز هم باید پس از چرخاندن صفحة چرخان و قرار دادن عدسی شیئی مورد نظر در مسیر نور، به کمک پیچ‌های تنظیم تند و کند، صفحة میکروسکوپ را طوری تنظیم کنیم که نمونه را به صورت واضح ببینیم.
رابرت هوک حدود 400 سال پیش اولین میکروسکوپ را ساخت و با آن توانست قطعه‌ای از چوب پنبه را ببیند و تصویر آن‌را رسم کند. اصطلاح سلول (به معنای اتاق کوچک) را نیز او برای حفره‌های چوب پنبه به‌کار برد.
نکته: جدیدترین و پیشرفته‌ترین میکروسکوپ‌های نوری می‌توانند نمونه را تا 2000 برابر بزرگ‌تر نشان دهند.
نکته: در یاخته‌های گیاهی سلول‌های نگهبان روزنه، لوبیایی شکل هستند و طوری در مقابل هم قرار گرفته‌اند که بین آنها یک فضا (روزنه) ایجاد می‌شود.
نکته: در برابر جانداران چند یاخته‌ای که از چندین یاخته درست شده‌اند، جانداران تک یاخته‌ای هستند که تنها دارای یک یاخته می‌باشند. تمام کارهای بدنشان با یک سلول انجام می‌شود یعنی یک سلول به تنهایی کار دستگاه‌های گوارش و گردش مواد و . . . . را برعهده دارد.
شگفتی‌های برگ
برگ و فتوسنتز
برگ بیش‌تر گیاهان سبز رنگ است. این رنگ به دلیل وجود رنگ دانه‌ای به نام سبزینه (کلروفیل) است که انرژی خورشید را جذب می‌کند و گیاه انرژی نورانی خورشید را در مواد غذایی ساخته شده، ذخیره می‌کند.
غذاسازی گیاه به کمک انرژی نور خورشید، فتوسنتز نامیده می‌شود. (فتو یعنی نور و سنتز یعنی ساختن). برای انجام عمل فتوسنتز، گیاه به آب، مواد معدنی، کربن‌دی‌اکسید، نور و . . . نیاز دارد.
گیاه، کربن دی‌اکسید مورد نیاز خود را از طریق روزنه‌ها، از هوای اطرافش جذب می‌کند.
آب و مواد معدنی محلول در آن، از خاک به ریشه و سپس به آوندها منتقل شده و توسط آوندها به برگ‌ها می‌رسند.
گیاهان مواد غذایی ساخته شده را به شکل‌های مختلف و در بخش‌های مختلف خود ذخیره می‌کنند.
گیاهان موجوداتی تولیدکننده هستند و همة موجودات زنده از غذایی که گیاهان می‌سازند، تغذیه می‌کنند.
نکته: از محلول ید برای شناسایی نشاسته استفاده می‌شود.
بعضی گیاهان نمی‌توانند همة مواد مورد نیاز خود را بسازند. به همین دلیل، در گروهی از این گیاهان، برگ‌ها به شکل تله درآمده‌اند و جانوران کوچک مثل حشرات را شکار و از مواد بدن این جانداران استفاده می‌کنند.
نکته: در قسمتهای مختلف گیاهان، مواد غذایی مختلفی وجود دارد. در زیر به چند نمونه از آنها اشاره شده است:
1) دانة نشاسته‌دار: گندم، ذرت، برنج، جو و . . .
2) دانة روغن‌دار: کنجد، تخمة آفتاب‌گردان، بادام‌زمینی، پسته، بادام و . . .
3) ساقة نشاسته‌دار: سیب‌زمینی و . . .
4) میوة نشاسته‌دار: موز، سیب، و . . .
5) میوة روغن‌دار: نارگیل، زیتون، گردو و . . .