Como você explica a uma criança de cinco anos o que é energia?

Outro dia disse ao meu filho para não desperdiçar água quente, pois é um desperdício de energia. Ele então perguntou o que é isso. Quero explicar bem, também do ponto de vista físico, pois acho importante. O que devo dizer a ele?

Atualização:
Muito obrigado a todos. A energia parece ser abstrata demais para explicar a uma criança de 5 anos em termos de física. Definitivamente não é feito em um dia. Mostrei a ele os medidores de gás, eletricidade e água hoje e expliquei que temos que pagar o que consumimos e que não podemos gastar esse dinheiro em outro lugar. Esse seria o valor dos recursos, o que realmente importa.

Ao explicar a energia, acho que a melhor resposta foi fazê-lo esfregar as mãos, convertendo mecânica em energia térmica. E com base nisso, pode-se começar a explicar a conservação de energia e suas diferentes formas. Muito mais tarde, pode-se tentar explicar que algumas formas de energia são mais versáteis que outras e, se alguém entende, por que isso acontece.

Mais uma vez, muito obrigado, vou verificar a resposta que sugeriu mostrar os medidores, mas a maioria das outras também foi boa.

Essas outras respostas parecem abstratas demais para uma criança de 5 anos. Eu não acho que ele esteja pronto para isso ainda. Atenha-se ao visível e ao concreto. Leve-o para fora e mostre-lhe os cabos de energia que vão para sua casa, que levam ao seu fusebox / meter.

Mostre a ele o medidor em movimento. Explique a ele que há uma empresa que produz eletricidade (não as palavras certas cientificamente, mas vamos simplificar) e envia para você por esses fios. Esses fios então entram na casa, nas tomadas onde você conecta as coisas.

Coisas como o liquidificador; o computador e coisas maiores, como o forno e o aquecedor de água. Enquanto você usa eletricidade, o medidor conta quanto e, em seguida, a empresa envia uma fatura. Mostre a ele a conta.

Se você quiser se tornar um pouco mais ecológico, mencione a ele que a empresa que produz eletricidade o faz queimando carvão e também queremos minimizar isso.

Energia é o poder de fazer as coisas. Tenho certeza que seus 5 anos estão cheios disso. Quando ele está cheio de energia, ele pode correr e jogar por horas a fio e se divertir. Quando ele sai correndo, ele não pode mais fazer isso e precisa dormir e comer para aumentar mais para poder jogar novamente.

Existem muitos tipos de energia, como elétrica e calor. A energia elétrica deixa as lâmpadas brilharem e a TV funciona. O calor torna a água (ou a casa no inverno) agradável e quente. A energia química (como o que "armazenamos" (ou seja, energia potencial) na gasolina) nos permite mover carros para que possamos ir a lugares mais rapidamente, como o parque ou a casa da avó. Existem muitos outros tipos e exemplos de energia e como a usamos.

Uma vez que ele saiba que a energia nos permite fazer todas essas coisas impressionantes e que recuperar energia é difícil (por exemplo, se você quer energia para jogar, precisa comer e passar o tempo todo dormindo, ou gastar dinheiro para comprar eletricidade / gasolina , etc), deve ser bem fácil explicar por que não queremos desperdiçar a energia que investimos tanto em obter.

Richard Feynman conta esta história em "Certamente você está brincando, Sr. Feynman":

Era o tipo de coisa que meu pai teria falado: "O que faz isso acontecer? Tudo acontece porque o sol está brilhando". E então nos divertiríamos discutindo:

"Não, o brinquedo continua porque a primavera acabou", eu diria.

"Como a primavera terminou?" ele perguntava.

"Eu terminei."

"E como você se mexeu?"

"De comer."

"E a comida cresce apenas porque o sol está brilhando. Então é porque o sol está brilhando que todas essas coisas estão se movendo." Isso levaria o conceito a atravessar esse movimento é simplesmente a transformação do poder do sol.

Observe com atenção que o pai de Feynman não disse a palavra "energia". A julgar pelo primeiro capítulo do mesmo livro, isso foi provavelmente de propósito.

Aqui está uma explicação voltada para crianças em idade primária que provavelmente é básica o suficiente, embora, é claro, ela esteja focada no que a energia faz e para que a usamos, e não no que é energia . Mas é provavelmente o melhor que você entenderá nessa idade.

Energia Faz Mudança

Energia faz mudança - produz algum tipo de mudança; faz coisas para nós. Usamos energia para mover carros ao longo da estrada e barcos sobre a água. A energia é usada para assar um bolo no forno e para manter o gelo congelado no freezer. Ele fornece energia para que possamos ouvir nossas músicas favoritas no rádio e iluminar nossas casas. A energia faz nosso corpo crescer e permite que nossa mente pense. Os cientistas definem energia como a capacidade de fazer o trabalho.

A energia é encontrada em muitas formas diferentes, como luz , calor , movimento , som e crescimento .

"O que é energia?", Projeto Infobook sobre energia primária (p.7), Projeto Nacional de Desenvolvimento da Educação Energética (NEED)

Meus filhos de seis e oito anos conhecem a energia como "a capacidade de fazer o trabalho" ou, como AE mencionou, a capacidade de mudar alguma coisa.

Tornar a água mais quente? Isso é mudança e requer energia.

Quicar mais fótons nas paredes para que nossos olhos possam coletar fótons suficientes para enxergar? Esses fótons se movem muito rápido, por isso é preciso muito trabalho (energia) para movê-los.

Note que eu dei duas definições. Tento fazer isso com a maioria dos princípios (científicos e morais) e depois mostro a eles como as duas definições são equivalentes. Isso facilita a explicação das coisas de vários ângulos. Também oferece a eles mais ferramentas para explorar o mundo ao seu redor e tirar suas próprias conclusões. Então, quando seu filho perguntar de onde vem a energia para empurrar a água para fora da torneira tão rápido, você poderá perguntar como eles perceberam que isso requer energia e vocês dois ficarão orgulhosos!

Das respostas existentes que eu acho excelentes, os EA devem acrescentar que você também pode explicar / enfatizar que a energia não é apenas algo que existe que pode ser consumido para vários propósitos e que está desaparecendo depois (por exemplo, a primeira lei termodinâmica).

O combustível de um carro é energia armazenada que é transferida para movimento, calor e som. A madeira queimada é transferida para o calor e a luz, às vezes também soa. Uma bola empurrada da borda da mesa se transforma em movimento e som.

A energia da eletricidade que entra na casa sempre será transferida para outra coisa. Ajude-o a criar exemplos disso sozinho, por exemplo

• TV - luz, som, calor
• Máquina de lavar roupa - Motion
• Aquecedor de água - Calor.

Tarde para o jogo, mas vou adicionar meus 2 centavos. Talvez 2 centavos.

Eu diria que energia é o que funciona. Em termos que ele possa entender para a água quente, peça-lhe para esfregar as mãos (palma para palma) até que aqueçam. (Você pode explicar o atrito em termos simples ou adiar.) Quando ele esfrega as mãos, o atrito faz com que as mãos aqueçam. A energia que ele usa para fazer o trabalho de esfregar as mãos é convertida em calor . Mãos / braços coxos não usam energia e não trabalham. Mover as mãos / braços consome energia e funciona.

Ele provavelmente pode entender intuitivamente a transferência de calor. Peça a ele para imaginar que ele teve que aquecer a água esfregando as mãos até que fiquem quentes, depois segurou as mãos em um vaso de água repetidamente até que a água esquentasse o suficiente para banhar-se. Isso representa muito trabalho para aquecer água. Não deve ser desperdiçado.

Descobri que lâmpadas transparentes de lustres em um interruptor mais escuro eram ideais para adotar o conceito de trabalho / atrito = calor / luz.

No mínimo , você está forçando a eletricidade (não é necessário explicar tudo de uma vez) através de um minúsculo fio de metal, e isso, como esfregar as mãos, faz com que o fio aqueça (fricção). Ele pode realmente ver o calor enquanto o fio brilha em um tom laranja escuro e ele pode sentir o calor sentindo a lâmpada. Ao ligar o interruptor, você força mais eletricidade através do fio, aquecendo-o ainda mais, até que brilha com um calor branco e quente demais para tocar. A energia foi transformada em calor e luz.

Por fim, explique que existem bobinas em um aquecedor de água, e o mesmo princípio se aplica: a energia acionada através das bobinas causa calor, que aquece a água.

O trabalho é bom e importante, mas o trabalho desperdiçado não ajuda ninguém.

Principalmente, isso funciona (sem trocadilhos) se for trabalhado na conversa diária. Se você tem um alcance elétrico, mostre a ele como as bobinas esquentam e por quê (o mesmo que o filamento de metal em uma lâmpada). Se ele sente a soma aquecer seu rosto, está sentindo a energia do sol como calor. O sol emite luz, assim como o filamento do fio. Enquanto ele estiver interessado, há exemplos em todos os lugares de energia, trabalho, calor, luz, movimento (carros, trens) e construção (escavadeiras, carpinteiros, guindastes etc.) Quando ele envelhece, suas explicações podem se tornar mais sofisticadas (usinas trabalho - construção - para crescer e produzir alimentos. A energia para fazer o trabalho vem do sol.) Os elétrons se movem através das coisas, aquecem-nas, causam luz e fazem trabalho. Chamamos essa energia de "eletricidade" após o trabalho dos elétrons. o elétron não se move,

A história dos elétrons também é divertida. A ciência está pronta para estudar ao nosso redor.

movimento armazenado

quando você traz um lápis para cima e o deixa ir, ele começa a se mover

quando uma criança come um chocolate, ela usa o chocolate para impulsionar seus movimentos

quando você conecta um liquidificador a uma tomada, ele usa a energia dos fios (seja o que for = P) para mover

quando você coloca gás no carro, ele queima o gás e se move

quando você queima algo, ele libera "energia" e as coisas ao seu redor ficam quentes (e o calor é um tipo de movimento)

armazenando movimento

quando, deitada, uma criança joga uma (pequena) bola para cima, pode vê-la subir, parar e voltar. É armazenar o movimento na altura e depois recuperar o movimento da altura (tente você mesmo com uma pequena bola de plástico. Deite-se e jogue-o para cima)

quando você puxa um estilingue, está armazenando energia. Quando você solta, a pedra entra em movimento

quando você comprime uma mola, está armazenando energia. Então você solta e ele se move (cuidado com os olhos = P)

a luz do sol aquece as coisas. então tem energia. as plantas usam essa energia para crescer ( https://www.youtube.com/watch?v=VZdi4fj-hWc ) - e isso é movimento. Mas eles mantêm alguma energia armazenada. Então uma vaca vem, come a grama e a usa para se movimentar. Então nós viemos e comemos a vaca ... Ou talvez a vaca morra, e seja enterrada e se transforme em petróleo, e então possamos usar esse "suco de vaca" para ligar um carro (isto é, fazê-lo se mover )

se você estiver se sentindo aventureiro ...

A energia não pode aparecer do nada

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

A bola tinha altura. Isso foi energia. A energia se tornou movimento, depois o movimento foi armazenado de volta (a bola está do outro lado). Então a bola voltou: a energia se tornou movimento e depois se tornou altura. Isso nunca tocaria o rosto dos professores, porque nunca terminaria mais alto do que começou. Coisas mais altas têm mais energia, mais movimento armazenado . Para que a bola fique mais alta, outra coisa teria que lhe dar energia extra. É por isso que o professor tinha tanta certeza de que a bola não tocaria seu rosto

Engraçado o suficiente, eu pensei na mesma pergunta há dois dias. Minha resposta abstrata (eu sou físico) foi - sem consultar livros: "a energia é propriedade de um sistema físico necessário para invocar a mudança de estado de um sistema físico. A energia pode ser transferida de um sistema físico para outro (invocando a mudança de estado) e pode ser armazenado por um tempo, mas nunca destruído ". Claro que isso seria muito abstrato para uma criança de 5 anos. Para uma criança de cinco anos, como minha filha, eu diria:

Energia é algo dentro das coisas que causa mudança. E assume diferentes formas. Exemplos: se você executar, você altera sua localização e você e seu corpo. Então você tem energia de movimento (energia cinética). Ou pode aquecer as coisas como uma panela de água aquecida no fogão. Pode ser passado de uma coisa para outra para fazer as coisas se moverem, por exemplo: se você chutar uma bola, a energia do movimento do seu pé é passada do seu pé para a bola. No exemplo da água de aquecimento, a energia é transferida do gás em chamas (energia química) para a panela e para a água, fazendo com que as moléculas de água - minha filha já entenda isso - se movam cada vez mais rápido até que sejam tão rápidas e sejam ejetadas da água como vapor.

Interessante - se alguém começa a pensar em algo, percebe como é difícil explicar.

Se você tem uma lanterna de corda (uma lanterna com um gerador de mão), você pode tornar isso muito simples. Peça à criança que gire a manivela para carregar a bateria. Depois, pergunte-lhes como se sentiriam se tivessem girado a manivela por uma hora; depois viram alguém acender a lanterna, deixá-la acesa e ir embora.

Tanto a física quanto o inglês dessa resposta são sólidos. Foi usada energia para girar a manivela. Deixar a lanterna funcionar sem usá-la é claramente um desperdício dessa energia. Além disso, a criança deve ser capaz de entender o que há de errado com mais facilidade quando foi desperdiçada sua energia.

A energia não é uma coisa tangível, não é algo que você possa tocar, ver, ouvir, provar ou sentir, energia é um conceito, assim como um número é um conceito, assim como a velocidade é um conceito. Não é uma coisa real, como uma árvore, uma bactéria, água ou o sol.

E porque energia é um conceito, é enganoso e uma fonte de confusão usar linguagem como "desperdício de energia" ou dizer que algum objeto "tem energia", porque como você pode desperdiçar algo que não é real e como pode um objeto possui algo que não é real?

Portanto, não diga ao seu filho que desperdiçar água quente é um desperdício de energia. Ensine-o, em vez disso, o que é necessário para ele poder ter água quente para o banho. Você pode ter que ler um pouco da sua parte, mas depois aprenderá algo!

Diga a ele que a água é transportada para sua casa através de canos subterrâneos e, quando chega em casa e seu filho gira o botão da água quente, essa água é aquecida, geralmente com gás ou eletricidade. (Se ele estiver interessado, pode ser uma boa oportunidade para explicar como o gás e a eletricidade podem aquecer a água: o gás é inflamado e queima; a eletricidade é um monte de pequenas partículas que se movem dentro de um material que faz com que o material aqueça e quando isso acontece. material está perto da água, aquece a água).

Se o seu aquecedor de água funcionar com gás natural, diga a ele que o gás é extraído das profundezas do solo, o que exige muito esforço e que não há suprimento ilimitado de gás abaixo do solo: o gás queimado não pode ser usado novamente.

Se o seu aquecedor de água funcionar com eletricidade, diga a ele que, para gerar eletricidade (por exemplo, para mover um monte de pequenas partículas), as pessoas geralmente queimam carvão ou gás. Assim como o gás, o carvão é fornecido em quantidade limitada (e a queima de carvão não é agradável para o meio ambiente: http://en.wikipedia.org/wiki/Coal#Environmental_effects ). Existem também os combustíveis nucleares radioativos que também são fornecidos com suprimento limitado, mas seria difícil explicar aos cinco anos como esses são usados.

Resumindo, é preciso muito esforço de muitas pessoas para reunir recursos naturais que, no final, permitem que seu filho tenha água quente, esses recursos são limitados e, quanto mais ele desperdiça água quente, mais ele gasta esses recursos limitados . Portanto, ao não desperdiçar água quente, ele pensa nos outros e não apenas em si mesmo.

Agora, se você deseja explicar ao seu filho o conceito físico de energia, isso não é direto. Como você explicaria isso aos 30 anos?

Pessoalmente, acho que estaríamos melhor sem o conceito de energia. O conceito não explica nada, pior do que isso, esconde explicações reais e dá às pessoas a ilusão de que elas entenderam alguma coisa, enquanto na verdade elas não entenderam nada.

Para dar um exemplo, muitas vezes as pessoas dizem que uma bola jogada para cima desacelera no caminho para cima 'porque' sua energia cinética é convertida em energia potencial e depois acelera no caminho para baixo 'porque' sua energia potencial é convertida em energia cinética. Mas um conceito abstrato não pode ser a causa de nada! Isso é chamado de falácia da reificação, a falácia lógica de tratar um conceito como uma coisa real, como uma causa.

Não existe nada real dentro da bola chamado energia cinética que seja convertido em outra coisa chamada energia potencial. A bola desacelera no caminho para cima porque acelera em direção à Terra, e acelera no caminho para baixo porque continua acelerando em direção à Terra. Então, podemos nos perguntar por que a bola acelera em direção à Terra, mas o conceito de energia nunca responderá "por que" a qualquer coisa, só pode servir para descrever "como". As energias cinética e potencial são apenas números que podemos usar como intermediários nos cálculos. De fato, poderíamos reformular toda a ciência sem o conceito de energia e ainda descrever o universo com precisão.

Para dar outro exemplo (que o conceito de energia é uma fonte de confusão e não explica nada), você não sabia como explicar ao seu filho qual é o conceito de energia, seu filho não entendeu o que você queria. contar a ele, e o conceito impediu que você percebesse que tudo o que você precisava dizer era que a Terra tinha recursos limitados e que desperdiçar água quente está desperdiçando esses recursos.

Portanto, se eu tivesse que explicar o que é energia, diria que é uma ferramenta matemática dispensável amplamente usada na ciência e que é fonte de muita confusão.

Quando ele acorda de manhã, ele tem muita energia! Ele quer correr e brincar! Ele pode fazer isso o dia todo! Mas, lentamente, ele se cansa quanto mais corre. No final do dia, ele notará que quer dormir. Ele gastou a maior parte de sua energia!

Algumas pessoas trabalham arduamente para gerar energia para aquecer a água, por isso não a desperdice！

Energia é potencial. Isso nos dá a capacidade de fazer algo útil.

Portanto, há energia entrando na casa e ela tem o potencial de fornecer luz, calor e movimento, mas até conectá-la, é apenas potencial.

Uma vez que ligamos um interruptor ou conectamos o ventilador, a energia é convertida em luz ou movimento até que desligemos o interruptor ou o ventilador.

Você tem energia - seu corpo converte alimentos em energia e os armazena como açúcares e gorduras. Então, quando você deseja mover o braço ou as pernas, seu corpo usa esses açúcares e gorduras para fazer os músculos funcionarem.

A casa não usa comida - existem empresas que fornecem energia para uso em fios e tubulações, fornecendo gás e eletricidade. A água também vem através de um cano e usamos eletricidade ou gás para aquecê-la.

Quanto mais água quente você usa, mais energia a casa usa para mantê-la quente e mais temos que pagar a essas empresas que alimentam a casa com energia.

Encontre um jogo que use algum tipo de energia, seja pontos mágicos ou energia do jogador, velocidade de corrida ou algo assim.

As crianças se apegam aos jogos e logo percebem que não têm energia suficiente para cada coisa que desejam fazer. Depois que eles entenderem bem esse conceito, você poderá começar a aplicá-lo a todos os tipos de recursos limitados. Não queremos desperdiçar comida porque a família tem dinheiro limitado. Não queremos desperdiçar gás porque o mundo tem hidrocarbonetos limitados (ou, como você diz, óleo cru para produzir gás). Não queremos deixar a TV ligada ou água quente, porque há uma quantidade limitada de energia, não importa de onde ela vem.

Você pode explicar a ele que energia é fácil o suficiente, mas ele precisa entender o gerenciamento de recursos antes de entender o que realmente é desperdiçar. Como muitos conceitos difíceis, os jogos naturalmente transmitem essas lições em modos que ele pode entender.

No dicionário Oxford, existem duas definições relevantes: poder derivado do uso de recursos físicos ou químicos; ou uma propriedade da matéria e radiação, manifestada como capacidade de realizar trabalho.

A segunda definição (Física) realmente (para qualquer entendimento) exige que você continue explicando como, por exemplo (e entre muitas outras coisas), os fótons interagem com os elétrons. Você precisaria fazer mais pesquisas para entender todas as interações físicas conhecidas ou teorizadas.

A primeira definição é sem dúvida menos técnica e, se você me perguntasse o que dizer a uma criança de 5 anos, eu começaria com essa definição.

Eu explicaria (para começar a fornecer informações para sua discussão sobre "desperdício") que, para obter esses "recursos" físicos, é necessário realizar grandes quantidades de trabalho humano. O gás, por exemplo, deve ser encontrado, capturado e entregue em uma garrafa em sua casa. Pergunte o quanto eles acham que isso seria.

E, na realidade, fornecer gás - ou qualquer 'recurso energético' útil - ao preço que pagamos exige e exigiu enormes quantidades de esforço humano.

Observe que há muita energia que não é útil para os seres humanos: o Sol libera grandes quantidades de radiação com energia e a maior parte não é usada pelos seres humanos.

"Desperdiçar" energia - e o que isso pode ou não significar realmente - é um tópico diferente sobre o qual você realmente não perguntou, por isso não discutirei isso aqui.

Eu diria "Nós obtemos energia ao comer alimentos" e precisamos de energia para andar de bicicleta ou correr, etc. Ele pode entender facilmente que só pode tocar se tivermos energia e ele conseguir bastante comendo.

Você pode dizer a ele que energia é como comida (ou melhor ainda, doces) e dizê-lo (se ele entender o conceito de dinheiro; o que ele provavelmente entenderá, porque crianças de 5 anos já são adultas o suficiente para isso) que você não se pode comprar muita comida, porque o dinheiro pode acabar e é o mesmo para energia.
Então você pode apenas dizer a ele que a água, especialmente quente, custa muito dinheiro.

Ensino engenharia elétrica e física para crianças de 5 a 7 anos. Acabei de substituir a palavra elétron por mágica e energia por "força". mais tarde, quando eles quiserem discutir comigo, podemos discutir mais a fundo. Tento não deixar que a linguagem seja a barreira que impede as crianças de aprenderem e serem observadoras.

Eu tento ensinar uma perspectiva aplicada e observada da ciência, que funciona para fazer coisas divertidas para brincar, se você é criança. Deixe-os observar e cometer erros / encontre maneiras de desafiá-los a mudar de idéia.

"Não existe mágica" vindo da mesma pessoa que ainda acredita no coelhinho da Páscoa, troque bruxa, fada dos dentes, Papai Noel e monstros debaixo da cama.

acenda um interruptor de luz e diga ok, o que fez essa luz acender se não for mágica?