برنامه روزانه!

سلام به همگی!

یه برنامه ی روزرانه میخوام بنویسم!!!!

 

از امروز در این وبلاگ هر روز یک سری مطلب جدید اضافه میشه!

هر روز یک مطلب جدید درمورد:یکی از مخترعان و یا دانشمندان+معرفی یک

ویا دو موضوع فضایی(که اول از منظومه شمسی شروع میکنم و بعد از معرفی

همه قمر ها و سیاره ها میرسیم به برسی خود سیاره زمین-اهمیت و منابعش!)

+یک سری مطلب جدید از گذشته و تاریخ ایران و هر کدوم رو کاملا برسی

میکنیم(و بعد سراغ موضوعی جدید میریم!)

 

امیدوارم از این برنامه ریزی خوشتون بیاد و استفاده کنید و نظر فراموش نشه!

اینده ی زمین

 

آیندهٔ کرهٔ زمین و خورشید به یکدیگر گره خورده‌است. با انباشته شدن

 پایدار هلیوم در هستهٔ خورشید، کم کم به درخشندگی این ستاره

 افزوده می‌شود به این صورت که تا ۱٫۱ Gyr (یک میلیارد سال) دیگر

۱۰٪ و تا ۳٫۵ Gyr دیگر ۴۰٪ درخشندگی آن بیشتر خواهد شد. مدل‌های

 هواشناسی نشان داده‌است که اگر پرتوهای دریافت شده از خورشید

 بیشتر شود زمین دچار دگرگونی‌های نامطلوب مانند از دست دادن آب

اقیانوس‌ها خواهد شد.

با بالا رفتن دمای هوا در سطح زمین، چرخهٔ غیرآلی دی اکسید کربن تندتر

 می‌شود، با گذشت ۵۰۰ تا ۹۰۰ میلیون سال سطح غلظت این گاز از

 اندازهٔ مناسب برای گیاهان پایین تر می‌رود و گیاهان می‌میرند. با نبود گیاهان

 اتمسفر نیز دچار کمبود اکسیژن می‌شود و با گذشت چند میلیون سال دیگر

 حیوانات نیز از بین می‌روند^. پس از یک میلیارد سال دیگر تمامی

آب‌های زمین ناپدید می‌شود و متوسط دما در سطح زمین به ۷۰

درجهٔ سانتیگراد (۱۵۸ فارنهایت) می‌رسد انتظار آن می‌رود که برای ۵۰۰

میلیون سال دیگر زمین همچنان توان نگه داشتن زندگی در سطح خود را

داشته باشد؛ البته اگر نیتروژن از اتمسفر برداشته شود این باره

می‌تواند به ۲٫۳ میلیارد سال نیز برسد. اگر تصور کنیم که خورشید

 برای همیشه پایدار و جاودان باقی می‌ماند باز به این دلیل که زمین

 از درون در حال خنک شدن است، مقدار زیادی از CO_۲ موجود در هوا

 به دلیل کاهش فعالیت‌های آتشفشانی از دست می‌رفت و به

 دلایل دیگری ۳۵٪ از آب اقیانوس‌ها نیز به داخل گوشته فرو می‌رفت.

خورشید نیز مانند دیگر ستارگان که دچار دگرگونی می‌شوند، پس از ۵ Gyr

 تبدیل به یک غول سرخ خواهد شد. بررسی‌ها نشان داده‌است که

 در این هنگام شعاع خورشید ۲۵۰ بار بزرگتر از شعاع آن در عصر حاضر

خواهد بود، چیزی نزدیک به ۱ AU یا ۱۵۰،۰۰۰،۰۰۰ کیلومتر. در

این هنگام سرنوشت زمین چندان روشن نیست. هنگامی که خورشید

 یک غول قرمز می‌شود ۳۰٪ از حرم خود را از دست می‌دهد. هنگامی

 که خورشید به بیشترین حجم خود رسیده زمین در مداری

 در ۱٫۷ AU یا ۲۵۰،۰۰۰،۰۰۰ km از آن قرار می‌گیرد. انتظار آن

 می‌رود که زمین پوشش خود را از دست بدهد و به دلیل بیشتر

 شدن پرتوهای خورشید در زمین (نزدیک به ۵۰۰۰ برابر مقدار کنونی)

 اگر نگوییم همه، بیشتر آنچه از حیات بر سطح آن باقی مانده از

 بین می‌رود^. یک شبیه‌سازی در سال ۲۰۰۸ نشان داد که هدگامی

که خورشید یک غول بزرگ می‌شود مدار زمین به دور آن تنگ تر

 شده و زمین به سوی خورشید کشیده خواهد شد تا آنکه وارد

اتمسفر خورشید شده و بخار خواهد شد.

ادمی و میکروب

 

دنياي جانداران ميكروسكوپي دنيايي بس بزرگ است. انسان ها از ميكروب غالباً تصور ناخوش

 آينديدارند و با نام ميكروب مفهوم درد و رنج و بيماري را به ياد مي آورند. در صورتي كه

 واقعيت چنين نيست .
واژه ميكروب از دو كلمه كوچك و زيستن گرفته شده است. بنابراين هر جاندار كوچك و ذره

 بيني ميكروب  است.
زندگي انسان و ساير جانوران به وجود ميكروب ها وابسته است بسياري از نيازهاي ما

 توسط ميكروب ها تهيه مي شود.

مانند:

نان، ماست، پنير، چاي، ترشي ها و ... و حتي بعضي از داروها و ويتامين ها توسط

 ميكروب ها بدست  مي آيد.

امروزه با استفاده از علم بيوتكنولوژي توانسته اند برخي از مواد غذايي ، دارويي،

 سوختي، شيميايي و حتي كودهاي شيميايي را تهيه كنند.
ميكروب ها معمولاً در كنار هم رشد مي كنند . از رشد و تقسيم ميكروب ها اجتماعي

 از آنها به وجود    مي آيد به اجتماع ميكروب ها كلوني مي گويند. كلوني ميكروب ها

 با چشم غير مسلح ديده مي شوند. كلوني ميكروب ها شكل ها، رنگ ها و ويژگي هاي

 متفاوت دارند.

 

بيماري زايي ميكروب ها:
بعضي از ميكروب ها براي بدست آوردن محيط مناسب ممكن است وارد بدن انسان،

 گياه، يا جانوران شوند. در اين حالت ميكروب را انگل و جانداري كه ميكروب وارد

 بدنش شده است ميزبان نام دارد.
ميكروب ها در درون بدن ميزبان رشد و توليد مثل و حتي مواد سمي هم توليد

 مي كنند و به سلول هاي ميزبان آسيب مي زنند در اين حالت بيماري ميكروبي بروز مي كند.
 

هر بيماري سخت ميكروبي سه مرحله دارد:
1) مرحله جايگيري: در اين مرحله ميكروب وارد بدن مي شود و خود را به محل

مناسب خود مي رساند.
2) مرحله حاد: شخص بيمار مي شود و همه نشانه هاي بيماري آشكار مي شود.
3) مرحله نقاهت: در اين مرحله بدن بر ميكروب غلبه كرده و رفته رفته تواناتر مي شود.

سرعت رشد بعضي از ميكروب ها بسيار كند است و مبارزه بدن و ميكروب نيز

 به كندي صورت مي گيرد و مدت ها به طول مي كشد اينگونه بيماري ها را

 مزمن مي گويند. بيماري سل و يا جزام از جمله       بيماري هاي مزمن هستند

كه در آنها مبارزه بدن و ميكروب ماه ها و حتي سالها طول مي كشد.

آغازيان :
آغازيان موجودات ساده اي هستند كه برخي تك سلولي و برخي پر سلولي اند

. گونه هايي زندگي آزاد و بعضي زندگي انگلي دارند همه آغازيان به دو گروه پست

 و عالي رده بندي مي شوند.
ساختمان سلولي آغازيان پست و عالي با يكديگر متفاوت است. آغازيان پست

 ساختمان سلولي     ساده اي دارند كه آنها را پروكاريوت مي نامند. در پروكاريوت ها

 هسته معين و مشخصي در درون سلول ديده نمي شود و مواد وراثتي در درون

 سلول پراكنده اند و بعضي از ضمايم(اندامك) سلولي را ندارند.

 

يوكاريوت ها كه سلول هاي كاملتري هستند هسته واقعي دارند. آغازيان جانور

 مانند در اين گروه قرار دارند. آغازيان جانور مانند عبارتند از :

آميب ها، مژك داران، هاگ داران، ناژك داران

دلايل اهميت آغازيان :
1) غذاي بسياري از جانوارن ساكن آب بخصوص ماهي ها هستند.
2) پوسته سخت بعضي از آنها منابع پر ارزشي هستند.
3) در تهيه دارو و مواد غذاي نقش دارند و بعضي توليد كننده محيط زيست هستند.
4) در ميان آنان اقسام بيماري زا وجود دارد. مانند (اسهال خون ، مالاريا)

چگونگي تغذيه آميب ها:

قارچ ها:
قارچ ها گروهي از جانداران هستند كه در زندگي انسان و ساير جانداران اهميت فراوان دارند.
قارچ ها عامل اصلي فساد مواد غذايي و بخصوص ميوه ها و محصولات

 كشاورزي هستند گروهي از قارچ ها بيماري زا هستند و مبارزه با آنها

به دشواري صورت مي گيرد.

 

 اما بعضي از قارچها در توليد مواد غذايي (شيميايي) داروها و حتي طعم مواد

 غذايي واقع آفات گياهي نقش دارند. مثلاً براي تهيه نان از گرد مخمر در نانوايي

 استفاده مي شود كه نوعي قارچ تك سلولي است و يا براي تهيه ماست و يا

 پنير از انواع قارچ هاي تك سلولي استفاده مي شود.

 

باكتري ها:
مهمترين و مشهور ترين آغازيان پست باكتري ها هستند. تعداد كمي از باكتريها

 زيان آورند و اغلب آنها مفيد هستند و چون آنها براي بقاي ما و ساير جانداران اهميت دارند.

 حتي در درون بدن ما باكتريهاي مفيدي وجود دارند كه بعضي از نيازهاي ما را تأمين مي كنند.
 

ساختمان بدن باكتري ها :
باكتريها جانداران تك سلولي از گروه پروكاريوت ها هستند. در بدن اين جانداران

 هسته مشخصي ديده نمي شود. بلكه اجزاي هسته در درون سيتوپلاسم پراكنده است.

 باكتريها به شكل و اندازه هاي گوناگون ديده مي شوند. دانشمندان باكتريها را بر

اساس شكل به سه دسته تقسيم كرده اند

كه عبارت اند از :

 

1) كوكسي ها يا باكتريهاي كروي شكل مثل ميكروكوك استرپتوكوك استافيلوكوك

2) باسيل ها يا باكتريهاي ميله اي شكل باسيل يونجه يا مثل باسيل سياه زخم

3) اسپريل ها يا باكتريهاي فنري شكل مثل نوعي آنژين چركي گلودرد

 

اصول كخ:
رابرت كخ دانشمند آلماني مطالعات وسيعي را پيرامون بعضي از بيماري هاي

 ميكروبي انجام داد.
او توانست عامل بيماري سياه زخم(باسيلوس آنتراسيس) و سل (مايكوباكتريوم توبركلوزيس)

را كشف كند و يا درباره ميكروب وبا (ويريوكلرا) و مالاريا(پلاسموديوم) تحقيق وسيعي انجام دهد.
روش تحقيق كخ كه به اصول كخ مشهور است ثابت مي كند كه بين بعضي

 ميكروب ها و بيماري ها ارتباط وجود دارد.

اين اصول عبارتنداز:
1) ميكروب عامل بيماري بايد به تعداد زياد در بدن بيمار وجود داشته باشد.
2) اين ميكروب را بايد بتوان بدست آورد و پرورش داد.
3) ميكروب پرورش داده شده بايد بتواند فرد سالم را بيمار كند و همان بيماري را به وجود آورد.
4) امكان دوباره پرورش ميكروب وجود داشته باشد.
 

باكتري ها و غذاها
يكي از علل آلودگي غذاها وجود باكتريها در محيط غذايي است . باكتريها

 در درون غذاها توليد مثل        مي كنند و با رشد و توليد مثل خو، مواد زايد

 و سمي توليد مي كنند همچنين بعضي از باكتريها مثل وبا آبها را آلوده كرده و

 باعث بيماري مي شوند. محيط آشپزخانه بايد كاملاً تميز باشد و ظروف مواد

 غذايي نيز پاكيزه باشند. همچنين عوامل انتقال دهنده ميكروب ها مانند مگس،

 كرمك، محيط غذايي نيز بايد كاملاً از بين بردند.

ويروس ها
ويروسها عوامل كوچكي هستند كه فقط داراي يك نوع اسيدنوكلثيك (RNA , DNA)

 هستند اين عوامل فقط قادر اند كه توليد مثل كنند اما هيچ يك از ساير كارهاي

موجودات زنده را انجام نمي دهند. ويروس ها فقط در درون سلول هاي زنده مي توانند

 توليد مثل كنند بنابراين انگل هاي اجباري هستند. اسيدنوكلثيك ويروسي توسط

پوسته اي از جنس پروتئين پوشانده شده است.
ويروسها چنان كوچكند كه با ميكروسكوپ هاي معمولي قابل مشاهده نيستند و

 براي ديدن آنها از ميكروسكوپ هاي بسيار قوي (الكتروني) استفاده مي شود.

 

ماده وراثتي ويروس (اسيدنوكلثيك) داراي تمامي اطلاعات لازم براي برنامه ريزي

 سلول ميزبان است و   مي تواند به كمك سلول ميزبان تمام مولكول هاي لازم براي

 ساخت ويروسي جديد را بسازد. ويروس ها قادرند هر موجود زنده اي را از قبيل

(باكتريها، قارچها، تك سلولي ها، جانور مانند گياهان، جانوران، انسان) آلوده كنند.
ويروس ها اقسام مختلفي دارند به دليل انگل بودن اغلب آنها مضرند و گروه

كوچكي از آنها بي زيان هستند.

ساختمان بعضي از ويروس ها مثل ويروس ايدز پيچيده است.

بعضي از بيماري هاي ويروسي عبارتند از :

اوريون، انفولانزا، سرخك، سرخجه، واكسينيا، آبله ، سرماخوردگي، تبخال،

 آبله مرغان، هپاتيت، ويروسهاي تومورزا و سرطان زا، ايدز
 

 

بيشتر بدانيد:

 

توان توليد مثل باكتريها خارق العاده است. در بعضي از باكتريها فاصله بين دو تقسيم

 ممكن است فقط 20 دقيقه باشد. با اين حساب اگر غذا و فضاي كافي فراهم باشد

 يك باكتري مي تواند در ظرف مدت كمتر از دو روز جرمي معادل كره زمين توليد كند. اما

 به ندرت اتفاق مي افتد كه شرايط محيطي كاملاً مساعد باشد.
باكتري ها به روش تقسيم دو تايي توليد مثل مي كنند. ابتدا DNA آنها همانند سازي

 مي كند سپس ملكول هاي DNA از هم جدا شده و به نقاط مختلفي از غشاء پلاسمايي

 اتصال مي يابد و سپس دو سلول باكتري به وجود مي آيد. سلول هاي حاصل ماده ي

 ژنتيكي يكساني دارند.
 

 

دنیای گیاهان

پيكر گياهان از سلول ساخته شده است. اما فرق زيادي بين گياهان مختلف وجود دارد.

 

گوناگوني گياهان
در قرن چهارم پيش از ميلاد ارسطو، فيلسوف يوناني گياهان را در سه گروه قرار داد.
1) علف
2) درختچه
3) درخت
همچنين دانشمند سوئدي در حدود 2 قرن پيش گياهان را بر اساس گل، شكل

 و دانه طبقه بندي كرد.
امروزه طبقه بندي او كامل تر شده . اساس و طبقه بندي امروزي است. بر اين اساس گياهان

 طبق نمودار زير طبقه بندي شده اند.

خزه ها
تا كنون 24 هزار گونه از انواع گونه هاي خزه ها شناخته شده است. اين گياهان

 فقط در محيط هاي مرطوب و نسبتاً مرطوب بر روي قاره ها سازش دارند. به دليل نداشتن

 بافت هاي آوندي نمي توانند رشد طولي داشته باشند.
زيرا اين نوع گياهان فقط از طريق انتشار آب، مواد غذايي را بين سلول ها توزيع مي كنند.

خزه ها ريشه ، ساقه ، برگ و گل ندارند. در ساختمان بدن خزه ها رشته هاي باريكي وجود

 دارد كه به جاي ريشه عمل مي كند. اجزاي كوچك سبز و برگ مانند هم دارند و به دور

 بخش ساقه مانند قرار گرفته اند.
خزه ها با رويش هاگ زياد مي شوند. هاگ در درون هاگدان كه در انتهاي تار باريك نوك

 گياه به وجود مي آيد تشكيل مي شود.

سرخس ها:
سرخس ها گياهاني هستند كه داراي ريشه ، ساقه و برگ اند. به دليل داشتن آوند

 رشد طولي آنها نسبت به خزه ها زيادتر است. گونه هاي سرخس ها را مي توان

در جنگل هاي پر باران مناطق استوايي يافت ارتفاع گونه هايي از آنها به 15 تا 20 متر

 مي رسد. سرخس هاي كوچك تر در مناطق متعدد ديده مي شوند.

در ماه هايي از سال در پشت برگ سرخس ها لكه هايي به وجود مي آيد كه كم كم

 به صورت برآمدگي قهوه اي رنگ تبديل مي شود. به هر برآمدگي ها گينه مي گويند در درون

 هر گينه مجموعه اي از هاگدان وجود دارد در داخل هاگدان دانه هاي هاگ به وجود مي آيد

 و هر دانه هاگ در شرايط مناسب رويش مي كند و سرخس جديد را به وجود مي آورد.
ساقه سرخس ها بيشتر از نوع ريزوم و زيرزميني است.
برگ هايي كه از ريزوم مي رويند بزرگ و قائم اند . در اين مناطق برگها همه ساله رويش

 مجدد دارند.

بازدانه گان
قديمي ترين درختان امروزي روي زمين را بازدانگان تشكيل مي دهند. اين گياهان گل

 نمي دهند اما بخشي كه دانه توليد مي كند مخروط نام دارد.

 مخروط ها اجتماعي از برگهاي تغيير شكل يافته اند كه پولك نام دارند

 در بازدانگان دو نوع مخروط تشكيل مي شود.
1) مخروط نر

2) مخروط ماده

 

در بسياري از بازدانگان مخروط هاي نر و ماده بر روي يك گياه تشكيل مي شوند.
در زير پولك مخروط نر دانه هاي گرده به وجود مي آيد. و دانه ها هم بر روي سطح

 بالايي پولك مخروط هاي ماده به وجود مي آيد.

درختان كاج از جمله مهمترين بازدانگان هستند و از آن در تهيه بسياري از مواد

 مورد نياز استفاده مي شود.
از چوب آن براي تيرهاي چوبي ، پايه هاي تير برق و تلفن و از تنه درخت كاج در نجاري

از شيره چوب كاج براي تهيه فيلم عكاسي، الكل، رنگ، صابون

 

نهان دانه گان
تمامي گياهاني كه گل مي دهند در گروه نهان دانه گان قرار دارند.
اين گياهان سازگاري زيادي بر روي زمين دارند و فراوان ترين و گوناگون ترين

 گياهان روي زمين هستند. گياهان گل دار به دو گروه كوچك تر تك لپه و دو لپه تقسيم مي شوند.

 

ويژگي گياهان تك لپه :
1) ريشه افشان دارند

 

 

 

2) برگ دراز و باريك و رگ برگ موازي دارند.

 

 

 

3) برگ ها توسط غلاف به ساقه اتصال دارد.

 

 

 

4) دانه يك قسمتي است.

 

 

 

5) اجزي گل مضربي از 3 است.

 

 

 

6) آوندهاي چوبي و آبكش در برش ساقه نظم خاصي ندارند.

 

 

ويژگي هاي گياهان دو لپه:
1) ريشه راست دارند.

2) برگها اغلب پهن و رگ برگ ها منشعب است.

 

3) هر برگ توسط دم برگ به ساقه اتصال دارد.

 

4) دانه دو قسمتي است.

5) اجزاي گل مضربي از 2 يا 5 است.

6) آوندهاي چوبي و آبكش در برش عرضي ساقه روي دايره محيطيه قرار دارند.

اندام هاي گياهان دانه دار

ريشه :

 

ريشه گياه وظايف زير را بر عهده دارد.
1) نگه داشتن گياه در خاك

 

2) جذب آب و مواد لازم براي غذا سازي گياه در برگ
3) بعضي از ريشه ها مواد غذايي ذخيره مي كنند مانند هويج

در نزديكي نوك ريشه هاي جوان تارهاي بسيار كوچك و ظريفي وجود دارد كه

 تار كشنده نام دارد.

 ريشه گياه به كمك تارهاي كشنده آب و مواد معدني را جذب مي كند.

ساقه:

ساقه وظايف زير را بر عهده دارد.

1) شاخه ها و برگ ها را روي خود نگه مي دارد.
2) آب و نمك هاي جذب شده از ريشه را به برگ ها مي رساند.
3) بعضي از ساقه ها هم مواد غذايي يا آب را ذخيره مي كنند مانند

 نيشكر يا كاكتوس

 

آوند:

به لوله ها يا كانال هايي كه در  گياهان آب و مواد غذايي را انتقال مي دهد آوند مي گويند.

 

 

 

رشد طولي :

رشد طولي گياه بر عهده جوانه هاي انتهايي و جانبي گياه است.
از رشد جوانه ها برگ و گل و شاخه هاي جديد به وجود مي آيد.

رشد عرضي (قطري)
گياهان چوبي علاوه بر رشد طولي رشد قطري دارند.
در اين گياهان سال به سال به علت زياد شدن آوند ها قطر شاخه زيادتر مي شود.
به طوري كه با برش ساقه گياه حلقه هاي متحدالمركزي ديده مي شود كه به

 آنها حلقه هاي رشد سالانه مي گويند. هر حلقه تيره و روشن مربوط به رشد يك سال

 گياه است. با برش حلقه هاي عرضي و مشاهده ي رشد سالانه گياه مي توان به

 شرايط گذشته زندگي گياه پي برد (نوع آب و هوا)

برگ:
برگ كارخانه غذا سازي گياه است.
برگ گياهان بيشترين مقدار سبزينه يا كلروفيل را دارا هستند.
برگ گياهان با عمل فتوسنتز غذاسازي مي كند.

اگر به مقطع عرضي يك برگ توجه كنيد از بالا به پايين بخش هاي زير را مي توانيد

 مشاهده كنيد.
1) روپوست بالايي
2) سلول هاي سبزينه دار شامل سلولهاي نرده اي دراز و باريك و سلول هاي حفره اي
3) رگ برگ ها (آوندهاي چوبي و آبكشي)
4) روزنه (سوراخ هايي براي تبادل گاز ها)

 

 

عمل غذاسازي (فتوسنتز) هنگامي كه نور خورشيد به برگ گياهان مي تابد گياه با

 جذب انرژي نوراني خورشيد و انجام واكنش هاي پيچيده شيميايي در برگ مواد غذايي

 مي سازند و اكسيژن آزاد مي كند.

در برگ گياه سبزينه دار دانه هاي سبز رنگي به نام كلروپلاست وجود دارد. در درون كلروپلاست

 ملكول شيميايي كلروفيل وظيفه آن غذاسازي است.

 

 

قسمت هاي برگ:

 

 

 

در گياهان مختلف ، انواع مواد غذايي ساخته مي شود.

جهان جانوران

جانوران بسيار گوناگونند. توانايي آنها با سازگاري در محيط هاي مختلف سبب شده است كه اين موجودات در سراسر كره زمين در شرايط گوناگون محيطي به شكل هاي متفاوت زندگي كنند. دانشمندان عقيده دارند كه هنوز نيمي از انواع جانوران بر روي كره ي زمين شناخته نشده اند.
براي مطالعه گوناگوني جانوران در اين فصل از طبقه بندي ساده زير استفاده مي كنيم.

اسفنج ها:
اسفنج ها ساده ترين جانورانند اين جانوران كه اغلب دريازي هستند به صورت كلوني زندگي مي كنند       تا كنون حدود 5000 گونه آنها شناخته شده است اسكلت اسفنج ها از آهك، سيليس و يا نوعي پروتئين سخت تشكيل شده است . و بر اين اساس اسفنج ها به سه دسته آهكي، شيشه اي و شاخي        طبقه بندي مي شوند.
بدن يك اسفنج بالغ از سه لايه سلول مختلف تشكيل شده است اين جانوران به طريقه جوانه زدن و يا قطعه قطعه شدن زياد مي شوند اين جانوران توليد مثل جنسي نيز دارند و با تشكيل تخم زياد مي شوند.

كيسه تنان:
اين گروه از جانوران نسبت به اسفنجها پيشرفته ترند. زيرا چندين نوع سلول اختصاصي كه كارهايي مانند گوارش حركت، حس كردن را بر عهده دارند در ساختمان آنها ديده مي شود.
نام علمي شاخه كيسه تنان كنيدارپا است كه از كلمه كنيدوست گرفته شده است.
كنيدوست سلولهاي زهرآگيني است كه بر روي بازوهاي اطراف دهان جانور وجود دارد

كيسه تنان به دو شكل اصلي پوليپ(ثابت) و مدوز(متحرك و شناور) ديده مي شوند اين جانوران هم به طريقه جنسي(توليد تخم) و هم به طريقه غير جنسي(جوانه زدن) زياد مي شوند.

 

 

كرم ها:
كرم ها گروه بزرگي از جانوران را تشكيل مي دهند و اقسام بسيار زيادي دارند. برخي زندگي انگلي وبرخي زندگي آزاد دارند. آنها را مي توان در محيط هاي گوناگون، آب هاي شور، شيرين، خاك و حتي بدن گياهان و جانوران يافت. كرم ها را بر اساس ساختمان بدن به سه شاخه:

 1) كم هاي پهن                      2) كرم هاي لوله اي                  3) كمر هاي حلقوي

تقسيم بندي مي كنند.

كرم هاي پهن:
تا به حال 13 هزار گونه كرم پهن شناخته شده است همه آنها داراي ويژگي هاي زير هستند.
1) بدن اين جانداران داراي سه لايه جنيني است
2) تقارن آنها دو جانبي يا دو طرفي است
3) بدن حفره عمومي ندارد. و فضاي بين بافتهاي آنها را نوعي بافت پيوندي پر مي كند.

P3

 

كرم هاي لوله اي
در اين كرم ها نيز تقارن دو جانبي است حدود 15 هزار نوع آنها شناخته شده است كه در محيط هاي گوناگون به شكل آزاد يا انگلي زندگي مي كنند. بدن اين جانداران بدون قطعه و لوله مانند است سطح بدن آنان را پوشش يا كوتيكول محكمي مي پوشاند و حفره عمومي آنها (سلوم) كاذب است جنس نر و جنس ماده آنها از هم جداست و به طريق جنسي زياد مي شوند.

كرم هاي حلقوي
كرم هاي حلقوي يا (آنليدها) حدود9000 گونه اند. گونه هايي ساكن آب هاي شيرين و گونه هايي دريازي و برخي در محيط خشكي زندگي مي كنند . بدن اين جانداران نرم و ماهيچه اي و حلقه حلقه است بدن آنها تقارن دو جانبي وداراي حفره عمومي است. ديواره بدن اين جانداران داراي ماهيچه هاي طولي و حلقوي است كه موجب حركت جاندار مي شوند دستگاه عصبي اين جانوارن كامل تر شده است و شامل يك طناب عصبي شكل است. اين جانوران گردش خون پيوسته دارند و توليد مثل آنها جنسي است.

نرم تنان
حدود 60 هزار گونه از نرم تنان شناخته شده است. از نظر علمي آنان را به 5 رده تقسيم بندي مي كنند.

آمفي نورا:

اغلب دريازي اند در اين جانداران سر تحليل رفته و فاقد چشم، و بازو هستند و حدود 700 گونه آنها شناخته شده است.

ناوپايان:

حدود 200 گونه آنها شناخته شده است دريازي هستند صدف آنها لوله اي شكل است كه از هر دو طرف باز است .

شكم پايان:

وجود پاي بزرگ و مسطح زير بدن ، عدم تقارن در حالت بلوغ ، داشتن صدف پيچ خورده يك تكه از ويژگي هاي اين گروه است در دهان شكم پايان زبان سوهان مانندي وجود دارد كه براي تراشيدن مواد غذايي كاربرد دارد.

دو كفه اي ها:
در اين جانوران صدف دو قطعه اي است كه با رباط و دندانه به هم اتصال يافته اند. تقارن اين جانوران دو جانبي و پاهايي تبر مانند دارند در اين جانوران آبشش ها پيشرفتگي بيشتري يافته اند و به اندام هاي   تغذيه كننده تبديل مي شوند.

 

سر پايان:
در اين جانوارن پاها در اطراف دهان قرار دارد. دستگاه عصبي اين جانوران بسيار توسعه يافته و اسكلت خارجي آنها تحليل رفته است اما اسكلت داخلي غضروفي دارند. در آب هاي شور و يا شيرين زندگي       مي كنند. فضاي جبه آنها زياد است و جاندار مي تواند با فشار آب را به بيرون براند و به سرعت حركت كند.

شاخه بند پايان
بندپايان داراي اسكلت خارجي و سخت هستند . بدن و اندام هاي حركتي آنها بند بند است . به دليل سازگاري آنان در محيط هاي مختلف موجب تنوع آن شده است به طوري كه حشرات فراوان ترين بي مهره ها هستند تاكنون حدود يك ميليون گونه بندپا شناخته شده است بند پايان به تنهايي از گوناگوني همه جانوران و گياهان بيشتر اند.

بند پايان به دو زير شاخه كليسرداران و آرواره داران تقسيم بندي مي شوند.

كليسرداران
بدن كليسرداران داراي سر سينه اي بدون بند، شكم بند بند است و به سر سينه 6 جفت زايده متصل است. نخستين جفت كليسرها، دومين جفت پدي پالپ ها و چهار جفت آخر پاهاي حركتي اين جانوراند. اين جانوران آرواره يا شاخك ندارند.
رده عنكبوتيان؛ در اين گروه قرار دارند اين جانوران معمولاً گوشت خوار و شكارچي اند . چشم هاي آنها ساده و شش هاي كتابي دارند. (عنكبوت، كنه، عقرب، رتيل)

آرواره داران
بدن اين جانوران داراي سرسينه و شكم يا سر ، سينه و شكم و يا سر و تنه است.
در سر يك يا دو جفت شاخك، يك جفت آرواره(مانديبول) وجود دارد. سخت پوستان ، صدپايان، هزارپايان و حشرات در اين زير شاخه قرار دارند.
سخت پوستان:

اين جانوران هم در خشكي و هم در آب هاي شيرين و شور ديده مي شوند معمولاً چشم مركب دارند و از طريق آبشش تنفس مي كنند (خرچنگ پهن ، خر خاكي)
هزار پايان:

تعداد انواع آنها نسبت به ساير بند پايان كمتر است اين جانوران علف خوار يا مردار خوارند حدود 10 هزار گونه آنها شناخته شده اند (هزار پاي گوشت خوار، هزار پاي علف خوار)

حشرات:
اين جانوران هم در خشكي و هم در آب قابل مشاهده اند. بدن شامل سر، سينه و شكم است .
معمولاً داراي سه جفت پا و دو جفت بال هستند كه به سينه متصل است. چشم ها ساده و مركب است. علت اينكه سازگاري مناسبي دارند اين است كه از غذاهاي متنوع استفاده مي كنند و سرعت زياد توليد مثل دارند. (مگس، سنجاقك، ملخ)

شاخه خارپوستان
اين جانوران در آب هاي گرم زندگي مي كنند و شباهتي به ساير گروه هاي جانوري ندارند در درون بدن آنها دستگاه گردش آب وجود دارد كه وظيفه انتقال مواد و يا دفع مواد و حتي حركت جاندار را بر عهده دارد.

مهره داران
بدن اين جانداران داراي سر ، تنه و دم است. داراي اسكلت داخلي و مغز درون جمجمه قرار دارد دستگاه گردش خون بسته دارند و خون داراي گلبول هاي سفيد و هموگلوبين در گلبول هاي قرمز است.

 

ماهي ها:
ماهي ها از لحاظ شكل و رنگ و اندازه و نوع غذاي مصرفي و نوع رفتارها، با يكديگر متفاوتند. در رده بندي ماهي ها را به سه رده زير تقسيم بندي مي كنند.

ماهي بدون آرواره:
اين ماهي ها كه دهان گرد هم ناميده مي شوند ساكن آبهاي شيرين يا درياها هستند اسكلت آنها غضروفي است دهان بادكش مانند دارند باله هاي زوج ندارند و قلب آنها دو حفره اي است .

ماهي غضروفي:
حدود 200 گونه اين نوع ماهي ها شناخته شده است. كوسه ماهي ، ماهي خاويار، اره ماهي و سفره ماهي در اين رده قرار دارند. در پوست آنها دندانه مشاهده مي شود و قلب دو حفره اي دارند.

ماهي استخواني:

حدود 25 هزار گونه آنها شناخته شده است. در پوست آنها پولك هاي جلويي(فلس) وجود دارد و داراي شانه شنا هستند.

رده دوزيستان:
دوزيستان جانوراني هستند كه هم در آب و هم در خشكي ساكنند. حدود 3000 گونه ي آنها شناخته شده است. پوست بدن آنها بدون پولك و تنفس از طريق، آبشش، شش، پوست و حفره دهاني صورت مي گيرد. قلب آنها سه حفره اي است. سمندرها، وزغ ها، قورباقه ها در آب تخم گذاري مي كنند و مراحل اوليه رشد نوزاد آنها در آب طي مي شود.

 

رده خزندگان
لاك پشتها، سوسمارها، مارها و تمساح ها خزندگاني هستند كه ساكن خشكي و يا به طور ثانويه در آب زندگي مي كنند. اين جانوران در پوست خود پولك هاي بشره اي دارند و باشش تنفس مي كنند، قلب آنها چهار حفره اي است. تخم گذار و تخم آنها داراي پوسته است دايناسورها قديمي ترين خزندگان هستند كه حدود 65 ميليون سال پيش بر روي زمين زندگي مي كرده اند.

رده پرندگان
پوست آنها داراي پر و منقار آنها شاخي است. در اين جانوران دست ها تبديل به بال شده است . قلب آنها چهار حفره اي است دماي بدن آنها ثابت است(خون گرم) حدود 10 هزار گونه آنها شناخته شده است. پرها كه سبك و مقاومند هم بدن را گرم نگه مي دارند و هم به پرواز آنها كمك مي كند. پرندگان از لحاظ شكل بدن ، پاها، منقار ... فرق هاي زيادي با هم دارند.

رده پستانداران
پستانداران در همه جاي زمين زندگي مي كنند .

ويژگي هاي مشترك آنها عبارتنداز:
1) پوست آنها مو دارد.
2) قلب چهار حفره اي دارند.
3) گلبول هاي قرمز خون هسته ندارند.
4) حفره عمومي توسط ديافراگم به دو بخش تقسيم شده است
5) دما بدن ثابت دارند.
6) لقاح داخلي دارند و مراحل رشد جنين در درون رحم صورت مي گيرد و نوزاد از غدد پستاني شير         مي خورد. حدود 5000 گونه پستاندار شناخته شده است. قدرت يادگيري پستانداران نسبت به ساير      مهره داران زياد تر است.

خورشید

نور خورشيد و اثر پراکنده‌کنندگي جو

هنگامي‌که نور خورشيد با جوّ زمين برخورد مي‌کند، فوتون‌هاي نور آبي از طيف نور خورشيد جدا شده و در جو پراکنده مي‌شوند و به همين علت آسمان به رنگ آبي ديده مي‌شود. جدا شدن طيف آبي از نور خورشيد موجب مي‌شود که رنگ قرمز در نور خورشيد بيشتر نمايان شود که به همين علت ناظر روي زمين خورشيد را به رنگ زرد مشاهده مي‌کند. در هنگام طلوع و يا غروب که نور خورشيد مسافت بيشتري را در جو مي‌پيمايد تا به ناظر برسد، فوتون‌هاي آبي بيشتري از طيف نور خورشيد توسط جو جذب مي‌شود و به همين علت خورشيد به رنگ نارنجي يا قرمز مشاهده مي‌شود.

نور خورشيد منبع اصلي تأمين انرژي در زمين است. [ثابت خورشيدي]، مقدار انرژي‌اي است که هر منطقه‌اي که مستقيماً تحت تاثير تابش نور خورشيد قرار مي‌گيرد، دريافت مي‌کند. ثابت خورشيدي براي منطقه‌اي در فاصله يك واحد نجومي ‌از خورشيد، که زمين نيز در همين فاصله قرار گرفته، تقريباً برابر با 1370 وات به ازاي هر مترمربع است.

نوري که از خورشيد به سطح کره زمين مي‌رسد، بسيار ضعيف‌تر از آن چيزي است که بايد به زمين برسد که البته علت اين امر برخورد نور خورشيد با جوّ زمين است. بنابراين ميزان ثابت خورشيدي براي هر نقطه‌اي که در شرايط هوايي مطلوب و غيرابري تحت تاثير تابش مستقيم نور خورشيد قرار گيرد (زماني که خورشيد در [سمت الرأس]  -که همان نقطه اوج خورشيد است- قرار داشته باشد) حدود 1000 وات به ازاي هر يك متر مربع است.

اين انرژي مي‌تواند با روش‌هاي طبيعي و مصنوعي گوناگوني تحت کنترل درآمده و به خدمت گرفته شود. به عنوان مثال، گياهان در فرايند فوتوسنتز نور خورشيد را جذب کرده و با تغيير اين انرژي به ترکيبات شيميايي اکسيژن توليد مي‌كنند و ترکيبات کربن‌داري چون دي‌اکسيدکربن را كاهش مي‌دهند. همچنين گرما و يا انرژي الکتريکي توليد شده توسط باتري‌هاي خورشيدي نيز نقش بزرگي در تامين نيازهاي بشر امروزي ايفا مي‌کند. انرژي نهفته در نفت خام و ساير سوخت‌هاي فسيلي نيز در اصل ميليون‌ها سال پيش در اثر تابش نور خورشيد به گياهان و تشکيل مواد آلي در آن‌ها به وجود آمده است.

[اشعه فرابنفش] خورشيد داراي خاصيت گندزدايي و ضدعفوني‌کنندگي است که مي‌توان از آن براي ضدعفوني کردن آب و تجهيزات گوناگون (مانند تجهيزات پزشکي) بهره گرفت. اين اشعه داراي فوايد پزشکي گوناگوني است که در اين ميان، مي‌توان به توليد "ويتامين د" در بدن در اثر تابش آن به پوست اشاره کرد.

مقادير بسياري از اشعه فرابنفش خورشيد قبل از رسيدن به زمين توسط لايه ازن جذب مي‌شود و تنها مقادير اندکي از آن به سطح زمين مي‌رسد که ديگر براي انسان مضر نيست. بنابراين با تغيير عرض جغرافيايي، ميزان اشعه فرابنفشي که به سطح زمين مي‌رسد نيز تغيير مي‌کند. در اصل زاويه‌اي که خورشيد در هنگام ظهر با سمت الرأس مي‌سازد، منشأ تمام تنوع‌هاي زيستي مانند تنوع رنگ پوست انسان‌ها (با توجه به اينکه در کدام بخش از کره زمين زندگي مي‌کنند) است.

 

سیاره مشتری یک نوار خود را از دست داد

سیاره شناسان ناسا با بررسی تصویر جدیدی از سیاره مشتری اعلام

 کردند که این سیاره غول پیکر منظومه شمسی یکی از نوارهای نیمکره

 جنوبی خود را از دست داده است.

به گزارش خبرگزاری مهر، یکی از ویژگیهای بارز سیاره مشتری وجود دو

 نوار تاریک قهوه ای رنگ در بالا و پایین خط استوای این سیاره است.

اکنون تازه ترین تصویری که یک ستاره شناس آماتور استرالیایی تهیه

 کرده است نشان می دهد که نوار نیمکره جنوبی بزرگترین سیاره

منظومه شمسی ناپدید شده است.

به گفته دانشمندان ناسا، علت ناپدید شدن ناگهانی این نوار قهوه ای

 رنگ می تواند به دلیل برخی فرایندهای همپوشانی لایه های مختلف

 توده های ابری بالای سیاره باشد.

این پدیده بسیار دیدنی کاملا غیرقابل پیش بینی نبوده است و

 دانشمندان احتمال وقوع آن را داده بودند.

مشتری با قطری حدود 143 هزار کیلومتر بزرگترین سیاره منظومه

 شمسی و یکی از درخشان ترین اجرام در آسمان شب است.

این سیاره را نخستین بار رومیان باستان رصد و به عنوان یکی از

 ستارگان قلمرو رب النوع های باستان شناخته معرفی کردند.

براساس گزارش نیوساینتیست، در تصاویری که در پایان سال

2009 از این سیاره تهیه شد نوار تاریک نیمکره جنوبی همچنان

 به وضوح قابل تشخیص بود. پس از این تاریخ، مشتری به خورشید

 بسیار نزدیک شد و بنابراین امکان رصد آن از زمین ممکن نبود.

از آغاز ماه آوریل این سیاره بار دیگر از زمین رویت و مشاهده شد

 که نوار جنوبی این سیاره ناپدید شده است.

تصویر 9 می ناپدید شدن نوار نیمکره جنوبی سیاره مشتری را

 به وضوح نشان می دهد

توضیح درباره اینکه چرا مشتری دارای دو نوار تاریک است با بررسی

 ساختار توده های این سیاره مسیر می شود.

احتمالا در منطقه این نوارها توده های ابری مایل به سفید به

 همان میزانی که در سایر مناطق این سیاره وجود دارند تشکیل

 نمی شوند.

این اولین بار نیست که مشتری نوار نیمکره جنوبی خود را از دست می دهد.

 در حقیقت ناپدید شدن این نوار هر 15 سال یکبار رخ می دهد و با

 عنوان پدیده SEB (نوار جنوب استوا) شناخته می شود.

کاوشگرPioneer 10  ناسا در سال 1973 برای اولین بار این سیاره را

 از نزدیک رصد و نبود این نوار جنوبی را کشف کرد. در دهه 90 نیز این

 نوار به طور موقت ناپدید شد.

کشف وجود مولکولهای اکسیژن

کشف وجود مولکولهای اکسیژن در سحابی جبار

گروهی از دانشمندان بین المللی با استفاده از تازه ترین تصاویر گرفته شده توسط تلسکوپ فضایی هرشل وجود مولکولهای اکسیژن در سحابی جبار را تائید کرد.

به گزارش خبرگزاری مهر، تلسکوپ فضایی مادون قرمز هرشل نتایج اولین آزمایش وجود اکسیژن مولکولی در فضا را ارسال کرد. این مولکولها در صورت فلکی جبار کشف شدند. جبار، سحابی پیچیده ای است که در آن پدیده تشکیل ستارگان به صورت فعال وجود دارد.

اتمهای منفرد اکسیژن در فضا به ویژه در اطراف ستارگان عظیم وجود دارند، اما وجود اکسیژن مولکولی که در حدود 20 درصد از هوایی که تنفس می کنیم را تشکیل می دهد تاکنون از سوی ستاره شناسان تائید نشده بود.

"پل گولد اسمیت"، دانشمند ناسا در این خصوص توضیح داد: "اکسیژن گازی در سال 1770 کشف شد اما بیش از 230 سال زمان نیاز بود تا سرانجام بتوانیم با اطمینان بگوییم که این مولکول بسیار ساده در فضا نیز وجود دارد."

 

این تصویر مادون قرمز را تلسکوپ فضایی هرشل از سحابی جبار گرفته است. این سحابی تنها در فاصله هزار و 450 سال نوری از زمین قرار دارد

این ستاره شناسان دهها سال است که با کمک تلسکوپهای فضایی و توپهای ایرواستاتیک به دنبال این مولکول ساده ولی مهم می گردند.

در سال 2007 تلسکوپ سوئدی "اودین" این مولکول را شناسایی کرد اما دانشمندان نتوانستند نتایج این کشف را تائید کنند.
اکنون تلسکوپ هرشل موفق شد این مولکول را در سحابی جبار پیدا کند. ستاره شناسان معتقدند که این اکسیژن مولکولی در یخهای آب غنی شده و در داخل دانه های کوچک گرد و غباری که این یخها آزاد کرده اند محافظت شده است.

"گولد اسمیت" افزود: "ما نتوانستیم مقادیر بالایی از این مولکول را پیدا کنیم و هنوز نمی دانیم چه چیز ویژه ای در مناطقی که این مولکولها را در آنجا پیدا کردیم وجود دارد. جهان هنوز رازهای بیشماری دارد."

براساس گزارش مدیا ایناف، برنامه بعدی این محققان جستجوی مولکولهای اکسیژن در سایر مناطق تشکیل ستارگان است.

کشف بزرگترین توده آب در جهان/ ابری که 140تریلیون برابر زمین آب دارد

اخترشناسان موفق به کشف ابر عظیم و 12 میلیارد ساله ای شده اند که میزان آب نهفته در آن 140 تریلیون برابر آبهای موجود در اقیانوسهای زمین است.

به گزارش خبرگزاری مهر، اخترشناسان موفق به کشف قدیمی ترین و بزرگترین توده آبی شدند که تاکنون در جهان کشف شده است، ابری عظیم و 12 میلیارد ساله که در خود 140 برابر آبی که در اقیانوسهای زمین در جریان است را پنهان کرده است.

این ابر مملو از بخار آب سیاهچاله عظیمی که اخترنما نامیده می شود را در فاصله 12 میلیارد سال نوری از زمین در بر گرفته است. این کشف نشان می دهد آب از زمان آغازین جهان هستی پدیده ای عادی و فراوان به شمار می رفته است. به گفته اخترشناسان از آنجایی که نور مشاهده شده از این اخترنما 12 میلیارد سال پیش تابیده شده و اکنون به زمین رسیده است، می توان گفت آبی که در این ابر قرار گرفته تنها 1.6 میلیارد سال پس از پیدایش جهان هستی به وجود آمده است.

اخترنماها از جمله درخشانترین، قدرتمندترین و پرانرژی ترین پدیده ها در جهان هستی به شمار می روند که قدرت خود را از سیاهچاله های عظیمی به دست می آورند که غبارها و گازهای کیهانی را در خود مکیده و انرژی زیادی را به خارج ساطع می کنند.

در این پروژه محققان بر روی اخترنمایی خاص به نام APM 08279+5255 مطالعه کردند که سیاهچاله ای 20 میلیارد برابر عظیم تر از خورشید را درون خود داشته و انرژی آن برابر یک کوادریلیون خورشید است.

برای انجام این مطالعه محققان از دو تلسکوپ مختلف، تلسکوپهای هاوایی و کالیفرنیا برای تایید وجود بخار آب در این اخترنما استفاده کردند. حجم بالای بخار آب موجود در این ابر موجب شگفتی بسیاری از محققان شد زیرا مقدار این آب 400 برابر بیشتر از آبی است که تا کنون در کهکشان راه شیری کشف شده است، شاید به این دلیل که تمامی آب موجود در کهکشان راه شیری به جای بخار در شکل یخ وجود دارند.

بر اساس گزارش ان بی سی، بخار آب در این اخترنما در محدوده ای به وسعت صدها سال نوری توزیع شده است. این ابر درجه حرارتی برابر منفی 63 درجه فارنهایت دارد و تراکم آن 300 تریلیون بار کمتر از تراکم اتمسفر زمین است. این ابر نسبت به ابرهای معمولی و رایج در کهکشان راه شیری پنج برابر داغتر و 10 تا 100 برابر متراکم تر است.

آب اکسیژنه در فضا کشف شد

تیمی بین المللی از ستاره شناسان با هدف کشف اشکالی از حیات در جهان برای اولین بار موفق شدند در میان توده های گرد و غبار نزدیک به ستاره "رو- مار افسای" آب اکسیژنه کشف کنند.

به گزارش خبرگزاری مهر، پراکسید هیدروژن (آب اکسیژنه) حاصل یک پیوند شیمیایی میان دو مولکول مهم برای حیات است: آب و اکسیژن. به طوریکه پراکسید هیدروژن نقشی کلیدی در تولید آب و ازون در اتمسفر زمین ایفا می کند.

اکنون یک تیم بین المللی به سرپرستی ستاره شناسان رصدخانه فضایی اونسالا در سوئد با استفاده از تلسکوپ APEX واقع در ارتفاع 5 هزار متری در کوههای آند شیلی با رصد منطقه ای از کهکشان راه شیری در نزدیکی ستاره "رو- مار افسای" واقع در فاصله حدود 400 سال نوری از زمین، برای اولین بار توانستند این مولکول را در فضای بین ستاره ای کیهانی نیز کشف کنند.

این منطقه محتوی توده های متراکمی از گاز و گرد و غبار کیهانی بسیار سرد با دمای 250- درجه سانتیگراد است. در این توده های متراکم ستارگان جدید متولد می شوند.

این دانشمندان با کمک تلسکوپ APEX توانستند پرتوهای الکترومغناطیسی با طول موجهای زیر میلیمتری برانگیخته از این مولکولها را رصد کنند.

پر اکسید هیدروژن (H2O2) که همچنین با عنوان آب اکسیژینه نیز شناخته می شود، برای ضد عفونی کردن زخمها به کار می رود.

براساس گزارش اسپیس دیلی، این مولکول احتمالاً در فضا بر روی سطوح ذرات گرد و غبار کیهانی وجود دارد. این ذرات بسیار کوچک که شبیه به دانه های شن هستند زمانی تشکیل می شوند که هیدروژن (H) به مولکولهای اکسیژن(O2)  افزوده شود.

یکی از واکنشهای شیمیایی پراکسید هیدروژن، آب (H2O) تولید می کند و به همین دلیل، این کشف جدید می تواند به ستاره شناسان به درک بهتر تشکیل آب در جهان کمک کند.

زمین

زمين سياره ايست کوچک در بيکران فضا و يکي از نه سياره اي که در منظومه شمسي  به دور خورشيد درحال گردش مي باشند. خورشيد يکي از ميلياردها  ستاره اي است که کهکشان راه شيري را شکل مي دهند و کهکشان راه شيري يکي از ۱۰۰ ميليارد کهکشاني است که جهان را تشکيل داده اند.

 

سياره زمين تنها ذره کوچکي از عالم است، اما خانه انسان و در واقع خانه اي براي تنها گونه هاي يافت شده حيات در کل جهان مي باشد. حيوانات، گياهان و ديگر ارگانيزم هاي حيات تقريبا در همه جاي سطح زمين وجود دارند. آنها مي توانند در روي زمين به حيات ادامه دهند چرا که اين سياره در فاصله مناسبي نسبت به خورشيد قرار گرفته است. بيشتر گونه هاي حيات به گرما و نور خورشيد براي ادامه زندگي خود نياز دارند. اگر زمين اندکي به خورشيد نزديک تر بود گرما و حرارت زياد آن همه اين گونه ها را مي سوزاند و اگر قدري از خورشيد دورتر بود بر اثر کمبود انرژي خورشيد حيات در روي آن از بين مي رفت. براي ادامه حيات وجود آب نيز ضروري مي باشد که زمين سرشار از آن است. آب بيشتر سطح زمين را پوشانده است.

مطالعه زمين، زمين شناسي يا ژئولوژي نام دارد. زمين شناسان با بررسي عوامل فيزيکي زمين، به چگونگي پيدايش و تغييرات آنها پي مي برند. بر روي بيشتر قسمتهاي زمين مانند قسمتهاي درون آن، نمي توان به طور مستقيم تحقيق نمود. زمين شناسان با بررسي نشانه ها و صخره ها به روش هايي براي شناخت غير مستقيم اين سياره مي پردازند. البته امروزه، زمين شناسان مي توانند با اطلاعات به دست آمده از فضا نيز به بررسي زمين بپردازند.

در ميان نه سياره موجود در منظومه شمسي، زمين رتبه پنجم از لحاظ اندازه را به خود اختصاص مي دهد. قطر آن حدود ۱۳.۰۰۰ کيلومتر است.

زمين در مداري با فاصله متوسط ۱۵۰  ميليون کيلومتر به دور خورشيد در گردش است و هر دور خود را در مدت ۳۶۵ روز تکميل مي کند.

زمين داراي چند نوع حرکت است که در اينجا به 4تا از مهمترين آنها اشاره ميکنيم :

1-حرکت وضعي حول محوري فرضي که از دو قطب شمال و جنوب آن عبور مي کند.

2-حرکت انتقالي در مداري به دور خورشيد.

3-    حرکت در راه شيري به همراه خورشيد و ديگر اجرام منظومه شمسي

4- حرکت تقديمي

۲۴ ساعت زمان لازم است تا زمين يک دور وضعي خود را تکميل کند. اين زمان را روز خورشيدي مي گويند. در طي يک روز خورشيدي، زمين مقداري نيز در مدار خود حرکت مي کند بنابراين مکان ستارگان درآسمان هرشب دچار اندکي تغيير مي شود. مدت زمان واقعي يک دور حرکت وضعي زمين معادل ۲۳ ساعت و ۵۶ دقيقه و ۹/۴ ثانيه مي باشد. اين زمان را روز نجومي زمين مي نامند. روز نجومي از روز خورشيدي کوتاه تر است بنابراين ستارگان هر روز ۴ دقيقه زودتر در آسمان ديده مي شوند.

گردش زمين به دور خورشيد ۳۶۵ روز و ۶ ساعت و ۹ دقيقه و ۵۴/۹ ثانيه به طول مي انجامد. اين دوره زماني سال نجومي خوانده مي شود. از آنجائيکه حرکت وضعي زمين در انتهاي هر سال به يک عدد کامل نمي رسد، ترتيب تقويم در هر سال معادل ۶ ساعت نسبت به ترتيب فصول متفاوت مي شود. براي هماهنگي تقويم و فصول، هر چهار سال يکبار ۱ روز به تقويم اضافه مي شود تا عدم تناسب برطرف گردد. سالهايي که يک روز اضافي دارند سال کبيسه ناميده مي شوند. در تقويم ميلادي يک روز اضافه در آخر دومين ماه سال يعني فوريه قرار مي گيرد و در تقويم خورشيدي يک روز به آخر اسفند ماه اضافه مي گردد.

مسافت مدار زمين به دور خورشيد ۹۴۰ميليون کيلومتر است و زمين اين مسافت را با سرعت ۱۰۷.۰۰۰ کيلومتر در ساعت و يا ۳۰ کيلومتر در ثانيه طي مي کند.

محور طولي زمين به شکل عمودي، صفحه مداري را قطع نمي کند بلکه نسبت به آن زاويه اي حدود 5/23 درجه دارد. اين شيب و حرکت زمين به دور خورشيد باعث پديدار گشتن فصول مي شوند. در دي ماه، نيمکره شمالي زمين، به دليل شيب محور طولي، دورتر از خورشيد قرار مي گيرد. نور خورشيد با شدت کمتري به نيمکره شمالي مي رسد و در اين هنگام اين بخش از زمين، زمستان را پشت سر مي گذراند. در خرداد ماه وضعيت شيب زمين تغيير مي کند و اين بار نيمکره جنوبي در قسمتي از شيب قرار مي گيرد که از خورشيد دورتر است در نتيجه نوبت به اين نيمکره مي رسد که زمستان را تجربه نمايد.

مدار زمين دايره کامل نيست. در اوايل دي ماه زمين به خورشيد نزديکتر و در خرداد ماه کمي دورتر است. فاصله زمين از خورشيد در ماه دي ۱/۱۴۷ ميليون کيلومتر و در ماه خرداد ۱/۱۵۲ ميليون کيلومتر مي باشد. تاثير اين پديده در سرما يا گرماي زمين بسيار کمتر از پديده شيب زمين است.

زمين و منظومه شمسي عضو يک صفحه ستاره اي وسيع به نام کهکشان راه شيري مي باشند. درست همانگونه که ماه به دور زمين و سيارات به گرد خورشيد در چرخشند، خورشيد و ديگر ستارگان به دور مرکز راه شيري در گردش مي باشند. منظومه شمسي حدودا در فاصله دو پنجم از مرکز راه شيري قرار گرفته و با سرعت ۲۴۹ کيلومتر در ثانيه حول مرکز آن در گردش است. منظومه شمسي در هر ۲۲۰ ميليون سال يکبار حول مرکز کهکشان گردش مي کند.

بيشتر مردم زمين را مانند يک توپ، با قطب شمال در بالا و قطب جنوب در پايين آن به تصوير مي کشند. در واقع زمين، ديگر سيارات، قمرهاي بزرگ و ستارگان و هر جرم ديگري که قطر آن بيشتر از ۳۲۰ کيلومتر باشد، گرد است و اين به دليل نيروي گرانش آن جرم مي باشد. گرانش همه مواد را به داخل و به سمت مرکز مي کشد.
قمرهاي کوچک مانند دو قمر مريخ، گرانش بسيار کمي دارند. کمتر از آنچه باعث گرد شدنشان شود. براي بدن هاي ما "پايين" هميشه در راستاي مسير کشش گرانش و به سمت مرکز زمين است. ساکنين اسپانيا و نيوزيلند دقيقا در دوسمت مخالف زمين قرار گرفته اند ولي هر دوي آنها "پايين" را به سمت مرکز زمين و "بالا" را به سمت آسمان مي دانند. گرانش در سيارات ديگر و اقمار آنها نيز به همين شيوه عمل مي کند.

با اين حال زمين به طور کامل گرد نيست. گردش وضعي آن باعث گرديده است که قسمت مرکزي آن يا استوا، دچار برآمدگي گردد. قطر زمين از قطب شمال تا قطب جنوب آن 54/12713 کيلومتر است در حاليکه قطر آن در منطقه استوا 32/12756 کيلومتر مي باشد. اين اختلاف 78/42 کيلومتري تنها892/1 ام قطر زمين است. اين مقدار بسيار اندک است به همين دليل در عکسهايي که در فضا از زمين گرفته شده اند محسوس نمي باشد و اين سياره کاملا گرد به نظر مي رسد.

برآمدگي زمين همچنين باعث مي شود که محيط زمين پيرامون استوا بيشتر از محيط آن پيرامون قطبها باشد. محيط اين سياره دور استوا 16/40075 کيلومتر و دور قطبها ۴۰.۰۰۸ کيلومتر است. از آنجائيکه محيط زمين در جنوب استوا بيشتر است، زمين اندکي گلابي شکل است. زمين همچنين داراي کوهستانها و دره هايي در سطح مي باشد ولي از آنجائيکه ابعاد اين قسمتها نسبت به اندازه کل زمين بسيار ناچيز است لذا اين سياره از فضا مسطح به نظر مي آيد.

 

زمين داراي يک قمر مي باشد. عطارد و زهره هيچ قمري نداشته و ساير سيارات منظومه شمسي هر کدام داراي دو يا چندين قمر هستند. قطر ماه، قمر زمين، ۳.۴۷0 کيلومتر، حدود يک چهارم قطر زمين است.

 

کهکشان راه شیری

کَهکِشان راهِ شیری، نوار شیری‌رنگی است که در شب‌های تیره در نواحی بدون آلودگی نوری در آسمان دیده می‌شود. این نوار در حقیقت مکان هندسی ستارگان تشکیل‌دهنده قرص کهکشان ما است که از آسمان به طور دوبعدی دیده می‌شود.

 

این کهکشان، کهکشانی است مارپیچی و متناهی که بخشی از گروه کهکشان‌های همجوار می‌باشد. این کهکشان یکی از میلیاردها کهکشان، در جهان قابل مشاهده است.

نام آن ترجمه کلمهٔ لاتین via lacetea است که دلیل این نام‌گذاری دیده شدن نوارهٔ کم‌رنگی از نور تشکیل شده توسط ستاره‌های وابسته به کهکشان است که از زمین این‌گونه دیده می‌شود. برخی منابع به طور قاطع راجع به این موضوع اعلام نظر کرده‌اند که عبارت راه شیری منحصرا اشاره به نواره نوری دارد که خود کهکشان در شب تولید می‌کند، در حالی که نام کهکشان راه شیری باید برای اشاره به خود کهکشان هم به‌کار رود. با این حال، معلوم نیست گستردگی این قرار داد چگونه است، و عبارت راه شیری به طور مداوم در هر دو مفهوم استفاده می‌شود.

کهکشان راه شیری، از روی زمین که در یکی از شاخه‌های بازوهای مارپیچی کهکشان قرار دارد هم‌چون نواری مه‌آلود و سفید و روشن در بالای آسمان در سراسر فلک به نظر می‌رسد.

این نور از ستاره‌ها و دیگر موادی که در درون سطح هموار کهکشان قرار دارند سرچشمه می‌گیرد. قطب شمال کهکشانی در بُعد (طول جغرافیایی) ۱۲ ساعت و ۴۹ دقیقه واقع شده‌است و میل آن +27.4° و نزدیک به ستارهٔ بتا گیسوی برنیکه است. قطب جنوبی کهکشان نزدیک به ستارهٔ آلفا سنگتراش قرار گرفته‌است.

مرکز کهکشان در راستای صورت فلکی کمان قرار دارد، و در اینجاست که راه شیری، درخشان‌ترین نور خود را دارد.

سطح هموار راه شیری به خاطر انحراف محور گردش زمین، در حدود ۶۰ درجه به سمت دایرةالبروج منحرف شده‌است. این سطح کهکشانی در سنجش با استوای آسمانی در شمالی‌ترین حالت خود از صورت فلکی ذات‌الکرسی می‌گذرد و در جنوبی‌ترین حالت از صورت فلکی چلیپا گذر می‌کند. این امر

نشان‌دهنده انحراف بالای صفحهٔ استوایی زمین و صفحه دایرةالبروج نسبت به صفحهٔ کهکشانی است.

ادامه نوشته

گوناگونی جانوران

اهميت طبقه بندي :

در زندگي روزانه ، طبقه بنديهاي مختلفي را مي بينيد. طبقه بندي كردن بايد كارها را ساده تر كند. بنابراين بهترين طبقه بندي آن است كه كاربرد بيشتري داشته باشد. براي طبقه بندي موجودات زنده بايد ويژگيهايي را انتخاب كنيم كه در ميان دسته اي از آنها مشترك بوده و بتواند آن گروه را از بقيه جدا كند. در هر گروه نيز به همين روش مي توان گروههاي كوچكتري ايجاد كرد.
انتخاب ويژگي مشترك بسيار مهم است. اگر اين كار درست انجام نگيرد، ممكن است جانداراني كه شباهت هاي كم و تفاوتهاي زيادي دارند، در يك گروه قرار گيرند. «پايه تحصيلي» ، ويژگي مشتركي است كه دانش آموزان يك مدرسه را بر اساس آن طبقه بندي مي كنند.

 

 

  طبقه بندي جانداران :

منظور از طبقه بندي موجودات زنده اين است كه جانداران داراي ويژگيهاي مشترك را در گروههاي مشخصي قراردهند. در اين صورت با بررسي هر گروه،‌مي توان ويژگيهاي اعضاي آن را شناخت.
اگر بخواهيد دنبال جانداراني كه ممكن است در آبگيرها يا پرچين هاي يك مزرعه زندگي مي كنند، بگرديد، بايد راهي براي شناسايي آن ها داشته باشيد.
يكي از راههايي كه زيست شناسان براي شناسايي جانداران استفاده مي كنند. استفاده از كليدهاي شناسايي است. كليدهاي شناسايي، مجموعه اي از پرسش هاست كه براساس ويژگيهاي جانداران تهيه شده و به كمك آنها مي توان نام جانداران را پيدا كرد. كليدهاي شناسايي بر اساس ويژگيهاي مشترك انتخاب مي شوند. تصوير كليدهاي شناسايي ص 104

 

 

  زندگي جانوران :

همه جانوران موجوداتي پر سلول اند. وقتي كه سلول ها در بدن يك جاندار در كنار هم باشند، نسبت به حالت انفرادي، از مزاياي زيادي بهره مند خواهند بود.در بدن جانوران، هر گروه از سلول ها ، كارهاي ويژه اي را برعهده گرفته اند. البته هر چه سلول هاي بدن يك جاندار تخصص يافته تر باشند. گفته مي شود كه آن جاندار ساختمان پيچيده اي و پيشرفته تري دارد. با آن كه گوناگوني جانوران در محل زندگي شكل بدن، نوع غذا، طرز تنفس،‌رفتارها و غيره زياد است، اما همه ي جانوران پرسلولي هستند و هيچكدام توانايي غذاسازي ندارند.  

  شكل بدن :

جانوراني كه ساختمان بدني ابتدايي دارند. در سطح يا داخل بدن، قسمت سختي ندارند . يعني اسكلت در بدن آن ها ديده نمي شود. ساير جانداران در خارج يا داخل بدن خود اسكلتي دارند كه محافظ بعضي از اندام ها و تكيه گاه بيشتر ماهيچه هاست.  

  غذا خوردن :

هر جانوري براي آنكه بتواند رشد كند و فعاليت هاي لازم را انجام بدهد، نياز به ماده و انرژي دارد. ماده و انرژي از راه غذا خوردن به بدن مي رسد. چون هيچكدام از جانوران نمي توانند مانند گياهان غذاسازي كنند، نيازهاي خود را از بدن جانداران مختلف تأمين مي كنند.

 

 

  تنفس كردن :

همه جانوران براي تجزيه كردن مواد غذايي در داخل سلول هاي خود، به اكسيژن نياز دارند، اما چون بعضي در آب و برخي در خاك زندگي مي كنند، نوع دستگاه تنفسي آنها مشابه نيست.

 

 

  فكر كنيد :
1 – محل زندگي جانوران بسيار مختلف است. بطوري كه از روي انواع زيستگاه، جانوران را به دو گروه بزرگ آب زي و خشكي زي تقسيم مي كنند.
زيستگاه چه جانوراني دقيقاً در دو گروه آب زي يا خشكي زي جا نمي گيرد؟

بعضي از جانوران بطور كامل نمي توانند تمام مراحل رشد خود را در يك زيستگاه طي كنند. بخشي از آن را در آب و بخش ديگر را در خشكي به سر مي برند. اين جانوران معمولاً در محيط هايي زندگي مي كنند كه زياد از آب دور نيست . مانند قورباغه ،‌وزغ همچنين جانوراني كه غذاي خود را از محيط آب تأمين مي كنند اما در خشكي لانه مي سازند و استراحت مي كنند نيز در اين گروه جاي مي گيرند. اين قبيل جانوران از محيطهاي كوچك آب (رودخانه، بركه ، درياچه) و سواحل دريا استفاده مي كنند، مانند مرغ ماهي خوار  

  2 – اگر با جانور جديدي روبرو شديد كه قبلاً آن را نديده ايد، با توجه به كدام خصوصيت ها نوع زيستگاه آن را تعيين مي كنيد؟

بايد به نوع سازگاري هاي بدني مانند شكل اندام هاي حركتي، نوع پوشش بدن براي زيستن در محيط هاي سرد و گرم، وضع دندان از لحاظ نوع غذايي كه مي خورد (گوشت خوار يا علف خوار) و حتي چالاكي و وضعيت است دست و پا براي شكار كردن توجه كرد.  

  فكركنيد
1 – با اينكه ملخ و كك حشره اند. خرگوش و كانگورو پستاندارند و قورباغه يك دوزيست است،‌اما روش حركت كردن آن ها به يكديگر شباهت دارد. دليل اين شباهت چيست؟

محل اتصال اندام هاي حركتي به اسكلت در آن ها تقريباً يكسان است.  

  2- به نظر شما آيا اتصال اندام هاي حركتي به اسكلت ، در سرعت حركت جانور مهره دار تأثير دارد؟ دليل بياوريد يك پستاندار و يك خزنده را مقايسه كنيد)

اندازه و محل اتصال پا به تن در سرعت حركت جانوران اثر دارد. با توجه به محل اتصال اندام ها و طول آن ها، انواع مختلف مهره داران را شاهديم. در خزندگان دست و پا اندكي به زير بدن متمايل شده و در پستانداران كاملاً در زير بدن قرار گرفته است. به همين دليل در مقايسه با پستانداران سرعت حركت بيشتري دارند زيرا پاهاي آن ها مانند ستون،‌وزن بدن را به خوبي تحمل مي كنند.  

  فكر كنيد :
به جز دندان ها، كدام اندام ها در جانوران گوشتخوار و علفخوار فرق دارد؟

طول دستگاه گوارش علف خواران زياد و معده ي آن ها بزرگ است ولي دستگاه گوارش گوشتخواران طول زيادي ندارند. زيرا گوشت در مقايسه با علف غذاي زود هضم است. اندام هاي حركتي در پستانداران گوشت خوار،‌عضلاني تر و قوي ترند و در پنجه هاي آن ها چنگال وجود دارد. جثه نيز لاغر تر و كوچكتر است، جانوران صياد اصولا بايد چالاك و سريع باشند تا بتوانند طعمه ي خود را بگيرند.  

  فكر كنيد
در بدن پرنده ها علاوه بر شش ها، تعدادي كيسه ي هوا هم وجود دارد كه به جذب اكسيژن كمك مي كنند. پرنده ها دستگاه تنفس كارآمدي دارند كه امكان تبادل گازهاي تنفسي را به بهترين حالت فراهم مي كند. چرا بايد دستگاه پرندگان كارآيي زيادي داشته باشد و خيلي خوب عمل كند ؟

 

پرنده ها به علت دماي زياد و فعاليت شديد بدن،‌در مقايسه با ساير مهره داران به غذا و هواي بيشتري نياز دارند. بنابراين چند كيسه ي هوايي با ديواره هاي نازك هم به شش ها كمك مي كند تا اكسيژن لازم از هوا گرفته شود

اب در روی خشکی

آب در روي خشكي

باراني كه به سطح زمين مي بارد آب حاصل از آن سه مسير را طي مي كند:
الف: مقداري از آن به صورت آب جاري به دريا و اقيانوس بر مي گردد (حدود يك سوم)
ب: مقداري از آن به بخار تبديل شده دوباره به بالا مي رود
ج: مقداري از آن در زمين فرو مي رود و مخازن آب زير زميني را تشكيل مي دهد

يخچال ها:
مقدار زيادي از آب وقتي به صورت برف در كوهستان ها مي بارد به يخچال تبديل مي شوند كه منبع ذخيره آب شيرين مي باشد. در مناطق قطبي زمين نيز يخچال هاي قطبي وجود دارند كه گاهي ضخامت يخ آن ها به 3 كيلومتر هم ميرسد.

 

در مناطق كوهستاني گاهي بر اثر ذوب يخ ها و گرانش زمين يخچال حركت مي كند در اين صورت دره يخچالي و گاهي درياچه هاي يخچالي بوجود مي آيند.

 
آب جاري:
پس از هر نوع بارندگي مقدار بسيار زيادي آب در روي زمين به صورت رود ، رودخانه جاري شده به سمت درياها حركت مي كند گاهي به صورت سيلاب هاي خطرناك موجب ايجاد خسارت هاي زياد جاني و مالي نيز مي گردد.

پيدايش رودها:
ازآنجايي كه رودها از ارتفاعات و مناطق كوهستاني سرچشمه مي گيرند بر اثر گرانش زمين داراي انرژي زيادي هستند به همين دليل بسياري زا موادي را كه در سر راه آنها قرار دراند با خود حمل مي كنند در نتيجه رودها را بوجود مي آورند.
شكل رودها بستگي به جنس زمين منطقه اي دارند كه رود از آن مي گذرد.

 

آبرفت:
به موادي كه توسط رود حمل مي شوند آبرفت گويند
اين مواد ممكن است در كف رودهاي آرام يا داخل سدها و يا درياها و درياچه ها رسوب كنند.

 

آب هاي زير زميني:
قسمتي از آب باران و برف در زيز زمين نفوذ مي كند و مقدار زيادي آب شيرين در زير زمين ذخيره مي شود.

مواد نفوذ پذير :

موادي كه آب بتواند درون آنها وارد شود نفوذ پذير مي باشند مثل ماسه سنگ

مواد نفوذ ناپذير:

بعضي مواد هستند كه آب نمي تواند درون آنها داخل شود به آنها نفوذ ناپذير گويند مثل خاك رس

 

مقدار نفوذ آب در زمين به عوامل زير بستگي دارد:
1- مقدار و نوع بارندگي
2- شيب زمين
3- تخلخل سنگها و خاك
4- نفوذ پذيري سنگها
5- مقدار و نوع پوشش گياهي
6- رطوبت اتمسفر

استفاده از آب هاي زير زميني:

 

 

 

الف : چاه
آن را در محلي كه لايه آبدار وجود دارد حفر مي كنند و سپس با استفاده از تلمبه هاي مخصوص آب آن را به سطح زمين آورده به مصرف آشاميدن يا كشاورزي و يا مصنعتي مي رسانند.

مشكلات مربوط به چاهها:
استفاده بيش از حد از چاه ها و يا افزايش تعداد آنها موجب كم شدن ذخيره آب زيرزميني شده كه جبران آن به هزاران سال زمان نياز است.

سطح ايستابي:
لايه آبدار درون زمين بر روي لايه هاي نفوذ ناپذير جمع مي شود بالاترين سطح لايه آبدار در زمين را سطح ايستابي گويند.

 

 

ب: چشمه:

 گاهي آب زيرزميني خود به خود به سطح زمين را پيدا مي كند در اين صورت چشمه بوجود مي آيد چشمه ها بيش تر در دامنه كوهها و ارتفاعات بوجود مي آيند.

 

 

ج: قنات:

در قسمت هاي مركزي و خشك ايران كه بارندگي ساليانه كم بود در گذشته به حفر قنات مي پرداختند كه هنز هم در بعضي جاها استفاده مي شوند.
قنات در زمين هاي آبرفتي كه شيب ملايم داشتند حفر مي شد.

 

آيا مي دانيد كه :
امروزه حفر قنات توسط زمين شناسان ممنوع شده است زيرا هنگامي كه كشاورزان به آن نياز ندارند جريان آن را قطع كنند و آب آن بيهوده هدر رفته و حچم مخازن آبهاي زير زميني كاهش پيدا ميكند.

درياها:
درياها و اقيانوس ها نقش مهمي را بر تحولات آب و هواي زمين دارند. علاوه بر تأثير آب و هوا – نقش مهمي در تأمين غذاي: انسان- غذاي جانواران ديگر- تأمين برخي مواد معدني- انرژي- حمل نقل را دارند.
تأثير چرخه آب بر دريا:
درياها در ابتدا تقريباً آب آنها خالص بوده است اما بر اثر چرخه آب و حل بسياري از مواد در خود باعث شده است كه آب آنها آنقدر شور شود كه غير قابل آشاميدن هستند بطوريكه يك ليتر آب دريا حدود 35 گرم املاح دارد كه از اين مقدار حدود 27 گرم آن نمك خوراكي مي باشد.

سؤال : براي تهيه يك كيلوگرم نمك خوراكي از آب دريا چند ليتر آب دريا را بايد جوشاند؟

امواج:

 همه شما امواج دريا را ديده و گاهي شنيده ايد كه امواج دريا باعث غرق شدن افراد مي شوند.

امواج چگونه بوجود مي آيند:
وقتي باد بر سطح آب بوزد بر اثر اصطكاك آب را هم جهت خود حركت داده و موج ايجاد ميشود. هرچه باد شديد تر باشد موج بلندتر خواهد شد.
هنگامي كه موج به سمت ساحل حركت مي كند چون انرژي بسيار زيادي دارد بر اثر برخورد به ساحل موج شكسته شده و باعث تخريب ساحل مي گردد.

آلودگي محيط دريا:
ورود مواد زيان آور را در يك محيط آلودگي گويند.
بيشترين آلودگي درياها در سواحل آنها روي مي هد،

بيشترين آلودگي توسط فاضلاب ها انجام مي گيرد.

فاضلاب هاي شهري:
شامل آبهاي كثيف ناشي از شستن ظروف و لباس و استفاده از پاك كننده هاي شيميايي كه تجزيه نمي شوند.

فاضلاب هاي صنعتي:

شامل تركيبات فلزات سنگين- مواد شيميايي و غير قابل تجزيه آب داغي كه در داخل نيروگاهها و كارخانه ها توليد مي شود باعث نابودي توليد كننده ها و كم شدن اكسيژن آب مي گردد.

فاضلاب هاي كشاورزي:

استفاده از كود شيميايي – سموم دفع آفات كه مدت ها آثار آنها در طبيعت باقي مي ماند.

یخ خشک

اما یخ خشک چیست و چه کاربردهایی دارد.

 

یخ خشک شکل جامد  کربن دی‌اکسید است. و علتی که آن را به این نام می خوانند این است که همچون یخ سرد است اما از خود هیچ رطوبتی بر جای نمی گذارد.

کربن دی اکسید  در دمای 78- درجه سانتیگراد  متراکم شده  و تبدیل به جسم سفید  رنگ جامدی به نام یخ خشک می گردد ، این ماده غیر سمی و غیر خوراکی است و در دمای 78.5- درجه سانتیگراد تصعید می شود، هر کیلو گرم آن 1.6 کیلو ژول گرما جذب کرده و تبدیل به گاز می شود. یخ خشک را به راحتی  می توان برش زد و قطعه قطعه کرد .

کاربردها :

امروزه از یخ خشک به علت خاصیت سرمازایی فوق العاده ای که دارد استفاده زیادی می شود.

- برای منجمد کردن غذاها و داروها .

- در صحنه های تلویزیون و تئاتر از یخ خشک برای جلوه های ویژه استفاده می شود .

- برای بارور سازی ابر ها مورد استفاده قرار می گیرد .

-  حمل و نقل هوایی - زمینی .

- یخ خشک از هوا سنگین تر است به راحتی به لانه جوندگان راه پیدا می کند و آنها را از بین می برد .

- یخ خشک به همراه الکل فرا سرد شده برای داغ زدن اسب ها و حیوانات اهلی استفاده می گردد .

- دستگاه جرم گیر و رسوب زدا ( این دستگاه از دانه های فشرده یخ خشک به قطر 3^mm ماشین آلات  و سطوح مختلف را رسوب زدایی می کند) .

 

مزیت های یخ خشک به یخ معمولی 

 1 - به دلیل تصعید شدن (تبدیل مستقیم از جامد به گاز) هیچ مایعی باقی نمی گذارد

2 - چیزی را تر و خیس نمی کند

3 - مزه غذا را تغییر نمی دهد

4 - هزینه تعمیرات و نگهداری را کاهش می دهد

5 - با وزن مساوی سرمایی بیش از حد ایجاد می کند

6 - دانسیته و چگالیش به مراتب بالا تر از یخ معمولی می باشد در نتیجه حمل و نقلش به مراتب آسانتراست

دماسنج

در سال ۱۶۳۵ دوک فردینالند توسکانی، که به علوم علاقه‌مند بود دماسنجی ساخت که در آن از الکل (که در دمایی خیلی پایین‌تر از دمای آب یخ می‌بندد.) استفاده کرد. و سر لوله را چنان محکم بست که الکل نتواند تبخیر شود.سرانجام در سال ۱۶۴۰ دانشمندان آکادمی لینچی در ایتالیا نمونه‌ای از دماسنج‌های جدیدی را ساختند که در آن جیوه به کار برده و هوا را دست کم تا حدودی از قسمت بالای لوله بسته خارج کرده بودند. توجه به این نکته جالب است که در حدود نیم قرن طول کشید تا دماسنج کاملاً تکامل یافت.
به دنبال کشف دماسنج گابریل دانیل فارنهایت دانشمند هلندی در قرن هفدهم نوعی دماسنج گازی و الکلی ساخت که با دقت اندازه‌گیری بیشتری می‌تواند دمای هوا را اندازه‌گیری کند. او به سال ۱۷۱۴ میلادی دماسنج جیوه‌ای را طراحی و با ضریب دقت بالایی با شیوه‌ای خاص درجه‌بندی نمود. فارنهایت نتایج تحقیقات خود را در سال ۱۷۲۴ میلادی منتشر ساخت.
آندرس سیلیسیوس دانشمند سوئدی به سال ۱۷۲۳ دماسنج جیوه‌ای را به صد قسمت مساوی تقسیم‌بندی نمود. اندازه‌گیری دمای هوا به روش سانتیگراد، (سیلیسیوس) به نام پرافتخار ایشان ثبت شده است.
ژول دانشمند انگلیسی با اعتقاد به این که گرما نوعی انرژی است آزمایش‌های فراوانی در این راستا به انجام رسانید. او با اندازه‌گیری اختلاف دمای آب در بالا و پایین یک آبشار صد و ده متری روی تبدیل انرژی پتانسیل آب به گرما بررسی‌های فراوانی به انجام رسانید. پس از انجام این بررسی‌ها او به این نتیجه رسید که مقدار انرژی در جهان ثابت است فقط می‌تواند از صورتی به صورت دیگر تبدیل شود. پس اجسام می‌توانند در حالت تعادل گرمایی وجود داشته باشند. ژول در سال ۱۸۴۳ اظهار داشت که هرگاه مقدار معینی از انرژی مکانیکی به نظر ناپدید آید، همراه آن مقدار معینی گرما ظاهر شده است و این دلالت بر پایستگی چیزی دارد که امروزه آن را انرژی می‌نامیم. ژول می‌گوید که او خشنود است از اینکه عوامل بزرگ طبیعت به فرمان خالق فناناپذیر هستند و اینکه هرگاه (انرژی) مکانیکی صرف شود هم ارز گرمایی دقیقی از آن به دست می‌آید.
این گفته را ژول با کار خود در آزمایشگاه به دست آورده بود او اساساً مرد عمل بود و وقتی اندک برای تفکرات فلسفی درباره‌ یافته‌های خود داشت. در حالی که دیگران بر مبنای استدلالهای ذهنی به همان نتیجه رسیده بودند که مقدار کل انرژی در جهان ثابت است.
اینک پس از سالها گذر از نظریات ارزشمند دانشمندان انسان توانسته است با بکارگیری روابط و قوانین انرژی گرمایی را بیشتر شناخته و در نیروگاههای تولید برق، کارخانه‌های فولاد سازی، نیروگاههای هسته‌ای، موتور هواپیمای غول پیکر و هزاران هزاران پدیده او را مهار ساخته و بکار گیرد.

تعریف دما سنج
میزان الحراره که سرما و گرما را نشان میدهد، این لفظ فرانسوی است و در فارسی مستعمل است لیکن هنوز جزء زبان نشده است(فرهنگ نظام). ماخوذ از ترموس بمعنی گرما و مترون بمعنی اندازه یونانی و آلتی است که از روی آن میزان گرما اندازه گیری میشود و معمولا از یک لوله شیشه ای که دو طرف آن بسته و در قسمت پایین آن مخزنی پر از جیوه یا الکل تعبیه شده است تشکیل می گردد برای مدرج ساختن آن ، ترمومترهای جیوه ای را در ظرف بخار آبی که در حال جوش است (کنار دریا) قرار میدهند، جیوه بر اساس خاصیت انبساط اجسام در مقابل حرارت در لوله بالا میرود ودر نقطه ای که توقف می کند آن نقطه را با عدد ۱۰۰ علامت می گذارند. سپس مخزن جیوه را در خرده یخ در حال گداز می گذارند. جیوه از لوله پائین می آید و در نقطه ای متوقف می شود که آن را، نقطه صفر میزان الحراره فرض می کنند و در حقیقت نقطه انجماد آب یا نقطه ذوب یخ است . آنگاه میان این دو رقم را با اعداد علامت گذاری نموده که هر قسمت را یک درجه نامند. و اینگونه ترمومترها که بصد درجه تقسیم شده اند ترمومتر سانتی گراد می نامند. چه غیر از این درجه بندی انواع دیگری نیز وجود داردکه از آنجمله است ترمومتر رئومور و ترمومتر فارنهایت . ترمومتر رئومور – در این گرماسنج نقطه یخ یا صفر درجه سانتی گراد برابر است ولی نقطه غلیان آب در این گرماسنج ۸۰ درجه است چه دانشمند فرانسوی در گرماسنج خود بین نقطه انجماد آب یا ذوب یخ و نقطه غلیان آب را ۸۰ درجه تقسیم کرده و بالنتیجه ۸۰ درجه ترمومتر رئومور برابر با صد درجه ترمتر سانتیگرادمیباشد.
محدوده کاری دما سنج
باید توجه داشت که با ترمومترهای جیوه ای نمی توان سرماهای کمتراز ۳۵ درجه زیر صفر را اندازه گیری کرد زیرا جیوه در ۳۹ – درجه سانتی گراد منجمد میشود. از این روی برای اندازه گیری سرماهای شدید از ترمومترهای الکلی استفاده می کنند زیرا الکل در ۱۲۰ درجه سانتی گراد مایع است و بالعکس در ۷۸ درجه سانتی گراد بجوش می آید از این روی ترمومتر ماگزیما و منیما را بطور مرکب بکار می برند که از الکل و جیوه تشکیل می یابد این نوع میزان الحراره می تواند حداکثر درجه حرارت و حداقل آنرا در مدت معینی مثلا یک شبانه روز تعیین کند و از یک میزان الحراره الکلی دراز تشکیل شده است و برای اینکه جای زیاد نگیرد ساقه آنرا دو مرتبه خم کرده اند و در قسمت خمیده آن که بشکل «ایو»ی فرانسه می باشد جیوه ریخته شده و بدین ترتیب الکل به دو قسمت تقسیم می شود: یک قسمت در طرف راست لوله باقی می ماند که بالای آن حباب خالی از هواست کمی الکل در آن بخار می شود و طرف چپ آن منتهی به مخزن الکل است . در بالای دو طرف جیوه دوسوزن فولادی موسوم به نشانه قرا دارد.
طرز عمل
طرز عمل – وقتی هوا گرم میشود الکل مخزن وسطی منبسط می گردد و جیوه را در شاخه چپ بطرف پائین میراند و در نتیجه جیوه در شاخه دومی بالا می رود و نشانه راهمراه می برد. وقتی هوا سرد میشود الکل منقبض می شود و بجای خود برمی گردد. ولی نشانه طرف راست بکنار لوله می چسبد و پائین نمی آید. در صورتی که جیوه در طرف چپ ، نشانه را بالا می برد و اگر دو مرتبه هوا گرم شود این نشانه به کنار لوله می چسبد و این عمل در مدت معینی چندین بار ممکن است تکرار شود. هنگام بازدید ترمومتر نشانه طرف راست حداکثر درجه حرارت و نشانه طرف چپ حداقل آن را نشان میدهد در صورتی که سطح جیوه در این موقع در هر شاخه را که بگیریم درجه حرارت همان زمان را تعیین میکند. مثلا در حداعلای درجه حرارت ۵/۲۱ + و حداقل آن ۵/۱۰ – و درجه حرارت موقع بازدید ۱۲ درجه است و برای باز گرداندن نشانه های آهنی تا سطح جیوه از یک آهن ربای نعلی شکل استفاده میشود.
انواع دما سنج
.
 
 
دما سنج گازی
جنس ، ساختمان ، و ابعاد دماسنج در ادارات و موسسات مختلف سراسر دنیا که این دستگاه را به کار می‌برند. تفاوت دارد و به طبیعت گاز و گستره دمایی که دماسنج برای آن در نظر گرفته شده است، بستگی دارد. این دماسنج شامل حبابی از جنس شیشه ، چینی ، کوارتز ، پلاتین یا پلاتین ـ ایریدیم ( بسته به گستره دمایی که دماسنج در آن به کار می‌رود ) ، که به وسیله یک لوله موئین به فشارسنج جیوه‌ای متصل است، می باشد. این دماسنج براساس دو قانون ذکر شده در مورد گاز کامل کار می‌کند.
قوانین گازها
همان وقت که اسحاق نیوتن در کمبریج درباره نور و جاذبه می‌اندیشید، یک نفر انگلیسی دیگر به نام رابرت بویل ، در آکسفورد سرگرم مطالعه در باب خواص مکانیکی و تراکم پذیری هوا و سایر گازها بود. بویل که خبر اختراع گلوله سربی اوتوفون گریکه را شنیده بود، طرح خویش را تکمیل کرد، و دست به کار آزمایشهایی برای اندازه ‌گیری حجم هوا در فشار کم و زیاد شد.
نتیجه کارهای وی چیزی است که اکنون به قانون بویل ماریوت معروف است، و بیان می‌کند که حجم مقدار معینی از هر گاز در دمای معین با فشاری که بر آن گاز وارد می‌شود، بطور معکوس ، متناسب است با فشاری که بر آن گاز وارد می‌شود.
حدود یک قرن بعد ، ژوزف گیلوساک فرانسوی ، در ضمن مطالعه انبساط گازها ، قانون مهم دیگری پیدا کرد که بیان آن این است: فشار هر گاز محتوی در حجم معین به ازای هر یک درجه سانتیگراد افزایش دما ، به اندازه ۲۷۳/۱ حجم اولیه‌اش افزایش می‌یابد. همین قانون را یک فرانسوی دیگر به نام ژاک شارل ، دو سال پیش از آن کشف کرده بود. و از این رو اغلب آن را قانون شارل گیلوساک می‌نامند. این دو قانون مبنای ساخت دماسنجهای گازی قرار گرفت.
دماسنج مایعی
این نوع دماسنج یکی از رایج ترین انواع دماسنجهای مورد استفاد درصنعت و غیره می باشد. عمدتا این نوع دماسنج را بعنوان دماسنجهای جیوه ای یا الکلی می شناسیم. ساختمان این نوع دماسنجها از یک مخزن مایع و یک لوله مویین تشکیل شده که مایع درون مخزن در اثر انبساط از لوله مویین بالا رفته و دمای متناسب را نشان میدهد.
دماسنج جیوه ای را می توان برای اندازگیری دما از ۳۷٫۸- تا۳۱۵ سانتی گراد استفاده نمود. اما اگرفضای بالای سطح جیوه را از گاز ازت پر نمایند ، می توان تا دمای ۵۳۸ درجه از آن استفاده نمود.
دماسنج انبساط سیال
این نوع دماسنج یکی از باصرفه ترین ، رایج ترین و تطبیق پذیر ترین وسایل اندازگیری دما در صنعت می باشد.اساس کار این دماسنج در شکل مقابل نشان داده شده است.همانگونه که ملاحظه می شود با افزایش دما فشار درون حباب که می تواند محتوی مایع ، گاز یا بخار باشد ، بالا رفته و توسط فشار سنج اندازه گیری می شود. طول لوله مویین می تواند تا ۶۰ متر باشد ؛ اما این مقدار بر دقت اندازه گیری دما تاثیر گذار خواهد بود.بهترین حالت زمانی است که از لوله مویین کوتاه که به یک ترانس دیوسر فشار الکتریکی متصل شده استفاده گردد.
دماسنج الکتریکی
این نوع دماسنجها اصولا کاربردهای فراوانی در صنعت داشته و قادرند از دماهای پایین تا دماهای بسیار بالا را اندازه گیری نمایند.که عمدتا بصورت مقاومتی و ترموکوپل هستند.
- دماسنج با مقاومت الکتریکی:
دماسنج مقاومتی به صورت یک سیم بلند و ظریف است، معمولا آن را به دور یک قاب نازک می‌پیچند تا از فشار ناشی از تغییر طول سیم که در اثر انقباض آن در موقع سرد شدن پیش می‌آید، جلوگیری کند. در شرایط ویژه می‌توان سیم را به دور جسمی که منظور اندازه گیری دمای آن است پیچید یا در داخل آن قرار داد. در گستره دمای خیلی پایین ، ( دماسنجهای مقاومتی معمولا از مقاومتهای کوچک رادیویی باترکیب کربن یا بلور ژرمانیوم که ناخالصی آن آرسنیک است و جسم حاصل در درون یک کپسول مسدود شده پر از هلیوم قرار دارد، تشکیل می‌شوند. این دماسنج را می‌توان بر روی سطح جسمی که منظور اندازه گیری دمای آن است سوار کرد یا در حفرهای که برای این منظور ایجاد شده است، قرار داد. دماسنج مقاومتی پلاتین را می‌توان برای کارهای خیلی دقیق در گستره –۲۵۳ تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد به کار برد.
ترمیستور
ترمیستور یک وسیله نیمه رساناست که برخلاف فلزات ، دارای ضریب دمای مقاومت منفی است . بعلاوه مقاومت آن بصورت نمایی با دما تغییر می کند. ترمیستور یک وسطله بسیار حساس است و انتظار می رود که با درجه بندی مناسب ، دارای عملکرد ثابتی تا ۰٫۰۱ سانتی گراد باشد.یکی از ویژگی های جالب آن اینستکه می توان از آن بعنوان جبران کننده دمای مدار های الکتریکی استفاده نمود.
دمانگاری کریستال مایع
کریستالهای مایع خمیری ، که از استرهای کلسترول ساخته شده اند پاسخ جالبی به دما از خود نشان می دهند . در یک گستره تکرار پذیر دما ، کریستال مایع همه رنگهای طیف رنگی را از خود آشکار می سازد.این پدیده بازگشت پذیر و تکرار پذیر است . با تغییر دادن فرمول مورد نظر می توان از کریستالهای مایع از کمتر از صفر درجه تا چند صد درجه سانتی گراد استفاده نمود.

-دماسنج معمولی استاندارد
این دماسنج یک لوله بسیار باریک شیشه ای مسدود است که در انتهای آن محفظه ای تعبیه و از جیوه یا الکل پر شده است. در داخل لوله دماسنج خلاء کامل وجود دارد. گرم و سرد شدن مخزن باعث گرم و سردشدن مایع درون مخزن شده و متعاقب آن باعث بالا و پایین رفتن مایع در داخل مخزن شیشه ای می شود، با مشاهده سطح مایع در داخل لوله دماسنج و قرائت عددی که روی بدنه شیشه نوشته شده است دمای هوا در آن لحظه مشخص می شود.

جیوه

در محیط اطراف ما مواد سمی و خطرناک فراوانی وجوددارند که بدون شک جیوه یکی از سمی ترین و خطرناک ترین آنهاست . و موضوع تاسف انگیز اینکه افراد نسبت به میزان خطرناک بودن و شدت سمی بودن جیوه آگاهی چندانی ندارند .

برای خود من این موضوع همیشه سوال برانگیز بود که مگر مقدار جیوه بکار رفته در دماسنج های پزشکی چقدر است که استفاده از این دماسنج ها را مدتهاست که در کشورهای پیشرفته و صنعتی  ممنوع کرده اند ؟

شما با خواندن مطلب زیر که در مورد چگونگی دفع سالم جیوه است خودتان به جواب این سوال خواهید رسید .

و تاسف انگیز تر اینکه بخش عمده ای از فرآیند الکترولیز نمک طعام و تولید گاز کلر برای تامین خوراک  واحد های پلیمری با استفاده از روش هاو  فرآیند های قدیمی که مقادیر زیادی جیوه مورد استفاده قرار می دهند صورت می گیرد . از آن بدنر جابجای مقادیر زیادی جیوه در حد چندین لیتر است که گاه توسط افراد نا آگاه به بیرون منتقل می شود ، غافل از اینکه این کار  ع هم برای شخص مزبور و هم برای سایر افراد بسیر خطرناک است بطوریکه  سمی بودن جیوه به آن اندازه است که حتی مقادیر فوق العاده کم آن نیز می تواند باعث مسموم شدن شخص  و صدمه دیدن وی شود .

و نکته آخر اینکه این فلز فوق العاده سمی و خطرناک که در دمای معمولی مایع است و خیلی سریع تبخیر شده و وارد هوای تنفسی می شود هیچگونه بو و رنگی ندارد  و به این جهت شخص احساس نمی کند که در معرض این مواد سمی قرار گرفته است !

ضررهای جیوه برای سلامتی انسان

جیوه جذب شده توسط ریه وارد خون می‌شود و در اندام‌های مختلف مثل کلیه، مغز و کبد توزیع می‌شود.جیوه اثراتی نیز بر قلب دارد و با افزایش پراکسید هیدروژن باعث از بین رفتن گلوتاتیون می‌شود  

اب در هوا

آب در هوا

 

كره زمين كه در آن زندگي مي كنيم داراي 3 بخش است:

الف: هوا (جو يا اتمسفر)        كه مخلوطي از انواع گازها مي باشد.
ب: آب                                 شامل اقيانوس ها، درياها، درياچه ها و... مي باشد.
ج: خشكي                          شامل كوهها ، بيابان ها، جنگل ها، مراتع و ... مي باشد.

 

الف: هوا (جو يا اتمسفر)

هواي اطراف زمين را جو يا اتمسفر گويند در واقع ما درون اقيانوسي از هوا زندگي مي كنيم هر چه از سطح زمين به سمت بالا حركت كنيم هوا رقيق تر و فشار آن كمتر مي شود.


ميزان بخار آب موجود در هوا در نواحي مختلف متفاوت است. در نواحي بياباني بسيار كم حدود 5% و در نواحي مرطوب بسيار زياد و گاهي تا 90% هم ميرسد.

 

ب: آب (H2O)

آب مايعي است بي رنگ كه تقريبا در بسياري مناطق فراوان است و زندگي تمام موجودات زنده به آن بستگي دارد حتي بسياري از صنايع به آب بستگي دارند و موجب تغييرات فيزيكي و شيميايي زيادي مي شود.
آيا تا به حال از خود سوال كرده ايد كه چرا آب تمام نمي شود و آب مورد نياز از كجا مي آيد شايد بگوئيد از اعماق زمين و اقيانوس ها يا ... چرا آن ها تمام نمي شوند بر اي يافتن پاسخ اين سوال بايد چرخه آب را بررسي كنيم.

چرخه آب:

آبي كه درون اقيانوس يا درياها وجود دارد بر اثر تابش نور خورشيد به بخار تبديل شده و ابرها را بوجود مي آورد كه بر اثر سرد شدن ابرها باران ايجاد شده و آب باران دوباره به درياها برمي گردد اين مسير را چرخه آب گويند.

قسمتي از چرخه آب در بدن جانداران نيز مي باشد

 مثال: يك حيوان با نوشيدن مقداري آب، آنرا وارد بدن خود كرده اين آب پس از عبور از راههاي گوناگون دوباره به صورت عرق- ادرار- هوا تنفسي از بدن خارج مي شود.

 

گياهان نيز به وسيله ريشه خود آب جذب كرده و پس از عبور از آوندها و رسيدن به برگ ها به وسيله شيره هاي گياهي و ذخيره در ميوه ها از گياهان جدا مي شود و مسير خود را طي ميكند.

براي برقراري چرخه آب انرژي لازم است:

اين انرژي به صورت مستقيم يا غير مستقيم از خورشيد تأمين مي شود.

براي تبديل بخار آب به ابر و توليد باران سه شرط لازم است:

الف: بخار آب به مقدار كافي
ب : كاهش دما در منطقه
ج: وجود ذرات جامد تا مولكول هاي آب بتوانند به آن بچسبند.

هركدام از انواع بارشها در شرياط خاصي ايجاد مي شوند ولي بيشترين بارش به صورت باران و برف مي باشد.

انواع ابرها:
الف: ابر كومولوس:

 اين ابرها بر اثر بالا رفتن سريع هوا تشكيل مي شوند به صورت پنبه يا گل كلم به رنگ سفيد ديده مي شوند.

ب: ابر استراتوس:

ابرهايي گسترده و موازي با سطح زمين هستند و معمولاً در ارتفاع پايين تشكيل مي شوند و گاهي توليد مه مي كنند.

ج: ابر سيروس:

 در ارتفاعات بالا و به صورت پراكنده تشكيل مي شوند. پر مانند و بارندگي ندارند.

علت بارش:
وقتي رطوبت هوا به حد اشباع برسد(نقطه شبنم) هوا ديگر نمي تواند رطوبت را در خود نگه دارد در نتيجه آنرا به يكي از روش هاي بارش به زمين منتقل مي كند.
در اين صورت قطرات ريز آب موجود در هوا به هم متصل شده و قطره هاي درشت تري را بوجود مي آورند كه بر اثر نيروي گرانش به صورت باران به سمت زمين حركت مي كنند

دو اصطلاح در مود ابرها

الف) آلتو : اين كلمه به معناي بالا بودن و موقعي بكار مي رود كه در ارتفاع بسيار بالا تشكيل شود مثل آلتو استراتس
ب) نيمبوس: به معناي باران زا بودن اين كلمه موقعي بكار مرود كه ابر قدرت بارندگي دارد مثل كومولونيمبوس

نیروی اصطکاک

موارد مضر:
1) در هنگام حركت اتومبيل، بخشي از انرژي مكانيكي اتومبيل صرف غلبه بر اصطكاك مي شود.
2) در هنگام اسكي سواري

راههاي كم كردن اصطكاك
1) صاف كردن سطوح (از بين بردن فرورفتگي و برجستگي هاي دو سطح)

2)استفاده از چرخ، غلتك، ساچمه

3) روغن كاري سطوح

4) استفاده از تخت هوا

در بعضي از انواع قطارها توده ي فشرده اي از هوا بين قطار و ريل فاصله مي اندازد اين كار باعث    مي شود، اصطكاك بين ريل و قطار كاهش يافته و سرعت قطار افزايش يابد.

 

5) نوك تيز كردن سطوح: هر چه سطح جسمي كشيده تر باشد، سطح تماس آن با هوا كمتر است.
در اتومبيل هاي مسابقه براي كم شدن اصطكاك اتومبيل با هواي اطراف، اتومبيل ها را كشيده تر مي سازند.

نیروی الکتریکی و مغناطیسی

) پسر بچه اي موهاي تميز و خشك خود را شانه مي زند ولي به جاي آنكه موهاي او مرتب شود. موهاي او به دنبال شانه كشيده مي شود و موها نامرتب تر مي شوند.
2) پسر بچه اي شانه را به خرده هاي كاغذ روي ميز نزديك مي كند. خرده هاي كاغذ جذب شانه مي شوند.
3) كودكي يك شانه پلاستيكي را به موهاي خود مالش مي دهد و آن را به باريكه آب نزديك مي كند، باريكه آب جذب شانه مي شوند.

چه عاملي باعث اين اتفاقات شده است.

1) نامرتب بودن موهاي پسر بچه

 

2) خرده هاي كاغذ جذب شده به شانه

3) انحراف باريكه آب

 

اين پديده به علت وجود نيروي الكتريكي است.
وقتي دو جسم بر يكديگر ماليده مي شوند . بارهاي الكتريكي در آنها به وجود مي آيد.

بارهاي الكتريكي دو  نوع هستند.

1) بارهاي منفي
2) بارهاي مثبت

شما چگونگي تشكيل بارهاي الكتريكي را در سال سوم راهنمايي مي خوانيد.
الف: هرگاه دو جسم بارهاي مشابه(+ و+) يا (- و-) به يكديگر نزديك شوند همديگر را مي رانند.

ب: هر گاه دو جسم با بارهاي متفاوت (- و+) به يكديگر نزديك شوند يكديگر را مي ربايند.

نيروي مغناطيسي

اگر يك آهن ربا را در براده هاي آهن بغلطانيد، براده ها بيش تر به دو سر آن مي چسبند، اين قسمت ها كه خاصيت مغناطيسي قويتري دارند، قطب هاي آهن ربا ناميده مي شود.

 

 

نكته: هر آهن ربا دو قطب دارد.
1- قطب شمال ياب(N)
2- قطب جنوب ياب(S)

دو قطب هم نام آهن ربا(N,N) يا (S,S) يكديگر را مي رانند.

دو قطب نا هم نام آهن ربا(S,N) يكديگر را مي ربايند.

 

توجه: در بوجود آمدن نيرو همواره دو جسم شركت دارند و هر جسم به جسم ديگر يك نيرو وارد مي كند.

قوانين حركت:

براي اولين بار توسط نيوتون مورد بررسي قرار گرفت. به همين دليل به قوانين نيوتون در حركت معروف شده
و شامل 3 قانون است.

قانون سوم نيوتن بيان مي كند:

هرگاه جسم اول به جسم دوم نيرويي وارد كند. جسم دوم هم به جسم اول نيرويي وارد ميكند. مساوي نيروي اول اما در خلاف جهت آن. يا به عبارت ديگر در مقابل هر كنشي ، واكنشي وجود دارد مساوي اما در جهت مخالف آن.

دو نيروي كنش و واكنش:
1) مساوي ، هم راستا و در دو جهت مخالف هستند.
2) بر هر دو جسم اثر مي كند.
3) همزمان به وجود مي آيند و همزمان از بين مي روند.

توجه: اگر بخواهيم چيزي را به سمت شمال حركت دهيم، بايد جهت نيروي ما به سمت شمال باشد.
اگر بخواهيم چيزي را به سمت غرب حركت دهيم، بايد جهت نيروي ما به سمت غرب باشد.

جهت نيرو را مي توان از روي موارد زير تعيين كنيم.
1) نتيجه ي تاثير نيرو بر جسم.
2) تغييري كه در شكل جسم به وجود مي آيد.
3) تغييري كه در حركت جسم به وجود مي آيد.

اندازه گيري نيرو:
قبل از آنكه بخواهيم نيرو را اندازه بگيريم، بهتر است با مفهوم جرم كاملاً آشنا شويم.
شما در دوره ابتدايي ؛ با مفهوم جرم تا حدودي آشنا شده ايد. ما آن را به طور كامل توضيح مي دهيم.

تعريف جرم:

جرم مقدار ماده تشكيل دهنده يك جسم است.

جرم يك جسم به دو عامل بستگي دارد:
1) تعداد ذره هاي سازنده آن ماده

هر چه تعداد ذره هاي سازنده ماده بيش تر باشد، جرم نيز بيش تري است.

2) جرم هر ذره

هر چه جرم هر ذره سازنده بيشتر باشد، جرم نيز بيشتر مي شود.

وسيله اندازه گيري جرم:

ترازو

انواع ترازو:
1) ترازوي دو كفه اي معمولي
2) ترازوي دو كفه اي دقيق آزمايشگاهي
3) ترازوي سه اهرمي : در اين نوع ترازو به جاي قراردادن وزنه براي اندازه گيري جرم، از حركت دادن سه وزنه كه روي سه ميله مدرج قرار گرفته اند. استفاده مي شود.
4) ترازوي آشپزخانه
5) باسكول (براي اندازه گيري جرم اجسام بسيار سنگين)
6) ترازوهاي ديجيتال

واحد اندازه گيري جرم:

1) كيلو گرم (kg)
2) گرم: (g)

براي اندازه گيري جرم هاي كوچك از واحد گرم استفاده مي شود.
نكته: هر يك كيلو گرم ، 1000 گرم است.

3) تُن:

براي اندازه گيري جرم هاي بسيار بزرگ از واحد تن استفاده مي كنيم.(هر يك تن، 1000كيلو گرم است.) واحد هاي اندازه گيري را به راحتي مي توان به يكديگر تبديل كرد.

نكته: اگر بخواهيم كيلو گرم را به گرم تبديل كنيم بايد عدد مورد نظر را در 1000 ضرب كنيم .

مثال: 5 كيلو گرم چند گرم است؟

نكته: اگر بخواهيم گرم را به كيلو گرم تبديل كنيم بايد عدد مورد نظر را بر 1000 تقسيم كنيم.

مثال:500 گرم چند كيلو گرم است؟

نكته: هر چه جرم جسم بيش تر باشد، آن جسم سنگين تر است يعني نيروي جاذبه زمين بر آن بيش تر است.

وزن(W) :

نيروي جاذبه اي است كه از طرف زمين بر جسم وارد مي شود.
واحد اندازه گيري وزن:

نيوتن(N)

وسيله اندازه گيري :

نيروسنج

يك نيوتن مقدار نيرويي است كه از طرف زمين به يك جسم 100 گرمي وارد مي شود.

 

زمين به هر يك كيلوگرم از جرم جسمي نيرويي معادل10 نيوتن وارد مي كند.

در واقع مي توان گفت كه در روي سطح زمين وزن يك جسم(بر حسب نيوتن) از نظر عددي تقريبا ده برابر جرم آن (بر حسب كيلو گرم) است.

 

 

تفاوت جرم و وزن

	جرم	وزن
تعريف	مقدار ماده تشكيل دهنده يك جسم	نيروي جاذبه اي كه از طرف زمين بر جسم وارد مي شود.
واحداندازه گيري	كيلو گرم	نيوتن
وسيله اندازه گيري	ترازو	نيروسنج
ويژگي	هميشه ثابت است.	تغيير مي كند

نكته: اگر يك فضاپيما به فضاهاي دور دست سفر كند. ممكن است به جايي برسد كه ديگر تقريباً بر آن هيچ نيروي جاذبه اي واد نشود، يعني در حالت بي وزني قرار بگيرد. اما در چنين حالتي اين فضاپيما همچنان جرم دارد و ذرات سازنده آن پابرجا هستند.
جرم يك جسم تا زماني كه ذرات سازنده آن كم يا زياد نشده اند، ثابت مي ماند در حاليكه وقتي جسمي از زمين دور شود وزن آن كم و كمتر مي شود تا جايي كه در فضاهاي دور دست وزن آن تقريبا صفر است يعني در حالت بي وزني قرار دارد.

 نيروي جاذبه ماه تقريباً يك ششم كره زمين است.
براي به دست آوردن وزن يك جسم در كره ماه بايد جرم آنرا در يا 6/1 ضرب كنيم.
مثال : جرم جسمي 6 كيلو گرم است . وزن آن در كره زمين و كره ماه چقدر است.

قانون گرانش يا قانون جاذبه عمومي:
هر دو جسمي بر يكديگر نيروي جاذبه وارد مي كنند. هر چه جرم جسم بيشتر باشد، نيروي جاذبه بين آنها بيشتر است.
هر چه فاصله دو جسم از هم بيش تر شود، نيروي جاذبه آنها كم تر مي شود.
به همين دليل است كه با دور شدن فضا پيما از سطح زمين نيروي جاذبه زمين بر روي آنها كاهش مي يابد.

فیزیک-موج

آونگ درحال نوسان به حركت هاي رفت و برگشتي، مثل حركت آونگ، حركت نوساني مي گويند.
جسم در حال نوسان را نوسانگر مي گويند.

دوره يا زمان يك نوسان: در حركت نوساني به مدت زماني كه طول مي كشد تا نوسانگر يك نوسان كامل انجام مي دهد، دوره مي گوييم.

دوره را با نماد T نشان داده مي شود.

يكاي اندازه گيري دوره: ثانيه (S).
نكته: هر چه نوسانگر تندتر نوسان كند، زمان هر نوسان آن كوتاه تر مي شود.
بسامد: به تعداد نوسان هايي كه يك نوسانگر در مدت يك ثانيه انجام مي دهد، بسامد يا فركانس مي گويند.
بسامد را با نماد f نشان مي دهند.

يكاي اندازه گيري: هرتز (Hz)
نكته: هر چه نوسانگري تندتر نوسان كند، زمان هر نوسان كم تر و بسامد آن بيش تر مي شود.
رابطه ي بين دوره و بسامد: دوره و بسامد در حركت نوسان ساده، وارون يكديگرند.

نكته 1: دوره ي نوسان آونگ ساده: زمان يك نوسان كامل در آونگ ساده بستگي به طول آونگ و شتاب جاذبه در محل دارد.

نكته 2: دوره نوسان دستگاه وزنه ? فنر
دوره نوسان وزنه متصل به فنر به جرم وزنه وجنس فنر و ساختمان آن بستگي دارد.

 

m= جرم وزنه
k= ثابت فنر- ( به جنس فنر بستگي دارد )

توليد موج: اگر سنگ كوچكي را در آب آرام استخر يا بركه اي بياندازد، در محل برخورد سنگ با آب، دايره اي تشكيل مي شود كه شعاع آن به تدريج افزايش يابد، به عبارت ديگر در سطح آب ?تك موجي? تشكيل مي شود كه به صورت دايره به هم ي جهت ها منتشر مي شود.

اقسام موج: امواج را علاوه بر دو حالت كلي مكانيكي و الكترو مغناطيسي به دو نوع طولي و عرضي نيز طبقه بندي مي شوند.

1) امواج طولي: ?موجي است كه راستاي نوسان ذره هاي محيط، موازي با راستاي انتشار موج، باشد.?
اگر چند حلقه از فنري را متراكم كنيم و يكبار آن را رها سازيم، مشاهده خواهيم كرد كه اين حالت تراكم در طول فنر منتشر مي شود حلقه هاي متراكم فنر پس از آزاد شدن، در اثر نيروي برگرداننده اي كه ايجاد شده منبسط مي شوند و انبساط آن ها سبب متراكم شدن تعدادي از حلقه هاي بعدي مي شود. و اين تراكم و انبساط در طول فنر منتشر مي شود.
راه تشخيص موج طولي: وقتي موج طولي در فنر منتشر مي شود، حلقه هاي فنر متناوبا به يكديگر نزديك و يا از يكديگر دور مي شوند وقتي به يكديگر نزديك مي شوند، حلقه هاي متراكم شده و وقتي از يكديگر دور مي شوند حلقه ها انبساط پيدا مي كنندو
?موج ها ي طولي در فنر با همين تراكم و انبساط ها قابل تشخيص است.?

2) امواج عرضي: ?موجي است كه در آن امتداد ارتعاش و امتداد انتشار عمود باشد.?
يك طرف ريسمان يا فنر بلندي را به ديوار مي بنديم و طرف ديگر آن را به دست مي گيريم، به طوريكه ريسمان افقي قرار گيرد اگر انتهاي ريسمان را با يك تكان سريع كمي به بالا و پايين وضع تعادل به حركت در آوريم، يك تك موج در طول ريسمان منتشر مي شود، به طوريكه هر نقطه از ريسمان پس از دريافت موج به بالا و پايين حركت مي كند.
راه تشخيص موج عرضي: موج عرضي در طناب يا فنر با قله ها و دره هاي ايجاد شده قابل تشخيص است.

توجه: امواج عرضي نمي توانند در گازها و مايعات منتشر شوند.

چشمه ي موج: به جسمي كه در يك محيط موج ايجاد مي كند، يك چشمه ي موج مي گويند(مانند ديايازون)
جابه جايي موج در يك محيط را انتشار موج مي گويند. وقتي موج در يك محيط مثلا سطح آب يا در طول فنر منتشر مي شود،به هر ذره از محيط كه مي رسد آن ذره را وادار به حركت نوساني مي كند، بدون آن كه ذره همراه موج از جايي به جاي ديگر منتقل شود.

ويژگي هاي موج:

 هر موج داراي چهار ويژگي است:

  1- سرعت انتشار: موج در هر محيط با سرعت معيني منتشر مي شود. سرعت انتشار در يك محيط به جنس و حالت محيط و شرايط فيزيكي آن بستگي دارد.

نكته: در محيطي كه شرايط فيزيكي در تمام جهات آن يكسان باشد(محيط همگن)، سرعت انتشار موج مقداري ثابت است.
نماد سرعت انتشار:V
يكاي اندازه گيري: متر بر ثانيه

  2- بسامد (فركانس): تعداد نوسانهايي كه نوسانگر در مدت يك ثانيه انجام مي دهد.
نماد فركانس:f
يكاي اندازه گيري:هرتز Hz

  3- طول موج: فاصله ي هر دو برجستگي(قله ي موج) پياپي، يا فاصله ي هر دو فرورفتگي(قعر موج) پياپي را طول موج مي نامند.
طول موج را با λ نشان مي دهند.

يكاي اندازه گيري: متر(m)

  4- دامنه موج: حداكثر فاصله اي كه مولكول ها از وضع تعادل خود مي گيرند، دامنه ي موج ناميده مي شود و معمولا با حروف A يا a نشان مي دهند.

 

امواج مكانيكي غيراز امواج طولي و عرضي، انواع ديگري از موج نيز دارند كه عبارتند از:1- موج پيچشي:

 در موج طولي و عرضي مسير هر ذره نوساني يك خط مستقيم است. در موج پيچشي مسير هر ذره قوسي از يك دايره است. براي ايجاد يك موج پيچشي در يك فنر بايد سر فنر را به نقطه اي ثابت بسته و سر ديگر آن را در جهت عقربه هاي ساعت و خلاف آن با يك حركت نوساني منظم به چرخش در آوريم. در اين صورت همه نقاط فنر حول محور آن داراي حركت تناوبي خواهند شد و موج پيچشي در فنر منتشر مي شود. در اين حالت راستاي انتشار و ارتعاش دقيقا مشخص نيست.

2- امواج ايستاده:

 اگر سيمي را به دو نقطه A و B محكم ببنديم و به آن ضربه اي بزنيم موجي ايجاد شده و پس از برخورد به مانع در خلاف جهت اول بر مي گردد و در طول سيم تعدادي گره و شكم ايجاد مي شود كه به آن موج ايستاده يا ساكن مي گوييم.
مثال: امواج صوتي در تارهاي مرتعش و لوله هاي صوتي

3- امواج مسطح و كروي:
امواج را مي توان، بسته به محيط انتشار آن ها، به امواج يك بعدي، دو بعدي و سه بعدي طبقه بندي كرد.
در طناب و فنر، موج در بعد طولي، و بر سطح آب، موج در بعدهاي طول و عرضي و در فضا موج در سه امتداد متفاوت، انرژي منتشر مي كنند.
اگر موج در فضا منتشر شود، نقاط مختلف فضا تحت تاثير انرژي امواج قرار مي گيرند. اگر شعاع هاي موج موازي باشند و موج در يك محيط همگن منتشر شود، موج مسطح خواهد بود و چنانچه موج در يك نقطه توليد شود و در محيط سه بعدي همگن انتشار يابد، شعاع هاي موج، شعاع هاي واگرا خواهند بود و موج كروي خواهيم داشت.

4- موج پلاريزه:

 اگر ارتعاشات در يك راستاي ثابت صورت گيرد، به طوري كه راستاي انتشار و راستاي ارتعاش در يك صفحه ثابت قرار داشته باشد، موج را پلاريزه مي گويند.
معادله ي موج: در مثلث موج انگشت خود را روي كميتي كه مي خواهيد حساب كنيد قرار دهيد و عمل رياضي باقيمانده را انجام دهيد.

 

مثال: يك خواننده نتي را با فركانس 256هرتز مي خواند. اگر سرعت صوت در هوا 340 متر بر ثانيه باشد، طول موج اين نت را محاسبه كنيد.

پاسخ: ابتدا انگشت خود را بر روي  λ  قرار دهيد، سپس عمل رياضي باقي مانده (تقسيم) را انجام دهيد.

موج و انرژي :

 موج ها با خود انرژي حمل مي كنند يعني با حركت خود، انرژي را از ذره اي به ذره ي ديگر انتقال مي دهند.
به عبارت ديگر، ذره هاي محيط با حركت نوساني خود، انرژي را ذره به ذره در محيط پيش مي برند.

آب لرزه (سونامي):گاهي در اثر وقوع زمين لرزه در بستر اقيانوسها يا آتش فشان ها و لغزش هاي بزرگ زير دريا، امواج بسيار پر قدرتي به وجود مي آيند كه به آن آب لرزه يا سونامي (Tsunami) مي گويند. اين امواج در اثر حركت ناگهاني مقدار زيادي آب در امتداد قائم به وجود مي آيند و با سرعتي بسيار زيادتر از موج هاي سطح آب، منتشر مي شوند.

موج هاي صوتي:هر صوتي داراي انرژي است و به صورت موج از چشمه هاي صوت انتشار مي يابد. موج هاي صوتي از نوع امواج طولي هستند.
موج صوتي را بايد توسط يك جسم مرتعش توليد كرد. به هرجسمي كه صوت توليد مي كند، چشمه صوت مي گويند.
حنجره انسان يك چشمه ي صوت است. با عبور دادن هوا از حنجره، تارهاي صوتي آن را به ارتعاش در مي آورد. وارتعاش تارهاي صوتي صوت را به وجود مي آورد. در واقع ارتعاش تارهاي صوتي به مولكولهاي هوا انرژي منتقل مي كند و موج صوتي توليد مي شود.

نكته: سرعت صوت در جامدها بيش تر از مايعات و در مايعات بيش تر از گازهاست، هر چه ماده متراكم تر باشد، سرعت صوت در آن بيش تر است. در مواد جامد مولكول ها نسبت به گازها به يكديگر نزديك ترند و در نتيجه سرعت صوت در آن ها بيش تر است.

موج هاي صوتي را برحسب بسامد آن ها به سه گروه تقسيم مي كنند.

1- صوت:

 به موج هاي صوتي كه بسامد آن ها در حدود 20 تا 20000 نوسان در ثانيه باشد، صوت مي گويند.
براي آنكه صوتي روي گوش انسان اثر بگذارد و شنيده شود، بايد بسامد آن در اين محدوده باشد، به اين محدوده، محدوده ي شنوايي انسان گفته مي شود.

2- فرو صوت:

صوت هايي كه بسامد آن ها كم تر از 20 هرتز باشد، فروصوت گفته مي شود.

3- فرا صوت:

 صوت هايي كه بسامد آن ها از 20000هرتز بيش تر باشد، فراصوت گفته مي شود.

كاربردهاي فراصوت:1- امروزه فرا صوت و استفاده آن در صنعت پزشكي اهميت بسيار دارد. به عنوان مثال در پزشكي از فراصوت براي بررسي جنين در بدن مادر و اطلاع از وضعيت و اطمينان از سلامتي آن استفاده مي شود.
2- از فراصوت در جستجوي تومورها و ديگر عوامل غير طبيعي حفره شكمي و بررسي قلب استفاده       مي شود.
3- امواج فرا صوت مي توانند دستگاههاي پزشكي و دندانپزشكي را تميز كنند.
4- از يك باريكه ي پر انرژي فراصوت براي بريدن بافتهاي بدن استفاده مي شود.

 

در صنعت:

يك باريكه ي فراصوت مي تواند شكاف هاي ظريف (باريك) فلزات، آسفالت جاده ها يا لاستيك را آشكار سازد.

زمين شناسان باريكه اي از امواج فراصوت را به درون زمين مي فرستند و با بررسي پژواك ها، مي توانند به نوع سنگ ها و مواد كاني زير زميني پي ببرند. همچنين مي توانند با مطالعه پژواك هاي فراصوت، در مورد احتمال وجود نفت در لايه هاي زير زمين نظر بدهند.

امواج الكترو مغناطيسي:نوعي از امواج كه مي توانند در خلا منتشر شوند و نياز به محيط مادي ندارند را موج الكترو مغناطيسي    مي نامند.
موج هاي الكترو مغناطيسي از بسامد هاي بسيار بالا(طول موج بسيار كوتاه كه پرتوهاي گاما نام دارند) تا بسامدهاي بسياركم (طول موج هاي بسيار بلند كه امواج راديويي نام دارند) را شامل مي شوند.

تفاوت موج هاي الكترو مغناطيسي و موج هاي صوتي:1- سرعت موج هاي صوتي در هوا در دماي معمولي حدود 340 متر برثانيه است در حالي كه سرعت انتشار موج هاي الكترومغناطيسي در هوا حدود 000/000/300 متر بر ثانيه است.
2- امواج صوتي براي انتشار نياز به محيط مادي دارند در حاليكه امواج الكترو مغناطيسي از خلا نيز         مي گذرند.
3- امواج صوتي از نوع امواج طولي و امواج الكترومغناطيسي از نوع عرضي هستند.

 

شباهت موج هاي الكترومغناطيسي و موج هاي صوتي:

هر دو با خود انرژي حمل مي كنند.

 

نكته: موج هاي الكترومغناطيسي را بر حسب بسامد و كاربرد آن ها نامگذاري مي كنند.
جدول زير انواع موج هاي الكترومغناطيس را از موج هاي بسيار كوتاه تا موج متوسط نشان مي دهد. به اين گستره، طيف الكترو مغناطيسي مي گويند.

 

نكته: موج هاي الكترو مغناطيس در اين طيف برحسب طول موج مرتب شده اند.

فيزيك فصل 4 ? گرما

گرما:

 صورتي از انرژي است كه در اثر اختلاف دما از جسم گرم به جسم سرد منتفل مي شود.
واحدا اندازه گيري گرما ژول (J) است ولي از واحدهاي ديگر چون كالري (Cal) و كيلوكالري(Kcal) نيز استفاده مي شود.

تعريف كالري:

 مقداري گرمايي است كه به يك گرم از جسم داده مي شود تا دماي آن 1⁰C افزايش يابد.

نكته: هر كيلو كالري برابر 1000 كالري است. 1kcal=1000cal
نكته: هر كالري معادل 18/4 ژول مي باشد.

انرژي دروني:

 به مجموعه ي انرژي هاي ذرات سازنده ي هر ماده انرژي دروني آن ماده مي گويند.

 

عوامل موثر بر انرژي دروني:1- تعداد ذرات سازنده ي هر ماده.

2-   

نكته1: هر چه ذرات سازنده ي يك ماده بيش تر و انرژي هر ذره ي آن زيادتر باشد، انرژي دروني آن ماده بيش تر است.
نكته2: انرژي پتانسيل هر يك از ذرات سازنده ي هر ماده در اثر نيرويي است كه از طرف ذرات اطراف به آن وارد مي شود، به وجود مي آيد.

اثرات گرما:1- تغيير ماده:

 گرما مي تواند دماي اجسام را تغيير دهد يعني باعث افزايش دماي اجسام مي گردد.

2- انبساط و انقباض(تغيير طول، سطح و حجم):

 گرما(غير از موارد استثنايي) باعث حجم اجسام مي شود. يعني باعث مي شود حجم جسم بيش تر شود.

3- تغيير حالت:

 گرما مي تواند سبب تغيير حالت اجسام شود.

هريك از تغيير حالت هاي زير بر اثر وجود يا عدم وجود گرما در اجسام رخ مي دهد:الف) ذوب: تبديل جامد به مايع در اثر گرفتن گرما
ب) انجماد: تبديل مايع به جامد بر اثر از دست دادن گرما
ج) تبخير: تبديل مايع به بخار (گاز) در اثر گرفتن گرما
د) ميعان: تبديل گاز به مايع در اثر از دست دادن گرما
ه) تصعيد(فرازش): فرازش تبديل جامد به بخار در اثر گرفتن گرما
و) چگالش (تبريد): تبديل بخار (گاز) به جامد در اثر از دست دادن گرما

 

4- گرما باعث افزايش سرعت واكنش هاي شيميايي مي شود.

5- گرما باعث مي شود چگالي(جرم حجمي) فلزات تغيير كند.

6- گرما را مستقيما مي توان به انرژي الكتريكي تبديل كرد.

نكته: در انتقال گرما ازجسم گرم به جسم سرد، انرژي دروني جسم گرم كاهش يافته و انرژي دروني جسم سرد افزايش مي يابد.

انرژي دروني يك جسم مي تواند از راههاي زير افزايش يابد:1- انجام كار
2- انتقال انرژي گرمايي
3- به هر دو طريق
دما: دما يك كميت نسبي و مقايسه اي است كه ميزان گرمي و سردي اجسام را نشان مي دهد.

نكته: دما را با دستگاهي به نام دماسنج يا ترمومتر اندازه گيري مي كنند.
دماسنج ها انواع متفاوتي دارند ولي متداول ترين آن ها دماسنج هاي جيوه اي و الكلي است كه بر اساس انبساط مايعات (تغيير حجم مايعات) عمل مي كند.

 

مقياس هاي اندازه گيري دما:1- دماسنج سلسيوس(سانتي گراد):

 در اين دماسنج نقطه ذوب يخ خالص صفر و نقطه ي جوش آب خالص صد انتخاب شده است و فاصله ي بين صفر تا صد به صد قسمت مساوي تقسيم شده است.
نكته:دما بر حسب درجه سانتي گراد را نماد Ө (تتا) نشان مي دهند.

2- دماي مطلق (كلوين) Tk :

در اين دماسنج نقطه ذوب يخ 273 ونقطه جوش آب 373 وفاصله بين اين دو عدد به 100 قسمت مساوي تقسيم شده است.

3- فارنهايت (F) :

در اين دماسنج نقطه ذوب يخ 32 و نقطه جوش آب 212 انتخاب شده و فاصله ي بين اين دو عدد به 180 درجه تقسيم شده است.

4- رئومور (R):

در اين دماسنج نقطه ذوب يخ صفر و نقطه جوش آب 80 انتخاب شده و فاصله بين اين دو عدد به 80 قسمت تقسيم شده است.

 

رابطه بين دما در دماسنج هاي متفاوت:براي تبديل هر يك از مقياس هاي اندازه گيري دما به يكديگر مي توان از رابطه ي مقابل استفاده كرد:

مثال: دماسنج سانتي گراد دماي جسمي را 20 درجه سانتي گراد نشان مي دهد. دماسنج فارنهايت دماي همين جسم را چند درجه نشان مي دهد؟

براي تبديل دما برحسب درجه سانتي گراد به مقياس هاي ديگر از روابط زير نيز مي توان استفاده كرد:

دماي مطلق T = Ө + ۲۷۳

 فارنهايت F = ۱.۸c + ۳۲

رئومور R = ۰.۸c

گرماي نهان:هنگام تغيير حالت دماي ماده تغيير نمي كند. در اين حالت گرمايي كه جسم مي گيرد صرف تغيير حالت آن شده و در جسم ذخيره مي شود اين گرما را گرماي نهان مي نامند. يكاي اندازه گيري گرماي نهان ژول بر كيلوگرماست.

گرماي نهان ذوب :

 گرمايي كه يك جسم جامد در نقطه ذوب مي گيرد تا درهمان دما از حالت جامد به مايع تبديل شود.

گرماي نهان انجماد:

 مقدار گرمايي كه مايع در نقطه انجماد از دست مي دهد تا در همان دما از مايع به جامد تبديل شود.

گرماي نهان تبخير :

 مقدار گرمايي كه يك مايع در نقطه جوش خود مي گيرد تا در همان دما به بخار تبديل شود.

گرماي نهان ميعان :

 مقدار گرمايي كه بخار در دماي ميعان از دست مي دهد تا در همان دما به مايع تبديل شود.

 

راههاي انتقال گرما:

معمولا گرما از جاي گرمتر به جاي سردتر منتقل مي شود. اين گرما به سه روش شارش مي يابد:
1- رسانش (رسانايي)
2- همرفت (كنوكسيون)
3- تابش
1- رسانش(رسانايي)اگر سر يك ميله فلزي را در كنار يك جسم گرم قرار دهيم، طرف ديگر ميله گرم مي شود، علت گرم شدن ميله آن است كه مولكولهاي مجاور چشمه ي گرم، گرم شده و با دامنه ي بيش تري ارتعاش مي يابند، در نتيجه هر مولكول به مولكول مجاور خود ضربه زده و دامنه ارتعاش آن را بيش تر مي كند، به اين ترتيب گرما در داخل جسم منتشر مي شود.

نكته: مولكولهاي گرم منتقل نمي شوند بلكه انرژي خود را به صورت انرژي جنبشي به مولكولهاي سرد مجاور انتقال مي دهند به عبارت ديگر در روش رسانايي ماده ثابت است و گرما از مولكولي به مولكول ديگر منتقل مي شود.

-انتقال گرما به وسيله مولكولها، اتم ها و الكترون هاي آزاد يك جسم به مولكولها و اتم هاي ديگر آن جسم را رسانش گرما مي گويند.

نكته: اين روش در هر سه حالت جامد،مايع و گاز صورت مي گيرد، اما انتقال گرما در جامدات بيش تر صورت مي گيرد زيرا هر چه مولكول ها به هم نزديك تر باشند، گرما با سرعت بيش تري در ماده منتقل مي شود.

قابليت رسانش جامدات به جنس آن ها بستگي دارد. به طوريكه در فلزات رسانش بسيار قوي و سريع است به همين دليل آن ها را رساناي گرما مي نامند ولي موادي مانند شيشه، چوب، پلاستيك گرما را بسيار آهسته منتقل مي كنند به همين دليل آن ها را نارسانا(عايق) مي نامند.
در بين فلزات رسانايي نقره، مس، طلا، آلومينيوم بيش تر از بقيه است.
مايعات به خصوص آب معمولا رساناي ضعيف گرما هستند.(جيوه فلز مايع و فلزات مذاب رسانا هستند.)
گازها و از جمله هوا نيز رساناي ضعيف گرما هستند.

توجه: فلزات رساناي خوبي هستند، زيرا در پديده رسانش وجود الكترون هاي آزاد بسيار موثر است. فلزات داراي الكترون هاي آزاد بسياز زيادي هستند. هنگامي كه به نقطه اي از فلز گرما بدهيم الكترون هاي آزاد انرژي جنبشي بيش تري به دست مي آورند و سريع تر حركت مي كنند، الكترون هاي سريع حامل انرژي، از قسمت هاي گرم فلز به قسمت هاي سرد آن پخش مي شوند و در برخورد با مولكولهاي فلز، انرژي جنبشي خود را به آن منتقل مي كنند، با اين فرايند انرژي گرمايي به سرعت از قسمت هاي گرم به قسمت هاي سرد منتقل مي شود.

 

2- همرفت(كنوكسيون)مي خواهيم ظرف آبي را به وسيله چراغي گرم كنيم، اگر شعله به يك قسمت از ظرف آب نزديك باشد، پس از مدتي مشاهده خواهيم كرد تمام آب به جوش مي آيد. علت اين پديده آن است كه آب در مكاني كه گرما مي گيرد منبسط و سبك مي شود و به طرف بالا حركت مي كند و آب سرد كه سنگين تر است جاي آن را مي گيرد. اين عمل آن قدر ادامه مي يابد تا آنكه همه ي آب گرم شده و سرانجام به جوش مي آيد.
عملي كه در آن انتقال گرما از راه انتقال مولكول ها صورت مي گيرد، همرفتي يا جابه جايي ناميده مي شود.
نكته: در مايعات و گازها(سيالات) كه مولكول ها به آساني مي توانند جابه جا شوند، گرما از راه همرفتي منتقل مي شود.
وجود جريان هاي گرم و سرد دريايي و انواع بادها در اثر جريان همرفتي به وجود مي آيد.
دستگاه آب گرم كن (شوفاژ)، دودكش كارخانه ها، لامپ هاي گازي بر اساس همين پديده عمل مي كنند.

توجه: در روش انتقال گرما به روش همرفت، خود ماده با جابه جا شدن گرما را منتقل مي كند.
نكته: در جريان همرفتي شارش مايع يا گاز بر اثر تغيير چگالي است.

حرکت

حركت

به اطراف خود نگاه كنيد . حركت هاي بسياري وجود دارد .

 

 

 

حركت هايي نيز وجود دارند كه ديده نمي شوند. مانند حركت ذرات سازنده مواد، حركت ستارگان و سيارات و يا صدايي كه شنيده مي شود.
همه تغييرات و همه پديده ها حاصل حركت اند. براي انجام هر كاري حركت انجام مي شود. به عبارت ديگر، انجام كار بدون حركت غير ممكن است.

مسافت:

كوتاه ترين فاصله بين دو نقطه، خط راستي است كه آن دو نقطه را به يكديگر وصل مي كند.
براي رفتن از يك محل به محل ديگر ، معمولاً مسيري را مي پيماييم كه خط راست نيست. در اين حركت ها، مجبوريم مانع ها را دور بزنيم . در نتيجه مسيري طولاني تر را مي پيماييم.

در حركت از يك شهر به شهر ديگر نيز وجود مانع هاي طبيعي ، مانند تپه، رودخانه و درياچه باعث مي شود كه انسان مسيرهاي طولاني تري از فاصله مستقيم ميان ميان دو محل را بپيمايد.

توجه:

نقشه ساختمان يا يك شهر را نمي توان به همان اندازه خودش رسم كرد. بنا براين تمام فاصله ها را به يك نسبت كوچك مي كنند تا بتوانند نقشه مورد نظر را روي يك كاغذ كوچك رسم كنند. به اين نسبت (مقياس) گفته مي شود كه آن را در گوشه نقشه مي نويسند.

جابه جايي:

فرض كنيد قرار است به مسافرت برويد. ابتدا مقصد خود را مشخص مي كنيد. سپس از منزل خود كه مبدأ يا نقطه شروع است ، حركت مي كنيد تا به مقصد برسيد. در اين مسير بايد موانعي مانند، كوه، رودخانه، ... را دور بزنيد تا به نقطه پايان يا مقصد برسيد.
اگر نقطه شروع حركت (مبدأ) را به نقطه پايان (مقصد) وصل كنيد، در واقع جابه جايي مشخص شده است.
نكته:

به فاصله مستقيم ميان مبدا و مقصد «جابه جايي» مي گويند يا به عبارت ديگر برداري است كه نقطه شروع را به پايان وصل مي كند.
نكته:

مجموع طولهايي كه متحرك براي رفتن از مبدا به مقصد مي پيمايد، مسافت طي شده گفته مي شود.

مثال:

شخصي از نقطه A شروع به حركت كرده و از نقاط Bو C گذشته تا به نقطه D (نقطه پايان) رسيده است.
جابه جايي و مسافت طي شده توسط اين متحرك را محاسبه كنيد.

 متر 15=6+5+4 = مسافت طي شده

6m = جابجايي طي شده

جابه جايي و مسافت ، هر دو از جنس طول هستند و هر دو را با واحد متر (m) اندازه گيري مي كنيم.
اما واحد هاي ديگري نيز براي اندازه گيري طول وجود دارد كه مهم ترين آنها در جدول مقابل آورده شده است.

 

نام واحد	اندازه واحد بر حسب متر
كيلومتر(Km)	1000 متر
سانتي متر(Cm)
ميلي متر(mm)

براي اندازه گيري فاصله هاي بسيار دور مانند فاصله بين ستارگان و كهكشان ها واحدي به نام سال نوري به كار برده مي شود.
يك سال نوري برابر است با مسافتي كه نور در طول يك سال مي پيمايد.

سرعت

سرعت: مسافتي است كه متحرك در واحد زمان (يعني در يك ثانيه) مي پيمايد.

سرعت به دو عامل بستگي دارد:
1) مسافت طي شده (X) كه معمولاً با دو واحد (m) و كيلومتر(km) مي باشد. سرعت با مسافت طي شده رابطه مستقيم دارد. يعني در يك زمان معين ، هر چه مسافت طي شده توسط يك متحرك بيشتر از متحرك ديگر باشد سرعت آن جسم بيشتر است.
2) مدت زمان(t) كه معمولا با واحدهاي ثانيه (s) ، دقيقه(min) و ساعت(h) قابل اندازه گيري است. سرعت با زمان رابطه عكس دارد، يعني براي طي يك مسافت مشخصي، هر چه مدت زمان طي شده توسط يك متحرك كمتر از متحرك ديگر باشد. سرعت آن بيشتر است.

با توجه به عوامل ذكر شده ، سرعت (v) را به صورت زير محاسبه مي كنند.

يك راه ساده:

مثلث سرعت
براي به دست آوردن هر يك از كميت ها ، كافي است انگشت خود را بر روي مورد خواسته شده بگذاريد و عمليات رياضي باقي مانده را به دست آوريد.

- اگر واحد اندازه گيري مسافت، متر(m) و واحد اندازه گيري زمان، ثانيه(s) باشد، واحد اندازه گيري سرعت متر بر ثانيه است.

- اگر واحد اندازه گيري مسافت، كيلومتر(km) و واحد اندازه گيري زمان، ساعت(h) باشد، واحد اندازه گيري سرعت كيلومتر بر ساعت است.
براي تبديل كيلومتر بر ساعت به متر بر ثانيه عدد مورد نظر را بر 6/3 تقسيم مي كنيم.

 

- هرگاه سرعت متحركي كه بر روي خط راست حركت مي كند، در تمام لحظه ها يكسان باشد حركت آن يكنواخت است و نمودار مكان- زمان به صورت يك خط راست است.

- چون در حركت يكنواخت سرعت ثابت است ، نمودار سرعت - زمان به صورت يك خط راست موازي محور زمان است.

امروزه بشر، با استفاده از علم و فناوري پيشرفته خود وسايل نقليه اي مي سازد كه فاصله هاي بسيار طولاني را با سرعت هاي بسيار زياد در زماني كوتاه مي پيمايد . مثل هواپيماهاي مسافربري كنكورد با حمل صدها مسافر با سرعتي بيشتر از سرعت صوت(حدود 2000 كيلومتر بر ساعت) پرواز مي كند.

براي اندازه گيري فاصله هاي بسيار دوري كه امكان اندازه گيري با ابزارهاي معمولي وجود ندارد از راههاي مختلفي استفاده مي شود. به طور مثال براي اندازه گيري فاصله زمين تا ماه از روش زير استفاده مي شود.

فضانورداني كه به كره ي ماه سفر كرده اند ، در سطح ماه آينه اي كار گذاشته اند. از زمين پرتوهاي نور ليزر بر اين آينه تابيده مي شود تا پس از بازتاب به زمين برگردد. آن گاه زمان رفت و برگشت نور را با زمان سنج هاي بسيار دقيق اندازه گرفته و آن را نصف مي كنند و در عدد 000/300 (سرعت نور بر حسب كيلومتر بر ثانيه) ضرب مي كنند. دانشمندان با استفاده از اين روش، فاصله زمين تا ماه را 000/380 كيلومتر اندازه گرفته اند.

براي اندازه گيري عمق آب اقيانوس ها از روش زير استفاده مي شود.
يك موج فراصوتي از سطح آب به اعماق آب فرستاده مي شود. اين موج با برخورد به كف اقيانوس به سطح آب بازمي گردد زمان رفت و برگشت موج اندازه گيري شده و بر 2 تقسيم مي شود. سپس در عدد 1450 (سرعت انتشار صوت در آب) ضرب مي شود و به اين صورت عمق آب اقيانوس محاسبه مي شود.

شتاب:
به اين اتومبيل در حال حركت دقت كنيد. عقربه سرعت سنج در هر لحظه عددي را نشان مي دهد يعني سرعت اتومبيل هميشه ثابت نيست.

 

معمولاً سرعت يك متحرك در تمام مدت حركتش ثابت نيست. راننده ، سرعت اتومبيل را بر حسب شرايط جاده و آب و هوا به طور مناسب و مطمئن تنظيم مي كند.
هنگامي كه سرعت يك متحرك در حال تغيير است مي گوييم داراي شتاب است.
شتاب (a) نشان دهنده ي تغييرات سرعت در واحد زمان(در يك ثانيه) است.
شتاب از رابطه ي زير بدست مي آيد.

يكاي اندازه گيري شتاب، متر بر مجذور ثانيه ( ) مي باشد.

وقتي اتومبيل مسير مستقيمي را مي پيمايد و عقربه سرعت سنج آن عدد ثابتي را نشان مي دهد، يعني سرعت حركت اتومبيل ثابت است و تغيير نمي كند. در اين حالت شتاب حركت صفر است.
وقتي عقربه سرعت سنج از عددي به عدد ديگر تغيير مي كند. يعني سرعت حركت اتومبيل تغيير مي كند و حركت شتابدار است. در اين صورت اگر سرعت حركت مرتبا در حال افزايش باشد، حركت شتابدار از نوع تند شونده است وشتاب مثبت است. و اگر سرعت اتومبيل مرتبا در حال كاهش باشد، حركت اتومبيل شتابدار از نوع كند شونده بوده و شتاب منفي است.


نمودار سرعت – زمان را براي حركت اين اتومبيل رسم مي كنيم.

 

در مسير OA سرعت در حال افزايش است. پس حركت شتابدار از نوع تند شونده است.
در مسير AB سرعت ثابت است پس حركت يكنواخت بوده، يعني شتاب صفر  است.
در مسير BC سرعت در حال كاهش است. پس حركت شتابدار از نوع كند شونده است.

مثال: اتومبيلي از حال سكون شروع به حركت كرده و در مدت 10 ثانيه سرعت آن 30 متر بر ثانيه مي رسد.
الف) شتاب حركت اتومبيل چند متر بر مجذور ثانيه است؟
ب) شتاب حركت از چه نوعي است؟

شتاب از نوع تند شونده است.

 

عامل ايجاد شتاب:
قانون اول نيوتون بيان مي كند.
اجسام تمايل دارند حالت اوليه خود را حفظ كنند يعني اگر ساكن هستند در حالت سكون باقي بمانند و اگر در حال حركت هستند به حركت خود به طور يكنواخت با سرعت ثابت ادامه دهند. حال اگر بخواهيم جسم ساكني را به حركت در آوريم يا سرعت متحرك را كاهش يا افزايش دهيم بايد به آن نيرو وارد كنيم. نيرو با ايجاد شتاب باعث تغيير سرعت مي شود.
قانون دوم نيوتون بيان مي كند.

اگر به جسمي نيرو وارد شود آن جسم شتاب مي گيرد. شتاب با مقدار نيرو رابطه ي مستقيم و با جرم جسم رابطه عكس دارد.
يعني

نكته:

نيرو عامل تغيير سرعت حركت اجسام است.
- اگر نيرويي كه بر جسم در حال حركت وارد مي شود با جهت حركت جسم هم جهت باشد ، سرعت آن را افزايش مي دهد.
- اگر نيرويي كه بر جسم در حال حركت وارد مي شود با جهت حركت جسم مخالف باشد، سرعت آن را كاهش مي دهد.

شما هنگامي كه در اتومبيل نشسته ايد، شتاب افزاينده يا كاهنده را به خوبي حس مي كند. در هنگام شتاب افزاينده يعني وقتي راننده گاز مي دهد، احساس مي كنيد كه بدن شما به پشتي صندلي فشرده  مي شود. اما در هنگام شتاب كاهنده يعني در هنگام ترمز كردن، احساس مي كنيد كه به جلو پرتاب       مي شود.

كارخانه هاي سازنده اتومبيل هاي سواري، گاهي براي نشان دادن قدرت اتومبيل و ميزان شتاب آن از عددي به نام (صفر تا صد) استفاده مي كنند . هر چه صفر تا صد اتومبيل كم تر باشد يعني قدرت و شتاب اتومبيل بيشتر است.

مثال:

صفر تا صد اتومبيل 10 ثانيه است. يعني اين اتومبيل 10 ثانيه وقت لازم دارد تا بتواند از حالت سكون (سرعت صفر) به سرعت 100 كيلومتر بر ساعت برسد.
) كدام يك از موارد  زير، واحد اندازه گيري فاصله نيست؟

	الف: متر
	ب: كيلومتر
	ج: سال نوري
	د: كيلومتر بر ساعت

2) كدام يك از اتومبيل هاي زير سرعت بيشتري دارند؟

	الف: اتومبيلي كه در مدت 2 دقيقه مسافت 240 متري را طي مي كند.
	ب: اتومبيلي كه در مدت 2 ساعت مسافت 72 كيلو متري را طي مي كند.
	ج: اتومبيلي كه در مدت 5 ثانيه مسافت 40 متري را طي مي كند.
	د: اتومبيلي كه در مدت 5/1 دقيقه مسافت 180 متري را طي مي كند.

3) در كدام يك از موارد زير، شتاب حركت اتومبيل افزاينده است؟

	الف: وقتي عقربه سرعت سنج اتومبيل از عدد 20 به صفر مي رسد.
	ب: وقتي عقربه سرعت سنج اتومبيل از عدد 40 به 20 مي رسد.
	ج: وقتي عقربه سرعت سنج اتومبيل از عدد صفر به 20 مي رسد.
	د: وقتي عقربه سرعت سنج اتومبيل بر روي عدد 20 ثابت است.

4) سرعت اوليه اتومبيل 72 كيلو متر بر ساعت و سرعت ثانويه آن 80 متر بر ثانيه است. اگر تغييرات سرعت آن در مدت 20 ثانيه باشد. شتاب اتومبيل چند متر بر مجذور ثانيه خواهد بود؟

	الف: 1
	ب: 3
	ج: 4
	د: 5

5) نمودار زير نمودار سرعت- زمان متحركي را در مدت 15 ثانيه نشان مي دهد.

 OA و AB چه نوع حركتي را نشان مي دهند؟

P1

	الف: شتابدار افزاينده - شتابدار كاهنده
	ب:  شتابدار كاهنده - يكنواخت
	ج: شتابدار افزاينده - يكنواخت
	د: شتابدار كاهنده - شتابدار افزاينده

 

 

6) جسمي به مدت 10 ثانيه در جايي ساكن بوده است. كدام نمودار نشان دهنده ي اين موضوع است.

P2

 

 

7) شكل مقابل، نمودار مكان - زمان يك دونده را نشان مي دهد كه از يك مبدأ شروع به حركت كرده است. سرعت اين دونده چند كيلومتر بر ساعت است؟

 

P3

	الف: 10
	ب: 100
	ج: 36
	د: 6/3

 

 

8) صفر تا صد اتومبيلي 5 ثانيه است. براي آنكه سرعت اين اتومبيل به 300 كيلومتر بر ساعت برسد، چند ثانيه وقت لازم است؟

	الف: 5
	ب: 10
	ج: 15
	د: 60

 

2- جملات صحيح  و جملات غلط را مشخص كنيد.

صحيح     غلط 

الف) سال نوري واحد اندازه گيري زمان است.
ب) شتاب نشان دهنده ي تغييرات مكان در واحد زمان
ج)وقتي سرعت يك جسم در حال كاهش باشد،مي گوييم جسم داراي شتاب كاهنده است.
د) اگر نيرويي كه بر جسم در حال حركت وارد مي شود با جهت حركت جسم هم جهت باشد، سرعت آن را كاهش مي دهد.
ه) سرعت سنج اتومبيل، سرعت آن را در هر لحظه نشان مي دهد.

انرژی

انرژي

در محيط اطراف ما چيزهايي در حال حركت و جابجايي هستند. موادي تغيير مي كنند و خاصيت آنها عوض مي شود .

.:: انرژي ::.

 

انرژي را توانايي انجام كار گويند.
انرژي عاملي است كه باعث حركت يا تغييراتي در مواد مي شود.
يكاي اندازه گيري انرژي به افتخار دانشمند به نام جيمز ژول ، ژول ناميده شده است.
دسته بندي انرژي به دو صورت انجام مي گيرد.

الف: بر اساس صورتهاي انرژي
 ب : بر اساس انواع انرژي 

الف: صورت هاي انرژي

1) انرژي شيميايي:

صورتي از انرژي است كه در مولكول هاي بعضي از مواد ذخيره شده است. انرژي موجود در مواد غذايي، انرژي سوخت هايي چون نفت و بنزين و ...

اين صورت انرژي را نمي توان از روي ظاهر آن تشخيص داد و براي آزاد كردن اين انرژي ، يك تغيير شيميايي لازم است.
در هر گرم از غذايي كه ما مي خوريم و يا سوختي كه در ماشين مي ريزيم، مقداري انرژي شيميايي ذخيره شده است.
اين انرژي را با واحد كيلوژول بر گرم بيان مي كنند. به طور مثال انرژي شيميايي نفت 9/47 كيلوژول بر گرم است يعني در هر گرم نفت مقدار 9/47 كيلوژول (47900 ژول) انرژي شيميايي ذخيره شده است.
يكي از مشكلات بسيار مهم استفاده از سوخت ها، آلوده كردن هوا به علت توليد گازهاي كربن دي اكسيد و گوگرد دي اكسيد است.

2) انرژي گرمايي :

صورتي از انرژي است كه به جنبش مولكول ها بستگي داد.
هرچه تعداد مولكول هاي يك جسم بيشتر و جنبش مولكول هاي آن بيشتر باشد. انرژي گرمايي آن بيشتر است.
از اين انرژي در پختن غذا، گرم كردن خانه و ... استفاده مي شود.

3) انرژي نوراني:

صورتي از انرژي است كه از جايي به جاي ديگر منتقل مي شود.

4) انرژي الكتريكي:

يكي از صورتهاي انرژي است كه در زندگي روزمره بيشترين استفاده را دارد.
زيرا اين انرژي به راحتي منتقل شده و به آساني به صورتهاي ديگر انرژي تبديل مي شود.
انرژي الكتريكي را مي توان از طرق باد، آبهاي جاري و سوزاندن سوختها به دست آورد.5) انرژي صوتي:

اين صورت انرژي باعث حركت مولكول هاي هوا شده و به آساني از يك نقطه به نقطه ديگر منتقل مي شود.6) انرژي مكانيكي:

تمام اجسام در حال حركت داراي انرژي مكانيكي هستند.
7) انرژي هسته اي (اتمي):

در هسته بعضي از اتم هاي سنگين مانند اتم اورانيوم و توريم انرژي قابل ملاحظه اي ذخيره شده است.
اين انرژي مانند انرژي شيميايي از روي ظاهر آن قابل تشخيص نيست و براي آزاد كردن آن يك واكنش هسته اي لازم است.
اگر هسته اتم هاي سنگين شكافته شود مقدار قابل ملاحظه اي انرژي بخصوص گرما توليد مي كند. از اين انرژي براي به كار انداختن توربين هاي بخار براي توليد برق استفاده مي شود.
شما در سالهاي آينده با اين انرژي و راههاي آزاد كردن انرژي هسته اي به طور كامل آشنا خواهيد شد.
ب) انواع انرژي

1) انرژي پتانسيل :

انرژي ذخيره شده در اجسام را انرژي پتانسيل مي گويند.
وقتي فنري كشيده يا فشرده مي شود و يا وزنه اي از سقف آويزان مي شود داراي انرژي ذخيره شده است.
اين انرژي به صورتهاي مختلف در مواد ذخيره مي شود، بنابراين انرژي پتانسيل انواع گوناگوني دارد.

الف) انرژي پتانسيل گرانشي:

شخصي كه روي پله نردباني ايستاده است. جسمي كه بر روي طاقچه قرار دارد. سنگي كه بالاي كوه قرار دارد.

همه داراي انرژي ذخيره شده هستند.
اين نوع انرژي كه جسم فقط به علت ارتفاعش از سطح زمين دارد، انرژي پتانسيل گرانشي نام دارد.
يكاي اندازه گيري انرژي پتانسيل گرانشي( U ) ، ژول (j) مي باشد.عوامل موثر بر انرژي پتانسيل گرانشي:
1) جرم جسم(m)

يكاي اندازه گيري: كيلوگرم(kg)
هرچه جرم جسم بيش تر باشد، انرژي بيش تري در جسم ذخيره مي شود.2) ارتفاع جسم از سطح زمين(h)

يكاي اندازه گيري: متر(m)
هرچه ارتفاع جسم از سطح زمين بيشتر باشد، انرژي پتانسيل گرانشي نيز بيشتر خواهد بود.3) شتاب گرانش زمين (g)

يكاي اندازه گيري: متر بر مجذوز ثانيه ( )
شتاب گرانشي بر روي سطح زمين معادل 10 است.
(در فصل بعد - نيرو - با اين مفهوم بيشتر آشنا خواهيد شد.)
انرژي پتانسيل گرانشي به روش زير محاسبه مي شود:

 

ب)انرژي پتانسيل كشساني:

اگر فنري را كشيده يا فشرده كنيم مقداري انرژي در فنر ذخيره مي شود.
هر چه فنر بيشتر كشيده يا فشرده شود ، انرژي ذخيره شده در آن بيشتر است.
انرژي ذخيره شده در فنر را انرژي پتانسيل كشساني مي گويند.

ج) انرژي پتانسيل الكتريكي:

انرژي ذخيره شده در بارهاي الكتريكي را مي گويند.
با اين انرژي در سال هاي آينده به طور كامل آشنا خواهد شد.

2) انرژي جنبشي:

انرژي كه جسم به علت حركت خود دارد، انرژي جنبشي گفته مي شود.
باد، آب جاري، اتومبيل در حال حركت، پرنده ي در حال پرواز و ... داراي انرژي جنبشي هستند.

عوامل موثر بر انرژي جنبشي:

الف) جرم جسم(m)

يكاي اندازه گيري : كيلو گرم(kg)
هرچه جرم جسم متحرك بيشتر باشد، انرژي جنبشي آن نيز بيشتر است.

ب) مجذور سرعت

يكاي اندازه گيري: (متر بر ثانيه)
هرچه جسم با سرعت بيشتري حركت كند، انرژي جنبشي آن بيشتر خواهد بود.

انرژي جنبشي (k) را به روش زير مي توان محاسبه كرد:

 

مثال: شخصي به جرم 50 كيلو گرم با سرعت 2 متر بر ثانيه در حال حركت است . انرژي جنبشي اين شخص را محاسبه كنيد.

 

نكته: انرژي از هر صورتي كه باشد ممكن است از نوع جنبشي يا پتانسيل باشد.
انرژي گرمايي ، نوراني، الكتريكي از نوع جنبشي و انرژي شيميايي و هسته اي از نوع پتانسيل هستند.
انرژي مكانيكي هم به شكل انرژي جنبشي و هم به شكل انرژي ذخيره شده(پتانسيل ) مي تواند باشد.

تبديل انرژي:

در شرايط مناسب انرژي را مي توان از يك صورت به صورت ديگر يا از يك نوع به نوع ديگر تبديل كرد.

چند مثال براي تبديل انرژي:

 مكانيكي  انرژي الكتريكي

  گرما   انرژي الكتريكي

نوراني و گرمايي انرژي الكتريكي

انرژي نوراني انرژي شيميايي

نكته: منبع اصلي تمام صورتها و انواع انرژي ، خورشيد است.

 

به طور مثال انرژي موجود در مواد غذايي ، انرژي شيميايي است.
گياهان سبز با استفاده از انرژي نوراني خورشيد عمل فتوسنتز(غذاسازي) را انجام مي دهند. در اين عمل انرژي نوراني خورشيد به انرژي شيميايي تبديل مي شود. اين انرژي در گياهان ذخيره مي شود . با خوردن اين گياهان و يا حيواناتي كه از اين گياهان تغذيه كرده اند، اين انرژي به بدن ما منتقل مي شود. در هنگام فعاليت هاي روزمره اين انرژي آزاد شده و به صورت هاي مختلفي به خصوص گرما و مكانيكي تبديل مي شود.

پايستگي انرژي :
قانون پايستگي انرژي بيان مي كند كه انرژي نه خود به خود به وجود مي آيد و نه خود به خود نابود مي شود، بلكه از صورتي به صورت ديگر يا از نوعي به نوع ديگر تبديل مي شود. معمولاً وقتي مي خواهيم يك صورت انرژي را به صورت ديگر تبديل كنيم، مقداري از انرژي اوليه به صورت هاي ديگري كه مورد نظر ما نيست تبديل مي شود.مثال 1:

يك ماشين اسباب بازي را در نظر بگيريد كه به طور كامل كوك شده است اگر آنر ا رها كنيد. انرژي پتانسيل كشساني آن آزاد شده و به انرژي جنبشي مكانيكي تبديل مي شود ولي بعد از توقف اسباب بازي چرخ هاي آن نيز گرم شده است. يعني بخشي از انرژي پتانسيل به انرژي گرمايي نيز تبديل شده است.
اين انرژي گرمايي در اثر اصطكاك چرخ ها با زمين و اصطكاك مولكول هاي هوا با بدنه اسباب بازي بوجود آمده است.

مثال 2:

وقتي يك خودرو حركت مي كند . انرژي شيميايي ذخيره شده در بنزين به انرژي مكانيكي (حركتي) تبديل مي شود، اما بخشي از اين انرژي به گرما تبديل مي شود به همين دليل و قتي خودرو را روشن مي كنيم، پس از مدتي موتور آن داغ مي شود.

ميدانيم منبع اصلي تمام انرژي ها ، خورشيد است.
در مثال 1 ، انرژي موجود در اسباب بازي چگونه از خورشيد تأمين مي شود؟

 

نیرو

نيرو

 

در همه اين موارد نيروي دست يا نيروي پاي شخص باعث حركت ، جابه جايي، تغيير شكل يا تغيير جهت جسم مي شود.

تعاريف:

نيرو كشش و رانش است.

نيرو عاملي است كه باعث حركت اجسام ساكن مي شود.

نيرو عاملي است كه باعث توقف اجسام متحرك مي شود.

نيرو عاملي است كه باعث تغيير جهت اجسام مي شود.

نيرو عاملي است كه باعث تغيير شكل اجسام مي شود.

 

 

اقسام نيرو:

 

نيروي گرانش

 

 

نيروي اصطكاك

 

 

 نيروي تكيه گاه

 نيروي الكتريكي

 

نيروي مغناطيسي

 

 

 

نيروي گرانش:

اين مرد احتمالاً دانشمند معروف نيوتن است.

آورده اند كه او روزي در زير درخت سيبي مشغول مطالعه بود. ناگهان سيبي از درخت جدا شد و به سر مبارك نيوتن اصابت كرد. او كه رشته افكارش از هم گسيخته شده بود سوالات زيادي در ذهنش ايجاد شد.
چرا اين سيب به سمت پايين سقوط كرد ؟ چرا به طرف بالا نرفت؟ چه عاملي باعث شد كه سيب به سمت زمين كشيده شود؟ و هزاران سوال ديگر.

و نيوتن براي يافتن پاسخ سوالهايش مشغول مطالعه شد. نتيجه تحقيقات و مطالعات او به كشف قانون مهمي به نام قانون جاذبه عمومي يا قانون گرانش ختم شد.

 

اين قانون را در قسمت هاي پاياني اين فصل به طور كامل توضيح مي دهيم.

 

مداد خود را از روي ميز رها كنيد، چه اتفاقي مي افتد؟ مداد به سمت پايين حركت مي كند و به زمين      مي افتد.
آيا مداد خود به خود مي تواند رو به بالا حركت كند؟ خير . براي بلند كردن آن بايد نيرويي رو به بالا وارد كنيم.
هر جسمي كه رها شود، به سمت پايين حركت مي كند. اين موضوع، به علت وجود نيروي جاذبه زمين است.
به نيروي جاذبه زمين، نيروي گرانش نيز گفته مي شود.

 

نيروي جاذبه زمين بر همه چيزهايي كه در اطراف آن هستند وارد مي شود.
و آنها را به سمت زمين مي كشد . به همين علت است كه اجسام بر روي سطح زمين وزن دارند.

وزن (W) = نيروي گرانشي است كه از طرف زمين بر آن جسم وارد مي شود.

نكته: هرچه از سطح زمين دور مي شويم ، نيروي كشش زمين بر روي اجسام كم تر مي شود.
و در فضاهاي دور دست اجسام تقريبا در حالت بي وزني قرار مي گيرند.

نكته: هر چه وزن جسم بيش تر باشد ، نيروي تكيه گاه نيز بيش تر خواهد بود. نيروي تكيه گاه برابر نيروي وزن جسم و در جهت مخالف آن است.

نيروي اصطكاك:

1) شخص نيروي كمي بر جسم وارد مي كند. جسم هيچ حركتي نمي كند. 

  ۲) نيروي نسبتا بزرگي بر جسم وارد مي كند. جسم به آرامي شروع به حركت مي كند.

3) شخصي در زميني هموار جسم را هل مي دهد. به محض اينكه دست از هل دادن بر ميدارد. بعد از مدتي جسم مي ايستد.

4) اتومبيلي در مسير افقي در حال حركت است به محض آنكه ترمز گرفته مي شود بعد از مدت كوتاهي مي ايستد.

در تمام اين موارد، نيرويي در خلاف جهت حركت، به جسم وارد مي شود. اين نيرو، اصطكاك نام دارد.

نيروي اصطكاك را در دو حالت بررسي مي كنيم.

1) جسم بر روي سطح كشيده مي شود ولي ساكن مي ماند.
حالت اول: اگر به جسم نيروي كوچكي وارد كنيم ، جسم ساكن مي ماند. نيروي اصطكاك در خلاف جهت به جسم نيرو وارد مي كند و جلوي حركت جسم را مي گيرد.

 

 

حالت دوم: اگر مقدار نيرو را كمي افزايش دهيم، نيروي اصطكاك نيز افزايش مي يابد و جلوي حركت جسم را مي گيرد، در اين صورت باز هم جسم ساكن مي ماند.
به اين نيروي اصطكاك ، نيروي اصطكاك ايستايي گفته مي شود.

 

حال اگر به اين جسم نيروي نسبتا بزرگي وارد شود، جسم ديگر ساكن نمي ماند و شروع به حركت مي كند.
در اين حالت نوع دوم نيروي اصطكاك را بايد بررسي كنيم.2) جسم بر روي سطح در حال حركت است.
به اين نيروي اصطكاك ، نيروي اصطكاك جنبشي گفته مي شود.

 

نكته: جهت نيروي اصطكاك همواره در جهت مخالف حركت جسم بر روي سطح است.

عوامل موثر بر نيروي اصطكاك:

الف- نيروي عمودي تكيه گاه كه مقدار اين نيرو هميشه برابر نيروي وزن است.

ب- جنس سطح تماس دو جسم :
صاف يا زبر بودن سطح
رطوبت

1) هر چه نيروي تكيه گاه(يا نيروي وزن جسم) بيشتر باشد، بايد نيروي بيش تري براي جابه جايي آن به كاربرد يعني نيروي اصطكاك بين دو سطح افزايش مي يابد.

2) هر چه سطح تماس بين دو جسم ناصاف تر باشد، اصطكاك بيش تري بين دو سطح وجود دارد بنابراين براي جابه جايي جسم بايد نيروي بيشتري وارد كرد.

3) رطوبت باعث مي شود دو سطح با يكديگر تماس كمتري داشته باشند، در نتيجه نيروي كمتري براي جابه جايي جسم لازم است.

 

نيروي اصطكاك در مواردي مفيد و در موارد ديگر مضر است.
موارد مضر:
1) در هنگام حركت اتومبيل، بخشي از انرژي مكانيكي اتومبيل صرف غلبه بر اصطكاك مي شود.
2) در هنگام اسكي سواريراههاي كم كردن اصطكاك
1) صاف كردن سطوح (از بين بردن فرورفتگي و برجستگي هاي دو سطح)

ماده

ماده و ويژگي هاي آن

آنچه در اطراف ما وجود دارد را ماده مي ناميم. هوا، چوب، سنگ، مدادي كه با آن مي نويسيد و حتي غذا و آبي كه مي خوريد ماده هستند.
علمي كه به مواد و تغييرات آنها مي پردازد را علم شيمي يا علم مواد مي نامند.
در ارتباط با ماده و ساختار آن از زمانهاي گذشته تا كنون دانشمندان زيادي تحقيق و بررسي كرده اند كه از آن جمله مي توان دموكريت و دالتون را كه در كتاب درسي شما هم آورده شده نام برد.

نظريه دموكريت:

دموكريت متفاوت بودن شكل اتمها را بر اساس مشاهده خواص ظاهري آنها حدس زد،

مثلاً با چشيدن مواد ترش و تند كه باعث سوزش لب و زبان مي شدند تصور مي كرد كه اتمهاي اين مواد لبه هاي تيز و برنده(لوزي شكل) دارند و با مشاهده قطره هاي آب آنها را كروي فرض كرد.

نظريه جان دالتون:

سوال: آيا نتايج نظريه دالتون امروزه مورد قبولند.

براي پاسخ به اين سؤال يك بار برخي از نتايج نظريه دالتون را از نظر مي گذرانيم:
- دالتون عقيده داشت كه اتمهاي يك عنصر كاملاً شبيه هم هستند اما امروزه مشخص شده كه ممكن است اينطور نباشد مثلاً دو نوع كلر، سه نوع هيدروژن، سه نوع اكسيژن و ... وجود دارد كه از نظر جر م و برخي خواص ديگر با هم فرق دارند اين عناصر را اصطلاحاً (ايزوتوپ) مي گويند.
- دالتون مي گفت كه اتمهاي يك عنصر را نمي توان شكست و به اتمهاي ديگر تبديل كرد اما امروزه اتمي مانند اورانيوم را در مراكز هسته اي مي شكنند و به اتمهاي باريم و كريپتون تبديل مي كنند.
- دالتون معتقد بود كه اتمها را نمي توان بوجود آورد اما امروزه برخي اتمها از جمله تكنسيم را در آزمايشگاه مي سازند و يا در همجوشي هسته اي از 4 اتم هيدروژن يك اتم هليم پديد مي آورند.
- دالتون اتم را گوي توپر و ساچمه مانند تصور مي كرد اما امروزه عقيده براين است كه داخل اتم فضاي خالي وجود دارد و الكترونها در اين فضا حركت مي كنند

 

 

اندازه اتم و مولكول

از اتصال دو يا چند اتم مولكول بوجود مي آيد. اتم و مولكول بسيار كوچكند براي آنكه تصور روشني از اندازه آنها داشته باشيد به مثال زير توجه كنيد.

 

گفته مي شود اگر يك قطره آب به بزرگي زمين فرض شود مولكول هاي آن به بزرگي توپ بسكتبال خواهند بود.

فعاليت:

يك قطره عطررا با احتياط درون يك بادكنك بچكانيد.
سپس بادكنك را درون ليوان تميزي قرار داده بادكنك را باد كنيد و در آن را محكم ببنديد پس از چند لحظه بادكنك را از درون ليوان خارج كرده ، بي درنگ ليوان را بو كنيد، ليوان بوي عطر خواهد داد يعني مولكول هاي عطر آنقدر كوچكند كه از ديواره بادكنك عبور كرده اند.

ويژگي هاي ماده
1- همه مواد از ذرات ريزي به نام اتم ساخته شده اند . عليرغم تصورات دموكريت و دالتون كه اتم را تجزيه ناپذير مي دانستند، اتم از ذرات كوچكتر الكترون، پروتون و نوترون تشكيل شده است .
2- بين ذرات تشكيل دهنده ماده فضايي خالي وجود دارد . مقدار فضاي خالي در مواد مختلف متفاوت است.

حالت هاي ماده	فاصله بين ذرات(مولكول ها)
جامد	كم
مايع	متوسط
گاز	زياد

- در گازها فضاي خالي بين مولكولها زياد است. هنگامي كه با تلمبه به درون يك توپ پر از هوا، هواي بيشتري وارد مي كنيد فاصله بين مولكول ها كمتر مي شود به همين علت مي گوييم گازها تراكم پذيرند.
- بين مولكول هاي مايعات هم فضاي خالي وجود دارد اما فضاي خالي بين مولكول ها نسبت به گازها كمتر است. هنگامي كه نمك را به آرامي درون يك ليوان پر از آب مي ريزيم حجم آب ليوان تغيير چنداني نمي كند يعني نمك در فضاي خالي بين مولكول هاي آب قرار مي گيرد.

سؤال : اگر 20 سي سي الكل را با 20 سي سي آب مخلوط كنيم حجم مخلوط حاصل چقدر خواهد شد؟ چرا؟

 

- در بين مولكول هاي جامدات فضاي خالي از دو حالت ديگر كمتر است. گفته مي شود هنگامي كه يك قاشق برنجي را آب نقره مي دهند مقداري از نقره در فضاي خالي بين مولكول هاي برنج نفوذ ميكند.

 بطور كلي :

 3- مولكول ها دائما در حال حركتند.
جنبش و حركت مولكول ها ي ماده نيز همانند فاصله بين آنها در حالت هاي مختلف ماده با هم متفاوت است و با آن نسبت مستقيم داد يعني هر چه فاصله بين مولكول ها بيشتر باشد جنبش مولكول ها بيشتر است البته در اين مورد استثنا هم وجود دارد.

 

حالت هاي ماده	حركت و جنبش مولكول ها
جامد	كم
مايع	متوسط
گاز	خيلي زياد

هنگامي كه در يك شيشه عطر را باز مي كنيد و يا پيازي را مي بريد بوي عطر و پياز در زمان كوتاه احساس مي شود. هنگامي كه
قطره اي جوهر در آب رها مي كنيد جوهر در آب پخش مي شود حبه قند هم به همين طريق در آب ناپديد مي شود. همه اين موارد حكايت از جنبش و حركت مولكول ها دارند البته گرما حركت مولكول ها را افزايش مي دهد.

بطور كلي:

 

جنبش و حركت مولكولها را بصورت زير مي توان دسته بندي كرد.

اثر گرما بر حجم مواد

اثر گرما بر حجم مواد

گرما حجم مواد را تغيير مي دهد. اين پديده را قانون انبساط و انقباض چنين بيان مي كند.

تقريبا همه مواد دراثر گرما بزرگتر ودر اثرسرما كوچكتر مي شوند به اين واقيعت اصل يا قانون انقباض وانبساط مي گويند.

 

وقتي جسمي در اثر گرما جاي بيشتري اشتغال مي كند و بزرگتر مي شود گوييم منبسط شده است و هنگامي كه جسم در اثر سرما فضاي كمتري اشغال مي كند و كوچكتر مي شود مي گوييم منقبض شده است.
اگر بادكنكي را به دهانه يك بطري شيشه اي خالي ببنيدم و بطري را درون ظرف آب داغ بگذاريم بادكنك باد مي شود علت اين پديده انبساط هواي درون بادكنك بر اثر گرماست اگر بطري را درون مخلوط آب و يخ بگذاريم بادكنك دوباره چروكيده مي شود.

البته ميزان تغيير حجم مواد(انبساط و انقباض ) يكسان نيست بلكه به نوع ماده بستگي دارد.

 

بطور كلي

يعني

حالت هاي ماده	ميزان انبساط
جامد	كم
مايع	متوسط
گاز	زياد

ناگفته نماند كه در بين مواد جامد ميزان انبساط فلزات از نافلزات بيشتر و ميزان انبساط فلزات هم يكسان نيست.

داستان انبساطي:

 هفته آخر شهريور ماه بود مهدي و خانواده اش عازم سفر زيارتي مشهد مقدس شدند بعد از اذان صبح و اقامه نماز به راه افتادند چند كيلومتري كه از شهر بيرون رفتند جهت صرف صبحانه توقف كردند چاي و لوازم صبحانه را آماده كردند هواي صبحگاهي اندكي سرد بود همين كه مادر چاي را درون ليواني هاي شيشه اي ريخت يكي از ليوانها ترك برداشت مهدي با تعجب علت را پرسيد پدرش كه دبير علوم بود پاسخ داد چاي داغ سبب انبساط ناگهاني ديواره دروني ليوان شده و چون ديواره بيروني مانع از اين انبساط مي شود ممكن است ليوان ترك بردارد.
پس از صرف صبحانه به راه افتادند شور و شوق فراواني وجود بچه ها را فراگرفته بود.
هنگام ظهر جهت اقامه نماز، صرف نهار و استراحت در منطقه خوش آب و هوايي در جاده هراز توقف كردند. پس از نماز و نهار بچه ها مشغول بازي شدند توپ آنها رفته رفته كم بادتر مي شد. مهدي تصور مي كرد توپشان پنچر شده اما پدر گفت چون هواي اينجا سرد است هواي درون توپ منقبض مي شود لذا كم بادتر به نظر مي رسد.
هنگام گشت و گذار ناگهان فاصله بين قطعات رآه آهني كه از آن منطقه مي گذشت توجه مهدي را به خود جلب كرد مهدي مي پنداشت كه ريلها شكسته اند اما پدرش گفت اين فاصله ها براي جلوگيري از شكستن يا كج شدن ريلها هنگام انبساط آنهاست.
هنگامي كه به مشهد رسيدند بعد از زيارت حرم مطهر حضرت رضا(ع) جهت خريد به بازار رفتند مهدي كه قرار است به كلاس اول راهنمايي برود براي درس علوم يك دماسنج خريد در زمانهاي مختلف حركت مايع رنگين دماسنج را زير نظر گرفت اما نمي دانست چگونه مايع رنگين در دماسنج بالا و پايين مي رود.
پدرش توضيع داد: درون لوله شيشه اي و نازك دماسنج اندكي مايع رنگين(جيوه يا الكل) وجود دارد هنگامي كه دماسنج در جاي گرم قرار مي گيرد مايع رنگين منبسط مي شود و ناچار در لوله بالا ميرود و هنگامي كه در جاي سرد قرار گيرد مايع رنگين منقبض شده پايين مي آيد. چون هنگام بازشدن مدارس نزديك بود خانواده مهدي پس از سه روز اقامت در مشهد به شهر خود مراجعت كردند.

پديده هايي كه مهدي با آنها روبرو شد وپديده هاي بي شمار ديگري وجود دارند كه با اصل انبساط و انقباض قابل توضيح هستند از جمله:
- از خودنويس پر از جوهر در روزهاي گرم جوهر تراوش ميكند.
- سيمهاي برق را بين تيرها كمي شل مي بندند.
- گاهي در هواي گرم لاستيك اتومبيل ها مي تركند.

سعي كنيد با استفاده از قانون انبساط و انقباض براي هر يك از موارد بالا توضيحي بيابيد.

مقايسه دماسنج پزشكي با دماسنج معمولي

 

پزشكي	معمولي
محدوده دما بين 35 تا 42	محدوده دما از زير صفر تا 100
پايين دماسنج داراي خميدگي	صاف
مثلثي شكل با لوله شيشه اي بسيار نازك(دقت اندازه گيري زياد)	معمولاً گرد (دقت اندازه گيري كمتر)

 

سؤال : چرا در دماسنج از الكل و جيوه استفاده مي شود؟
در دماسنجها سه نوع مقياس وجود دارد.

 

 

تبديل مقياس ها به يكديگر:

- تبديل سلسيوس به فارنهايت:

 سلسيوس را در 8/1 ضرب كرده با 32 جمع مي كنيم.

- تبديل فارنهايت به سلسيوس:

 فارنهايت را به 8/1 تقسيم و 32 را از آن كم مي كنيم.

- تبديل سلسيوس به كلوين:

 سلسيوس را با 273 جمع مي كنيم.

- تبديل كلوين به سلسيوس:

 از كليوين 273 كم مي كنيم.

- تبديل فارنهايت به كلوين:

 مي توان ابتدا فارنهايت را به سلسيوس تبديل كرد سپس آن را با 273 جمع كرد و يا

توضيح انبساط و انقباض با نظريه مولكولي:
هنگامي كه ماده اي گرم مي شود جنبش و حركت مولكول هاي آن افزايش مي يابد در نتيجه برخورد مولكولها به يكديگر بيشتر و فاصله بين مولكول ها زيادتر مي شود. زياد شدن فاصله مولكول ها از يكديگر به اقزايش حجم ماده(انبساط) منجر مي شود.
عكس اين مطلب هم درست است يعني وقتي ماده اي سرد مي شود جنبش مولكول ها كاهش و برخورد آنها كم مي شود در نتيجه مولكول ها به هم نزديكتر و جسم كوچكتر (منقبض) مي شود.
انبساط غير عادي آب:
برخي مواد بخصوص آب از قانون انبساط و انقباض تبعيت نمي كنند به همين علت گفته مي شود آب انبصاط غير عادي دارد و به خاطر همين انبساط غير عادي آب است كه ديواره حوض و يا لوله هاي آب در زمستان مي تركند اگر آب را سرد كنيم مانند همه مواد منقبض مي شود تا دماي آن به 4 درجه برسد يعني آب 4 درجه كمترين حجم و بيشترين چگالي را دارد. اگر آب 4 درجه را سردتر كنيم منبسط مي شود تا يخ بزند. علت اين انبساط غير عادي پيوند بين مولكول ها ي آب است اين نوع پيوند را كه در سالهاي آينده با آن آشنا خواهيد شد پيوند هيدروژني مي گويند.

 

 

بدنيست بدانيد گرچه اين انبساط غير عادي گاهي سبب خسارت مي شود اما بسيار سودمند است و حيات آبزيان را تضمين مي كند. شما در اين مورد تحقيق كنيد كه چگونه چنين چيزي ممكن است؟

انجام دهيد
يك بطري شيشه اي را از آب پر كنيد و در آن را نبنديد سپس بطري را درون حوله يا پارچه اي پيچيده داخل جايخي يخچال بگذاريد تا آب درون آن يخ بزند اكنون بطري را از درون جايخي خارج كرده با احتياط آن را مشاهده كنيد آنچه اتفاق افتاده است را تفسير كنيد.

دما پا:

اين وسيله كه وظيفه تنظيم دما در وسايل برقي را بعهده دارد بر اساس قانون انبساط و انقباض كار ميكند. اساس كار دماپا تفاوت در ميزان انبساط دو فلز است. دماپا(ترموستات) معمولاً از دو تيغه هم اندازه از دو فلز غيرهمجنس (غالباً آهن و مس) ساخته مي شود كه محكم به هم پرچ شده اند.
از آنجا كه ميزان انبساط فلز مس بر اثر گرما از آهن بيشتر است ، هنگامي كه دماي وسيله برقي از حد معمول بيشتر شود ورقه مسي بيشتر منبسط شده بطرف آهن خم مي شود و جريان برق را قطع مي كند.
از دماپا در سماور، اتو، جارو، آبگرمكن، منقل و ... برقي استفاده مي شود از اين وسيله در زنگ اعلام حريق هم استفاده مي شود بدين طريق كه گرماي ناشي از آتش سوزي سبب انبساط بيشتر و خميده شدن ورقه مسي و در نتيجه وصل جريان برق و به صدا در آمدن زنگ خطر مي شود

اثر گرما بر حالت مواد

اثر گرما بر حالت مواد

مواد در دماي معمولي به سه حالت جامد، مايع و گاز وجود دارند. با تغييرات دما حالت مواد تغيير ميكند شما شاهد بسياري از اين تغيير حالتها در محيط ارطراف خود هستيد.

ذوب:

در جسم جامدي مانند آهن مولكول ها به هم نزديك، جنبش مولكول ها كم و جادبه بين آنها زياد است. اگر جسم جامد گرم شود جنبش و فاصله مولكول ها افزايش و ربايش آنها كم ميشود اگز جسم جامد به اندازه كافي گرم شود ربايش مولكول ها به اندازه اي كم مي شود كه مي توانند آزادانه حركت كنند در اين صورت جامد به مايع تبديل مي شود اين تغيير حالت ذوب ناميده مي شود.
به بيان ساده تر:

 ذوب يعني تبديل جامد به مايع بر اثر گرما

و يا

از آنجا كه براي انجام اين تغيير حالت گرما جذب مي شود به آن گرماگير گفته مي شود.

نقطه ذوب:

 به دمايي گفته مي شود كه درآن دما جامد به مايع تبديل مي شود.
مثلاً يخ در دماي صفر درجه به مايع تبديل مي شود پس نقطه ذوب آن صفر درجه سانتي گراد است

سؤال : ذوب شدن آهن چه تفاوتي با ذوب شدن شيشه دارد؟

انجماد:

 اگر مايعي به اندازه كافي سرد شود جنبش و فاصله مولكول ها كم و ربايش مولكول ها افزايش مي يابد تا جايي كه مولكول ها ديگر نمي توانند آزادانه حركت كنند در اين صورت مايع به جامد تبديل مي شود به اين تغيير حالت انجماد مي گويند.
انجماد يعني تبديل مايع به جامد

از آنجا كه اين تغيير حالت با از دست دادن گرما همراه است آن را گرماده مي گويند.
در موادي كه نقطه ذوب معين دارند همواره

مثلاً اگر نقطه ذوب آهن 1535درجه باشد نقطه انجماد آن هم 1535درجه خواهد بود.

اثر ناخالصي بر نقطه ذوب و انجماد

حتماً ديده ايد كه در زمستان بر سطح خيابان هاي يخ زده نمك مي پاشند.
و يا مخلوطي از آب و الكل به عنوان ضد يخ در رادياتور اتومبيل مي ريزند.
علت هر دو مورد بالا اين است كه:
تبخير :

 تبديل مايع به بخار يا گاز را تبخير مي گويند.

خشك شدن لباس، چروكيده شدن برگ درختان در گرما نمونه هايي از تبخير هستند.

جوشيدن:

 هرچه مايع گرمتر شود سريعتر تبيخر مي شود. اگر گرم كردن مايع ادامه يابد مايع شروع به جوشيدن مي كند در هنگام جوشيدن در همه قسمت هاي مايع حبابهايي از بخار تشكيل مي شود.

توجه داشته باشيد كه:
- ناخالصي نقطه جوش را بالا ميبرد. يكي از مزاياي ضديخ در رادياتور هم همين است.
- در يك ظرف روباز دماي مايع از نقطه جوش بالاتر نمي رود بنابراين براي زودتر پخته شدن غذا شعله چراغ را زياد نكنيد.
- نقطه جوش به فشار هوا بستگي دارد(در مناطق كوهستاني نقطه جوش پايين تر است)
ميعان :

 اگر بخار يا گاز به اندازه كافي سرد شود مولكول ها تا حدي به هم نزديك مي شوند كه بخار به مايع تبديل مي شود اين تغيير حالت ميعان نام دارد.
به بيان ديگر :ميعان يعني مايع شدن و يا تبديل بخار يا گاز به مايع

تشكيل شبنم، مه، تشكيل ابر و بارش ، تشكيل قطرات آب برروي شيشه اي پنجره در زمستان نمونه هايي از عمل ميعان هستند.
ميعان هم مانند انجماد با از دست دادن گرما همراه است بنابراين گرماده محسوب مي شود.

بدنيست بدانيد كه:
اگر بخار آب موجود در هوا از حد معمول بيشتر باشد چنين هوايي را شرجي يا سيرشده يا اشباع مي نامند.
هواي شرجي گرمتر از حد معمول بنظر مي رسد زيرا عرقي كه بر سطح بدن تشكيل مي شود بسرعت تبخير نمي شود تا بدن خنك شود. سواحل شمالي و جنوبي ايران چنين هوايي دارند.

تصعيد:

به تبديل مستقيم جامد به گاز تصعيد مي گويند.

بلورهاي يد، كافور و قرص هاي نفتالين اگر در ظروف روباز قرار گيرند بدون آنكه مايع شوند مستقيما به گاز تبديل مي شوند(ناپديد مي شوند) اين تغيير حالت ها نمونه هايي از عمل تصعيد هستند.
يخ خشك يا كربن دي اكسيد جامد هم كه از سرد و متراكم كردن گاز كربن دي اكسيد حاصل مي شود به سرعت به گاز تبديل مي شود(تصعيد) از اين ماده براي سرد كردن مواد و در صحنه هاي تئاتر براي تشكيل محيط مه آلود استفاده مي شود.چگالش:

عكس عمل تصعيد است يعني تبيدل گاز به جامد
تشكيل برفك يخچال و تشكيل برف در آسمان نمونه هايي از عمل چگالش هستند.
برفك يخچال هنگامي تشكيل مي شود كه بخار آب حاصل از مواد غذايي و ميوه ها و سبزيجات درون يخچال به اطراف جايخي كه دماي آن كمتر از نقطه انجماد آب است برخورد كنند.

تغيير حالتها را بطور خلاصه در نمودار زير ببينيد.

دسته بندی مواد

دسته بندي مواد

تمام مواد موجود در طبيعت را به دو گروه بزرگ ماده مخلوط و ماده خالص طبقه بندي مي كنند.
ادامه اين دسته بندي را در نمودار زير مشاهده كنيد.

الف: ماده مخلوط

ماده اي است كه از در هم آميختن دو يا چند ماده حاصل مي شود به شرطي كه هر ماده ويژگي هاي خود را حفظ كند.
آب نمك، خاك باغچه ، سالاد، شربت خاك شير، هوا ، شيشه، انواع آلياژها و ... نمونه هايي از مخلوط هستند.

در محلول هاي جامد در مايع هميشه جزئ مايع  حلال و جزء ديگر حل شونده است
در محلول هاي مايع در مايع جزئي كه مقدارش بيشتر است حلال و جزء ديگر حل شونده است

سالاد، آجيل، شربت خاكشير، آب گل آلود و ... همگي مخلوط ناهمگن هستند.

 

ب) ماده خالص:

ماده اي است كه تنها از يك جزء ساخته شده اند به عبارت ديگر ماده خالص ماده اي است كه تنها از يك نوع عنصر و يا يك نوع ماده مركب تشكيل شده است.
اكسيژن، گوگرد ، ئيدروژن و فسفر عنصر خالصند يعني از مولكولهايي با اتمهاي يكسان تشكيل شده اند و آب مقطر، كربن دي اكسيد، الكل و نمك طعام مواد مركب خالصند.

عنصر يا ماده ساده:

ماده اي است كه از اتم هاي يكسان ساخته شده است.

فلز:

عناصري مانند آهن، مس، طلا، نقره، آلومينيوم و جيوه را فلز مي گويند تقريبا همه اين عناصر داراي ويژگي هاي زير هستند.

نافلزها:

عناصري مانند كربن، گوگرد، فسفر، يد ، برم و ... را نافلز مي گويند نافلزها داراي ويژگي هاي زير هستند.

شبه فلز :

عناصري كه خواص آنها از بين فلز و نافلز قرار مي گيرد شبه فلز ناميده مي شوند. عناصري مانند: سيلسيوم، آرسنيك، آنتيموان، تلوريم، ژرمانيوم جزء شبه فلز ها محسوب مي شوند.

تركيب:

ماده اي است كه ذرات سازنده آن از دو يا چند نوع اتم متفاوت تشكيل شده است.
مولكول يك ماه مركب ممكن است از دو ، سه و ... و يا تعداد بسياري زيادي اتم تشيكل شده باشد.

 

ناخالصي:

 ماده خالص در طبيعت كمياب است و به همراه هر ماده مقداري مواد ديگر وجود دارد به اين مواد همراه ناخالصي گفته مي شود.
در بيشتر مواقع سعي مي شود درجه خلوص مواد را بالا ببرند اما گاهي ناخالصي هاي همراه مواد سبب بهبود ويژگي ها و افزايش استحكام مواد مي شود: مثلا با افزودن ناخالصي به فلزات آلياژ يا همجوشه ساخته مي شود كه از نظر استحكام و دوام مطلوب تر است.
در جدول زير با برخي از آلياژها و كاربردآنها آشنا مي شويد.

 

نوع آلياژ	فلزات تشكيل دهنده	برخي كاربردها
برنج	مس+ روي	چرخ دنده- ابزارهاي علمي
برنز	مس+ قلع	ابزار علمي
مفرغ	قلع+ سرب+ مس+ آشيموان	لوازم آشپزخانه
آمالگان	جيوه + مس	پركردن دندان
فولاد	آهن+ كروم+ كربن	تيرآهن- ماشين- ابزار
نقره استرلنيگ	نقره+ مس	قاشق و چنگال

انحلال پذيري :

اگر حل كردن شكر در آب را ادامه دهيم به جايي مي رسيم كه ديگر شكر در آب حل نمي شود به چنين محلولي سيرشده مي گوييم.

اگر حلال را گرم كنيم مقدار بيشتري از حل شونده را در خود حل خواهد كرد به اين محلول فوق اشباع يا فراسير شده مي گويند بنابراين افزايش دما سبب افزايش انحلال پذيري مي شود.
اگر چنين محلول هايي سرد شوند مقداري از ماده حل شده بصورت بلور از محلول جدا مي شود يعني قابليت حل شدن با كاهش دما كم مي شود.
بطور كلي انحلال پذيري يعني بيشترين مقدار ماده اي كه در يك دماي معيني مي توانند در 100 گرم آب حل شود.
انحلال پذيري گازها: گازها هم مانند جامدات و مايعات در آب حل مي شوند، ماهيها از اكسيژن محلول در آب استفاده مي كنند. كربن دي اكسيدكربن محلول در نوشابه از ايجاد تغييرات شيميايي نامطلوب در نوشابه جلوگيري مي كند.
البته بر خلاف آنچه در بالا گفته شد انحلال پذيري گازها با افزايش دما كاهش مي يابند نمودار مقابل اين مطلب را نشان مي دهد.
همانطوركه از نمودار بر مي آيد هر چه آب گرمتر شود از مقدار اكسيژن محلول در آن كاسته مي شود.

جداسازي اجزاء يك مخلوط:
در بيشتر مواقع لازم است كه اجزاء يك مخلوط را از هم جدا كنيم. براي تهيه آب شيرين نمك و ساير املاح را از آب جدا مي كنند . فراورده هاي نفتي هم بصورت مخلوط با يكديگر تحت عنوان نفت خام يافت مي شوند.
زماني مي توان اجزاء يك مخلوط را از هم جدا كرد كه اجزاء حداقل در يك ويژگي با هم اختلاف داشته باشند.

الف) صاف كردن:

از اين روش هنگامي استفاده مي شود كه اجزاء مخلوط از نظر اندازه ذرات با هم تفاوت داشته باشند. الك كردن آرد، جداكردن شن و ماسه از يكديگر، جداكردن تفاله از چاي نمونه هايي از صاف كردن هستند.

ب) سرريز كردن:

هنگامي از اين روش استفاده مي شود كه يك جزء از جزء ديگر سبك تر باشد. اگر مخلوط آب روغن بي حركت بماند چون روغن از آب سبك تر است بر روي آب قرار مي گريد و مي توان با سر ريز كردن و يا با استفاده از وسيله مقابل كه قيف جدا كننده يا قيف دكانتور ناميده مي شود آنها را از هم جدا كرد.

ج) تبلور:

از روش تبلور براي جدا كردن جزء جامد از مايع استفاده مي شود . اگر مخلوط جامد در مايعي مانند آب نمك را سرد كنيم از آنجا كه انحلال پذيري با كاهش دما كم مي شود مقداري از حل شونده بصورت بلور در ته ظرف ته نشين مي شود

د) تقطير ساده:

از تقطير ساده براي جداكردن دو جزء مايع مخلوط كه نقطه جوش متفاوت دارند استفاده مي شود مثل الكل از آب

ه) تقطير جزء به جزء:

از اين روش براي جدا كردن اجزاء مخلوط چند مايع كه نقطه جوش متفاوت دارند استفاده مي شود اجزاء نفت خام را به همين روش از هم جدا مي كنند. به اين ترتيب كه نفت خام را تا 400 درجه سانتيگراد حرارت مي دهند تا بسياري از اجزاء آن بجوش آيند و بصورت بخار در آيند. نفت خام حرارت داده شده را به قسمت پايين دستگاهي به نام برج تقطير مي فرستند بخارات حاصل هنگام صعود از دستگاه به سيني هاي نصب شده برخورد كرده و بر اساس تفاوت نقطه جوش به مايع تبديل و از هم جدا مي شوند.