تفکر

انتخاب مطالب محدود نیست

فصل اول

فصل اول

علم فزیک چیست ؟

مقدمه :

       شاگردان صنف هفتم با شور و شعف زیادی در مورد مضامین درسی خود تبصره میکردند و منتظر بودند که معلم فزیک داخل صنف شده ، همه سلام دادند و ادای احترام کردند . معلم سلام آنها را علیک گرفت و احواپرسی نموده اغاز سال تعلیمی را برایشان تبریک گفته از خداوند (ج) آرزو نمود که در سال جدید تعلیمی ، شاگردان با فراغت خاطر درس و تعلیم بیاموزند و موفقیتهای بیشتری را نصیب گردند . در ادامهء سخنان خود چنین گفت :

       معلمین شما دلسوز و مهربان هستند ، وظیفهء مقدس آنها تعلیم و تربیهء سالم فرزندان کشور است تا شاگردان با فراگرفتن دانش ، تربیهء بهتر و کسب مهارتهای لازم ، بتوانند برای خود ، فامیل و کشور خویش مصدر خدمات شایسته گردند . وطن به اشخاص عالم ، فنی و مسلکی نیازمند است . کادر های شایسته و توانمند لازم است تا در عرصه های مختلف ، در بازسازی و نو سازی وطن سهم ازرنده بگیرند . این دانشمندان متخصصین و کادرها از میان شما آماده میگردند . چشم وطن جانب شماست . برای نیل به این هدف ، علم وهنر بیاموزید ، کسب مهارت نمایید . روی این منظور است که در مکتب مضامین مختلفه را میخوانید یکی از آنجمله مضمون فزیک است که امسال جدیداً به آن آشنایی حاصل میکنید . همانطور که برای یاد گرفتن و کتابت لسان باید حروف را شناخت تا بعداً به ترکیب آنها پرداخته کلمات و جملات را دانست ، بهمین ترتیب برای دانستن ریاضی اولاً باید اعداد را شناخت ، در ثانی روابط میان آنها را دانست تا  بمحاسبه وتنظیم اعمال ریاضی پرداخت . درعلم فزیک نیز ضرور است ، در قدم نخست مفاهیم فزیکی را فرا گرفت تا راه برای دانستن مطالب بعدی هموار گردد . قبل از همه لازم است بدانید که علم فزیک چیست ؟ چون این علم با طبیعت سروکار دارد ، باید طبعت را بشناسید .

۱ - طبیعت

       آسمان ، زمین ، ستاره ها ، کهکشانها ، ابحار ، خشکه ها ، آب ، هوا ، ذرات ، انسان ، حیوان ، همه و همه در ساختا ر طبیعت شامل اند . آنچه که اطراف و ماحول ما را احاطه کرده و به چشم دیده میشود و یا نمیشود سیستم های منظمی بوجود آمده که اجزای مختلف ساختار طبیعت هستند ، مانند نظام شمس ، نظم ستارگان ، نظم کاینات ، نظم زندگی انسانها ، نظم ذرات ذره بینی و اجسام کوچک که اتم نامیده میشوند ، و امثال آنها .  باید گفت انسان نیز جزء طبیعت بوده با عقل و تدبیر خویش میتواند بر طبیعت تاءثیر بگذارد و از آن بنفع نوع بشر استفاده نماید . میبینیم که جهت انتقال سریع ، وسایلی مانند موتر ، هواپیما ، ریل و امثال آن ساخته شده است . برای انتقال خبر ، صوت و تصاویر ، آلاتی از قبیل وسایل مخابروی ، رادیو ، تلویزیون ، انترنیت و امثال آن ایجاد گردیده است . فابریکه ها ، بندها ، ماشینهای ساده و مغلق ، اقمار مصنوعی و سایر وسایل بخاطر استفادهء بشر ساخته شده اند که این امر مستلزم شناخت انسان از قوانین طبیعت میباشد . هر زمانیکه انسان به رازهای بخشی از سیستم منظم طبیعت آگاه میشود میتواند بنفع خویش ازان مستفید گردد ، دردها را درمان کند ، حوادث را پیش بین شده به رفع مشکل بپردازد . علما تا اکنون توانسته اند بخشهای مختلف طبیعت را کشف نمایند و دریافتند که درین سیستمها قانونمندی های خاصی وجود دارد که تمام حوادث و رویدادهای طبیعی به اساس آن قوانین صورت میپذیرد . مثلاً در اثر گردش زمین بدور آفتاب شب و روز بوجود میآید . جسمی از بالا رها گردد تحت تاثیر جاذبهء زمین ( قوهء ثقل ) به پایین میافتد . در اثر تعاملات هستوی آفتاب ، تشعشع صورت گرفته نور و حرارت بوجود میآید . نظام شمس در اثر تعادل قوه های جاذبه و دافعه بین آفتاب و سیارات مربوط ایجاد گردیده است .

 

       کشف قوانین طبیعت پایهء اساسی علم بوده ، علما در کشف و دریافت این قوانین زحمات زیادی را متقبل گردیده اند . برای سهولت و پیشرفت درین زمینه ، قوانین را به بخش های جداگانه مطابق خواص مشترک شان تقسیم نموده اند که هرکدام علوم مختلف طبیعی را تشکیل میدهد . بناءً هدف اساسی علم کشف قوانین طبیعت است . آن دانش انسان که پایه و اساس آن به تجربه و تیوری استوار میباشد بنام علم ساینس یا علم طبیعت یاد میگردد . یکی از شاخه های این علم را فزیک میگویند .

کار عملی با استفاده از وسایل محیطی

استفاده از وسایل محیطی برای مکاتبی در نظر گرفته شده که به لابراتوار مجهز دسترسی ندارند .

       یکعده مفاهیم که برای شاگردان قابل درک نیست ( با آنکه تعدادی از آنها در دروس بعدی تشریح خواهند شد ) باید آموزگار محترم طور ساده و مختصر به توضیح معنا و مفهوم آنها بپردازد . در ذیل تعدادی از آنها را نام میبریم :

          ۱ -  مالکیول و اتم ( صرف مفهوم آنها )

         ۲ - قوانین طبیعت

         ۳ - قوهء جاذبه ( قوهء ثقل )

         ۴  - علوم ساینس

         ۵ - سیستم

         ۶ - نظام شمس

سوالات

       ۱ - از ده شی و پدیده که شامل طبیعت اند نام ببرید .

       ۲ - آیا انسان میتواند بر طبیعت تاثیر داشته باشد ؟ مثال بیاورید .

       ۳ - حوادث و رویدادها به اساس قانونمندی صورت میپذیرد . دو مثال بیاورید .

       ۴ - هدف علم از طبیعت چیست ؟

       ۵ - ساینس چیست ؟

       ۶ - فزیک مربوط بکدام بخش علم میباشد ؟

       ۷ - پایهء اساسی علم چیست ؟

       شاگردان عزیز ! حالا که طبیعت را شناختید ، روابط انسان با طبیعت را دانستید و همچنان دریافتید که علم فزیک به بخشی از علم طبیعت یا ساینس مربوط است ، حالا به اصل موضوع که علم فزیک است وارد میشویم :

۲ - علم فزیک  

       به کلیمهء طبیعت آشنایی دارید که متشکل از مجموعهء اشیا میباشد و این اشیاء باهم در ارتباط بوده و بنا به قوانین مربوط بر یکدیگر تاثیر میگذارند . گاهی تاثیرات موجب تغیر در اصل شی میگردد و زمانی تغیرات ظاهری ایجادمیکند . مثلاً چوب را میسوزانیم ، دود و حرارت تولید شده ذغال و خاکستر از آن باقی میماند . اگر غذا میخوریم به خون ، گوشت ، استخوان ، انرژی و سایر ضروریات بدن تبدیل میشود . یا اینکه بالای قند تیزاب گوگرد انداخته شود به جسم سیاه ( کاربن ) تبدیل شده دیگر خاصیت شیرینی را ندارد . همچنان در اثر تنفس ، گاز اوکسیجن داخل شش ها گردیده ، گاز کاربن دای اوکساید خارج میگردد .  

 

شکل ۱

درین تجارب اصل شی تغیر نموده ، شی یا اشیاء دیگری بوجود میآید ، چنین تغیرات و تعاملات را تغیرات و تعاملات کیمیاوی مینامند که مربوط به علم کیمیا بوده این علم نیز شامل علوم طبیعی میباشد .

       در عدهء موارد اشیاء با همدیگر طوری تاثیر میگذارند که اصل شی ازبین نرفته صرف تغیرات ظاهری بمیان میآید . مثلاً زمانیکه چوب اره شود ، رنده شود ، ازان در و دروازه ، چوکی ، میز و امثال آن ساخته شود بازهم چوب ازبین نرفته بلکه به اشکال مختلف تبدیل گردیده است . یا اینکه پارچه آهنی سوهان گردد و به ذرات تبیل شود ، این ذرات بازهم آهن است . اگر آب را گرم نماییم ، حتا بجوشانیم ماهیت آن تغیر نمیکند . همچنان نمک سخت را هرقدر میده کنیم ذرات ریز و کوچک آن شوری و خاصیت نمک را داراست . این چنین تغیرات ظاهری بوده اصل شی تغیر نمیکند . این تغیرات را تغیرات فزیکی مینامند .

شکل ۲

بناءً قوانینی را که موجب تغیرات ظاهری اجسام میگردد ، شعبهء از علم ساینس مورد مطالعه قرار میدهد که بنام علم فزیک یاد میشود .

کار عملی با استفاده از وسایل محیطی

استفاده از وسایل محیطی برای مکاتبی در نظر گرفته شده که به لابراتوار مجهز دسترسی ندارند .

آموزگار محترم مطالب زیر را با ارایهء مثالهای ساده و محیطی بیشتر توضیح فرمایند :

۱ ـ تعاملات کیمیاوی

۲ ـ تعاملات فزیکی

۳ ـ فرق بین آن دو تعامل

۳ ـ مثال هایی از علم ساینس

سوالات

۱ ـ دو مثال از تغیرات کیمیاوی بیاورید .

۲ـ سه مثال از تغیرات فزیکی بدهید .

۳ ـ در اثر حرارت آب به غلیان میآید ، چه نوع تغیر بوجود آمده است ؟

۴ ـ تا فعلاً چند نوع تغیرات را میشناسید ؟

۵ ـ فزیک از کدام نوع تغیرات بحث میکند ؟

۶ ـ علم فزیک بکدام شعبهء از علوم مربوط است ؟

۷ ـ آهنگر از پارچه های آهن داس و تبر میسازد . این چه نوع تغیر است ؟

۸ ـ یک توته کاغذ را سوزاندیم به حرارت و خاکستر تبدیل شد . چه نوع تغیر بوجود آمده است ؟

۳ - مفاهیم اساسی فزیک

       جهت تشریح و توضیح حوادث و پدیده های فزیکی به مفاهیم فزیکی ضرورت است که بتوانیم توسط آن ، حوادث ، روابط و قوانین فزیکی را تشریح نماییم . مثلاً زمان ، ماده ، انرژی ، کتله و امثال آن مفاهیم فزیکی اند . ذیلاً به تشریح عدهء از مفاهیم میپردازیم :

الف ـ زمان :

       هر حادثه ، پدیده یا شی دارای مبداء زمانی ، عمر و زوال میباشد . مثلاً کشور ما در سال ۱۹۱۹ کسب استقلال نمود . احمد در اول جوزای سال ۱۳۶۵ هجری شمسی متولد گردیده است . محمود در سال ۱۳۰۱ متولد شده ، ۶۵ سال عمر کرد و در سال ۱۳۶۶ وفات نمود . دیروز کریم دیر تر به صنف آمد . امروز اکرم وقت تر آمد . شفیق از اشرف دو سال کلان است . بارندگی دو ساعت پیهم دوام کرد . سال آینده سال پربرکت است . این مثالها ، گذشته ، حال و آیندهء حوادث را ارایه میدارند ، توضیح میدارند که حادثه در کدام وقت بوقوع پیوست ، تا چه مدت دوام کرد و در کدام زمان ختم شد . گفته میتوانیم که تغییرات و تحولات مربوط به یکمقدار وقت است که آنرا زمان مینامند .

ب ـ مکان :

       آنطور که در بالا گفته شد حادثه و یا پدیده ، زمان را ضرورت دارد . یک حادثه در یک زمان بوجود میآید ، مدتی دوام میکند و زمانی از بین میرود . یعنی مبداء ، عمر و انجام دارد . برای وقوع حوادث علاوه بر زمان ، جای یا محل نیز ضرورت است . مثلاً احمد شاگرد صنف هفتم به چوکی اول نشسته است . یعنی برای حادثهء نشستن جای ضرورت است و این جای در عین زمان توسط مقصود اشغال شده نمیتواند . بناءً گفته میشود دو شی یا دو حادثه در یک زمان در یک جای واقع نمیشوند . بلکه دو حادثه یا دو شی در یک زمان در دو جای متفاوت واقع شده میتوانند . همچنان دو حادثه یا دو شی در یک جای در دو زمان متفاوت واقع میشوند . باید هرچیز یک حصه جای را اشغال نماید که مکان گفته میشود. همین جای را که اشیاء و حوادث در فاصلهء زمانی اشغال مینمایند بنام مکان یاد میگردد .

مثال : اگر گیلاس از آب پر باشد و چند سنگچل را داخل آن کنیم دیده میشود که از گیلاس مقداری آب به بیرون میریزد . یعنی برای اینکه سنگچل برای خود جای پیدا کند باید مقداری آب از گیلاس به بیرون بریزد . نتیجه میگردد که در عین زمان دو جسم یک مکان را اشغال کرده نمیتوانند .  

ج ـ ماده ( جسم )

       اشیایکه در طبیعت و جود دارند دارای کتله و انرژی هستند که بنام ماده یاد میشوند . هیچگاهی ماده  بصورت انرژی خالص و یا مادهء خالص وجود ندارد بلکه از ترکیب مقدار معین کتله و انرژی تشکیل شده است . هر چیز در زمان و مکان وجود دارد که مکان و زمان جزء اساسی مشخصهء جسم میباشد .

       مواد ( اجسام ) مختلفی در طبیعت و جود دارند . عدهء ازین مواد بصورت ظاهری باهم هیچ شباهتی ندارند . مثلاً سنگ ، آب و هوا باهم متفاوت هستند . سنگ جسم جامد ، آب جسم مایع و هوا جسم گازی میباشد . اما اگر بصورت دقیق مورد مطالعه قرار گیرند درای تعدادی از خصوصیت های مشابه هستند . مثلاً برای نگهداری جسم به جای و ظرف ضرورت است ، درینحالت یک حصه جای را اشغال میکند . این فضای اشغال شده نشاندهندهء حجم آن است . یعنی اجسام دارای حجم میباشند .

       مواد از جهت دیگری نیز مشابه اند . همهء مواد کم و بیش دارای سنگینی اند . مثلاً مقدار کتلهء دو عدد خشت دو برابر کتلهء یک عدد خشت میباشد . یا اینکه کتلهء ظرف پر از مایع و ظرف خالی متفاوت است ، ظرف پر سنگین و ظرف خالی سبک است . ازینجا به این نتیجه میرسیم که کتلهء هر جسم تعین کنندهء اندازهء مادهء متشکلهء آن است .

 

شکل ۳

       تشابه دیگر مواد اینست که همهء آنها از اتمها و یا مالیکول ها ساخته شده اند . این مالیکولها خیلی خورد و کوچک بوده با میکروسکوپ نیز قابل رویت نمیباشند . مالیکول های مواد مختلف دارای اندازه های متفاوت اند . بعضی از مالیکول ها دارای دو اتم و عدهء دیگر شان دارای تعداد بیشتر اتم ها هستند .

       طور خلاصه مواد ( اجسام ) دارای خصوصیات زیر هستند :

       - همه مواد دارای کتله هستند .

       - همه مواد دارای انرژی میباشند .

       - همه مواد دارای حجم میباشند .

       ـ همه مواد از اتم ها و مالیکول ها ساخته شده اند .

علاوه از مشخصاتیکه در بالا ذکر بعمل آمد ، مشخصات دیگری نیز وجود دارند که اجسام را از همدیگر متمایز میسازند . در آینده آنها را مورد مطالعه قرار میدهیم .  

کار عملی با استفاده از وسایل محیطی

استفاده از وسایل محیطی برای مکاتبی در نظر گرفته شده که به لابراتوار مجهز دسترسی ندارند .

محترم آموزگار برای تفهیم بیشتر مطالب در تطبیق مراتب زیر کوشش فرمایند :

۱ ـ برای شاگردان توضیح شود که چگونه مفاهیم فزیکی دردانستن حوادث و قانونمندی های فزیک ما را یاری میرساند .

۲ ـ آوردن چند مثال محیطی با توضیحات که بتواند مفهوم زمان را برای شاگردان تفهیم دارد .

۳ ـ با آوردن مثالها و توضیحات لازمه ، مفهوم مکان برای شاگردان روشن گردد .

۴ ـ با مثالهای عینی که همین اکنون در صنف و جود دارد ، شاگرد را از کتله ، ماده یا جسم آگاهی داده میتوانید .

۵ ـ  انواع مختلف انرژی را با عرصهء کاری شان طور مختصر گفته شود تا شاگرد از انرژی معلومات نسبی داشته باشد .

سوالات

۱ ـ در مورد مفهوم زمان مختصراً معلومات دهید .

۲ ـ راجع به زمان چند مثال بیاورید .

۳ ـ مکان را مختصراَ توضیح دارید .

۴ ـ راجع به مکان دو مثال باورید .

۵ ـ ماده چیست ؟

۶ ـ ماده متشکل از کدام اجزا است ؟

۷ ـ آیا کتله و انرژی به تنهایی وجود دارند ؟

۸ ـ آیا چیزی را دیده باشید که خارج از زمان و مکان وجود داشته باشد ؟

۹ ـ اگر در گیلاس پر از آب ، قاشق را داخل کنیم یک مقدار آب به بیرون میریزد . دلیل آن چیست ؟

۱۰ ـ حادثه یا واقعهء را بیاد دارید که خارج از زمان و مکان بوده باشد ؟

۴ ـ خواص فزیکی اجسام ( ماده )

       اجسام دارای خواص فزیکی و کیمیاوی اند که دانستن این خواص مارا در شناخت نوعیت و ارزش اجسام کمک میرساند . خواص کیمیاوی اجسام مربوط به علم کیمیا بوده که در مضمون کیمیا آنرا میخوانید . اما خواص فزیکی مربوط به علم فزیک است که اکنون بمطالعهء آن میپردازیم :

       در جهان اشیاء و اجسام متعددی وجود دارند که برای تشخیص و تمایز آنها باید خواص اجسام را بدانیم تا بتوانیم نظر به ضرورت از آنها کار بگیریم . اجسام دارای خواص فزیکی زیادی هستند که درینجا یک تعداد خواص مهم فزیکی آنها را مورد بحث قرار میدهیم .

الف ـ وزن و کتله

       اگر سیب از درخت کنده شود به زمین میافتد . جسمی از سربام رها شود به زمین سقوط میکند . مرغی در هوا شکار شود به زمین میافتد . هیچگاهی دیده نشده که درین موارد اشیاء بطرف بالا صعود کند . اینجا نیرویی وجود دارد که اشیاء را بطرف زمین جذب میکند ، این نیرو بنام قوهء ثقل یاد میشود که بالای اجسام دارای کتله های مختلف بمقدار مختلف عمل میکند . بناءً قوهء جاذبهء زمین بالای اجسام بنام وزن جسم یاد میگردد .

شکل ۴

       هرگاه دقت شود دیده میشود که همهء اجسام دارای اوزان مساوی نیستند . مثلاً یک دانه خربوزه ۲ کیلوگرام وزن دارد و یک دانه تربوز ۴ کیلوگرام ، یا یک بوری آرد ۵۰ کیلوگرام و بوری کلانتر ۸۰ کیلوگرام وزن دارد . این تفاوت اوزان در چیست ؟ این فرق و تفاوت در مقدار ماده است که آن اشیاء از آن ساخته شده اند و این مقدار ماده را بنام کتله یاد میکنند . مقدار ماده ای که جسم ازآن ساخته شده بنام کتله یاد میگردد . کتله کمیتی است که ثابت بوده در هیچ جای کم و زیاد نمیشود . مثلاً اگر بکس کتاب را به قلهء کوه ببرید بکس همان بکس بوده در مواد آن تغییری نمی آید . یا اینکه کتاب را از یک شهر به شهر دیگر ببرید بازهم در مواد متشکلهء آن تغیری وارد نگردیده است . چنین نتیجه میشود که کتلهء اجسام همیشه ثابت بوده مربوط به محل و جای نیست . طوریکه گفتیم وزن جسم عبارت از اندازهء تاثیر جاذبهء زمین بالای جسم مذکور میباشد . هر قدر از مرکز زمین دور شویم و به ارتفاع بلند برویم به همان اندازه جاذبهء زمین کمتر میگردد که درینصورت وزن جسم تقلیل می یابد . مثلاً وزن بکس کتاب تان در قلهء کوه کمتر از وزن آن در صحن مکتب میباشد . وزن یک جسم در سطح بحر بیشتر از وزن آن در قلهء کوه همالیا است . باید تذکر داد که با ترازو های معمولی چنین تفاوت را احساس کرده نمیتوانیم . زیرا هردو پلهء این ترازو ها همزمان در زیر تاثیر جاذبه قرار دارند . باید تفاوت وزن در جا های مختلف توسط ترازوی فنری و دیگر انواع پیشرفتهء آن سنجش شود .

واحدات کتله و وزن

       در تعدادی از ممالک برای اندازه گیری اشیا از واحدات مختلف استفاده بعمل میآید . این اختلاف موجب اشتباه و سر درگمی شده ازین جهت سیستم بین المللی اندازه گیری بنام سیستم متریک بوجود آمده است ( در فصل بعدی سیستم بین المللی اندازه گیری توضیح میشود ) . درین سیستم واحدات کتله عبارت از گرام ، کیلوگرام وپوند میباشد . واحدات وزن عبارت از گرام وزن ، کیلوگرام وزن ، پوند ، داین و نیوتن است .

کار عملی با استفاده از وسایل محیطی

استفاده از وسایل محیطی برای مکاتبی در نظر گرفته شده که به لابراتوار مجهز دسترسی ندارند .

مطالب زیر قابل توضیح بیشتر اند :

۱ ـ تفاوت بین کتله و وزن .

۲ ـ مفهوم قوهء ثقل یا جاذبه ( با وسایل سادهء محیطی  توضیح گردد ) .

۳ ـ ساختمان ترازوی معمولی و فنری ( عملاً نمایش داده شود ) .

۴ ـ اوزان اندازه گیری وطنی و بین المللی ( چند عدد اوزان وطنی و بین المللی به نمایش گذاشته شود ) .

۵ ـ  طور نمونه چند خاصیت عمدهء فزیکی و کیمیاوی اجسام به شاگردان تفهیم شود .

سوالات

۱ ـ کتله چیست ؟

۲ ـ وزن چیست ؟

۳ ـ فرق بین وزن و کتله چیست ؟

۴ ـ کتلهء یک کیلوگرام پخته زیاد است یا از یک کیلوگرام آهن ؟

۵ ـ با ازدیاد ارتفاع در کتلهء اجسام چه تغیراتی وارد میشود ؟

۶ ـ نظر به ارتفاع وزن جسم چگونه است ؟

۷ ـ تاثیر جاذبهء زمین بالای اجسام را با مثال واضح سازید .

۸ ـ واحدات کتله کدام ها اند ؟

۹ ـ واحدات وزن چیست ؟

 

ب ـ حجم

       در تجربهء ساده اگر در گیلاس آب ، یکتعداد سنگچل انداخته شود دیده میشود که یکمقدار آب میریزد . معنی آن اینست که دوجسم در یک زمان ، یک حصه جای را اشغال کرده نمیتوانند . و آب بیجا شده به اندازهء کلانی سنگچل ها میباشد . یا اینکه پیاله مقدار ۲۰۰سی سی چای را گنجایش دارد ، اگر مقدار دیگری چای انداخته شود ، به میز یا فرش میریزد . همچنان در مثال دیگر در یک قطی ۲۰ تابلیت دوا جای داده شده میتواند ، هرگاه تابلیت دیگری را داخل قطی سازیم امکان پذیر نخواهد بود . ازین مثالها برمیآید که هرجسم به اندازهء کلانی خود یک حصه جای را اشغال میکند که این جای اشغال شده را بنام حجم ان جسم مینامند . بنابران حجم عبارت از جایی میباشد که جسم آنرا اشغال مینماید .  

شکل ۵

واحدات حجم

       برای اندازه گیری حجم ، سانتی متر مکعب استعمال میگردد و آن عبارت از حجم مکعبی است که طول هر ضلع آن یک سانتی متر باشد .

1cm^3 = 1cm*1cm*1cm

واحد بزرگتر آن دیسی متر مکعب ( dm^3 ) و متر مکعب ( m^3 ) میباشد .

1dm^3 = 10cm*10cm*10cm = 1000cm^3

1m^3 = 100cm*100cm*100cm = 1000000cm^3

اما حجم گازات و مایعات به سی سی ( cc ) و لیتر ( lit ) اندازه میگردد .

1cc = 1cm^3

1 lit = 10cm*10cm*10cm = 1000cm^3 = 1000cc

1 lit = 1dm^3

1 lit = 100mlit 

1 cc = 1mlit

شکل ۶

کار عملی با استفاده از وسایل محیطی

استفاده از وسایل محیطی برای مکاتبی در نظر گرفته شده که به لابراتوار مجهز دسترسی ندارند .

فعالیت های زیر اجرا شود :

۱ ـ تجربهء بالا و یا مشابه آن طور عملی اجرا شود .

۲ ـ حجم چند جسم مختلف طور مقایسوی نمایش داده شود .

۳ ـ دریافت حجم جسم جامد ( طور عملی توسط آلات دست داشته ) .

۴ ـ دریافت حجم اجسام مایع و گاز ( توسط آلات دست داشته ) .

۵ ـ فعالیت های گروپی شاگردان برای دریافت حجم اجسام .

سوالات

۱ ـ مفهوم حجم چیست ؟

۲ ـ حجم یک کیلوگرام پخته زیاد است یا از یک کیلوگرام آهن ؟

۳ ـ حجم حجم یک لیتر ماست و یک لیتر آب از هم چه تفاوت دارند ؟

۴ ـ ظرفی گنجایش یک لیتر شیر را دارد و مملو از شیر میباشد . میخواهیم نیم لیتر دیگر به آن اضافه کنیم ، آیا امکان پذیر است ؟ دلیل آنرا بگویید .

۵ ـ حجم جسمی ۱۰ متر مکعب است ، آنرا به سانتی متر مکعب تبدیل کنید .

۶ ـ حجم یک مقدار مایع ۲ لیتر میباشد . حجم آنرا به ملی لیتر دریابید .

۷ ـ حجم یک مقدار تیل ۵۵ لیتر میباشد . آنرا به سی سی محاسبه نمایید .

ج ـ تخلخل

       اگر توتهء اسفنج را داخل آب نماءید دیده میشود که یکمقدار آب داخل سوراخ های اسفنج میگردد . یا اینکه در کاسه ۲ کیلوگرام آرد بدون فشار گنجایش دارد ، درصورتیکه فشار وارد کنیم نیم کیلوگرام دیگر نیز جای خواهد شد . این مثال ها نشان میدهد که در میان ذرات اجسام خلاء وجود دارد . یا میتوانیم حجم یکمقدار پخته را که ۵۰ سانتی مترمکعب است در اثر فشار به ۱۰ سانتی متر مکعب تقلیل دهیم . اینها همه نمایانگر آنست که بین ذرات اجسام فضای خالی وجود دارد ، همهء اجسام چنین خلاء را دارند که در بعضی زیاد و در تعدادی کم میباشد . این موجودیت خلاء در بین ذرات اجسام را تخلخل مینامند .

شکل ۷

کار عملی با استفاده از وسایل محیطی

استفاده از وسایل محیطی برای مکاتبی در نظر گرفته شده که به لابراتوار مجهز دسترسی ندارند .

       ۱ - در چند نمونه ای از اجسام موجودیت تخلخل نمایش داده شود .

       ۲ ـ به شاگردان تفهیم گردد که موجودیت تخلخل و یا عدم آن در حجم جسم چه تاثیری دارد .

       ۳ - داخل ظرفی یکمقدار خاک را انداخته بعداً بالای آن آب بریزید . دیده میشود که آب بداخل خاک نفوذ میکند . علت آنرا از تجربه دریابید .

سوالات

       ۱ ـ مفهوم خلا در بین ذرات اجسام را توضیح دهید .

       ۲ ـ یک کیلوگرام شکر جای زیاد ضرورت دارد یا یک کیلو پنبه ؟ دلیل آنرا بگویید .

       ۳ ـ خلا بین دو جسم مختلف را مقایسه کرده مثال بیاورید .

       ۴ ـ آیا اجسامی وجود دارند که بدون خلا باشند ؟

د ـ تراکم

       یکی از خواص اجسام ، متراکم شدن آن است . قبلاً گفتیم که اجسام دارای خلا هستند ، در صورتیکه فشار وارد شود این خلا ها کوچک گردیده حجم جسم نیز کوچک میشود . مثلاً اگر اسفنج را فشار دهیم این خلا کم گردیده ذرات بهم نزدیک شده حجم اسفنج کوچک میگردد . یا اگر هوا تحت فشار قرار گیرد حجم آن خورد شده متراکم میگردد . همچنان اگر فنر را که خاصیت ارتجاعی دارد تحت فشار قرار دهیم ، متراکم میشود . بناءً کوچک شدن اجسام تحت فشار را بنام تراکم یاد میکنند . این خاصیت در اجسام مختلف ، متفاوت است .

شکل ۸

کار عملی با استفاده از وسایل محیطی

استفاده از وسایل محیطی برای مکاتبی در نظر گرفته شده که به لابراتوار مجهز دسترسی ندارند .

       ۱ ـ  خاصیت تراکم اجسام  ، در چند جسم مختلف طور عملی نمایش داده شود .

       ۲ - شاگردان طورعملی ، متراکم شدن چند جسم را تجربه نمایند .

سوالات

       ۱ ـ تراکم اجسام چه نوع خاصیت است ؟

       ۲ ـ چند مثال از متراکم شدن ارایه دارید .

       ۳ ـ اگر یکتعداد اجسام متراکم نمیشد ، چه مشکلی بمیان می آمد ؟

       ۴ - آیا این خاصیت در همه اجسام یکسان میباشد ؟ مثال بیاورید .

ه ـ ارتجاعیت

       اگر رابر را کش کنید طول آن دراز میشود و زمانیکه قوهء کش رفع شود دوباره بحالت قبلی برمیگردد . همچنان فنر کش کرده شود طولش بیشتر میشود ، هرگاه رها شود حالت اولی را اختیار مینماید . هوا تحت فشار متراکم میشود ، این فشار رفع گردد به حجم اولی برمیگردد . اسفنج و تعداد زیادی از اجسام را مثال آورده میتوانیم که دارای این خاصیت میباشند . این خاصیت اجسام را خاصیت ارتجاعی میگویند . ارتجاعیت عبارت از خاصیتی است که جسم بعد از رفع فشار دوباره به حالت قبلی بر گردد . قابل تذکر است که این خاصیت در اجسام مختلف متفاوت میباشد ، در بعضی بسیار و در تعدادی کم است و یا یک تعداد این خاصیت را ندارند . مثلاً قلم پنسل تانرا قات نمایید دوباره به حالت قبلی بر نگشته بلکه میشکند .

شکل ۹

کار عملی با استفاده از وسایل محیطی

استفاده از وسایل محیطی برای مکاتبی در نظر گرفته شده که به لابراتوار مجهز دسترسی ندارند .

       ۱ ـ خاصیت ارتجاعیت در چند جسم مختلف نمایش داده شود .

       ۲ ـ طور نمونه چند جسمی را که ازین خاصیت پیروی نمیکنند ، نیز به نمایش گذاشته شود .

       ۳ ـ به شاگردان وظیفه داده شود خاصیت ارتجاعیت اجسام را روی فنر، رابر و امثال آن تجربه کنند .

سوالات

       ۱ـ مفهوم خاصیت ارتجاعی اجسام را توضیح دارید .

       ۲ ـ اجسام ذیل خاصیت ارتجاعی دارند یا خیر ؟

        سنگ ، کلوخ ، شیشه ، رابر ، لاستیک ، فنر ، سیم فولادی ، سیم مسی .

       ۳ ـ اگر بر یک جسم فشار بیاوریم آن جسم بشکند ، آیا آن جسم خاصیت ارتجاعی دارد ؟

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و سوم مهر 1387ساعت 5:27  توسط نزهت یفتلی  |