Як ви поясните п’ятирічному віку, що таке енергія?

Днями я сказав своєму синові не витрачати гарячу воду, оскільки це марнотрата енергії. Потім він запитав, що це таке. Я хочу це добре пояснити, також з фізичної точки зору, оскільки я вважаю це важливим. Що йому сказати?

Оновлення:
Дуже дякую всім Енергія видається занадто абстрактною, щоб пояснити 5-річному фізичному сенсі. Це точно не робиться за один день. Я сьогодні показав йому лічильники на газ, електроенергію та воду і пояснив, що ми повинні платити те, що споживаємо, і ми не можемо витратити ці гроші деінде. Це було б значення ресурсів, яке дійсно має значення.

Щодо пояснення енергії, я вважаю, що найкращою відповіддю було змусити його терти руки, перетворюючи механічну в теплову енергію. І на цій основі можна почати пояснювати збереження енергії та різні її форми. Набагато пізніше можна спробувати пояснити, що деякі форми енергії є більш універсальними, ніж інші, і, якщо хтось має розуміння, чому це так.

Ще раз дякую, я перевірю відповідь, яка запропонувала показати лічильники, але більшість інших теж були хороші.

Ці інші відповіді здаються занадто абстрактними для 5-річного віку. Я не думаю, що він до цього ще не готовий. Дотримуйтесь видимого і конкретного. Виведіть його на вулицю і покажіть йому силові кабелі, що йдуть до вашого будинку, які ведуть у ваш запобіжник / метр.

Покажіть йому метр, що рухається. Поясніть йому, що існує компанія, яка виробляє електроенергію (не зовсім правильні слова з наукової точки зору, але давайте будемо простішими) і надсилає вам її через ці дроти. Потім ці дроти заходять у будинок, до торгових точок, де ви підключаєте речі.

Такі речі, як блендер; комп’ютер та інші речі, такі як духовка та водонагрівач. Під час використання електроенергії лічильник рахує скільки, і тоді компанія надсилає вам рахунок. Покажіть йому рахунок.

Якщо ви хочете отримати трохи більш екологічно чистий характер, згадайте йому, що компанія, яка виробляє електроенергію, робить це шляхом спалювання вугілля, і ми також хочемо мінімізувати це.

Енергія - це сила робити речі. Я впевнений, що ваші 5 років сповнені цього. Коли він сповнений енергії, він може годинами бігати та грати і добре провести час. Коли він закінчується, він більше не може цього робити і йому потрібно спати і їсти, щоб наростити більше, щоб він міг знову грати.

Існує багато видів енергії, як електрична і теплова. Електрична енергія дозволяє лампочки блищати і дозволяє телевізору працювати. Тепло робить воду (або будинок взимку) приємною і теплою. Хімічна енергія (як, наприклад, те, що ми "зберігаємо" (тобто потенційна енергія) в бензині) дозволяє нам рухати машини, щоб ми могли їхати місцями швидше, як, наприклад, до парку чи бабусиного будинку. Існує безліч інших видів і прикладів енергії та того, як ми її використовуємо.

Як тільки він знає, що енергія дозволяє нам робити всі ці дивовижні речі, і повернути енергію важко (тобто, якщо ви хочете грати енергію, вам доведеться їсти і витрачати весь цей час на сон, або вам доведеться витрачати гроші на придбання електроенергії / бензину і т. д.) слід досить легко пояснити, чому ми не хочемо витрачати енергію, яку ми вкладаємо так багато зусиль.

Річард Фейнман розповідає цю історію у "Напевно, ти жартуєш, містер Фейнман":

Про таку річ, про яку говорив би мій батько: "Що це змушує? Все йде тому, що світить сонце". І тоді нам би весело обговорити це:

"Ні, іграшка йде, тому що весна звита", - сказав би я.

"Як завелася весна?" - спитав би він.

"Я намотав це".

"А як ти рухався?"

"Від їжі".

"І їжа росте лише тому, що світить сонце. Отже, тому, що світить сонце, всі ці речі рухаються". Це зрозуміло б, що ця концепція є просто перетворенням сили Сонця.

Уважно зауважте, що батько Фейнмана не сказав слова "енергія". Судячи з першого розділу цієї ж книги, це, мабуть, було задумано.

Ось одне з пояснень , спрямованих на дітях молодшого віку , які, ймовірно , основні досить, хоча, звичайно , це зосереджено на тому, що енергія робить і те , що ми використовуємо для нього, а не якийсь енергії є . Але це, мабуть, найкраще, що ви змусите їх зрозуміти в цьому віці.

Енергія робить зміни

Енергія робить зміни - вона виробляє певну зміну; це робить для нас речі. Ми використовуємо енергію для переміщення автомобілів по дорозі та човнів над водою. Енергія використовується для випікання пирога в духовці та для зберігання льоду в морозилці. Він забезпечує енергію, щоб ми могли слухати наші улюблені пісні по радіо та запалювати наші будинки. Енергія змушує наші тіла зростати і дозволяє нашому розуму думати. Вчені визначають енергію як здатність до роботи.

Енергія знаходиться у багатьох різних формах, таких як світло , тепло , рух , звук та зростання .

"Що таке енергія?", Інфографіка з первинної енергетики ( стор. 7), Проект розвитку національної енергетичної освіти (НЕЕД)

Мої шести-восьмирічні діти знають енергію як «здатність до роботи» або, як згадував AE, здатність щось змінити.

Зробити воду гарячішою? Це є зміною і вимагає енергії.

Відмовтеся від стін більше фотонів, щоб наші очі могли зібрати достатню кількість фотонів, щоб побачити? Ці фотони рухаються дуже швидко, тому для їх переміщення потрібно багато роботи (енергії).

Зауважте, що я дав два визначення. Я намагаюся зробити це з більшістю принципів (наукових та моральних), і тоді я показую їм, наскільки обидва визначення рівнозначні. Це полегшує пояснення речей з різних куточків. Це також дає їм більше інструментів досліджувати навколишній світ та робити власні висновки. Тоді, коли ваша дитина запитає, звідки береться енергія, щоб так швидко виштовхнути воду з крана, ви зможете запитати їх, як вони зрозуміли, що вона вимагає енергії, і ви обидва будете пишатися!

З існуючих відповідей, на які я думаю, що "Е" є чудовим, я просто додам, що ви також можете пояснити / наголосити, що енергія - це не просто те, що існує, що може бути спожито для різних цілей, а потім зникає після нього (наприклад, перший закон термодинаміки).

Пальне в автомобілі акумулює енергію, яка передає в рух, тепло і звук. Деревина, що спалюється, переносить тепло і світло, іноді також звучить. Куля, натиснута на край столу, перетворюється на рух і звук.

Енергія електроенергії, що надходить в будинок, завжди буде переходити в щось інше. Наприклад, допоможіть йому створити приклади цього

• Телевізор - світло, звук, тепло
• Пральна машина - Рух
• Водонагрівач - Тепло.

Пізно до гри, але я додам свої 2 копійки. Можливо довгі 2 копійки.

Я б сказав, що енергія - це те, що працює. У термінах, які він може зрозуміти для гарячої води, змусьте його розтирати руки (долонею до долоні), поки вони не зігріються. (Ви можете пояснити тертя простими словами, або утриматися.) Коли він розтирає руки разом, тертя змушує його руки зігрітися. Енергія, яку він використовує для виконання роботи протирання рук, перетворюється на тепло . Опущені руки / руки не використовують енергії і не працюють. Рухи / руки використовують енергію та виконують роботу.

Він, мабуть, може зрозуміти інтуїтивно передачу тепла. Попросіть його уявити, що йому доводиться нагрівати воду, потираючи руки, поки вони не нагріваються, потім тримав руки до посудини з водою, знову і знову, поки вода не нагріється достатньо, щоб купатися. Це означає багато роботи для нагрівання до води. Це не слід марнувати.

Я виявив, що чіткі лампочки люстри на диммерному перемикачі ідеально підходять для концепції роботи / тертя = тепло / світло.

Як мінімум , людина примушує електроенергію (не потрібно пояснювати все відразу) через крихітний металевий дріт, і це, як терти руки, спричиняє нагрівання дроту (тертя). Він насправді може бачити тепло, коли дріт світиться тьмяним, темно-оранжевим, і він може відчувати тепло, відчуваючи цибулину. Коли ви вмикаєте вимикач, ви проводите більше електроенергії через провід, нагріваючи його ще більше, поки він не загоряється і не стає гарячим на дотик. Енергія перетворювалася на тепло і світло.

Нарешті, поясніть, що у водонагрівачі є котушки, і застосовується той самий принцип: енергія, що рухається через котушки, викликає тепло, яке нагріває воду.

Робота хороша і важлива, але витрачена робота нікому не допомагає.

Здебільшого, це працює (жоден каламбур не призначений), якщо він працює над щоденною розмовою. Якщо у вас електричний діапазон, покажіть йому, як нагріваються котушки і чому (так само, як металева нитка в лампочці.) Якщо він відчуває, що сума зігріває обличчя, він відчуває енергію сонця як тепло. Сонце випромінює світло, як і дротяна нитка. Поки він цікавиться, всюди є приклади енергії, роботи, тепла, світла, руху (машини, поїзди) та будівництва (бульдозери, столяри, крани тощо. Коли він дорослішає, ваші пояснення можуть стати більш складними (рослини) робити роботу - будівництво - для вирощування та виготовлення їжі. Енергія для виконання роботи надходить від сонця.) Електрони рухаються через речі і нагрівають їх, викликають світло і виконують роботу. Ми називаємо цю енергію "електрикою" після роботи електрона. Якщо електрон не рухається,

Історія електронів теж цікава. Наука дозріла для вивчення навколо нас.

зберігається рух

коли ви піднімаєте олівець і відпускаєте його, він починає рухатися

коли дитина їсть шоколад, він використовує шоколад для живлення своїми рухами

коли ви підключаєте блендер до розетки, він використовує енергію в проводах (що б це не було = P) для переміщення

коли ви кладете газ у машину, він спалює газ і рухається

коли щось спалюєш, він вивільняє "енергію", а речі навколо нього нагріваються (а тепло - це свого роду рух)

зберігання руху

коли дитина, лежачи, кидає (маленьку) кульку вгору, вона може бачити, як вона піднімається, зупиняється і повертається назад. Він зберігає рух у висоту, а потім повертається назад з висоти (спробуйте самі маленьким пластиковим кулькою. Ляжте і киньте прямо вгору)

коли ви тягнете рогатку, ви зберігаєте енергію. Коли ви відпускаєте його, скеля приходить в рух

при стисненні пружини ви зберігаєте енергію. Потім ви відпустите його, і він рухається (обережно з очима = P)

сонячне світло нагріває речі. тому вона має енергію. рослини використовують цю енергію для росту ( https://www.youtube.com/watch?v=VZdi4fj-hWc ) - і це рух. Але вони зберігають деяку кількість енергії. Потім приходить корова, їсть траву і використовує її для пересування. Тоді ми приїжджаємо і їмо корову ... А може, корова помирає, і закопується, і перетворюється на нафту, і тоді ми можемо використати цей "коров'ячий сік" для включення автомобіля (тобто для того , щоб він рухався )

якщо ви відчуваєте пригоди ...

Енергія не може з'явитися нізвідки

https://www.youtube.com/watch?v=EZNpnCd4ZBo

Куля мала висоту. Це була енергія. Енергія стала рухом, потім рух зберігався назад (куля знаходиться з іншого боку). Потім м'яч повернувся: енергія стала рухом, а потім стала висотою. Це ніколи не торкнеться вчителів обличчя, бо воно ніколи не закінчиться вище, ніж почалося. Вищі речі мають більше енергії, більше зберігається руху . Щоб м'яч був вищим, щось інше повинно було б дати йому додаткову енергію. Ось чому вчитель був настільки впевнений, що кулька не торкнеться його обличчя

Досить смішно, я просто замислювався над тим самим питанням для себе два дні тому. Моя абстрактна відповідь (я фізик) була - без консультацій з книгами: "енергія є властивістю фізичної системи, необхідної для виклику зміни стану фізичної системи. Енергія може бути перенесена з однієї фізичної системи в іншу (посилаючись на зміну стан) і може деякий час зберігатися, але ніколи не знищуватися ". Звичайно, це було б далеко не абстрактним для 5-річного віку. Для п’ятирічної доньки - я б сказав:

Енергія - це щось всередині речей, що викликає зміни. І це приймає різні форми. Приклади: якщо ви запускаєте, ви змінюєте своє місцезнаходження і ви, і своє тіло. Тоді у вас є енергія руху (кінетична енергія). Або він може нагріти речі, як горщик з водою, нагрітою на плиті. Це може переходити від однієї речі до іншої, щоб, наприклад, рухатися речі: якщо ви б'єте м'ячем, енергія руху вашої ступні передається від вашої ноги до м’яча. У прикладі нагрівальної води енергія передається від спалюючого газу (хімічної енергії) в горщик до води, викликаючи молекули води - моя донька це вже розуміє - рухатися все швидше і швидше, поки вони не настільки швидкі, щоб вони не викидалися з води як пара.

Цікаво - якщо хтось починає думати про таке, то помічаєш, як важко пояснити ....

Якщо у вас є ліхтарик з намотуванням (ліхтарик з ручним генератором), зробити це можна дуже просто. Попросіть дитину повернути кривошип, щоб зарядити акумулятор. Потім запитайте їх, як вони почуватимуться, якби за годину повернули кривошип, тоді вони побачили, як хтось увімкнює ліхтарик, залишає його та й йде геть.

І фізика, і англійська ця відповідь є здоровими. Для обертання кривошипа використовувалася енергія. Дозвіл ліхтарика працювати без його використання явно є витратою цієї енергії. Крім того, дитина повинна мати можливість зрозуміти, що з цим не так, легше, коли його енергія була витрачена даремно.

Енергія - це не відчутна річ, це не те, чого можна доторкнутися, побачити, почути, на смак чи відчути, енергія - це поняття, подібно до числа - це поняття, подібно як швидкість - це поняття. Це не реальна річ, як дерево, бактерія, вода чи Сонце.

А оскільки енергетика - це поняття, це введення в оману та джерело плутанини використовувати мову, наприклад "витрачаючу енергію", або казати, що якийсь об'єкт "має енергію", бо як можна витрачати те, що не є реальним, і як можна об’єкт володіє чимось нереальним?

Тому не кажіть своєму синові, що витрачати гарячу воду - це марна трата енергії. Навчіть його замість того, що потрібно йому, щоб мати можливість гарячої води для душу. Можливо, вам доведеться зробити читання з вашого боку, але тоді ви обоє чомусь навчитеся!

Скажіть йому, що вода транспортується до вашого будинку підземними трубами, і коли вона досягне додому, і ваш син поверне регулятор гарячої води, ця вода нагрівається, як правило, газом або електрикою. (Якщо він зацікавлений, це може бути гарною можливістю пояснити йому, як газ і електрика можуть нагрівати воду: газ запалюється і горить; електроенергія - це купа дрібних частинок, що рухаються всередині матеріалу, завдяки якому матеріал нагрівається, і коли це матеріал знаходиться біля води, він нагріває воду).

Якщо ваш водонагрівач працює на природному газі, скажіть йому, що газ видобувається глибоко під землею, що вимагає великих зусиль, і що немає необмеженої подачі газу під землю: спалений газ не можна використовувати знову.

Якщо ваш водонагрівач працює на електриці, скажіть йому, що для того, щоб генерувати електроенергію (тобто для того, щоб купка крихітних частинок рухалася) люди зазвичай спалюють вугілля або спалюють газ. Як і газ, вугілля надходить з обмеженим запасом (спалювання вугілля не є приємним для навколишнього середовища: http://en.wikipedia.org/wiki/Coal#Environmental_effects ). Є також радіоактивне ядерне паливо, яке також обмежено постачається, але важко пояснити 5 років, як вони використовуються.

Підсумок полягає в тому, що багато людей потребують великих зусиль для збору природних ресурсів, які, врешті-решт, дозволяють вашому синові мати гарячу воду, ці ресурси обмежені, і чим більше він витрачає гарячу воду, тим більше він використовує ці обмежені ресурси . Тож, не витрачаючи гарячої води, він думає про інших, а не лише про себе.

Тепер, якщо ви хочете пояснити своєму синові фізичну концепцію енергії, це не просто. Як би ви пояснили це на 30 років?

Особисто я думаю, що нам було б краще взагалі без поняття енергії. Концепція нічого не пояснює, гірше того, що вона приховує реальні пояснення і дає людям ілюзію, що вони щось зрозуміли, а насправді вони взагалі нічого не зрозуміли.

Для прикладу часто люди кажуть, що куля, кинута вгору, сповільнюється на шляху вгору ", оскільки" її кінетична енергія перетворюється на потенційну енергію, а потім прискорюється на шляху вниз ", оскільки" її потенційна енергія перетворюється на кінетичну енергію. Але абстрактне поняття не може бути причиною нічого! Це називається помилковістю реіфікації, логічною помилковістю трактування поняття як реальної речі, як причини.

Всередині кулі немає реальної речі, яка називається кінетичною енергією, яка перетворюється на іншу річ, яка називається потенційною енергією. Куля сповільнюється на шляху вгору, тому що прискорюється до Землі, і прискорюється вниз вниз, тому що продовжує прискорюватися до Землі. Тоді ми можемо задатися питанням, чому куля прискорюється до Землі, але поняття енергія ніколи не відповість "чому" ні на що, вона може служити лише для опису "як". Кінетична та потенційна енергії - це лише числа, які ми можемо використовувати в якості посередників при обчисленнях. Насправді ми могли б переформулювати всю науку без поняття енергії і все-таки так само точно описати Всесвіт.

Щоб навести інший приклад (що поняття енергія є джерелом плутанини і нічого не пояснює), ви не знали, як пояснити синові, що таке поняття енергія, ваш син не зрозумів, чого ви хочете сказати йому, і ця концепція завадила тобі зрозуміти, що все, що ти мусиш йому сказати, - це те, що Земля має обмежені ресурси, а витрачаючи гарячу воду, витрачає ці ресурси.

Тож якби мені довелося пояснювати, що таке енергія, я б сказав, що це непотрібний математичний інструмент, який широко використовується в науці і який викликає велику плутанину.

Коли він прокидається вранці, у нього багато ЕНЕРГІЇ! Він хоче бігати і грати! Він може це робити цілий день! Але повільно він втомлюється, тим більше бігає. Зрештою, він помітить, що хоче спати. Він витратив більшу частину своєї енергії!

Деякі люди працюють дуже важко, щоб заробити енергію для нагрівання води, тому не витрачайте її！

Енергія потенційна. Це дає нам можливість зробити щось корисне.

Таким чином, в будинок надходить енергія, і вона має потенціал для забезпечення світла, тепла та руху, але поки ми не з'єднаємо її, це лише потенціал.

Як тільки ми включаємо вимикач або підключаємо вентилятор, енергія перетворюється на світло або рух, поки ми не вимкнемо вимикач або вентилятор.

У вас є енергія - ваш організм перетворює їжу в енергію і зберігає її як цукру і жири. Потім, коли ви хочете рухати рукою або ногами, ваше тіло використовує ті цукру і жири, щоб змусити м’язи працювати.

У будинку не використовується їжа - є компанії, які дають енергію для використання в провідних трубах та трубах, даючи нам газ та електрику. Вода також надходить через трубу, і ми використовуємо трохи електрики або газу для її нагрівання.

Чим більше гарячої води ви використовуєте, тим більше енергії витрачає будинок, щоб зберегти його гарячим для вас, і тим більше ми повинні платити цим компаніям, які живлять будинок його енергією.

Знайдіть гру, яка використовує якусь енергію, будь то магічні точки чи енергія гравця, швидкість бігу чи щось подібне.

Діти залучаються до ігор, і вони швидко зрозуміють, що не мають достатньо енергії для кожної речі, яку хочуть зробити. Після того, як вони добре зрозуміють цю концепцію, ви можете почати застосовувати її до всіх видів ресурсів, які обмежені. Ми не хочемо витрачати їжу, оскільки сім’я має обмежені гроші. Ми не хочемо витрачати газ, тому що у світі є обмежене кількість вуглеводнів (або, як ти йому кажеш, сирої нафти для отримання газу). Ми не хочемо залишати телевізор у гарячій воді, оскільки енергія обмежена, незалежно від того, звідки вона береться.

Ви можете пояснити йому, що таке енергія досить просто, але йому потрібно зрозуміти управління ресурсами, перш ніж він зможе зрозуміти, що насправді витрачається. Як і багато складних понять, ігри природно передають ці уроки в режимах, які він може зрозуміти.

У словнику Оксфорда є два відповідних визначення: потужність, отримана від використання фізичних чи хімічних ресурсів; або властивість матерії та випромінювання, що виявляється як здатність виконувати роботу.

Друге (фізичне) визначення дійсно (для будь-якого розуміння) вимагає, щоб ви продовжували пояснювати, як, наприклад (і серед багатьох інших речей), фотони взаємодіють з електронами. Вам доведеться зробити більше досліджень, щоб зрозуміти всі відомі або теоретизовані фізичні взаємодії.

Перше визначення, мабуть, менш технічне, і якби ви запитали мене, що сказати 5-річному віку, я б почав з цього визначення.

Я б пояснив (щоб почати надавати інформацію для вашої дискусії про "відходи"), що для отримання цих фізичних "ресурсів" необхідно зробити велику кількість людської праці. Наприклад, газ потрібно знайти, захопити і доставити у пляшці до вашого будинку. Запитайте, як важко вони думають, що це було б.

І насправді, надання газу - або будь-якого корисного «енергетичного ресурсу» - за ціною, яку ми платимо, вимагає і вимагає величезних людських зусиль.

Зауважте, що в ньому багато енергії, яка не корисна для людей: Сонце виділяє велику кількість випромінювання з енергією, і більшість її не використовується людиною.

"Витрата" енергії - а що це може чи не може насправді означати - це інша тема, про яку ви насправді не запитували, тому я не буду це обговорювати тут.

Я б сказав: "Ми отримуємо енергію, коли їмо їжу", і нам потрібна енергія, щоб їздити на велосипедах або бігати тощо. Він може легко зрозуміти, що він може грати лише в тому випадку, якщо у нас є енергія, і він може отримати її багато, поїдаючи.

Ви можете сказати йому, що енергія - це як їжа (а ще краще, солодощі), і сказати йому (якщо він розуміє поняття грошей; яке він, мабуть, зрозуміє, бо 5-річні діти вже дорослі для цього), що ти не можна купувати занадто багато їжі, тому що гроші можуть закінчитися, і це те ж саме для енергії.
Тож ви можете просто сказати йому, що вода, особливо гаряча, коштує багато грошей.

Я викладаю електротехніку та фізику 5-7-річним дітям. Я просто замінюю слово електрон на магію, а енергію - на «силу». пізніше, коли вони захочуть сперечатися зі мною, ми можемо обговорити це далі. Я намагаюся не дозволяти мові бути бар'єром, який заважає дітям навчатися та бути спостережливими.

Я намагаюся викладати прикладну та спостережувану перспективу науки, яка допомагає грати з цікавими речами, якщо ви дитина. Нехай вони спостерігають і роблять помилки / знаходять способи кинути їм виклик передумати.

"Немає такого поняття, як магія", який надходить із тієї самої людини, яка досі вірить у великоднього зайчика, перемикає відьму, зубну фею, Санту та монстрів під ліжком.

переверніть перемикач світла і скажіть нормально, що змусило цей світ увійти, якщо не магія?