علوم تجربی

آزمايش كنيد صفحه 2

از روي حركات جسم داخل جعبه مي توان به شكل و جنس آن پي ببريم و با بررسي رفتار جسم مي‌توان در مورد شكل و ويژگي هاي آن حدس هايي زد . اما دقيق نيست . هر چه شكل و ويژگي‌هاي پيشنهادي درباره جسم بيشتر باشد مي توان حدس تقريباً درست تري زد .

آزمايش كنيد صفحه 21

1- لامپ روشن نمي شود . چون هيچ اثري از توليد گاز در اطراف دو الكترود كه حاكي از عبور جريان است ديده نمي شود پس نتيجه مي گيريم آب مقطر الكتروليت نيست .

2- لامپ ضعيف روشن مي شود . زيرا در آب معمولي جهت تصفيه تركيب شيميايي وجود دارد كه بر اثر حل شدن در آب به يون تفكيك مي شود و مي تواند به عنوان الكتروليت به كار مي رود .

3- نور لامپ قويتر مي شود و رسانايي الكتريكي مايع افزايش مي يابد . زيرا با افزودن نمك خوراكي (Nacl) يا هر تركيب يوني محلول در آب تعداد يون ها در محلول افزايش يافته و رسانايي الكتريكي نيز افزايش مي يابد .

4- شدت روشنايي لامپ افزايش مي يابد . زيرا هرچه مقدار يون هاي موجود در محلول الكتروليت بيشتر باشد جريان برق بهتر هدايت مي شود .

5- شكر : غيرالكتروليت                   سركه : الكتروليت                           الكل : غيرالكتروليت

آبليمو : الكتروليت                          جوش شيرين : الكتروليت

موادي كه به صورت مولكولي حل مي شوند رساناي جريان برق نيستند . (تركيبات مولكولي) .

6- كلسيم كربنات وكلسيم سولفات هر دو در آب نامحلولند و جزو غيرالكتروليت ها به شمار مي‌آيند.

توجه : در مورد كربنات ها ( ) فقط كربنات هاي گروه يك جدول تناوبي عنصر و NH₄CO₃ محلولند و الكتروليت به شمار مي روند و در مورد سولفات ها (نقره سولفات ، جيوه سولفات ، سرب سولفات ، استرونسيم سولفات ، كلسيم سولفات ، باريم سولفات) نامحلولند و غيرالكتروليت بقيه سولفات ها الكتروليت به شمار مي آيند .

آزمايش كنيد صفحه 22 و 23

1- كيوي : اسيد                   سيب : اسيد               پرتقال : اسيد             گوجه فرنگي : اسيد

جوش شيرين : باز                  صابون : باز                قرص آسپرين : اسيدي

اسيدباتري : اسيد                  مايع ظرفشويي : باز      شامپو : باز                 نوشابه گازدار : اسيد

2- رنگ آبي كم كم از بين مي رود . زيرا برم تيمول بلو و جوش شيرين خاصيت بازي دارند و رنگ محلول آبي مي شود . وقتي به داخل محلول مي دهيم كربن دي اكسيد (Co₂) وارد محلول شده و با آب تركيب مي شود و اسيد كربنيك (H₂Co₃) تشكيل مي دهد و اثر باز (محلول جوش شيرين) خنثي مي شود و رنگ آبي از بين مي رود . اگر مقدار كربن دي اكسيد بيشتر باشد محلول خاصيت اسيدي پيدا مي كند و رنگ محلول زرد مي شود .

3HCL+NaOH--------H2O+NaCL

4- شروع به واكنش كرده و گازي از محلول آزاد مي شود .

بلي – اگر چوب كبريت افروخته اي را به آن نزديك كنيم انفجار خفيف روي مي دهد كه نشان دهنده وجود گاز هيدروژن است كه با اكسيژن هوا تركيب شده و آب توليد مي شود .

(بهتر است براي جمع آوري گاز پس از شروع واكنش چند لحظه سر لوله آزمايش با چوب پنبه بسته شود) .

5- حباب هاي گاز آزاد مي شود كه نشان دهنده وجود گاز كربن دي اكسيد است .

بلي – اگر چوب كبريت افروخته اي را به آن نزديك كنيم چوب كبريت خاموش مي شود كه بيانگر وجود گاز كربن دي اكسيد است .

اگر تخم مرغ در اسيد بماند پوسته آهكي در اسيد حل مي شود و با اسيد تركيب مي شود و پوسته نرم مي شود .

آزمايش كنيد صفحه 28

قسمت هاي گوشتي ، چربي و پوست تجزيه مي شود (قسمت هاي نرم) و فقط قسمت سخت يعني استخوان باقي مي ماند . البته رنگ تيره پيدا مي كند و بوي نامطبوعي از آن به مشام مي رسد .

عوامل ايجاد كننده تغييرات : تجزيه كنندگان يا تك سلولي هاي موجود در خاك و هوا .

آزمايش كنيد صفحه 41

ابتدا دو قطعه مقوا از هم جدا و دور مي شوند و به سمت كناره هاي ظرف حركت مي كنند . وقتي دو قطره جوهر را در كناره هاي ظرف مي چكانيم ابتدا به صورت تقريباً عمودي به سمت پايين مي شوند سپس به سمت وسط حركت مي كنند و از قسمت وسط به طرف بالا مي آيند .

آزمايش كنيد صفحه 70

با انجام آزمايش هاي مختلف به اين نتيجه مي رسيم كه طول بازوي محرك و بازوي مقاوم به جاي تكيه گاه بستگي دارد و با كمك معادله مزيت مكانيكي  =  مزيت مكانيكي و اندازه گيري بازوها و محاسبه مزيت مكانيكي در نهايت به اين نتيجه مي رسيم كه اگر بازوي محرك برابر بازوي مقاوم باشد ماشين (اهرم) با تغيير جهت نيرو كمك مي كند و مزيت مكانيكي برابر يك است . اگر طول بازوي محرك بيشتر از طول بازوي مقاوم باشد اهرم به افزايش نيرو كمك مي كند و مزيت مكانيكي بيشتر از يك است و اگر طول بازوي محرك كمتر از طول بازوي مقاوم باشد اهرم با افزايش مسافت و سرعت اثر نيرو كمك مي كند و مزيت مكانيكي كمتر از يك است . پس مزيت مكانيكي اهرم نوع اول به علت متغير بودن تكيه گاه مي تواند برابر يك يا بيشتر از يك يا كمتر از يك باشد . مزيت مكانيكي اهرم نوع دوم بيشتر از يك و اهرم نوع سوم كمتر از يك است .

آزمايش كنيد صفحه 71

در قرقره ثابت نيرويي كه نيروسنج نشان مي دهد با وزنه برابر است يعني نيروي محرك برابر نيروي مقاوم است و به همين جهت مزيت مكانيكي برابر يك است . اما در قرقره متحرك نيروي نيروسنج نصف وزنه است يا نيروي مقاوم دو برابر نيروي محرك است و به همين جهت با محاسبه در فرمول مزيت مكانيكي ،  =  مزيت مكانيكي ، مزيت مكانيكي قرقره متحرك برابر 2 است .

آزمايش كنيد صفحه 72

در چرخ و محور ، چون محور به چرخ متصل است و شعاع چرخ بيشتر از شعاع محور است ، اگر محور ثابت باشد با نيروي كمتري مي توان چرخ را چرخانيد . يعني دانش آموز هر چه قوي تر باشد نمي تواند محور را نگه دارد و از چرخش آن جلوگيري كند و ميله داخل دست او مي چرخد . يعني در اين حالت افزايش نيرو وجود دارد .

در حالتي كه چرخ را ثابت نگه داريم و بتوانيم محور را بچرخانيم كاهش نيرو صورت مي گيرد .

در افزايش نيرو مزيت بيشتر از يك و در كاهش نيرو مزيت كمتر از يك است .

آزمايش كنيد صفحه 74 و 75

براي محاسبه مزيت مكانيكي سطح شيبدار ابتدا بايد وزنه چهارچرخه را كه نقش نيروي مقاوم را دارد با كمك نيروسنج به دست آوريم . سپس نيرويي كه نيروسنج به طور موازي با سطح شيبدار چهارچرخه را بالا مي برد و نقش نيروي محرك را دارد بخوانيم . بعد با استفاده از فرمول مزيت مكانيكي ،  =  مزيت مكانيكي ، مزيت مكانيكي سطح شيبدار را محاسبه كرد. بايد توجه كرد كه شيب نقش مهمي در اندازه نيروها و كم و زياد شدن مزيت مكانيكي دارد .

1- اگر شيب سطح شيبدار زياد باشد مزيت مكانيكي كمتر مي شود . زيرا با زياد شدن شيب طول سطح شيبدار (بازوي محرك) كاهش مي يابد و ارتفاع (بازوي مقاوم) افزايش مي يابد در اين صورت با كم شدن طول سطح شيبدار مزيت مكانيكي كمتر مي شود .

2- سطح شيبدار طويل . زيرا در سطح شيبدار هر چه نسبت طول به ارتفاع بيشتر باشد بازوي محرك از بازوي مقاوم بيشتر مي شود و مزيت مكانيكي افزايش مي يابد .

3- خير . به دو دليل :

الف) چون نيرويي كه جسم را به موازات سطح شيبدار بالا مي برد نقش نيروي محرك را دارد و هميشه از نيروي مقاوم (وزن جسم) كمتر است . پس هميشه مزيت مكانيكي بزرگتر از يك خواهد بود.

ب) چون سطح شيبدار مانند مثلث قائم الزاويه است و در مثلث قائم الزاويه طول وتر (طول سطح شيبدار يا همان بازوي محرك) هميشه از اندازه دو ضلع ديگر بيشتر است . پس طول سطح شيبدار بيشتر و مزيت بيشتر از يك مي شود .

آزمايش كنيد صفحه 76

كار عملي براي دانش آموزان

البته مزيت مكانيكي اهرم ها – قرقره ها – چرخ و محور – سطح شيبدار در آزمايش هاي قبلي مطرح شده است .

آزمايش كنيد صفحه 78

2- در حالتي كه نيروي وزن را روي نوك انگشت مي اندازيم فشار بيشتر را احساس مي كنيم زيرا نيروي وزن روي سطح كوچكي توزيع مي شود . يعني فشار وارد بر يك سطح با مساحت سطح نسبت عكس دارد .

آزمايش كنيد صفحه 81

3- آب از سوراخ پاييني با فشار بيشتر و از سوراخ بالايي با فشار كمتري خارج مي شود . نتيجه مي‌گيريم كه هر چه ارتفاع آب بيشتر باشد فشار زيادتر است به عبارت بهتر فشار در مايعات به ارتفاع آنها بستگي دارد .

آزمايش كنيد صفحه 83

1- بدنه قوطي به سمت داخل فرو مي رود . زيرا بر اثر سرما ، بخار آب داخل قوطي بر اثر عمل ميعان به مايع تبديل شده حجمش كم مي شود و فشار داخل قوطي كم مي شود و چون فشار هواي بيرون بيشتر از فشار درون قوطي است بدنه قوطي به سمت داخل فرو مي رود .

2- ورقه كاغذ به در ليوان مي چسبد و آب از ليوان نمي ريزد . چون هوا از پايين به كاغذ فشار مي‌آورد و مانع ريختن آب مي شود .

آزمايش كنيد صفحه 87

2- بادكنك و پارچه مالش داده شده ، هر دو تكه هاي كاغذ را به خود جذب مي كنند .

3- بادكنك به سمت پارچه حركت مي كند . يعني جذب پارچه مي شود .

4- بادكنك ها از هم دور مي شوند .

نتيجه : اجسام داراي بار الكتريكي به يكديگر نيرو وارد مي كنند . اين نيروگاه ربايشي و گاه رانشي است . از همين دو ، دو نوع بارالكتريكي وجود دارد .

آزمايش كنيد صفحه 89

1- ميله هاي شيشه اي مالش داده شده يكديگر را مي رانند . زيرا بارهاي آنها همنام هستند .

2- ميله پلاستيكي مالش داده شده جذب ميله شيشه اي آويخته شده مي شود .

پارچه پشمي و ميله شيشه اي يكديگر را مي رانند . زيرا بارهاي آنها همنام هستند .

نتيجه : بار ميله هاي شيشه اي و پارچه پشمي شبيه به هم (مثبت) و بار ميله پلاستيكي و نايلون هم شبيه به هم (منفي) است .

آزمايش كنيد صفحه 90

1- ميله پلاستيكي را با مالش به پارچه پشمي و ميله شيشه اي را با مالش با كيسه نايلوني باردار مي‌كنيم .

2- ورقه هاي الكتروسكوپ هنگام نزديك شدن ميله هاي باردار به كلاهك بدون آنكه با آن تماس داشته باشند از هم دور مي شوند و هنگام دور شدن ميله ها ، ورقه ها به حالت اول برمي گردند .

3- با تماس دادن ميله شيشه اي يا پلاستيكي به كلاهك ، ورقه ها از هم دور مي شوند و با دور شدن ميله ها از كلاهك به همان حالت باقي مي مانند .

4- اگر درمرحله 3 برق نما با ميله شيشه اي باردار شده باشد با نزديك ميله شيشه اي به كلاهك ورقه‌ها دوباره بازتر مي شوند و با نزديك كردن ميله پلاستيكي ورقه ها بهم نزديك مي شوند و به هم مي چسبند . اما اگر برق نما با ميله پلاستيكي باردار شده باشد با نزديك كردن ميله پلاستيكي به كلاهك ورقه ها بازتر و با نزديك كردن ميله شيشه اي ورقه ها به هم نزديك مي شوند .

الف) جسم مورد نظر را به كلاهك برق نما نزديك مي كنيم اگر ورقه هاي برق نما حركت كنند يا باز شوند جسم باردار است . اگر ورقه ها حركتي نداشتند جسم بي بار است . بايد توجه داشته باشيم كه برق نما قبل از آزمايش بي بار باشد .

ب) ابتدا برق نما را با يك جسم باردار كه نوع بارش را مي دانيم باردار مي كنيم . سپس جسم موردنظر را به كلاهك برق نما نزديك مي كنيم . اگر ورقه ها بازتر شوند بار جسم مورد آزمايش با بار برق نما مشابه و همنام است . اما اگر ورقه هاي برق نما به هم نزديك شوند يا بچسبند بار جسم با بار برق نما مخالف است يا ناهمنام است .

آزمايش كنيد صفحه 97

كار عملي براي دانش آموزان و تفهيم شدت جريان و توجه به اينكه ميوه هاي انتخابي بهتر است ترش باشند (كيوي ، گريپ فروت ، گوجه فرنگي و ...) و توضيح رابطه ولتاژ با شدت جريان با اندازه گيري شدت جريان با كمك آمپرسنج در يك مدار ساده

آزمايش كنيد صفحه 108

- در شكل ظاهري ، رنگ ، ميزان سختي و مقاومت با يكديگر متفاوتند . استخوان تازه رنگ روشن و شفاف دارد و سخت است . استخوان جوشيده به علت حل شدن بعضي از مواد آن در آب تغيير رنگ داده و سختي آن كمتر است .

- وقتي استخواني حرارت مي بيند مواد پروتئيني آن مي سوزند . استخوان انعطاف خود را از دست مي دهد و بسيار شكننده مي شود .

- استخواني كه در اسيد قرار گرفته است ، اسيد تركيبات كلسيم و فسفر را در خود حل كرده و سختي استخوان را از بين برده است و به همين جهت استخوان بسيار نرم است .

آزمايش كنيد صفحه 136

هيدر كه جانور كوچكي از گروه كيسه تنان است و نيز بسياري از اسفنج ها به روش جوانه زدن توليدمثل مي كنند . هيدر در آب هاي شيرين به سر مي برد و توانايي توليدمثل جنسي نيز دارد . در اين جانور هنگام توليدمثل غيرجنسي ، گروهي از سلول ها تقسيم مي شوند و جوانه اي ايجاد مي‌كنند. سپس جوانه رشد كرده و بازوهايي مثل هيدر اوليه پيدا مي كند . هيدر جوان ممكن است از هيدر مادر جدا شود يا متصل به آن باقي بماند .

آزمايش كنيد صفحه 137

كپك نان و كپك روي ميوه هايي مثل مركبات در گروه هاي مختلفي از قارچ ها قرار دارند . آنها از نظر شكل ظاهري ، نحوه زندگي ، توليدمثل و نيز شكل هاگدان و هاگ هاي خود متفاوتند . هاگ هاي كپك نان درون هاگدان كروي شكل قرار دارد و هاگ ها سياه رنگ هستند ولي هاگ هاي كپك مركبات مانند دانه هاي تسبيح در انتهاي رشته هاي ويژه باريكي در كنار هم قرار گرفته اند و هاگ ها تقريباً قهوه اي رنگ هستند .

آزمايش كنيد صفحه 141

هسته رويشي لوله گرده باعث ايجاد اين لوله و خروج آن از سوراخ هاي سطحي پوسته بيروني دانه گرده مي شود . درون اين لوله دوگامت نر از تقسيم هسته زايشي دانه گرده به وجود مي آيند . اين عمل وقتي كه دانه گرده روي كلاله مادگي قرار مي گيرد رخ مي دهد . لوله گرده در كلاله نفوذ مي‌كند ، وارد خامه مي شود و پس از عبور از آن به تخمك مي رسد . اين عمل درون مادگي گل اتفاق مي افتد .