آموزش علوم تجربی سوم راهنمایی

آموزش علوم تجربی سوم راهنمایی

بخش اول – ماده و تغییرات آن

بخش اول – ماده و تغییرات آن 
مدل های گوناگونی برای اتم

به یاد دارید که دموکریت برای اتم ها شکل های گوناگونی تصور می کرد. در حالی که دالتون اتم ها را ذره هایی کروی می دانست. اتم آن قدر کوچک است که نمی توان آن را دید اما مانند جسمی که درون جعبه است و دیده نمی شود، می توان با بررسی رفتاری که از خودشان می دهد، در مورد شکل دو ویژگی های آن حدسهایی زد. جوزف تامسون دانشمند انگلیسی، دیدگاه دالتون مبنی بر کروی بودن شکل اتم را پذیرفت اما برخلاف او که اتم را مانند یک ساچمه فنری، کره ای توپر و سفت و بدون ساختار درونی تصور می کرد، تامسون درباره ساختار اتم نظر دیگری داشت:

 

چهارده سال پس از تامسون یعنی در سال 1911 میلادی ارنست رادفورد دانشمند نیوزیلندی در دوستی مدل تامسون برای اتم تردید کرد. وی پس از آزمایش های بسیار ساختار دیگری برای اتم پیشنهاد کرد و مدل تازه ای برای آن ارائه داد.

رادفورد در مدل خود بار مثبت هسته ای اتم را به ذره هایی به نام پروتون نسبت داد. بارالکتریکی پروتون به اندازه ی بار الکترون است. در حالی که اندازه گیریها نشان داده است که جرم پروتون حدود دو هزار بار بیشتر از جرم یک الکترون است.
دو سال پس از رادفورد یعنی در سال 1913 میلادی، نیلز بورد دانشمند دانمارکی، مدل اتمی رادفورد را برای توجیه برخی از ویژگیهای اتم نارسا دانست و از این رو مدل دیگری برای اتم پیشنهاد کرد.
گفتنی است مدل بور علیرغم نارسا بودن اطلاعات سودمندی درباره ساختار هر اتم در اختیار ما می گذارد.



  دیگر ذره های سازنده اتم :

جیمز چاد و یک دانشمند انگلیسی، 20 سال پس از بور کشف کرد که در هسته ی اتم علاوه بر پروتون، ذره دیگری نیز وجود دارد. او این ذره را که جرم آن تقریباً با جرم پروتون برابر است بارالکتریکی ندارد. نوترون به این ترتیب، وجود سه ذره ساختار اتم ثابت شد.

جای ذره

جرم نسبی(نسبت به جرم الکترون)

بارالکتریکی نسبی

نام ذره

درون هسته

درون هسته

اطراف هسته

1840

1840

1

1+

0

1-

پروتون

نوترون

الکترون

همان طور که می دانید 109 عنصر شناخته شده است. اتم های سازنده ی هر یک از این عنصرها، عدد اتمی ویژه خود را دارند. برای نمونه، اتم هیدروژن ساده ترین اتم شناخته شده است و تنها یک پروتون هسته ای آن را می سازد، عدد اتمی این اتم یک است. عنصر بعد از هیدروژن هلیم است. این عنصر دو پروتون و دو نوترون در هسته خود دارد. بنابراین عدد اتمی آن 2 است. اگر عنصرهای شناخته شده را به ترتیب افزایش عدد اتمی آن ها، کنار هم قرار دهیم، جدولی بدست می آید که به آن جدول تناوبی عنصرها می گویند. در این جدول برای نمایش عنصرها از نمادهای ویژه ای استفاده می کنند که نمادهای شیمیایی نامیده می شوند. عدد اتمی و عدد جرمی، دو ویژگی مهم یک اتم به شمار می اید. این دو ویژگی را بصورت عددهایی در سمت چپ نماد شیمیایی عنصر می نویسند. برای مثال (اتم هلیم، با دو پروتون (عدد اتمی :2) و دو نوترون (عدد جرمی 4=2+2) به صورت زیر نشان داده می شود:
4 ! عدد جرمی He
2 ! عدد اتمی

 

 



  نمادهای شیمیایی :

همان گونه که گفتیم به حروفی که در هر خانه ی جدول تناوبی عنصرها می بینید نماد شیمیایی می گویند. برای نمایش هر عنصر به جای نوشتن نام کامل آن از این نمادهای یک یا دو حرفی استفاده می شود.این نماد بیشتر از نام لاتین عنصرها گرفته شده اند. برای مثال، هیدروژن را با حرف H نشان می دهند. H نخستین حرف از نام لاتین این عنصر یعنی Hydrogen است. هم چنین نیتروژن را با حرف N نشان میدهند. این حرف نیز نخستین حرف از نام لاتین این عنصر یعنی Nitrogen است نام و نشانه ی شیمیایی برخی عنصرها در ص 8 کتاب وجود دارد.


همان گونه که در جدول صفحه پیش دیده می شود در نشانه ی شیمیایی دو حرفی فقط حرف نخست را بزرگ می نویسند. برای مثال عنصر کلیسیم را با نشانه Ca نشان می دهند. نخستین حروف را به شکل C نشان می دهند. نخستین حرف را به شکل C(حرف بزرگ) و دومین حرف را به صورت a(حرف کوچک) می نویسند.
اتم هایی که عدد اتمی یکسانی دارند ولی عدد جرمی آن ها با هم تفاوت می کند، در یک خانه از جدول تناوبی عنصرها قرار می گیرند. دانشمندان به چنین اتم هایی هم مکان یا ایزوتوپ می گویند. در واقع ایزوتوپ ها تنها در تعداد نوترون ها با یکدیگر تفاوت دارند و این سبب می شود که جرم ایزوتوپ ها با هم متفاوت باشد. ایزوتوپ ها یک عنصر خواص شیمیایی دارند اما به عتل تفاوت اندکی که در جرم آنها وجود دارد، در برخی از خواص فیزیکی وابسته به جرم مانند چگالی،‌تفاوت های ناچیزی با یکدیگر دارند.
  



  مقایسه کنید
جدول اتمی تامسون و مدل اتمی رادفورد چه شباهت ها و چه تفاوت هایی با یکدیگر دارند؟

شباهت ها :
‌1 – در هر دو مدل اتم کروی شکل است.
2 – در هر دو مدل الکترون دارای بار منفی است
3 – هر دو مدل اتم خنثی است و هر دو به یک اندازه بار مثبت و منفی دارند
  



  تفاوت ها:

1 - در مدل تامسون، بار مثبت خمیر کیک است. در مدل رادفورد، هسته در مرکز اتم و عمده جرم اتم را تشکیل می دهد. 
2- در مدل تامسون اتم تو پر و سفت است اما در مدل رادفورد بیشتر حجم اتم را فضای خالی تشکیل می دهد.
3 – در مدل اتمی تامسون، الکترون ها مانند کشمش درون خمیری از بار مثبت پخش شده اند. اما در مدل اتمی رادفورد، هسته ی اتم به وسیله ی الکترون ها محاصره شده است.
  



  مقایسه کنید .
مدل اتمی رادفورد با مدل اتمی بور چه شباهت ها و تفاوت هایی با یکدیگر دارند؟ شباهت ها :

1- در هر دو، هسته در مرکز قرار دارد
2 – در هر دو هسته دارای بار مثبت و الکترون دارای بار منفی است
3 – حجم هسته ی اتم در مقایسه با حجم اتم بسیار کوچک است. 

تفاوت ها : 
1- د رمدل اتمی رادفورد، هسته ی اتم به وسیله الکترون ها محاصره شده است، اما در مدل بور، الکترون ها در مدارهایی به دور هسته می چرخند. 
 



  فکر کنید :
مدل اتمی بور برای سه اتم مختلف در شکل زیر نشان داده شده است.

 




1 – تعداد الکترون ها ، پروتون ها و فوترون ها را در هر اتم مشخص کنید.

تعداد نوترون

تعداد پروتون

تعداد الکترون

نام اتم

2

2

2

سمت چپ

4

3

3

وسط

5

4

4

سمت راست

 

 



  2 – به مجموع تعداد پروتون های یک اتم، عدد اتمی آن می گویند.عدد اتمی هر اتم را مشخص کنید.

3 = تعداد پروتون = عدد اتمی (اتم سمت چپ)
3 = تعداد پروتون = عدد (اتم وسط)
4 = تعداد پروتون = عدد اتمی (اتم سمت راست)
  



  3 – کدام اتم سنگین تر است؟ چرا؟

عدد جرم اتمی سمت راست بیشتر از اتم وسط و اتم وسط بیشتر از سمت چپ است پس اتم سمت راست سنگین تر از بقیه اتم هاست. زیرا عدد جرمی آن از بقیه بیشتر است.  



  مقایسه کنید : ص 11 مدل بور در سه اتم در شکل روبه رو نشان داده شده است:

 



1 – این سه اتم چه شباهتی با یکدیگر دارند؟
عدد اتمی همه ی آنها با هم برابر است و تعداد الکترون های آنها نیز با هم برابر است. 

2 – این اتم ها چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟
عدد جرمی این سه اتم با هم متفاوت است. 

3 – هر یک از این اتم ها به چه عنصری تعلق دارند؟
هر سه این اتم ها، اتم هیدروژن هستند. 

4- عدد اتمی و عدد جرمی هر یک از آن ها را معین کنید.
عدد اتمی آن ها برابر یک است. چون هر یک فقط یک پروتون دارند. عدد جرمی اتم است سمت چپ یک ، اتم وسط دو اتم سمت راست برابر سه است.
  



  فکر کنید :
برای اکسیژن سه ایزوتوپ در طبیعت یافت می شود. جدول رو به رو این ایزوتوپ ها و فراوانی آنها را در طبیعت نشان می دهد.
1 – عددهای نوشته شده در سمت چپ – بالا و پایین نماد شیمیایی ، چه معنایی دارند؟

ایزوتوپ

o188 o178 o168

تعداد ایزوتو های موجود در میان صد هزار اتم اکسیژن

99763 37 200

 



کدام ایزوتوپ اکسیژن از همه سبک تر است؟ چرا؟
ایزوتوپ 16 از همه سبک تر است . چون عدد جرمی آن از بقیه کم تر است. 

کدام ایزوتوپ اکسیژن در طبیعت بیشتر یافت می شود؟
ایزوتوپ 16 اکسیژن در طبیعت بیشتر یافت می شود.
  

   + بحرانی و فخرایی و فرهمند ; ٩:٤٤ ‎ب.ظ ; ۱۳۸۸/٢/۱۱
comment نظرات ()

فصل 3 – سرگذشت زمین

بخش دوم ، زمین زیستگاه ما
فصل 3 – سرگذشت زمین . لایه های سنگ ها :

سنگ های رسوبی معمولاً به صورت موازی در روی هم انباشته می شوند و مانند ورق های کتابند. در یک سری لایه از جنس سنگ های رسوبی ، اصولاً لایه های زیرین قدیمی تر از لایه های بالایی هستند. اما در صورتی که سنگ ها چین خورده باشند، نمی توانیم اصل بالا را درست بدانیم و برای تعیین وضعیت گذشته های آن ها باید بدنبال شواهد دیگری بگردیم.

 



  فسیل :

برای پاسخ به این سؤال که چه جاندارانی بر روی زمین زندگی می کردند باید از فسیل ها کمک گرفت. به آثار و بقایای موجودات قدیمی که در بین برخی از مواد تشکیل دهنده ی پوسته زمین پیدا می شوند فسیل می گویند. از میان جانداران گذشته، فقط تعداد بسیار کمی به صورت فسیل درآمده اند. جاندارانی که دارای اعضای نرم و فاقد اسکلت سفت داخلی یا خارجی بوده اند، در برابر عوامل مخرب طبیعی مقاومتی نداشته و پس از مرگ در مجاورت هوا یا زیر آب تجزیه گردیده، خوراک جانداران دیگر شده و بدون آنکه از خود اثری به جای گذارند، از بین رفته اند.
در میان جانداران گذشته ی زمین آن هایی که دارای اعضای سخت مانند استخوان، دندان، صرف ، کیتین با بافت چوبی بوده اند. امکان فسیل شد نشان وجود داشته است. این جانداران باید بلافاصله پس از مرگ در محلی قرارگیرند تا در معرض تجزیه و فساد قرار نگیرند.
 



  مکان های مناسب برای فسیل شدن :

برای فسیل شدن،‌محیط های رسوبی مانند دریاها و دریاچه ها مناسب تر از سایر مناطق اند. در این مناطق رسوب گذاری شدیدتر است و بقایای جانداران بوسیله رسوبات بهتر مدفون و پوشیده ی می شود.


در خشکی ها نیز گاهی فسیل بوجود می آید ولی تعداد آن ها نسبت به فسیل هایی که در دریاها تشکیل شده اند، بسیارناچیز است. یخچال، غار، طوفان های شن و ماسه ، شیره های گیاهی، مواد نفتی و خاکسترهای آتش فشانی شرایطی بوجود می آورند که جانوران یا گیاهان قبل از فساد و تجریه همه یا قسمتی از جسد آن ها سالم بماند. 
 



  استفاده از فسیل ها :

برخی از فسیل ها که مانند زغال سنگ و نفت که به آن ها سوخت های فسیلی نیز گفته می شود و بطور مستقیم در تأمین انرژی و برخی مواد کاربرد فراوان دارند. از سایر فسیل ها نیز برای تعین محل بعضی از مواد معدنی استفاده می گردد. فسیل ها در تشخیص آب و هوای گذشته نیز قابل استفاده اند.  



  تحول در حیات :

با مطالعه در روی فسیل ها بدست آمده از میان لایه های رسوبی مختلف معلوم شده است که فسیل های موجود در لایه های قدیمی تر (زیرین) در مقایسه با آن ها که در لایه های بالایی پیدا می شوند. ساختمانی بدنی ساده تری را نشان می دهند. یعنی هرچه به زمان حاضر نزدیک می شویم. هم ساختمان بدن جانداران پیچیده تر می شود هم بر تعداد انواع آن ها اضافه می شود.
دانشمندان به همین ترتیب توانسته اند اولاً با نوع تحولات و تغییرات جانداران در گذشته آشنا شوند، ثانیاً نوعی جدول زمانی را به کمک فسیل ها تنظیم کنند که راهنمای مناسبی برای تعیین قدمت لایه های رسوبی مجهول هم هست.
ترتیب پیدایش جانداران از بی مهره ها به مهره داراین ساده و خونسرد و سپس مهره داران خونگرم، یعنی پرنده ها و پستانداران است.
گیاهان نیز در آغاز محدود به جلبک های دریایی بودند و در زمان های بعد سرخس ها و انواع مشابه پدید آمدند. پیدایش گیاهان گلدار، که انواع کامل پیچیده تر از اقاسم بی گل ها و هاگدار است. در زمان های نزدیک به زمان حال در روی زمین ظاهر شدند.


 



  تغییر گونه های جانداران :

یکی از مهم ترین کاربردهای فسیل ها پی بردن به چگونگی تغییرات شکل ظاهری و ساختمان بدنی و در نتجه بوجود آمدن انواع جدید جانداران است. امروزه بیش از 2 میلیون نوع جاندار در روی زمین زندگی می کنند. در حالی که مطالعه ی فسیل ها نشان میدهد که در ابتدا تعداد گونه های جانداران بسیار محدود و رفته رفته افزایش پیدا کرده اند.
المارک دانشمند فرانسوی‌،در قرن هجدم استفاده یا استفاده نکردن اندام ها را عامل بروز تغییر می دانست و عقیده داشت که وقتی اندامی زیاد بکار برده شود، قوی خواهد شد و برعکس اندامی که کار نکند، رشد چندانی نخواهد داشت . به عقیده لامارک صفاتی که به این ترتیب کسب می شوند. قابل به ارث رسیدن نیز خواهند بود. پس چون زرافه گردن خود را برای خوردن برگ های درختان بالا کشانده نسل به نسل بر طول گردنش اضافه شده است.
  



  چارلز داروین:

زیست شناس انگلیسی،‌در قرن نوزدهم که از اوایل زندگی به مطالعه گیاهان و جانوران علاقمند بود. در مورد چگونگی تغییر گونه ها ، نظریه ی انتخاب طبیعی خود را در کتابی به نام منشأ انواع انتشار داد.
انتخاب طبیعی به این معناست که طبیعت در هر محیط افراد سازگارتر را انتخاب می کند و آن هایی را که برای زیستن در آن محیط مناسب نیستند، از میان می برد.
ذکر انتخاب طبیعی، از آن جا در ذهن داروین ریشه گرفت که مشاهد کرد:‌تعداد اولاد جانداران، همیشه بیشتر از تعداد والدین است با وجود این جمعیت انواع بخصوص همواره ثابت می ماند. بنابراین باید همیشه تعدادی از اولاد جانداران به طریقی از بین بروند و چون بین افراد یک نوع ، تفاوت های فردی وجود دارد و همه آن ها از لحاظ سازش با محیط، مشابه نیستند. در ضمن چون غذا و جا معمولاً برای همه ی افراد وجود ندارد،‌میان آن ها رقابت در می گیرد. در این رقابت افرادی که سازش بیشتری با محیط دارند. از شانس بیشتری هم برای زنده ماندن برخوردارند و در نتیجه، در رقابت پیروز می شوند و به سن زاد و ولد می رسند و تولید مثل می کنند.


 



  دووریس :

در اوایل قرن بیستم یک دانشمند هلندی به نام دووریس نظریه ی جهش را اائه داد. دووریس معقتد بود، صفاتی بطور ناگهانی در یک فرد ظاهر می شوند و این صفات قابل انتقال به نسل های بعدی نیز هستند. جاندارانی را که در آن ها صفات جدید بوجود می آید در اصطلاح جهش یافته می نامند. صفات جدیدی که در یک جهش بوجود می آیند اغلب مضر هستند و سبب نابودی جاندار می شوند، گاهی به ندرت در یک جهش صفات مفیدی هم ظاهر می شدند. جاندارانی که در آن ها یک یا چند صفت مفید ظاهر می شود. نسبت به همنوعان خود سازگاری بیشتری با محیط پیدا می کنند و رفته رفته تعداد آن ها در محیط افزایش پیدا می کند.  



  چگونگی بروز جهش :

می دانید که صفات ارثی از طریق کروموزوم ها داخل هسته به ارث می رسند. مشاهد هی دقیق کروموزم ها هم نشان داده است که ماده ی اصلی زنده ی آن ها، مولکول های DNA است که در سلول های همه ی جانداران وجود دارد و امروزه آن ها را عوامل بوجود آورنده صفات مختلف در همه ی جانداران می شناسیم. پس اگر قرار باشد تغییر در صفات جانداران پدید آید. این تغییر (جهش) باید در ساختمان DNA اثر بگذارد.
DNA مولکولی بسیار با ثبات است و ساختمان کم تر دچار تغییر می شود عواملی که سبب بروز تغییر در ساختمان چنین مولکولی می شوند، باید بسیار قوی باشند. مواد رادیو اکتیو بعضی از ماد شیمیایی و دارویی را از جمله ی این عوامل می دانند.

 



  شواهد تغییر :

وجود شباهت های فراوان در میان جانداران حاکی از وابسته بودن آن ها به همدیگر است. البته، شباهت میان جانداران یک گروه زیادتر از شباهت میان جانداران گروههای دور از هم است. بدیهی است که ساختمان اندام های داخلی مانند دستگاههای تنفس، گردش خون، کلیدها و غیره هم در آن ها بسیار شبیه است و همگی فعالیت های حیاتی مانند تغذیه ، تنفس ،‌و غیره را به یک شکل انجام میدهند.
چنین شباهتی به ترتیب در میان افراد گروههای دیگر مهره داراین کمتر می شود. با این حال، میان این گروهها شباهت زیاد دارند. 
 



  در مجموع مشاهدات انجام شده حاکی از آنند که :

جانداران از اجداد قدیمی و مشترکی بوجود آمده اند.
تغییرات در جمعیت های جانداران پدید می آیند نه در افراد، زیرا فردیکه پس از مدت کم و بیش کوتاهی می میرد اما نسل و جمعیت باقی می ماند. زندگی از حالت ساده و ابتدایی به صورت پیچیده تری تحول یافته است.

 



  فکر کنید 
در مطالعه ی تاریخچه زمین، سنگ های رسوبی بهتر از بقیه ی اقسام سنگ ها هستند، دلیل چیست؟

سنگ های رسوبی از بسیاری جهات پرارزش اند، از جمله اینکه در آنها غالباً بقایای گیاهان و حیوانات پیدا می شود که آنها را فسیل می نامند. دانشمنان با استفاده از فسیل ها تاریخ گذشته ی زمین را معلوم می کنند. سنگ های رسوبی شواهد مربوطه به تاریخچه ی گذشته ی زمین را در بردارند و نشان می دهند که وضع دریاها و خشکی ها، رشته کوه ها و غیره در گذشته چگونه برده است.  



  فکر کنید
یک جاندار پس از مرگ باید دور از چه عواملی قرار گیرد تا همه یا قسمتی از جسد آن باقی بماند؟

این جاندار باید بلافاصله پی از مرگ، در محلی قرار گیرد تا در معرض تجزیه و فساد قرار گیرد. مثلاً اگر دارای اعضای نرم یا فاقد اسکلت سخت داخلی یا خارجی است. نباید در مجاورت هوا یا زیر آب قرار گیرد چون در این حالت تجزیه گردیده و یا خوراک جانداران دیگر می شود. در حالت کلی خشکی جای خوبی برای فسیل شدن نیست.  



  فکر کنید :‌
1 – به کمک جای پای جاندار ،‌چه اطلاعاتی درباره آن جاندار می توان کسب کرد؟

وزن ، بزرگی جثه، نوع جاندار، نوع تغذیه 

2 – وجود زغال سنگ در یک منطقه چه اطلاعاتی درباره آب و هوای گذشته ی آن جا می تواند در برداشته باشد؟ 
وجود زغال سنگدر یک منطقه نشان میدهد که شرایط آب و هوایی در آن منطقه برای پیدایش جنگل های انبوه مناسب بوده است. 

3 – آیا می توان به کمک فسیل ها مناطق مختلف دریاهای گذشته را از نظر عمق شناسایی کرد؟ 
بله زیرا در هر منطقه از دریا متناسب با .... فاصله از ساحل ، جنس رسوبات فرق می کند و از طرفی هر لایه ی فسیل های ویژه ای دارد که با فسیل های لایه های بالایی و پائینی متفاوت است. 

4 – آیا می توان به کمک فسیل ها، دریاچه آب شیرین را از دریاچه آب شور تشخیص داد؟ 
بله، برخی از فسیل های مربوط به جانوران ساکن دریاچه آب شیرین اند، پس سنگ های محتوی آثار آن ها باید در محیط آب شیرین تشکیل شده باشد. 
 



  فکر کنید :
از ترتیب پیدایش جانداران در روی زمین چگونه می توانند به قدیم یا جدید بودن لایه های رسوبی چین خورده پی ببرند؟

فسیل ها نشان دهنده ی طرز تکامل حیات در روی زمین اند، و چون جانداران ابتدایی و ساده تر در مقایسه با جانداران پیچیده و پیشرفته قدمتی زیادتر دارند، با مقایسه نوع فسیل های موجود در سنگ ها می توان ترتیب قدمت های لایه رسوبی را معلوم کرد. 

فکر کنید :
1 – نوع سازگاری هر کدام از جانداران زیر را مشخص کنید:
گاو 
مار 
کاکتوس
اردک
بوته ی کدو 

1 – گاو :
ناخن اندام های حرکتی تبدیل به سم شده است. معده چهار قسمتی است دندان های آسیا رشد بیشتری دارند.

مار :
داشتن پولک های ضخیم در سطح خارجی پوست که سبب می شود آب بدن از بین نرود و نیاز جانور به آب کم باشد.

کاکتوس : 
سطح پهنک برگ ها فوق العاده کاهش یافته و تبدیل به خار شده است و تعداد روزنه ها کم است. 

اردک : 
دستگاه گوارش دارای بخش های ویژه ای بنام چینه دان و سنگدان است

بوته کدو:
طول ریشه بدلیل نیاز زیاد گیاه به آب زیاد است و در اطراف پخش می شود. 

2 – آیا مهاجرت می تواند یکی از عوامل ایجاد تغییر در جمعیت های جانداران باشد؟ برای گفته خود دلیل بیاورید؟
مهاجرت عبارت است از جابجایی از مکانی به مکان دیگر . مهاجرت ها می توانند بر افزایش یا کاهش جمعیت ساختمان سنی جمعیت و ... اثر بگذارد به عنوان مثال وقتی روستاییان به شهرها مهاجرت می کنند چون اغلب مهاجرین .... کار و فعالیت هستند باعث افزایش جمعیت سالخوره و یا در مورد زنان در روستا می شوند. 

تفسیر کنید
این جمله را تفسیر کنید:
«جهش بوجود آورنده تغییرات در جانداران و انتخاب طبیعی گسترش دهنده ی آنها در جریان جمعیت ها ست.»
جهش سبب پیدا شدن صفات جدید می شود اما به تنهایی قادر به تغییر چهره ی جمعیت نیست زیرا میزان جهش بسیار کم است ولی انتخاب طبیعی یا انتخاب انواع جدید و حذف انواع دیگر امکان گسترش این صفت را فراهم می کند. به بیان دیگر جهش ایجاد کننده ی صفت جدید در فرد و انتخاب طبیعی افزایش دهنده ای فراوانی این صفت است.
 

   + بحرانی و فخرایی و فرهمند ; ٩:۳٩ ‎ب.ظ ; ۱۳۸۸/٢/۱۱
comment نظرات ()

فصل 4 – زمین ساخت ورقه ای

فصل 4 – زمین ساخت ورقه ای 
جابه جایی قاره ها

در سال 1912 میلادی یک دانشمند آلمانی به نام «وگنر» با شواهدی که بدست آورده بود، اظهار داشت که حدود 200 میلیون سال پیش تمام خشکی ها به هم متصل بوده و خشکی یک تکه ای را ساخته اند. این خشکی عظیم رفته رفته به دو خشکی بزرگ تقسیم شد و پس از میلیون ها سال هر یک از دو خشکی قطعه قطعه شده و قاره های امروزی را بوجود آوردند.

 


پس از مرگ وگنر، تعداد کمی از زمین شناسان نظریه ی وی را تحسین برانگیز خواندند و برای اثبات آن بدنبال شواهد بهتری بودند. در فاصله سال های 1950 تا 1968 پیشرفت شایان فناوری، امکان مطالعه زمین شناسان را بر روی قسمت های ناشناخته ی زمین، خصوصاً کف اقیانوسها فراهم آورد. در سال 1968 با توجه به مجموعه اطلاعات و شواهد بدست آمده ، نظریه وگنر مبدل به یک نظریه ی جامعتری با عنوان زمین ساخت ورقه ای شد. بر اساس این نظریه، سنگ کره ی زمین یک تکه نیست. بلکه از تعدادی ورقه های کوچک و بزرگ تشکیل شده است. برخی از این ورقه ها در زیر اقیانوس ها واقعند. برخی در زیر قاره ها و پاره ای هم ، قسمت هایی از هر دو را در بر می گیرند. همه ی ورقه ها که تا عمق حدود 20 تا 150 کیلومتری ادامه دارند، می توانندآزادانه و مستقل از هم حرکت کنند.
دانشمندان عقیده دارند که دما و فشار در زیر سنگ کره به اندازه ای است که سنگ ها حالتی شکل پذیرو خمیر مانند دارند. دما در همه ی قسمتهای این بخش خمیری یکسان نیست. قسمت های زیرین دمای بیشتر و قسمت هایی رویی دمای کمتری دارد. این اختلاف دما سبب می شود که قسمت های زیرین چگالی کمتری نسبت به قسمتهای رویی داشته باشد. اختلاف چگالی در قسمت های خمیری گوشته سبب برقراری جریان جابه جایی (همرفتی) بسیار کندی می شود( حدود چند سانتی متر در سال) یعنی مواد سازنده نرم کره به آرامی بالا می آیند، سپس به طرفین ... و انجام به سمت پایین کشیده می شوند. وقتی در نرم کره چنین جریانی بوجود می آید. ورقه های سنگ کره بر روی آن می خزند و همراه آن جابه جا می شوند.


در این حالت ورقه های سنگ کره د رمحلی که جریان رو به بالا باشد از هم دور می شوند و سپس به زیر ورقه ی مقابل فرو می روند.



  پدیده های حاصل از حرکت ورقه ها:

ورقه ها به سه شکل مختلف می توانند نسبت به هم جابه جا شوند

1 – ورقه های دور شونده :
بیشتر محل هایی که ورقه ها از هم دور می شوند، در اقیانوس ها قرار دارند . در این مناطق ،‌مواد مذاب از شکاف موجود در بین دو ورقه خارج شده و درهمان سخت می شوند و پوسته جدیدی را بوجود می آورند. از این رو، هر ساله چند سانتی متر بر وسعت اقیانوس ها افزوده می شود، خروج مواد مذاب در این مناطق سبب بوجود آمدن رشته کوههایی در میان اقیانوس ها می شود. این رشته کوهها زنجیره ی پیوسته ای را می سازند به طول آن در مجموع بیش از 60000 کیلومتر است. رشته کوههای میان اقیانوسی، محل وقوع تعدادی از زمین لرزه ها و آتش فشان هاست.
  



  ورقه های نزدیک شوند :

 

2 – چون ورقه های نزدیک شونده خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مختلفی دارند . پدیده های حاصل به یکی از صورت های زیر خواهد بود.

الف – برخورد ورقه های اقیانوسی با ورقه قاره ای :
در این محل ها ورقه ی اقیانوسی به زیر ورقه ی قاره ای کشیده می شود و با خم شدن لبه ی ورقه ها، گودال عمیق اقیانوسی به موازات قاره و در داخل اقیانوس بوجود می آید. ورقه های ایقانوسی به همراه خود تعدادی از رسوبات دریایی را به پائین می کشاند. وقتی این مواد به عمق حدود 100 متر می رسند، ذوب می شوند و از شکاف های ورقه ای قاره ای ،‌خود را به بالا می کشند و سبب بوجود آمدن کوههای آتش فشانی بر روی قاره ها می شوند. گودال های عمیق در اطراف آن، محل وقوع زلزله های شدید است. 

ب – برخورد ورقه های اقیانوسی :
در این محل ها، یکی از ورقه ها به زیر دیگری فرو می رود و با خم شدن لبه ورقه ها، گودال عمیق اقیانوسی بوجود می آید. ورقه ی فرو رانده شده مانند حالت قبل ذوب می شود و مواد مذاب حاصل از آن، این بار از بستردریا خارج می گردد. با ادامه فعالیت این آتش فشان ها، جزایری سر از آب بیرون می آورند که به مجموعه ی آن ها جزایر اقیانوسی گفته می شود. اطراف این گودال ها محل وقوع تعداد دیگری از زلزله های شدید است.

پ – برخورد دو ورقه ای قاره ای :
در این محل ها، ورقه ای به زیر ورقه دیگر فرو نمی رود، زیرا جرم هر دو کم و مساوی است نتیجه چنین برخوردی،‌ایجاد کوه و زلزله های شدید است.
  



  ورقه هایی که در کنار هم می لغزند:

در این محل ها نه پوسته ی جدیدی بوجود می آید و نه ورقه ای تخریب می شود. بلکه فقط ورقه ا از کنار هم عبور می کنند، در بیشتر مواقع ممکن است این جا به جایی برای مدتی صورت نگیرد و انرژی ذخیره گردد و به هنگام آزاد شدن انرژی ، حرکت ناگهانی ورقه ها سبب زلزله های شدیدی شود.

2 –  



  فکر کنید 
در محل ورقه های دورشونده،‌مرتباً سنگ کره ی جدید تشکیل می شود، در این صورت آیا وسعت زمین هم اکنون در حال افزایش است؟

اگر پدیده جبرانی وجود نداشته باشد، باید بر وسعت زمین همچنان افزوده شود، اما سطح زمین مقداری ثابت است یعنی در مناطقی مانند محل برخورد ورقه های نزدیک شوند، قسمتی از سنگ کره از بین می رود.  



  فکر کنید 
1 – گفته می شود هر چقدر تعداد زلزله های کوچک در یک منطقه بیشتر باشد ،بهتر است به نظر شما دلیل چیست؟

به همراه وقوع هر زلزله هر چند کوچک مقداری از انرژی ذخیره شده آزاد می شود و درنتیجه از احتمال وقوع زلزله شدید – که با آزاد شدن انرژی زیادی همراه است کاسته می گردد.  



  2 – کدام پدیده ی زمین شناسی در تمام حاشیه های ورقه های سازنده سنگ کره زمین بوجود می آید؟

زلزله ، تقریباً تمامی زمین لرزه های دنیا در حاشیه ی ورقه های سازنده سنگ کره زمین بوجود می آیند.  



  سؤال از متن فصل 4 :
1 – حرکت ورقه ها نسبت به هم سه شکل مختلف می تواند صورت بگیرد . این سه شکل کدامند؟

1) دو ورقه از هم دور می شوند . 
2) دو ورقه با یکدیگر برخورد می کنند
3) دو ورقه در کنار هم می لغزند
  



  2 – چگونگی دور شدن تدریجی دو ورقه از یکدیگر را توضیح دهید.

مواد مذاب از شکاف موجود در بین ورقه خارج شده و در همان جا سخت می شوند و پوسته ی جدیدی را بوجود می آورند.  



  3 – پدیده های حاصل از برخورد دو ورقه اقیانوسی با ورقه قاره ای را نام ببرید.

1 ) گودال عمیق اقیانوسی 
2) کوه های آتش فسانی 
 



  4 – چرا در محل ورقه هایی که در کنار هم می لغزند، زلزله های شدیدی رخ می دهد؟

در این محل ها فقط ورقه ها از کنار هم عبور می کنند. در بیشتر مواقع ممکن است این جا به جایی برای مدتی صورت نگیرد و انرژی ذخیره گردد و به هنگام آزاد شدن انرژی، حرکت ناگهانی ورقه ها سبب زلزله های شدید می شود.  



  5 – نتیجه برخورد دو ورقه ی قاره ای چیست؟

در این محل ها، رقه ای به زیر ورقه ی دیگر نمی رود. زیرا جرم هر دو، کم و مساوی است . نتیجه ی چنین برخوردی ایجاد کوه و زلزله های شدید است.  

   + بحرانی و فخرایی و فرهمند ; ٩:۳۸ ‎ب.ظ ; ۱۳۸۸/٢/۱۱
comment نظرات ()

فصل 5 – فراتر از زمین

فصل 5 – فراتر از زمین 
‌منظومه شمسی

حدود 10 میلیارد سال پیش ، در قسمتی از فضا یک توده عظیم ابر مانند بوجود آمد که 80 درصد آن هیدروژن، 15 درصد آن هلیم و 5 درصد بقیه بیشتر شامل گازهایی چون اکسیژن، نیتروژن ،‌کربن و مواد سنگین تری چون سیلسیم ، آلومینیوم ، آهن و منیزیم و کلسیم بود. این توده ی عظیم در حدود 5 میلیارد سال پیش تحت تأثیر نیروی گرانشی شروع به متراکم شده و چرخیدن کرد. و پس از مدتی به شکل دو بشقاب که از لبه روی هم قرار گرفته باشند درآمد . بعد از مدتی بیشتر گازها در وسط این شکل جای گرفتند و خورشید را تشکیل دادند و مواد سنگین تر ، سیاراتی چون عطارد، زهره، زمین و مریخ را بوجود آوردند.
بقیه ی مواد نیز که هم مواد سنگین و همه مواد گازی داشتند سیارات دیگر یعنی مشتری ، زحل اورانوس و نپتون را بوجود آوردند. از این جهت سیارات منظومه ی شمسی را به دو گروه زمین مانند (سیارات داخلی) و مشتری مانند (سیارات خارجی) تقسیم می کنند. در این تقسیم بندی نهمین سیاره یعنی پلوتو جایی ندارد. سیارات داخلی بیشتر از سنگ و فلز ساخته شده اند و نسبت به سیارات خارجی اندازه های کوچکی دارند ولی سیارات خارجی اندازه های بزرگی دارند و بیشتر از مواد مایع و گازند.

 



  خورشید :

خورشید ستاره ای است که 73 درصد حجم آن را هیدروژن و 25 درصد را هلیوم تشکیل داده است . قطر خورشید حدود 4/1 میلیون کیلومتر، (110 برابر قطر زمین) است. خورشید چنان داغ است که گازهای تشکیل دهنده ی آن به حالت درخشان درآمده اند. نوری هم که از آن به اطراف پخش می شود. به همین علت است در سطح خورشید ، قسمت ها سردتری هم وجود دارد که تیره رنگند و به نام لکه های خورشیدی معروفند. دوام لکه های بین روز تا چند ماه است. منشأ گرمای خورشید واکنش های هسته ای است. در این واکنش ها هیدروژن به هلیوم تبدیل می شود و گرمای فراوانی را حاصل می آورد.

 



  اجزای دیگر منظومه شمسی : سیارک ها :

اندازه گیری ها بخوبی نشان میدهد که فاصله ی بین سیاره مریخ و سیاره مشتری بسیار زیاد است. هم چنین بررسیها نشان داده است که در فاصله ی بین این دو سیاره، قطعات سنگی و فلزی بسیاری، که قطر آن ها از چند سانتی متر تا صدها کیلومتر متفاوت است و به آن ها سیارک می گویند. در روی یک مدار و در جهت حرکت سایر سیارات، به دور خورشید می گردند.

 



  شهاب

همه روز زمین توسط هزاره قطعه سنگ آسمانی بمباران می شود. این قطعات هنگام ورود به اتمسفر بر اثر اصطکاک با هوا، داغ و تبخیر می شوند. در صورتی که هم این سنگ ها بزرگ باشند می سوزند. و نوری ایجاد می کنند که از زمین قابل مشاهده است. به این نورها شهاب و به قطعه سنگ های بزرگی که از اتمسفر هم می گذرند و روی زمین می افتند شهابسنگ می گویند.  



  دنباله دارها :

این اجرام از جنس غبار و یخ اند و تا حدی به «گلوله ی برگ گل آلود» شباهت دارند بعضی از دنباله دارها که به زمین نزدیک می شوند می توان با چشم هم دید. اما بیشتر آن ها را باید با تلسکوپ ببینیم.
وقتی دنباله دارها به خورشید نزدیک می شوند یخ آنها بخار می شود و دم درازی به طول هزارها کیلومتر می سازد. دم همیشه دو جهت مخالف خورشید قرار می گیرد.

 



  قمرها :

از اجزای دیگر منظومه شمسی قمرها هستند که بدور سیارات می چرخند. به جز عطارد و زهره، بقیه سیارات منظومه شمسی حداقل یک قمر دارند. بزرگی بعضی از قمرها به بزرگی سیاره ای مانند عطارد است . کره ی ماه قمر کروی زمین است. سنگ هایی که فضانوردان از ماه به زمین آورده اند نشان میدهد که مواد سازنده این قمر مانند مواد سازنده زمین و سیارک هاست.  



  ستارگان : نور :

فاصله ی یک ستاره از زمین و جرم ستاره بر مقدار نور آن تأثیر دارند. پس وقتی ستاره ای پر نورتر از ستاره دیگر به نظر می رسد، معنایش آن است که یا جرم بیشتری دارد یا فاصله کمتری با زمین دارد.  



  دما :

ستاره های با وجود آنکه بصورت نقاط نورانی به چشم می آیند، در مقابل تلسکوپ قوی ، به رنگ های آبی مایل به قرمز دیده می شوند. اختر شناسان از روی رنگ هر ستاره مقدار دمای سطحی آن را تعیین می کنند. ستاره زرد رنگی مانند خورشید نسبتاً داغ محسوب می شوند و دمای سطحی آن را حدود 6000 درجه می دانند. ستاره ی قرمز سردتر است. در عوض ستاره ای آبی بسیار داغند.  



  ترکیب :

تجزیه نور ستاره، اطلاعاتی را در مورد ترکیب آن در اختیار می گذارد. برای اینکار از دستگاهی بنام طیف نگار استفاده می کنند. در طیف ستاره ها، نوارهای رنگی هم وجود دارد. وجود این نوارها نشان می دهد که بعضی از طول موج های نور محو شده، یا آن که توسط گازهای موجود دراتمسفر ستاره جذب شده اند.

 



  بزرگی :

بزرگی ستارگان بسیار متفاوت است کوچکترین آنها کمی از زمین بزرگ تر است. بزرگترین ستاره ی شناخته شده قطری حدود 2300 برابر قطر خورشید دارد.  



  فاصله :

تعیین فاصله ی ستاره ها از زمین ، یکی از مشکلات بزرگ اخترشناسان است. یک روش مرسوم جهت تعیین اندازه فاصله ی ستارگان، مثلث بندی است.  



  صورت های فلکی :

اجداد ما بر اساس تصورات خود ستارگانی را که در نزدیکی هم در آسمان می دیدند، در گروههای خاصی قرار می دادند و شکل های ویژه ای را هم برای آنها در نظر گرفتند. به این مجموعه ستارگان نام عمومی صورت فلکی داده شده است. معروف ترین صورت فلکی دب اکبر است. امروزه 88 صورت فلکی در آسمان مشخص شده است.

 



  تفسیر کنید.
با مشاهده طیف ترکیب های احتمالی ستاره های 1،2،3، را تعیین کنید. 
در ترکیب خورشید چه عناصری وجود دارد؟ در کدام ستاره کلسیم و در کدامیک سدیم یافت می شود؟ ترکیب کدام ستاره به ترکیب خورشید بیشتر است؟

 

ترکیب احتمالی ستاره 1 : هیدروژن ،کلسیم
ترکیب احتمالی ستاره 2 : هیدروژن ،‌هلیوم
ترکیب احتمالی ستاره 3 : جیوه، هیدروژن ، کلسیم ،‌هلیوم‌ و سدیم
در ترکیب خورشید عناصر هیدروژن :‌هلیوم و سدیم یافت می شود
در ستاره ی 1 کلسیم و در ستاره 3 سدیم یافت می شود
ترکیب ستاره 2 به خورشید شبیه تر است. 
 



  سؤال از متن فصل 5 :
1 – اصطلاح منظومه شمسی را تعریف کنید.

به خورشید همه ی اجزایی که به دور آن می چرخند. منظومه شمسی می گویند.  



  2 – چه تفاوت هایی میان سیارات داخلی و خارجی وجود دارد؟

سیارات داخلی بیشتر از سنگ و فلز ساخته شده اند ولی سیارات خارجی بیشتر از مواد مایع و گازند . همچنین سیارات داخلی نسبت به سیارات خارجی اندازه های کوچکی دارند. 

3 – منشأ گرمای خورشید چیست ؟
منشأ گرمای خورشید، واکنش های هسته ای است. در این واکنش ها،‌هیدروژن به هلیوم تبدیل می شود و گرمای فراوانی را حاصل می آورد. 

4 – جنس دنباله دارها از چیست؟ چگونگی تشکیل دم در دنباله دارها را توضیح دهید. 
این اجرام از جنس غبار و یخند، وقتی دنبال دارها به خورشید نزدیک شوند، یخ آنها بخار بخار می شود و دم درازی به طول هزارها کیلومتر می سازد. 

5 – چرا بعضی از ستارگان پرنورتر از بقیه به نظر می رسند؟
وقتی ستاره ای پرنور تر از ستاره ای دیگر به نظر می رسد، یا بزرگ تر از آن است. با فاصله کمتری با زمین دارد. 

6 – چگونه با استفاده از طیف جذبی ستاره می توان درباره ترکیب اتمسفر آن قضاوت کرد؟
هر عنصر دارای نوارهای تیره ی مخصوص به خود است. با استفاده از این ویژگی می توان درباره ترکیب اتمسفرآن ستاره قضاوت کرد. 

7 – منظور از صورت فلکی چیست؟ معروف ترین صورت فلکی کدام است؟
به مجموعه ای از ستارگان که شکل های ویژه ای برای آنها در نظر گرفته می شود صورت فلکی می گویند. معروف ترین صورت فلکی دب اکبر است.
  

   + بحرانی و فخرایی و فرهمند ; ٩:۳٤ ‎ب.ظ ; ۱۳۸۸/٢/۱۱
comment نظرات ()

بخش سوم انرژی ،‌زندگی

بخش سوم 
انرژی ،‌زندگی

در علم فیزیک کار دقیقاً همان معنایی را که روزانه از آن استفاده می کنیم ندارد. مثلاً گاهی می گوئیم هیچ کاری انجام نشده است. در حالیکه از نظر فیزیکی کار انجام شده است و بر عکس گاهی از نظر فیزیکی کاری انجام نشده است. میدانید وقتی به یک جسم ساکن نیرو وارد شود، ممکن است جسم در جهتی که نیر بر آن وارد می شود به حرکت درآید. در این صورت می گوئیم نیرو روی جسم کار انجام داده است.


البته فقط در هنگام به حرکت درآوردن اجسام ساکن کار انجام نمی شود. بلکه اگر نیرویی بر یک جسم متحرک نیز وارد شود، ممکن است سرعت یا جهت حرکت جسم،‌در جهت وارد شدن نیرو تغییر کند. در چنین حالتی هم کار انجام می شود،‌گاهی بر یک جسم نیرو وارد می شود ولی چون جسم به حرکت در نمی آید، در واقع کاری انجام نشده است.


برای مثال وقتی یک وزنه بردار،‌وزنه ای را از روی زمین بلند می کند و به بالای سرش می برد، کار انجام می دهد اما زمانی که وزنه را بالای سر خود نگه می دارد، دیگر از نظر فیزیکی کاری انجام نداده است. ممکن است تصور کنید که در این حالت وزنه بردار انرژی مصرف می کند و در نتیجه، به سرعت خسته می شود، بله این امر کاملاً درست است اما باید توجه داشت که در این حالت ،‌انرژی وزنه بردار صرف فعالیت های داخلی بدن او می شود ولی بر روی ج سم کاری انجام نمی شود. زیرا جسم در این حالت ساکن است و هیچ گونه حرکتی ندارد. وقتی برای بلند کردن یک وزنه یا نگهداشتن آن تلاش می کنید، ماهیچه های شما مرتباً برا ثر پیام های عصبی که از مغز دریافت می کند منقبض می شود. در ماهیچه ها با هر بار انقباض،‌تعداد بسیار کمی کار انجام می شود. در طول چند ثانیه، تعداد انقباض ها به هزاران بار می رسد و در نتیجه در مجموعه تعداد بسیار زیادی کار انجام می شود.


هم چنین گاهی نیرویی بر یک جسم وارد می شود اما جسم در جهت وارد شدن نیرو حرکت نمی کند، مثلآً فردی را در نظر بگیرید که جعبه چوبی سنگینی را در دست دارد و آن را در جهت افقی حرکت می دهد. در این حالت فرد دو نیرو بر جسم اثر می کند، یک نیرو درست برابر با نیروی وزن جسم اما در جهت بالا (خلاف جهت گرانش) به منظور نگهداشتن جسم و جلوگیری از افتادن آن بر روی زمین و نیروی دیگری بصورت افقی بهمنظور به حرکت درآوردن جسم به طرف جلو.
نیروی اول کار انجام نمیدهد چون در جهت وارد شدن آن، جسم جابه جا نمی شود، اما نیروی دوم یعنی نیرویی که از سوی فرد برای به حرکت درآوردن جسم به طرف جلو وارد می شود، کار انجام می دهد.



  محاسبه اندازه گیری کار :

برای محاسبه مقدار کار انجام شده می توان از معادله ی زیر استفاده کرد:
جابجایی × نیرو = کار
این معادله نشان میدهد که مقدار کار انجام شده روی یک جسم به میزان نیرویی که بر جسم وارد می شود و کار انجام می دهد و نیز اندازه ی جابجایی جسم بستگی دارد و هر چه این دو بیشتر باشند، مقدار کار انجام شده نیز بیشتر است.
در این معادله، نیرو بر حسب نیوت ن(N) جابجایی بر حسب متر (M) و مقدار کار بر حسب ژول (J) است.
به خاطر داشته باشید که وزن هر جسم بر روی زمین، نیروی گرانشی است که از طرف زمین بر آن جسم وارد می شود و از نظر عددی،‌تقریباً مساوی با ده برابر جرم آن جسم بر حسب کیلوگرم است یعنی :
10× جرم جسم بر حسب کیلوگرم = وزن جسم بر حسب نیوتون
  



  کار و انرژی :

از سالهای قبل ب انرژیهای گوناگون هم چون انرژی پتانسیل ، جنبشی، الکتریکی تابشی، مکانیکی، صوتی، گرمایی، شیمیایی و هسته ای آشنا شوید. هم چنین دانستید که برای اندازه گیری انرژی از یکای ژول، استفاده می شود. مثلاً اگر جسمی به وزن یک نیوتون در فاصله ی متری سطح مین قرار داشته باشد. مقدار انرژی پتانسیل گرانشی آن نسبت به سطح زمین برابر با یک ژول است.
انرژی و کار به یکدیگر کاملاً مربوطند. بطوریکه می توان گفت: هر گاه کاری انجام شود ممکن است حالت های زیر برای انرژی پیش آید: 
1- هنگام انجام کار،‌انرژی از صورتی یا نوعی به صورت یا نوع دیگر تبدیل می شود.


2 – هنگام انجام کار، انرژی از یک جسم به جسم دیگر انتقال یابد


در فیزیک انرژی چنین تعریف می شود: انرژی توانایی انجام کار است. طبق این تعریف اگر جسمی انرژی داشته باشد، می تواند کار انجام دهد. البته گاهی یافتن راهی برای عملی ساختن این امر مشکل است. یعنی بعضی اوقات ممکن است جسمی انرژیداتشه باشد اما آزاد سازی انرژی آن و به حرکت درآوردن اجسام بوسیله ی آن کار آسانی نباشد، مثلاً در هسته ی اتم ها انرژی فراوانی ذخیره شده است اما آزادسازی این انرژی و انجام کار به وسیله آن نیازمند فناوری در سطح بالاست. همانطور که گفته شد کار و انرژی ارتباط بسیار نزدیکی با هم دارند. بطوری که می توان گفت هر کاری که انجام می شود حتماً انجام کار باتبدیل انرژی همراه است و با انرژی از جسمی به جسم دیگر انتقال یافته است. هم چنین هر گاه جسمی دارای انرژی باشد می توان در صورت ایجاد شرایط مناسب به کمک آن انرژی جسمی را به حرکت درآورد. 
 



  توان، سرعت انجام کار:

هنگام بالا دویدن از پله ها، درست به اندازه ی بالارفتن آهسته و قدم به قدم کار انجام می شود. هم چنین کار انجام شده به وسیله دو دونده ی دوی صدمتر تقریباً با هم برابراست در حالیکه فقط یکی از آن ها به عنوان برنده اعلام می شود. در زندگی ما مدت زمان که طول می کشد تا کاری معین انجام شود یکی از عوامل مهم در انجام آن کار به شمار می آید. ما این عامل را در فیزیک با نام توان می شناسیم . توان به معنی سرعت انجام کار است. به عبارت دیگر توان نشان دهنده ی میزان کار انجم شده در واحد زمان است. سرعت انجام کار به وسیله دونده ای که مسیر مسابقه را زودتر طی می کند بیشتر است. به عبارت دیگر توان این دونده از دونده ی دیگربیشتر است.
برای محاسبه توان از معدله زیر که به آن معادله توان می گوئیم، استفاده کنیم.

 مقدار کار انجام شده

توان=

 زمان انجام کار
در این معادله مقدار کار انجام شده بر حسب ژول (J) مقدار زمان انجام کار بر حسب ثانیه (S) و توان بر حسب وات (W) است.
یک وات توان ماشینی است که در مدت یک ثانیه یک ژول کار انجام میدهد. مفهوم توان هم برای نشان دادن سرعت انجام کار توسط یک فرد یا یک ماشین و هم برای مشخص کردن سرعت تولید یا مصرف انرژی بوسیله دستگاهها استفاده می شود. مثلاً وقتی گوئیم توان یک لامپ برقی 100 وات است یعنی در هر ثانیه 100 ژول انرژی الکتریکی توسط این لامپ مصرف و مطابق قانون پایستگی انرژی 100 ژول انرژی گرمایی و تابشی (نور) به وسیله آن تولید می شود.

 


شاید تصور کنید که استفاده از جک برای بلند کردن اتومبیل سبب می شود که ما کار کم تری برای بلند کردن آن انجام دهیم اما هرگز چنین نیست . طبق معادله کار ، برای بلند کردن اتومبیل، باید مقدار معین کار انجام می شود و این مقدار با به کارگیری جک کاهش پیدا نمی کند. جک تنها کار را آسانتر می کند. جک به شما کمک می کند تا با نیرویی در حدود 100 نیوتون اتومبیل را بلند کنید.به وسایلی که در انجام کارها به ما کمک می کنند تا کارها آسانتر انجام شود ماشین گفته می شود مانند جک اتومبیل. ماشین ها به صورت های گوناگون در انجام کارها به ما کمک می کنند. یکی از راه های کمک ماشین ها به ما ،تغییر محل وارد شدن نیرو به جسم و گاهی نیز تغییر جهت نیرو است.
هم چنین ماشین ها گاهی با افزایش مقدار نیرو به ما کمک می کنند که کارهایی را که نمی توانیم انجام دهیم یا انجام آنها ممکن است سخت باشد به آسانی انجام دهیم. گاهی هم با افزایش مسافت اثر نیرو بر جسم و افزایش سرعت انجام کارماشین ها به ما کمک می کنند.
بعضی دیگر از ماشین ها به جای افزایش نیرو. مسافتی را که نیرو بر آن اثر می کند افزایش می دهند.
  



  مزیت مکانیکی یک ماشین :

ماشین ها می توانند مقدار نیرویی که به آن ها وارد می شود. افزایش یا کاهش دهنده مزیت مکانیکی یک ماشین نسبت بین نیرویی که ماشین به جسم وارد می کند نیرویی که به ماشین وارد می شود را نشان می دهد. مزیت مکانیکی یک ماشین از طریق معادله ی زیر بدست می آید:

نیرویی که ماشین به جس وارد می کند (نیروی مقاوم)

مزیت مکانیکی=

نیرویی که ما به ماشین وارد می کنیم (نیروی محرک)

 

مزیت مکانیکی نشان می دهد که ماشین، نیروی وارده را چند برابر می کند.  



  کار داده شده و کار گرفته شده از ماشین :

 

همان طور که مشاهده می شود وقتی که شخص جعبه را مستقیماًاز روی زمین به داخل کامیون منتقل می کند نیروی بیشتری را بکار می برد اما مقدار جابجایی بار کم تراست. در نتیجه مقدار کار با حالتی که فرد با استفاده از نیروی کم تر، همراه با جابه جایی بیشتر بار را به داخل کامیون می برد. در مقایسه با حالت قبل – برابر است . یعنی مقدار کلی کار انجام شده در هر دو حالت مساوی است و می توان نتیه گرفت که ماشین (سطح شیبدار) در مقدار کار انجام شده ، کاهش ایجاد نمی کند، بلکه فقط انجام کار را آسان تر می نماید.
مطابق قانون «پایستگی انرژی» هنگام تبدیل شدن از یک صورت به صورت دیگر یا انتقال از یک جسم به جسم دیگر خلق و نابود نمی شود، بنابراین مقدار انرژی داده شده به یک ماشین نیز همیشه بامقدار انرژی که از ماشین گرفته می شود برابراست.
(انرژی گرفته شده از ماشین = انرژی داده شده به ماشین)
البته معمولاً مقداری از انرژی داده شده به ماشین ، صرف انجام کار مورد نظر می شود که به آن کار مفید می گوئیم. بقیه آن به صورت های مختلف مثلاً به صورت گرمای ناشی از اصطکاک هدر می رود. به این مقدار از انرژی به هدر رفته، انرژی تلف شده گفته می شود.
در هر وسیله میتوان نسبت کار مفید به کل انرژی داده شده به دستگاه را به عنوان یک عامل مهم در کیفیت آن وسیله در نظر گرفت این نسبت بازده نام دارد. به معادله ی زیر توجه کنید:

انرژی یا کار مفید گرفته شده از وسیله

بازده ماشین =

کل انرژی داده شده بوسیله
 


  ماشین های ساده :

گروهی از ماشین ها که پایه و اساس ساخت ماشین های دیگر را تشکیل می دهند. ماشین ساده نامیده می شوند. می توان گفت ماشین های دیگر حالت تغییر شکل یافته ماشین ساده یا ترکیبی از چند ماشین ساده با یکدیگر هستند.


 



  اهرم :

برای درک چگونگی کار با اهرم، یک الاکلنگ را در نظر بگیرید. وقتی به یک طرف آلاکلنگ نیرویی به سمت پائین وارد شود. آن سمت به طرف پائین وسعت مقابل به طرف بالا حرکت می کند. یعنی میله ی الا آکلنگ به عنوان یک اهرم عمل می کند.
در هر اهرم یک تکیه گاه یک بازوی محرک و یک بازوی مقاوم وجود دارد. اهرم ها را می توان بر حسب قرارگرفتن حمل تکیه گاه، نیروی محرک و نیروی مقاوم به شکل های زیر در نظر گرفت. 
مزیت مکانیکی اهرم همچون هر ماشین دیگری از معامله ی مزیت مکانیکی بدست می آید. البته در صورتیکه از اصطکاک صرف نظر کنیم مزیت الکتریکی اهرم را از معادله زیر نیز می توان محاسبه کرد :

طول بازوی محرک

مزیت مکانیکی اهرم =

طول بازوی مقاوم

 

 



  قرقره :

قرقره یکی دیگر از ماشین های ساده است. هر قرقره محوری دارد که حول آن می تواند ازادانه بچرخد.

 



  چرخ و محور:

چرخ و محور چرخی است که به مرکز آن یک میله وصل شده است. با چرخاندن چرخ میله نیز می چرخد.


در چرخ و محور معمولاً نیروی محرک را به چرخ و نیروی مقاوم را به محور وارد می کند. اما برعکس این حالت نیز امکان پذیراست. برای اینکه افزایش یا کاهش نیرو را در این دو حالت احساس کنید، آزمایش ص 72 را انجام دهید.
در چرخ و محور بین شعاع (قطر) چرخ و شعاع (قطر) محوری نیروهایی که به چرخ و محور وارد می شود. رابطه ی زیر برقراراست:

نیرویی که بر محور وارد می شود = شعاع (قطر) چرخ
یرویی که بر چرخ وارد می شود شعاع (قطر) محور
 


  سطح شیبدار :

سطح شیبدار هم نوعی ماشین ساده است و سبب می شود که بتوانیم به کمک یک نیروی کم اما در مسافتی طولانی جسمی را به سمت بالا حرکت دهیم. در حالیکه ممکن است جابه جا کردن این جسم بطور مستقیم از سطح زمین بر روی سطح بالایی، در حد نیروی ما نباشد.


 



  گره و پیچ:

گره و پیچ نیز جزء ماشین های ساده هستند و می توان آن ها را نوع سطح شیبدار به حساب آورد. چاقوی معمولی یک گره به حساب می آید. تیغه های قیچی نیز گره هستند. در واقع گره یک سطح شیبدار متحرک است. پیچ نیز سطح شیبداری است که بدور یک میله پیچیده شده است. از ترکیب پیچ گره، متد بوجود می آید.


 



  بحث کنید .
در کدامیک از موارد زیر کار انجام می شود؟ چرا؟
شخص از نردبان بالا می رود؟

بله، زیرا وقتی شخص از نردبان بالا می رود در جهت نیرو حرکت می کند، در این صورت کار انجام می شود. 

شخص روی صندلی می نشیند. 
خیر، زیرا شخص ساکن است و حرکت نمی کند، پس کاری انجام نمی شود. 

جرثقیل باری را به درون کامیون منتقل می کند.
بله. زیرا جرثقیل، به بار نیرویی را به بالا وارد می کند و بار به طرف بالا حرکت می کند و چون جسم در جهتی که نیرو به آن وارد می شود به حرکت در می آید ، در این صورت کار انجام می شود. 

قطعه ای آهن به وسیله اره به دو قسمت تقسیم می شود.
خیر زرا وقتی قطعه ی آهن به دو قسمت تقسیم می شود ساکن است و حرکت نمی کند پس کاری انجام نمی شود.
  



  تفسیر کنید
با توجه به دو عبارت زیر مشخص کنید که مقدار کار انجام شده به چه عواملی بستگی دارد؟
1- وقتی یک وزنه بردار، وزنه ی 1500 نیوتونی (حدوداً 150 کیلوگرمی) را بلند می کند، نسبت به هنگامی که وزنه 1200 نیوتونی را به بالای سر می برد، کار بیشتری انجام می دهد.
2- وزنه برداربرای بلند کردن وزنه تا بالای سر نسبت به بلند کردن آن تا مقابل سینه خود، باید کار بیشتری انجام دهد.

از دو عبارت فوق دو نتیجه را می توان گرفت.
الف) مقدار کار انجام شده روی یک جسم به میزان نیرویی که بر جسم وارد می شود بستگی دارد.
ب) مقدار کارانجام شده روی یک جسم به اندازه جابه جایی جسم بستگی دارد. 
 



  فکر کنید :
آیا می دانید از یکسان بودن یکای اندازه گیری کار (ژول) چه نتیجه ای می توان گرفت؟

نتیجه می گیریم که کار شکلی از انرژی است و می توان گفت انرژی توانایی انجام کار است. 

جمع آوری اطلاعات
توان مصرفی بیشتر وسیله های برقی چگونه مشخص می شود؟
توان مصرفی آن ها بر حسب وات روی بدنه ی آنها نوشته شده است. 

آیا همه وسایل برقی مشابه، مثلاً همه ی یخچال ها مصرف برق مشابهی دارند؟
خیر، زیرا ظرفیت مصرف انرژی آن ها بر حسب کاری که انجام می دهند متفاوت است. 

به نظر شما هنگام خرید وسیله های برقی به چه نکاتی باید توجه کرد؟ چرا؟
هنگام خرید وسیله های برقی باید به توان مصرفی دستگاه و حجم کاری آن توجه کرد. چون توان مصرفی ، میزان انرژی مصرفی دستگاه رادر هر ثانیه نشان می دهد. 

فکر کنید :
برای آسان ترکردن کارهای زیر از چه وسیله هایی استفاده می کنید.
بلند کردن ماشین برای تعویض چرخ : جک
بریدن درخت : اره
بستن پیچ یا باز کردن آن آچار پیچ گوشتی
بازکردن در بطری نوشابه : در باز کن


فکر کنید :‌
تعدادی ماشین را نام ببرید و بگوئید هر کدام به چه طریق به ما کمک می کنند؟
دوچرخه با افزایش مسافت اثر نیرو به ما کمک می کند. اهرم با افزایش مقدار نیروی در بلند کردن اجسام به ما کمک می کند. استفاده از قرقره برای بالابردن مصالح ساختمانی با تغییر جهت دادن نیروی وارد بر طناب به ما کمک می کند. 

فکر کنید
چگونه می توان بازده یک ماشین را به عنوان یک ملاک برای کیفیت عملکرد آن را در نظر گرفت ؟
با توجه به اینکه بازده ماشین نسبت به کار مفید به کل انرژی داده شده به ماشین است . پس هر چه بازده یک ماشین بالاتر باشد. کیفیت عملکرد آن بهتراست، زیرا به ازاء انرژی معینی کار مفید بیشتری انجام می دهد. 

فکر کنید 
همیشه مزیت مکانیکی اهرم نوع دوم بیشتر از یک و مزیت مکانیکی اهرم نوع سوم کمتر از یک است. یعنی اهرم نوع دوم،نیرو را افزایش می دهد . در حالی که اهرم نوع سوم نیرو را کاهش می دهد. به نظر شما، مزیت مکانیکی اهرم نوع اول چگونه است؟ چرا؟
مزیت مکانیکی اهرم نوع اول برابر یک است. زیرا طول بازوی مقاوم برابر طول بازوی محرک است. 

محاسبه کنید 
1 – هرم بزرگ در حدود 140 متر ارتفاع دارد. برای بردن یک سنگ متوسط به بالای این اهرم چقدر کار باید انجام شود؟

(kg) 2500= 1000×5/2 = جرم سنگ
(N) 2500= 10×2500= 10× جرم سنگ = نیرو 
(N) 2500= نیرو
(m) 140 = جابه جایی
(j)106×5/3=140×25000= جابه جایی × نیرو = مقدار کار انجام شده



اطلاعات جمع آوری کنید برای سطح شیبدار ،‌گره و پیچ در زندگی مثال هایی ذکر کنید و بگوئید هر کدام چگونه به ما کمک می کنند؟
الف) برای سطح شیبدار می توان راه پله ی ساختمان را مثال زد که با افزایش مسافت با نیروی کم می توان به طبقه بالاتر رفت.
ب) برای گره می توان چاقوی معمولی را مثال زد. چاقو در سطح شیبدار به هم چسبیده است که لبه ی تیزی دارد و در بریدن به ما کمک می کند.
پ) برای پیچ می توان پیچ مایه ی یخچال را مثال زد که با پیچاندن آن می توان ارتفاع یخچال را تغییر داد.
  

   + بحرانی و فخرایی و فرهمند ; ٩:۳۳ ‎ب.ظ ; ۱۳۸۸/٢/۱۱
comment نظرات ()

فصل 7 فشار

فصل 7 
فشار

واژه فشار نیر هم چون واژه کار در زندگی روزمره به طور فراوانی استفاده می شود. اما در علم فیزیک، فشار به معنایی بسیار خاص و با تعویضی متفاوت از مفهوم روزانه آن مطرح می شود.
از نظر فیزیکی، فشار در واقع مقدار نیرویی است که بطور عمود بر واحد سطح وارد می شود. اگر در نیروی وارد آمده بر جسم و یا سطح، مقدارنیرو ثابت باشد و یا ثابت بماند، هر چه مساحت سطحی که نیرو به آن وارد می شود کوچک تر و کم تر باشد، میزان فشار وارد بر سطح بیشتر است. واحد فشار در فیزیک، نیوتون بر مترمربع است که ... پاسکال ، فیزیکدان مشهور فرانسوی به نام او نامیده شده است و آن را با علامت pa نشان می دهند. یک نیوتون بر سانتی متر مربع برابر است با 10000 پاسکال.



  فشار مایعات :

همان طور که معمولاً فشار هر جسم جامد بر سطح زیرین آن در اثر نیروی گرانش است. فشار مایعات نیز در اثر نیروی وزن آن ها بوجود می آید.
بسیاری از شهرها دارای شبکه ی آب لوله کشی هستند. در شبکه ی آب رسانی شهرها، معمولاً مخزن آب را در ارتفاعی بالاتر از بقیه ی نقاط می سازند. در نتیجه آب در اثر نیروی گرانش در شبکه ی آب شهرها جاری می شود. به این مثال توجه کنید:
اگر یک ظرف مکعبی شکل پر از آب به ابعاد 1×1×1 متر را در نظر بگیرید این ظرف محتوی حدود هزار کیلوگرم آب است.
وزن این مقدار آب در حدود 10000 نیوتون می شود.
بنابراین فشار دارد بر کف مخزن برابر است با :

= فشار

نیرو

= نیوتون 10000 =10000 نیوتون

سطح

مترمربع 1 مترمربع

حال اگر ارتفاع آب در مخزن به جای 1 متر، 2 متر باشد، فشار آب بر کف آن دو برابر، یعنی 2000 پاسکال می شود.
بنابراین می توان نتیجه گرفت که فشار مایعات به ارتفاع آنها بستگی دارد. یعنی هر چه ارتفاع ستون مایع بیشتر باشد. نیروی وزن مایع بر سطح زیرین خود بیشتر می شود و در نتیجه فشار مایع بیشتر خواهد بود.
یک نکته ی بسیار جالب در مورد فشار مایعات این است که مایعات، فشار را به خوبی و بطور یکسان در همه ی جهات منتقل می کنند. از این خاصیت، در موارد بسیاری استفاده می شود. از جمله دو دستگاه ترمز اتومبیل ها از خاصیت انتقال فشار مایعات بهره گرفته می شود.

 

 



  فشار گازها :

هوای اطراف زمین به وسیله نیروی گرانش زمین به طرف پائین کشیده می شود . نیروی گرانش سبب می شود که هوا بر همه اجسام روی زمین، فشار وارد می کند. مانند آبی که بر کف ظرف خود فشار وارد می کند.
وجود فشار هوا در بعضی از کارها به ما کمک می کند. مثلاً وقتی که با یک نی، نوشیدنی می خورید، فشار هوا ،‌مایع را از لیوان به درون دهان شما منتقل می کند. فشار هوا بر روی تمام اجسامی که روی سطح زمین قراردارند از همه جهت ها وارد می شود. 
 



  یک نکته جالب :

بر روی سطح زمین، وقتی بطری آب را کج می کنیم در اثر نیروی گرانش، آب به دهان، سرازیر می شود اما در شرایط بی وزنی حتی اگر بطری آب را کاملاً هم سر و ته بگیریم،‌آب فرو نمی ریزد، در چنین شرایطی می توان آب را به وسیله ی نی نوشید. فشار هوا موجود در ایستگاه فضایی، این کار را امکان پذیر می سازد.
وقتی در یک محیط بسته مقداری گاز وارد می کنیم مولکول های گاز که پیوسته در حال حرکت و جنبش هستند دائماً به دیواره های ظرف برخورد می کنند. برخورد هر مولکول با دیواره ظرف، نیرویی بر دیواره وارد می کند به عبارت دیگر، می توان گفت که عامل ایجاد فشار یک گاز بر روی دیواره های ظرف آن . ضربه های متوالی مولکول های گاز به دیواره است. هر چه مقدار گازی که به یک ظرف در بسته وارد می کنیم بیشتر باشد. فشار گاز درون آن ظرف بیشتر می شود، زیرا با افزایش تعداد مولکول ها، تعداد برخورد آن ها با دیواره ظرف افزایش می یابد.
همان طور که ملاحظه می کنید، عامل وجود فشار هوا بر اجسام روی سطح زمین،‌نیروی گرانش است که از طرف زمین بر هوای اطراف آن وارد می شود و آن را به طرف خود می کشد اما در مورد گازی که در یک ظرف در بسته قرار دارد: مثل هوای موجود در لاستیک ، اتومبیل یا گاز موجود در کپسول یا هوای موجود در فضاپیما می توان گفت که عامل فشار در واقع جنبش و حرکت مولکول های گاز آن است.
  



  فکر کنید

درباره عبارت زیر فکر کنید آیا می توانید این پدیده ها را به مفهومی که در ذهن خود از فشار دارید مربوط نمائید.
لبه تیز چاقو گوشت را به راحتی می برد اما لبه ی پهن آن نمی برد وقتی لبه ی چاقو تیز است، فشار وارد بر گوشت بیشتر و وقتی لبه ی آن پهن است نیرو در سطح وسیع تری پخش می شود و فشار وارد برگوشت کم تر است.
میخ از سر تیزش در چوب فرو می رود اما از سر پهن فرو نمی رود.
نوک تیز میخ فشار بیشتری را بر چوپ وارد می کند.
مرتاض های هندی روی یک تخت چوبی پوشیده از میخ می خوابند اما نمی توانند روی آن بایستند.
وقتی مرتاض های هندی روی تخت می خوابد سطح زیاد و فشار کم است. اما وقتی می ایستد، سطح کم و فشار زیاد است و میخ ها در پاهایش فرو می رود.
  



  مساحت سطح
فکر کنید
می دانید که اگر لاستیک ماشین یا توپ را بیش از حد باد کنیم، می ترکد، علت آن چیست؟

زیرا مقدار گاز بیشتری را وارد لاستیک یا توپ می کنیم و فشار داخل آن ها بیشتر می شود و وقتی این فشار بیش از حد شود، می ترکد.  



  به نظر شما اگر دمای گازی که در یک ظرف دربسته وجود دارد افزایش یابد فشار آن بیشتر می شود یا کم تر؟ چرا؟

فشار گاز با دمای گاز نسبت مستقیم دارد. اگر گازی را گرم کنیم. دمای آن افزایش می یابد و فشار گاز زیاد می شود.  



  سؤال از متن فصل 7 :
1 – فشار را تعریف کنید؟

فشار مقدار نیرویی است که بطور عمود بر سطح وارد می شود  



  2 – واحد فشار در فیزیک چیست؟

در فیزیک واحد فشار نیوتون بر مترمربع است که به آن پاسکال (pa) می گویند.  



  3 – فشار در مایعات دو اثر چیست؟

فشاردر مایعات در اثر نیروی وزن آنها بوجود می آید.  



  4 – منظور از خاصیت انتقال فشار در مایعات چیست؟

منظور این است که مایعات فشار را به خوبی و بطور یکسان در همه جهات منتقل می کنند.  



  5 – علت فشار هوا چیست؟

هوای اطراف زمین به وسیله ی نیروی گرانش زمین به طرف پائین کشیده می شود. نیروی گرانش سبب می شود که هوا بر همه اجسام روی زمین فشار وارد می کند.  



  6 – فشار هوا بر روی اجسام از چه جهت هایی وارد می شود؟

فشار هوا بر روی تمامی اجسامی که روی سطح زمین قراردارند از همه جهت ها وارد می شوند.  



  7 – عامل فشار گازی که در یک ظرف در بسته قرار دارد چیست؟

عامل فشار گاز در یک ظرف بسته در واقع جنبش و حرکت مولکول های گاز می باشد.

   + بحرانی و فخرایی و فرهمند ; ٩:۳۱ ‎ب.ظ ; ۱۳۸۸/٢/۱۱
comment نظرات ()

فصل 8 – بار الکتریکی

فصل 8 – بار الکتریکی

انسان از زمانهای بسیار دور با پدیده هایی مشابه آن چه بیان شده آشنا بوده است. بررسی این پدیده ها و تلاش برای درک علت آنها باعث پیشرفت دانش و فناوری بسیار گسرتده ای در این زمینه شده است. به این مبحث از دانش الکتریسته گفته می شود . برای بررسی الکتریسته ، ابتدا باید با کمیتی به نام بار الکتریکی آشنا شویم. وقتی میله ای پلاستیکی را با پارچه ای پشمی مالش دهیم. به علت مالش میله با پارچه ، در میله تغییری ایجاد می شود و میله خاصیت جدیدی پیدا می کند ازاین رو تکه های کوچک کاغذ را جذب می کند. در این صورت می گوئیم میله دارای بار الکتریکی شده است. وقتی دو جسم با یکدیگر مالش داده شوند، معمولاً هر دو دارای بارالکتریکی می شوند. مشاهده آثار باردار شدن جسم ها، این واقعیت را نشان می دهد که وقتی دو جسم دارای بار الکتریکی می شوند ،‌بر یکدیگر نیرو وارد می کنند، برسی و تحلیل آزمایش هایی نظیر فعالیتی که شما انجام دادید در واقعیت را نشان می دهد.
الف) نیروی الکتریکی موجود بین جسم هایی که دارای بار الکتریکی هستند، گاهی ربایشی و گاهی رانشی است.
ب) دو نوع بار الکتریکی وجود دارد.



  دو نوع نیرو، دو نوع بارالکتریکی:

دیدیم که نیروی الکتریکی، موجود بین پارچه و بادکنک ربایشی است اما دو بادکنکی که با یک پارچه مالش داده شده اند، یکدیگر را می رانند، یعنی نیروی الکتریکی بین آنها ، رانشی استف هر دو بادکنک با یک پارچه مالش داده شده اند. در نتیجه، بار الکتریکی آن ها یکسان است. وجود نیروی ربایشی بین پارچه و بادکنک و نیز نیروی رانشی بین دو بادکنک ،‌نشان می دهد که وقتی پارچه و بادکنک به یکدیگر مالش داده می شوند،‌بارهای الکتریکی ایجاد شده در آن ها، یکسان نیست.
زیرا اگر بار الکتریکی پارچه و بادکنک یکسان باشد، باید پارچه ، بادکنک را براند. از یکسان نبودن بارالکتریکی پارچه و بادکنک می توان نتیجه گرفت که دو نوع بارالکتریکی وجود دارد. دانشمندان برای تشخیص بارهای الکتریکی از یک دیگر آن ها را نامگذاری کرده اند. بارالکتریکی که در بادکنک ایجاد می شود (و بارهای مشابه آن) را بار الکتریکی منفی و بار الکتریکی که در پارچه ایجاد می شود ( و بارهای مشابه آن) را بارالکتریکی مثبت می نامند.
بررسی چند آزمایش نظیر آن چه شما انجام داده اید به ما کمک می کند تا به دو قاعده ی اساسی الکتریسته درباره ی نیروهایی که دو جسم باردار به یکدیگر وارد می کنند، پی ببریم:
1 – دو جسم که بارالکتریکی همنام دارند (هر دو منفی یا هر دو مثبت) بر یکدیگر نیروی رانشی وارد می کنند.
2 – دو جسم که بار الکتریکی غیرهمنام (یکی منفی و دیگری مثبت) دارند، بر یکدیگر نیروی ربایشی وارد می کنند.
معمولاً در برق نماها تیغه های پائین را به شکل دولا می سازند تا براحتی حرکت کند. همان طور که در بخش ماده و تغییرات آن خواندید، مواد از اتم ساخته شده اند. هر اتم از تعدادی پروتون (P) و نوترون (n) که هسته ی آن را می سازند و تعدادی الکترون که بدور هسته در حال چرخش هستند، ساخته شده است . بارالکتریکی یک پروتون مثبت و از نظر اندازه – برابر با بار الکتریکی الکترون (منفی) است. در یک اتم در حالت عادی تعداد پروتون ها همیشه با تعداد الکترون ها مساوی است.
در نتیجه چون اتم در حالت عادی دارای دو نوع بارالکتریکی مثبت و منفی به مقدار مساوی است اتم از نظر بارالکتریکی خنثی است. اما اگر از یک اتم، الکترونی جدا شود چون تعداد پروتون های آن بیشتر از تعداد الکترون هایش می شود. دیگر از نظر بار الکتریکی خنثی نیست و دارای بارالکتریکی مثبت می شود.

همچنین، اگر تعدادی الکترون به یک اتم افزوده شود، اتم دارای بار الکتریکی منفی می شود . باید توجه داشت که باردار شدن اتم ها فقط از طریق انتقال الکترون انجام می شود و پروتون ها در این کار نقش ندارند، زیرا پروتون ها ذرات سنگین هستند که با نیروی بسیار زیادی در هسته ی اتم نگهداشته شده اند و نمی توان آن ها را به راحتی الکترون از اتم جدا کرد.  



  القای بارالکتریکی :

با باردار کردن اجسام به روش مالش دادن آشنا شده اید.معمولاً از روش مالش برای باردار کردن اجسام غیرفلزی استفاده می شود.  



  آذرخش (صاعقه) برقگیر

ابرها به علت مالش به هوا یا کوههای بلند، دارای بارالکتریکی می شوند. اگر قطعه ابر بارداری به زمین نزدیک شود. بین ابر و بلندتری نقطه ی زمی در یک منطقه مثلاً قله ی یک کوه بلند، جرقه ی الکتریکی در واقع جهش الکترون ها از یک جسم به جسم دیگر است. این عمل با نور و گرما همراه است. گاهی طول جرقه بین ابر و زمین (با دو قطعه ابر) به چند کیلومتر می رسد. این عمل را تخلیه الکتریکی می نامند. 

به تخلیه الکتریکی بین ابر و زمین آذرخش یا صاعقه گفته می شود.اگر آذرخش به محل مسکونی یا مزرعه برخورد کند،‌ خسارت ها ی جبران ناپذیری ایجاد می کند. برای حفاظت ساختمان های بلند از خطر اصابت آذرخش،‌از وسیله ی بسیار ساده ای به نام برقگیر استفاده می کنند. برقگیر یک میله ی فلزی مکنت (معمولاً مس) است که در بالاتین نقطه ی ساختمان های بلند نصف می شود. این قطعه ی مسی کامل مس به زمین مرطوب در زیر ساختمان وصل می شود. در صورت نزدیک شدن ابر باردار به ساختمان، بارالکتریکی ابر توسط برقگیر، در زمین تخلیه می شود و ساختمان از آسیب مصون می ماند.

 



  آزمایش کنید
1- دو بادکنک و یک تکه پارچه ی پشمی تهیه کنید. به داخل بادکنک ها بدمید دهانه ی آن ها را محکم ببندید.
2 – یکی از بادکنک ها را با پارچه ی پشمی مالش دهید. سپس یکپارچه و باردیگر، بادکنک را به تکه های کاغذ نزدیک کنید. چه روی می دهد؟

وقتی بادکنک ها را با پارچه پشمی مالش می دهیم . هم پارچه پشمی و هم بادکنک ها دارای بارالکتریکی می گردند و اگر آن ها را به تکه های کاغذ نزدیک کنیم. آن ها را جذب می کننند و این نشان می دهد که در اثر مالش پارچه پشمی و بادکنک هر دو دارای بارالکتریکی شده اند.  



  3 – بادکنک را توسط یک نخ آویزان کنید و آن را با پارچه مالش دهید. اکنون پارچه را بدون تماس بادکنک ،‌به آن نزدیک کنید، چه روی می دهد؟

در اثر مالش پارچه پشمی و بادکنک هر دو دارای الکتریکی می گردند و اگر پارچه پشمی را به بادکنک آویزان نزدیک کنیم، آن را جذب می کند. این نشان می دهد که اثر بارالکتریکی ایجاد شده در پارچه پشمی و بادکنک به صورت نیروی ربایش است.  



  سؤال از متن درس فصل 8 :
1 – چرا وقتی با پارچه خشک و پرز داری صفحه تلویزیون را تمیز می کنید، پرزها پارچه به صفحه تلویزیون می چسبد؟

در اثر مالش پارچه، صفحه تلویزیون دارای بارالکتریکی می گردد و ذرات پرز پارچه را جذب می کند.  



  2 – برای مطالعه دانش الکتریسته با چه کمیتی باید آشنا شویم ؟

ابتدا باید با کمیت بارالکتریکی آشنا شویم.  



  3 – وقتی دو جسم را با یکدیگر مالش می دهیم، چه اتفاقی می افتد؟

معمولاً ‌هر دو جسم دارای بارالکتریکی می شوند.  



  4 – چرا نیروی الکتریکی بین بارهای الکتریکی به صورت ربایشی و یا رانشی است؟

زیرا دو نوع بارالکتریکی وجود دارد.  



  5 – وقتی بادکنک را بوسیله ی پارچه پشمی مالش دهیم، بارالکتریکی بادکنک و پارچه پشمی را چه می نامند؟

بارالکتریکی ایجاد شده در بادکنک را بارالکتریکی منفی و بارالکتریکی ایجاد شده در پارچه پشمی را بار الکتریکی مثبت می نامند.  



  6 – اثر بارهای الکتریکی مثبت و منفی بر یکدیگر چگونه است؟

بارهای الکتریکی هم نام (منفی با منفی) و یا (مثبت با مثبت) یکدیگر را دفع می کنند ولی بارهای الکتریکی غیرهم نام (مثبت و منفی) یک دیگر را جذب می کنند.  



  7 – برق از چه قسمت هایی ساخته شده است؟

برق نما از یک قرص فلزی یا کلاهک، میله فنری ورقه های فلزی ساخته شده است.  



  8 – از برق نما چه استفاده ای می شود؟

به کمک برق نما می توان نشان داد که یک جسم بارالکتریکی دارد یا خیر، علاوه بر آن می توان نوع بارالکتریکی یک جسم را مشخص کرد.  



  9 – اتم چیست؟

هر ماده ی از اجزای ریزی تشکیل شده است که اتم نام دارد. 

10 – هر اتم از چند قسمت تشکیل شده است؟
هر اتم از دو قسمت تشکیل شده است یک قسمت هسته ی اتم و دیگری الکترون نام دارد. 

11 – اجزای تشکیل دهنده ی هسته را نام ببرید.
هسته از دو ذره تشکیل شده است. یک ذره پروتون با نماد (p) که دارای بارالکتریکی مثبت است و ذره ی دیگر نوترون با نماد (n) که بار الکتریکی ندارد. 

12 – الکترون آزاد چیست؟
در اتم عنصرها،‌الکترونی را که در دورترین فاصله از هسته واقع است، به راحتی از اتم جدا می شود از یک اتم به اتم دیگر جهش می کند. به اینگونه الکترون ها الکترون آزاد می گویند. 

13 – اگر پروتون از هسته اتم جدا شود چه می شود؟
اگر پروتون از هسته جدا شود، مشخصات و خاصیت های اتم تغییر می کند و به عنصر دیگری تبدیل می شود.
  

   + بحرانی و فخرایی و فرهمند ; ٩:۳٠ ‎ب.ظ ; ۱۳۸۸/٢/۱۱
comment نظرات ()

فصل 9 – بارالکتریکی


  فصل 9 – بارالکتریکی 
رسانا، نارسانا

آیا تاکنون به سیم هایی که مخصوص سیم کشی برق است ،‌توجه کرده اید؟ این سیم ها را از دو قسمت درست کرده اند. یک قسمت رشته های باریکی هستند که در داخل قرارگرفته اند و قسمت دیگر، روکش آن است.
قسمت مرکزی از یک نوع فلز (معمولاًمس) تشکیل شده است و قسمت خارجی آن پلاستیکی است. به موادی که جریان برق را از خود عبور می دهند رسانا و به موادیکه عبور نمی دهند نارسانا گفته می شود.تمامی فلزات از جمله مس که سیم برق از آن ساخته می شود رسانا هستند. روکش پلاستیکی سیم در بیشتر فلزات نارسانا هستند.
در اتم بعضی عنصرها، الکترونی که به دورترین فاصله از هسته واقع است. براحتی از اتم به اتم دیگر جهش می کند. به اینگونه الکترونها «الکترون آزاد» گفته می شود. در مواد رسانا تعداد بی شماری الکترون آزاد وجود دارد. الکترون های آزاد با جابه جا شدن در داخل رسانا، باعث جابجایی بارالکتریکی ازداخل رسانا می شود.
در جسم نارسانا، به تعداد کافی الکترون آزاد برای جابه جایی وجود ندارد، در نتیجه وقتی به یک جسم نارسانا الکترون اضافه یا کاسته شود جسم دارای بارالکتریکی می گردد و بارالکتریکی در همان محل، ساکن باقی می ماند و جابه جا نمی شود.
اکنون که با چگونگی عبور بارالکتریکی در داخل جسم رسانا آشنا شدید.



  اختلاف پتانسیل:

در مدار الکتریکی در صورتی که مدار به درستی بسته شده باشد جریان الکتریکی بوجود می آید و لامپ روشن می شود. برای بوجود آمدن جریان الکتریکی وجود قوه یا باتری است.هر قوه با باتری دارای دو پایانه است که یکی را پایانه ی مثبت و دیگری را پایانه ی منفی می نامند. علاوه بر آن درون قوه و باتری اجزای دیگری نیز وجود دارند. 
باتری اتومبیل نیز مانند قوه از سه قسمت اساسی تشکیل شده است، هر خانه باتری دارای دو صفحه است که یکی پایانه مثبت و دیگری منفی است. قسمت سوم، مایع درون باتری است که به آن «الکترولیت» می گوئیم . الکترولیت باتری، محلول رقیق سولفوریک اسید است. به قوه باتری مولد جریان الکتریکی گفته می شود.
هر مولد جریان الکتریکی دارای یک مشخصه به نام ولتاژ یا اختلاف پتانسیل الکتریکی است. اختلاف پتانسیل الکتریکی را با یکایی به نام ولت اندازه می گیرند. اختلاف پتانسیل بین پایانه های قوه معمولی برابر با 5/1 ولت است. باتری ماشین های معمولی 12 ولت و باتری کامیون ها 24 ولت یا بیشتر است. اختلاف پتانسیل الکتریکی ،‌عامل ایجاد جریان الکتریکی در مدار است. یعنی برای ایجاد جریان در یک مدار، باید توسط یک مولد، بین دو سر مدار، اختلاف پتانسیل برقرار کنیم. اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه را با وسیله ای به نام «ولت سنج» اندازه می گیریم. برای این کار، دو سر ولت سنج را مانند شکل صفحه قبل، به دو سر قسمتی که می خواهیم اختلاف پتانسیل بین آنها را اندازه بگیریم، وصل می کنیم.

 



  شدت جریان :

تجربه نشان میدهد که اگر ولتاژ مولد جریان الکتریکی در یک مدار افزایش یابد. مقدار جریان الکتریکی در مدار به همان نسبت افزایش می یابد، مثلاً‌ اگر در یک مدار به جای یک قوه ی 5/1 ولتی از دو قوه ی 5/1 ولتی که بطور سری به هم وصل شده اند (یعنی قطب مثبت اولی به قطب منفی دومی و صل شده است) استفاده کنیم، در مجموع اختلاف پتانسیل قوه ها برابر 3 ولت می شود.
در این حالت مقدار جریان الکتریکی مواد نیز دو برابر می شود. مقدار جریان الکتریکی که در یک مدار جاری است را شدت جریان الکتریکی یا آمپراژ می نامند. شدت جریان هر مواد با وسیله ای به نام آمپرسنج یکای آمپراندازه گیری می شود. آمپرسنج همیشه در مدار به شکل سری (متوالی) با بقیه ی اجزای مدار، قرار می گیرد. 
 



  مقاومت الکتریکی:

وقتی انسان از یک محل شلوغ و پررفت و آمد عبور می کند، با کسانیک ه در جهت های مختلف در رفت و آمد هستند، برخورد می کند. این برخوردها مانع حرکت انسان می شود و انرژی را تلف می کند. از این رو تعدادی از انرژی انسان به گرما تبدیل می شود. وقتی جریان الکتریکی از یک رسانا،‌مانند رشته ی درون لامپ می گذرد. مقداری از انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی تبدیل شده و باعث گرم شدن لامپ می شود. وقتی دو سر یک رسانا را به یک مولد وصل می کنیم. اختلاف پتانسیل الکتریکی مولد باعث می شود که الکترون های آزاد، در مدار حرکت می کنند. در واقع مولد به الکترون های آزاد موجود در رسانا انرژی می دهد، با تبدیل انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی (حرکتی) الکترون ها در رسانا به حرکت درمی آیند . الکترون ها ضمن حرکت در رسانا با ذره های سازنده آن، برخورد کرده و آن را به حرکت درمی آورند و به این ترتیب انرژی آنها به انرژی گرمایی تبدیل می شود و در نتیجه رسانا گرم می شود. این عمل مرتباً تکرار می شود. یعنی مولد به الکترون ها انرژی می دهد و انرژی الکترون ها در برخورد با ذره های مرتعش رسانا به گرما تبدیل می شود.
به همین دلیل،‌بعد از مدتی که از مولد استفاده می شود. انرژی آن تمام خواهد شد. در واقع، الکترون ها در هنگام حرکت در رسانا، همیشه با نوعی مقاومت رو به رو هستند که به این مقاومت الکتریکی گفته می شود. مقاومت الکتریکی رسانا را با وسیله ای به نام «اهم متر» اندازه می گیرند. یگای اندازه گیری مقاومت الکتریکی ... را هم دانشمند آلمانی اهم نامیده می شود.
انجام آزمایشها نشان می دهد هر چه تعداد مقاومت الکتریکی یک مدار بیشتر باشد. شدت جریان ا لکتریکی در آن مدار کم تر است. از این رو می توان نتیجه گرفت که در یک مدار الکتریکی بین شدت جریان مدار، ولتاژ مقاومت الکتریکی آن رابطه ی زیر برقرار است:

شدت جریان (برحسب آمپر) =

ولتاژ (بر حسب ولت)

مقاومت الکتریکی(برحسب اهم)

 

 



  آهن ربا :

از زمان های قدیم به کمک آهن ربا جهت یابی می کردند و مسیر خود را در دریا و اقیانوس تشخیص میدادند. وقتی در یخچال را می بندیم، آهن رباهایی که در درون نوار پلاستیکی دور در گذاشته اند. در یخچال را به بدنه ی آن می چسباند، در طبیعت نیز سنگ هایی یافت می شود که به آن سنگ ها مغناطیسی آهن می گویند، قطعه های کوچک آهن را به خود جذب می کند.  



  قطب های آهن ربا:

یک آهن ربا که به هر شکلی که ساخته شده باشد، دارای دو قطب است. برای آن که به خاصیت قطب های آهن ربایی پی ببرید، کافی است یک آهن ربا را درون ظرفی که پر از میخ های کوچک است فرو ببرید و سپس بیرون بیاورید.
به ناحیه هایی که از آهن ربا که میخ بیشتری جذب می کند و خاصیت آهن ربایی در آن نواحی بیشتر است :‌قطب های آهن ربا می گویند. هر آهن ربا دارای دو قطب است. اگر آهن ربا را به دور از چیزهای آهنی، آزادانه بیاویزیم، همیشه در راستای شمال جنوب قرار می گیرند، از این رو قطب های آهن ربا را به قطب N یا شمال یاب و قطب S یا جنوب نامگذاری می کنند.
در آهن رباهای فعلی شکل یکی از شاخه های آهن ربا با قطب N و شاخه ی دیگر قطب S است. در آهن رباها حلقه ای معمولاً دو سمت بالا و پائین آهن ربا قطب ها را تشکیل می دهند.

 



  اثر قطب های آهن ربا بر یکدیگر :

دیدیم که بارهای الکتریکی بر یکدیگر نیرو وارد می کنند. بارهای همنام یکدیگر را می رانند و بارهای غیرهمنام یکدیگر را می ربایند. آیا قطب های آهن ربا بر یکدیگر نیرو وارد می کنند؟ اگر بر یکدیگر نیرو وارد می کنند، نحوه ی اثر آن ها بریکدیگر چگونه است؟ از آزمایش هایی نطیر فعالیت بالا نتیجه می شود که «قطب های همنام یکدیگر را می رانند و قطب های غیرهمنام یکدیگر را می ربایند».  



  ساختن آهن ربا :

آهن ربا معمولاً به سه روش مالش، القا و الکتریکی ساخته می شود.  



  القای مغناطیسی :

اگر آهن ربای قویتری داشته باشید می توانید با کمک زنجیر اول،‌رنجیرهای بلندتری بسازید و اگر صفحه ای کاغذ یا یک مقوا یا یک شیشه را مطابق شکل بین آهن ربا و اولین سنجاق قرار دهید،‌باز هم می توانید زنجیر مغناطیسی بسازید. یعنی بدون تماس آهن ربا با سنجاق، آهن ربا با خاصیت مغناطیسی را در سنجاق ایجاد می کند. این پدیده ، یعنی ایجاد خاصیت مغناطیسی در یک آهن توسط یک آهن ربا حتی بدون تماس با آن، را القای مغناطیسی می نامند.

اکنون می توانیم بفهمیم که یک آهن ربا چگونه میخ آهنی را جذب می کند. آهن ربا ابتدا سنجاق یا یک ماده ی مغناطیسی را طوری به آهن ربا تبدیل می کند که قطب های ناهمنام آهن ربا و سنجاق در مجاورت یکدیگر واقع شوند. در این حالت نیروی جاذبه ی مغناطیسی بین قطب های ناهمنام، باعث جذب سنجاق توسط آهن ربا می شود. 
 



  آهن ربای الکتریکی:

تاکنون با دو روش برای تبدیل آهن به آهن ربا آشنا شدید. آیا روش دیگری وجود دارد که به کمک آن بتوان یک قطعه آهن را به آهن ربا تبدیل کرد؟  



  فکر کنید . فصل 9 – ص 94

دیدیم که برق و نیز صاعقه ، تخلیه ی الکتریکی بین دو ابر یا ابر و زمین است، با توجه به آن چه تاکنون آموخته اید پاسخ دهید که «تخلیه الکتریکی چه روی می دهد؟»  



  مشاهده کنید : ص 98 :
یک لامپ را روشن و پس از مدت کوتاهی خاموش کنید. سپس آن را لمس کنید، چه تغییری کرده است؟

لامپ پس از روشن و خاموش شدن گرم می شود و این نشان میدهد که در لامپ بدلیل مقاومت الکتریکی قسمتی از انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی تبدیل شده است.  



  اندازه گیری کنید:
به کمک یک لامپ 3 ولتی در قوه ی 5/1 ولتی یک ولت سنج دو آمپرسنج و یک کلید مداری مطابق شکل ص 99 بسازید. وقتی کلید را می بندید، لامپ روشن می شود. آمپرسنج ها (A1 و A2) جریان الکتریکی در مدار و ولت سنج (V) ،‌اختلاف پتانسیل دو سر لامپ را نشان می دهند. پاسخ پرسشهای زیر را بنویسید.
1 – آمپرسنج های A1 و A2 انازه هایی را نشان میدهند. آیا این اندازه ها یکسان هستند یا خیر؟ از مقایسه ی آنها چه نتیجه ای می گیرید؟

آمپر سنج A1‌و A2 اندازه هایی یکسان را تشکیل می دهند. از مقایسه ی مقادیر A1‌و A2 نتیجه گرفته می شود که در مدار الکتریکی ساده،‌جریان الکتریکی در همه نقاط مقدار ثابتی را دارد.  



  محاسبه کنید مقاومت الکتریکی لامپ چه اندازه است؟

 

اختلاف پتانسیل = 1/5×2=3
جریان الکتریکی = 0/5 آمپر

مقاومت الکتریکی =

اختلاف پتانسیل =

3

= 6 اهم
جریان الکتریکی

0/5

 


  سؤال :
1 – جسم رسانا و جسم نارسانا را تعریف کنید؟

به هر جسمی که بارالکتریکی را از خود عبور می دهد رسانا گفته می شود مانند مس. هر جسمی که بارالکتریکی را از خود عبور ندهد نارسانا گفته می شود. مانند پلاستیک 

2 – انرژی پتانسیل الکتریکی چیست؟
انرژی بارهای الکتریکی در یک جسم باردار را انرژی پتانسیل الکتریکی می گویند. 

3 – آیا انرژی الکتریکی به سایر انرژیها تبدیل می شود؟
بله،‌انرژی ذخیره شده در باتری یا قوه در مدار الکتریکی به گرما، نور و سایر انرژیها تبدیل می شود. 

4 – هر باتری دارای چند پایانه است؟
هر باتری دارای دو پایانه است. یکی مثبت و دیگری منفی 

5 – اختلاف پتانسیل الکتریکی در مولد را تعریف کنید:
پایانه های یک مولد از نظر انرژی پتانسیل الکتریکی با یک دیگر تفاوت دارند که به میزان این تفاوت اختلاف پتانسیل الکتریکی گفته می شود. 

6 – ولت سنج چیست؟
ولت سنج وسیله ای است که با آن اختلاف پتانسیل بین دو نقطه را اندازه می گیرند. 

7 – شدت جریان الکتریکی مدار چگونه اندازه گیری می شود؟
شدت جریان الکتریکی مدار به وسیله آمپرسنج که همیشه در مدار بصورت سری بسته می شود اندازه گیری می شود. 

8 – قانون اهم را تعریف کنید؟
نسبت اختلاف پتانسیل دو سر رساناهای فلزی به شدت جریانی که از آن ها می گذرد، برابر مقاومت الکتریکی رسانا است. این بیان را قانون اهم می گویند. 

9 – سنگ مغناطیسی آهن چیست؟
در طبیعت سنگ هایی یافت می شود که قطعه های کوچک آهن را به خود جذب می کند و به آن سنگ مغناطیسی آهن می گویند. 

10 – القای مغناطیسی را تعریف کنید؟
ایجاد خاصیت مغناطیسی در یک آهن توسط یک آهن ربا حتی بدون تماس با آن را القای مغناطیسی می نامند.
  

   + بحرانی و فخرایی و فرهمند ; ٩:٢٤ ‎ب.ظ ; ۱۳۸۸/٢/۱۱
comment نظرات ()

فصل 10 – انسان و حرکت

فصل 10 – انسان و حرکت 
استخوان و کار آن :

انسان مانند بسیاری از جانوران بزرگ دارای پر چوبی به نام اسکلت داخلی است که شامل استخوان ها،‌غضروف ها و اجزای دیگراست. استخوان ها به بدن شکل می دهند و باعث می شوند که بتوانیم راست بایستیم. کار دیگر آن ها حفاظت از اندام های ویژه ای مانند مغز و قلب است. از طرف دیگر وجود استخوان ها باعث می شوند تا اندام های حرکتی بطور مناسب و با سرعت لازم حرکت کنند. برخی استخوان ها مثل دنده ها،‌ جمجمه ، جناغ و لگن در تولید گلبول های خوب مؤثرند.



  ساختمان استخوان :

استخوان اندامی زنده است. سلول های استخوانی تقریباً مانند کشمش های یک کیک کشمشی در ماده ای زمینه ای قرار دارند. این ماده از کلسیم، فسفر و رشته های پروتئینی دراز ساخته شده است که با چشم دیده نمی شود. کلسیم و فسفر باعث استحکام استخوان می شوند و آن را در برابر فشار مقاوم می سازند. رشته های پروتئینی باعث مقاومت استخوان در برابر ضربه می شوند.


اگردر غذای انسان به اندازه کافی کلسیم و فسفر وجود نداشته باشد، استخوان ها ضعیف می شوند. به همی دلیل کمبود کلسیم و فسفر در کودکان، باعث خمیدگی استخوان های پا می شوند. هر چه سن انسان بالا می رود ، تولید رشته های پروتئینی استخوان کاهش بیشتری می یابد. در برخی افراد کاهش بیش از اندازه رشته های پروتئینی باعث می شود استخوان ها آسیب پذیرترشوند.
  



  غضروف :

بخش مهمی از اسکلت انسان را غضروف تشکیل می دهد. غضروف نرم تر و قابل انعطاف تر از استخوان است. نوک بینی و لاله ی گوش شما از غضروف ساخته شده است. لایه ای از غضروف روی استخوان های متحرک را در محل اتصالشان بر یکدیگر پوشانده است. سطح لغزنده ی غضروف مانع اصطکاک استخوان ها می شود.


بیشتر استخوان ها در ابتدا از جنس غضروف اند اما به تدریج با جذب کلیسیم و فسفر غذا،‌تبدیل به استخوان می شوند. استخوانی شدن،‌از دوران جنینی شروع می شود و تا حدود 20 سالگی ادامه پیدا می کند. از آن به بعد، امکان افزایش قطر و ترمیم (در صورت شکستیگی و آسیب دیدگی) وجود دارد اما رشد طولی متوقف می شود.
  



  مفصل :

محل اتصال استخوان ها را به هم را مفصل می گویند. مفصل ها را بر اساس ساختمان و نوع حرکت به سه گروه ثابت نیمه متحرک و متحرک تقسیم می کنند. استخوان ها در محل مفصل های ثابت به کمک رشته های سخت و در مفصل های نیمه متحرک به کمک غضروف در کنار یکدیگر قرارگرفته اند اما ساختمان مفصل های متحرک پیچیده تر است.


 



  ماهیچه و کار آن :

حدود 3/1 تا 2/1 وزن بدن شما مربوط به ماهیچه هاست.بعضی از اندام های بدن از ماهیچه درست شده اند. گروهی از ماهیچه ها نیز باعث حرکت استخوان ها و اندام های بدن می شوند. تمامی حرکات بدن مانند پلک زدن چشم، پا زدن به توپ، حرکت غذا در لوله گوارش، ‌تنگ یا گشاد بودن رگ ها، تپش های قلب، باید بوسیله ی ماهیچه ها انجام می گیرد.
ماهیچه ها از سلول های ویژه ای به نام تار ماهیچه ای ساخته شده که در کنار یکدیگر ردیف شده اند. درون سلول های ماهیچه ای ،‌رشته های باریکی از جنس پروتئین وجود دارد که می توانند منقبض یا کوتاه تر شوند. وقتی همه ی سلول های یک ماهیچه با هم منقبض شوند،‌ماهیچه نیز منقبض می شود و در حقیقت حرکت می کند.


 



  ماهیچه های اسکلتی:

ماهیچه های اسکلتی شکل های مختلفی وجود دارند. این ماهیچه ها شامل دسته هایی از سلول های ماهیچها ی هستند که به کمک بافت پیوندی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. بافت پیوندی بین تارهای ماهیچه ای تا دو سر ماهیچه ادامه می یابد و طناب محکم سفید رنگی به نام زردپی (تاندون) بوجود می آورد که معمولاً به استخوان مفصل می شود. بزرگ ترین زردپی بدن زردپی آشیل است. که از پشت ساق پا تا کف پا امتداد می یابد. نام این زردپی به عنوان نشانه ای از قدرت و استحکام معروف شده است.


وقتی ماهیچه منقبض می شود، طول آن کم و ضخامتش زیاد می شود، در این حالت زردپی و استخوانی را که به آن اتصال دارد می کشد اما این ماهیچه با انبساط خود نمی تواند استخوان را به جای قبلی بازگرداند. این عمل را باید یک یا چند ماهیچه در سمت دیگر استخوان به کمک انقباض خود، انجام دهد. به همین دلیل بیشتر ماهیچه های اسکلت عمل متقابل دارند و جفت جفت کار می کنند.


 



  سؤالات از متن فصل 10
1 – لازمه زنده ماندن جانور حرکت است.
2 – انسان برای به حرکت درآوردن «ماهیچه و استخوان» نیاز دارد.
3 – ماهیچه ها در چه صورت بهتر عمل می کنند؟

در صورتی که به جای مناسبی تکیه داشته باشند. این تکیه گاه همان استخوان ها هستند.  



  4 – وظایف استخوان ها را نام ببرید.

1 – به بدن شکل می دهند.
2 – از اندام ها (مانند مغز و قلب) محافظت می کنند
3 – باعث می شوند تا اندام های حرکتی بطور مناسب و با سرعت لازم حرکت کنند
4 – برخی از آن ها در تولید گلبول های خون مؤثرند. 
 



  5 – سلول استخوانی در ماده ای زمینه ای قراردارد. جنس این ماده چیست؟

این ماده از کلسیم ، فسفر و رشته های پروتئینی ساخته شده است.  



  6 – چرا هر چه سن بالاتر می رود، آسیب پذیری استخوان ها بیشتر می شود؟

هر چه سن انسان بالاتر می رود، تولید رشته های پروتئینی، استخوان کاهش بیشتری می یابد در برخی افراد، کاهش بیش از اندازه ی رشته های پروتئینی باعث می شود، استخوان ها آسیب پذیرتر می شوند.  



  7 – کار غضروف چیست؟

... از غضروف روی استخوان های متحرک را در محل اتصالشان به یکدیگر پوشانده است. سطح لغزنده ی غضروف مانع اصطکاک استخوان ها می شود.  



  8 – استخوانی شدن از .... شروع می شود و تا ...... ادامه پیدا می کند.

دوران جنینی – حدود 20 سالگی  



  9 – چه نوع تفاوت ساختمانی میان انواع مفصل ها وجود دارد؟

استخوان ها در محل مفصل های ثابت به کمک رشته های سخت و در مفصل های نیمه متحرک به کمک غضروف در کنار یکدیگر قرار گرفته اند اما ساختمان مفصل های متحرک پیچیده تر است.  



  10 – استخوان به کمک رشته های محکمی از...........به نام..........در محل خود مستقر شده اند؟

بافت پیوندی – رباط  



  11- مهره های کمر، جمجمه و شانه هر یک دارای چه نوع مفصل هستند؟

مهره های کور -> نیمه متحرک 
جمجمه -> ثابت
شانه -> متحرک 

112 – ماهیچه ها چگونه منقبض یا کوتاه می شوند؟
درون سلول های ماهیچه ای ، رشته باریکی از جنس پروتئین وجود دارد که می توانند منقبض یا کوتاه تر شوند. وقتی همه سلول های یک ماهیچه با هم منقبض شوند، ماهیچه نیز منقبض می شود. 

13 – زرد پی چیست؟
زردپی یا ناندون طناب سفید محکم از جنس بافت پیوندی بین تارهای ماهیچه ای است که تا دو سر ماهیچه ادامه می یابد. 

14 – وقتی ماهیچه ...............می شود طول آن کم و ضخامتش.............می شود. 
منقبض – زیاد

   + بحرانی و فخرایی و فرهمند ; ٩:٢٢ ‎ب.ظ ; ۱۳۸۸/٢/۱۱
comment نظرات ()

فصل 11 هماهنگی و ارتباط

  فصل 11 
هماهنگی و ارتباط

وقتی که هنگام بازی توپی به سمت شما می آید، چشم شما باید با ماهیچه های دست و پا برای دیدن و گرفتن آن ارتباط برقرار می کند. از طرف دیگر، ماهیچه های شما باید با دستگاه گردش خون و تنفس شما ارتباط داشته باشد تا فعالیت آن زیادتر شود و غذا و اکسیژن بیشتری به سلول های ماهیچه ای برساند. در ضمن شما به روحیه ای قوی در هنگام بازی نیازی دارید. همه این اعمال و رفتارها به هماهنگی نیاز دارند.
هماهنگی : پاسخی در برابر شرایط محیط خارجی و محیط داخلی بدن است. وقتی محیط اطراف جاندار تغییر کند. نوع رفتار آن جاندار نیز عوض می شود.



  دستگاه عصبی :

دستگاه عصبی که وظیفه کنترل، ارتباط، هماهنگی اندام های مختلف بدن را به عهده دارد، شامل شبکه ای از سلولها عصبی به نام نورون است که با یکدیگر ارتباط متقابل دارند. شبکه های نورون ها بطور پیوسته اطلاعاتی را درباره شرایط داخلی و شرایط محیطی جمع آوری و هماهنگ کرده، آن ها را تفسیر می کند. دستگاه عصبی بدن شما دو بخش اصلی دارد:

دستگاه عصبی مرکزی:
اجتماعی از نورن ها بصورت مغز و نخاع، که مراکز کنترل اعمال ارادی و غیرارادی بدن هستند. این دستگاه ، اطلاعات دریافت شده ازمحیط بیرون و درون بدن راتفسیر می کند و به آنها پاسخ می دهد.

دستگاه عصبی محیطی :
اعصابی که از مغز و نخاع منشعب شده است و ارتباط آن ها را با بخش های مختلف بدن برقرار می کند.

 



  نورون ها :

مراکز عصبی و اعصابی که از آن ها منشعب شده اند، همه از سلول های عصبی یا نورن ها ساخته شده اند. نورن ها از نظر شکل، ساختمان و اندازه با یکدیگر متفاوت اند ولی همه آنها از جسم سلولی، دندریت و آکسون تشکیل شده اند.

جسم سلولی شامل هسته، سیتوپلاسم و غشای معمولی است. دندریت و آکسون دنباله های سیتوپلاسمی نورون اند که گاه بسیار طویل هستند. این دنباله های سیتوپلاسمی را تار (رشته های عصبی) می نامند که اجتماع آن ها در کنار یکدیگر اعصاب را تشکیل می دهد. کار نورون ها انتقال پیام عصبی به مراکز عصبی و از آنجا به همه ی نقاط بدن است. نورون ها این عمل را فقط در یک جهت انجام می دهند.
پیام عصبی در طول نورونها جریان می یابد و منتقل می شود. نورون ها با یکدیگر و نیز با اندامهای مختلف بدن در ارتباطند. این محل ارتباط را سیناپس می گویند. در سیناپس، نورون ها به یکدیگر و یا به اندام های بدن متصل نمی شوند بلکه فقط اکنون دندریت آن ها در کنار هم یا در کنار اندامها قرار دارد و پیام عصبی بین آنها از دندریت به سمت آکسون ها جریان می یابد، در جدول زیر گوناگونی نورون ها را از نظر عملی مشاهده می کنید :

کار

ویژگی ساختاری

نوع نورون

انتقال پیام عصبی از اندامه های حسی و اعضای داخلی بدن به سمت مراکز عصبی

دندریت بلند، آکسون کوتاه

حسی

انتقال پیام عصبی در مراکز عصبی و برقراری ارتباط بین نورون های حسی و حرکتی

دندریت کوتاه، آکسون کوتاه یا بلند

رابط

انتقال پیام عصبی از مراکز عصبی به کلید بخش های عمل کننده بدن (مثل غده ها و ماهیچه ها)

دندریت کوتاه، آکسون بلند

حرکتی

 


  انعکاس:

همه اعمال ما ارادی نیست،‌بلکه گاهی اوقات کارهایی را به صورت غیرارادی، بسیار سریع و بدون تفکر و اغلب به عنوان حفاظت از خود انجام می دهد که آنها را اعمال انعکاسی می گویند. انعکاس ها ممکن است ساده یا پیچیده باشند. مثلاً ممکن است در اثر برخورد دستتان با یک جسم داغ فقط دست خود را عقب بکشید. یا بدن خود را نیز دور کنید یا حتی یک قدم به عقب بردارید. در چنین حالت هایی به ترتیب، ماهیچه های بیشتری در انعکاس شرکت کرده اند.

 



  دستگاه هورمونی :

دستگاه عصبی، با همه ی توانایی خود و یا انشعاباتی که به تمامی نقاط بدن می فرستد تنها دستگاه هماهنگ کننده ی بدن نیست. بسیاری از اعمال بدن به نوع دیگری از ارتباط و هماهنگی بین بخشهای مختلف بدن نیازدارند که ایجاد آن به عهده ی دستگاه هورمونی است. 
هورمون ها ،‌ترکیبات شیمیایی خاصی در بدن هستند که از غده های خاصی در خون ترشح می شوند. این مواد در حقیقت رابط های شیمیایی هستند که بین فعالیت های اجزای تشکیل دهنده بدن هماهنگی بوجود می آورند.
هورمون ها به مقدار بسیار کم ترشح می شوند و بوسیله خون به اندام هدف خود می رسند و در آن جا سبب کاهش یا افزایش شدت یک نوع فعالیت و در واقع تنظیم آن فعالیت می شوند. اندام هدف شامل مجموعه ی خاصی از سلول های حساس به یک هورمون است.


برخی از غده ها یک هورمون و گروهی چند هورمون ترشح می کنند. مقدار ترشح هورمون همواره باید به اندازه مشخص باشد، افزایش یا کاهش این مقدار باعث ایجاد بیماری می گردد. میزان ترشح هورمونها به راههای حقیقی کنترل می شود. علاوه بر یان که هر غده مقدار هورمون تولید خود را بدقت زیر نظر دارد،‌معمولاً توسط غده هیپوفیز هم کنترل می شود. این غده نیز به نوبه ی خود تحت نظارت بخشی از مغز قرار دارد، به این ترتیب بعضی از کارها را در دستگاه عصبی و هورمونی با ارتباط و هماهنگی همه دیگر انجام میدهند. 


در بدن هورمونهای زیادی ترشح می شوند که هر کدام کار مشخص دارند. بعضی نیز کارهای مختلفی را به عهده دارد و گاهی نیز برای انجام یک فرآیند تأثیر چند هورمون لازم است. تنظیم رشد و تنظیم قند خون از موادی هستند که تحت تأثیر عمل چند نوع هورمون قرار دارند. 


در رشد بدن هورممون های هیپوفیز و تیروئید مؤثرند، تأثیر هورمون غده تیروئید بیشتری مربوط به دوران جنینی است . از غده هیپوفیز هورمون های مختلفی ترشح می شود که یکی از آنها هورمون های رشد است. این هورمون ها بر ناحیه ی انتهایی استخوانهای دراز اثر می کند که در نتیجه آن،‌تا حدود 20 سالگی با تبدیل به غضروف به استخوان بر طول قد اضافه می شود . مقدار ترشح هورمون رشد، بسیار اهمیت دارد. بطوریکه کم یا زیاد شدن مقدار آن، ایجاد بیماری می کند.
در مقدار قند خون بطور عمده پنج نوع هورمون که از لوزالمعده ،‌هیپوفیز و فوق کلیه ترشح می شوند نقش دارند. فقط زکی از این هورمون ها، یعنی انسولین که از لوزالمعده ترشح می شود،‌باعث کاهش قند خون و ورود آن به سلولها می گردد. اما بقیه ی هورمون ها که یکی از آن ها از خود لوزالمعده ترشح می شود باعث افزایش قند خون می شود.
  



  فکر کنید
سؤالات زیر درباره نورونهاست . به این سؤالات پاسخ دهید:
چه خصوصیت هایی در سلول های عصبی دیده می شود که شبیه آن ها در سلول های دیگر بدن وجود ندارد؟

سلول های عصبی برای انتقال پیامهای بدن (تحریک های عصبی) طرح ریزی شده اند و این پیام ها ماهیت الکتریکی دارند،‌همچنین این سلول ها واجد تارهای بسیاری به نام رشته های عصبی هستند که در سلول های دیگر بدن وجود ندارند.  



  فرق عمل دندریت ها و آکسون ها چیست؟

دندریت پیام های عصبی را دریافت می کند و آنها را به جسم سلولی انتقال میدهد اما آکسون پیامهای عصبی را از جسم سلولی می گیرد و منتقل می کند.  



  انتقال پیام های عصبی در طول نورن بصورت یک طرفه انجام می شود . فایده ی این وضع چیست؟

این وضع برای جلوگیری از اختلال در کار انتقال پیام های عصبی ضرورت دارد. فکر کنید .  



  جدول زیر درباره ی انعکاس هاست. آنرا تکمیل کنید.

منظور

پاسخ

محرک

نوع انعکاس

عدم ورود سوزن به دست

حرکت دست به عقب

سوزن

عقب کشیدن دست

محافظت از چشم ها

بستن چشم

مشاهده غذا

ترشح بزاق

محافظت از چشم ها

بستن چشم

تماس جسم خارجی با قرنیه

پلک زدن

خروج غبار از چشم

خروج اشک از چشم

ورود جسم خارجی به چشم

ریزش اشک

خروج غبار از بینی

خروج هوا از بینی

تماس غبار با مخاط بینی

عطسه

عدم ورود غذا به نای

خروج غذا از نای

تماس ذره غذا با پوشش نای

سرفه

عدم ورود نور زیاد به چشم

تنگ شدن مردمک

نور زیاد

تغییر قطر مردمک

دریافت مقدار زیاد اکسیژن

تنفس عمیق

کاهش اکسیژن خون

خمیازه

دورکردن زانو از عامل ضربه

حرکت ساق پا به بالا

ضربه تندزیر کشکک زانو

پرش زانو

 

 



  تفسیر کنید
با مشاهده شکل ص 123 آن چه را که رخ داده است را توضیح دهید.

 


1) ابتدا جسم تیز،نورون حسی واقع در نقطه ی تماس را تحریک می کند. 
2) این نورون با پیام از طریق آکسون خود، با واسطه یا بدون واسطه نورون رابط، به نورون حرکتی که در مرکز عصبی (نخاع) واقع است می رساند. 
3) نورون حرکتی واقع در نخاع، از راه آکسون، خود پیام لازم را به سلول های ماهیچه ای می رساند. 
4) سلول های ماهیچه ای منقبض می شوند و پوست از محرک اولیه دور می شود
  



  فایده ی سرعت و غیرارادی بودن عمل انعکاس چیست؟

زیرا عمل انعکاس،‌قبل از آن که مغز اطلاع حاصل کند که چه اتفاقی می افتد و وقت زیادی بگذرد، صورت می گیرد.  



  آیا جانوران همه انعکاس دارند؟

بله انعکاس های نخاعی را می توان در قورباغه ای که مغز آن تخریب شده است نیز نشان داد.  



  مقایسه کنید
این جدول را تکمیل کنید:

دستگاه هورمونی

دستگاه عصبی

 

شیمیایی

تقریباً الکتریکی

نوع پیام

خون

اعصاب

مسیر انتقالی

کم

زیاد

سرعت نسبی

تدریجی

زیاد

سرعت پاسخ

زیاد

کم

دوام پیام

 

 



  فکر کنید :
چرا اثر هورمون ها پایدارتر از اثر پیام های عصبی است؟ فایده ی این پایداری چیست؟

تأثیر هورمون ها با دوام تر از تأثیر کار اعصاب است. اثرات آن ها بسیار کندتر و از نظر خصوصیات عمومی تر است. بیشتر تغییراتی که تحت کنترل آنهاست، ماهیتی بلند مدت دارد.  

   + بحرانی و فخرایی و فرهمند ; ٩:٢۱ ‎ب.ظ ; ۱۳۸۸/٢/۱۱
comment نظرات ()

فصل 13 – تولید مثل

فصل 13 – تولید مثل
اهمیت و گوناگونی

در میان ویژگیهایی که جانداران را از موجودات بی جان متمایز می کند،‌شاید تولید مثل مهم ترین آنها باشد. زیرا در بین آثار حیات مختلف،‌مانند تغذیه، تنفس و حرکت و ....هیچکدام به اندازه ی تولید مثل تفاوت موجودات زنده و غیرزنده را نشان نمی دهد. شما ویروس ها را به عنوان گروهی که درمرز میان موجودات بی جان و جاندار قرار دارند می شناسید. ویروس ها نیز به نوعی تولید مثل می کنند. گرچه این عمل آن ها بوسیله ی سلول میزبان (سلولی که به آن وارد شده اند) صورت می گیرد. به هر حال تولید مثل تقریباً مهم ترین شباهتی است که ویروس ها به موجودات زنده دارند. هر جانداری دیر یا زود می میرد. اگرموجودات زنده تولید مثل نکنند، به زودی همه جانداران روی زمین از میان خواهند رفت.
بنابراین تولید مثل نقش اصلی را در بقای نسل جاندار به عهده دارد.
تولید مثل ویژگی و عملی است که موجب تولید جانداران جدید از همنوعان خود می گردد. تولید مثل در جانداران به دو روش صورت گیرد:

الف – غیرجنسی :
روشی که در آن موجود یک فرد برای بوجود آمدن جانداران جدید کافی است.

ب - جنسی :
روشی که در آن بوجود آمدن جانداران جدید وابسته به وجود «دو جنس» مختلف است که معمولاً از آن ها به عنوان نر و ماده نام می برند. برخی از موجودات زنده فقط به یک روش و بعضی به هر دو روش تولید مثل می کنند.



  تولید مثل غیرجنسی :

در این روش کار تولید مثل بوسیله یک فرد صورت می گیرد. در این نوع تولید مثل وقتی جاندار به مرحله ی معینی از رشد برسد می تواند تکثیر یابد و افراد جدیدی را بوجود آورد. بسیاری از موجودات زنده از جانداران ساده، مثل باکتریها و تک سلولی ها ، تا بعضی از گیاهان و جانوران به این روش تولید مثل می کنند.

الف – تولید مثل رویشی :
نوعی تولید مثل غیرجنسی است که درآن جاندار اولیه یا قسمتی از پیکرش جاندار مشابه را ایجاد می کند. تولید مثل رویشی به راه های مختلف صورت می گیرد. مثلاً سلول باکتری ها و برخی آغازیان با دو نیم شدن تکثیر می شوند. در این روش سلول اولیه که ممکن است دارای هسته یا فاقد آن باشد از وسط به دو نیمه تقسیم می گردد. در برخی گیاهان و جانوران قطعه قطعه شدن دیده می شود. مثلآً وقتی خزه رشد می کند ممکن است انشعاب های جدید از گیاه قدیمی جدا شود. در این صورت هر کدام می توانند به گیاه تازه ای تبدیل شوند.



ب - هاگ زدایی :
نوعی تولید مثل غیرجنسی است که به کمک هاگ صورت می گیرد. هاگ یک سلول ویژه برای تولید مثل است که توسط جاندار اولیه تولید می شود ولی می تواند به تنهایی و بطور مستقیم جاندار جدید را ایجاد کند. هاگ ها در اندام هایی بنام هاگدان تولید می شوند و پس از رسیدن با پاره شدن دیواره هاگدان آزاد می شوند. این هاگ ها همراه باد یا آب به نقاط مختلف می روند. در هر جا که شرایط رویش برای آنها مناسب باشد، رشد می کنند و موجودی مانند والد خود را بوجود می آورند.
  



  تولید مثل جنسی :

در این نوع تولید مثل ،‌باید دو نوع سلول جنسی نرو ماده وجود داشته باشد تا این سلول ها با هم ترکیب شوند و اولین سلول جاندار جدید حاصل آید. پس در این نوع تولید مثل، وجود دو جنس لازم است و تولید مثل جنسی بوسیله گامت ها (سلول های جنسی ) صورت می گیرد. که توسط دو جنس مختلف (نر و ماده) تولید می شوند. گامت یک سلول ویژه برای تولید مثل است که برای تولید جاندار جدید با گامت دیگری از جنس مخالف همان نوع جاندار ترکیب شود. گامت در اندام تولید مثلی بوجود می آید. اندام های تولید شده نر وماده ممکناست در دو جاندار مختلف (نر وماده) با یک جاندار(نر و ماده) وجود داشته باشد. بسیاری از گیاهان و برخی از جانوران «نر - ماده» هستند. در برخی از موجودات زنده ، نر وماده اسم های مختلف دارند. مثل مرغ یا خروس و زن و مرد.
ترکیب سلول های جنسی نر و ماده را که منجر به تشکیل سلول تخم می شود لقاح می گویند. تخم الین سلول جاندار جدید است که با تقسیم های پی در پی و تغییراتی که پیدا می کند،‌در نهایت جانداری مشابه به والدین ایجاد می کند.

 



  تولید مثل جنسی در گیاهان گلدار:

کشاورزان ،‌بیشتر گیاهان را با کاشتن دانه زیاد می کنند می دانید یک دانه در داخل گل تشکیل می شود و می تواند رشد کند و گیاهی شبیه به گیاه والد خود را بوجود آورد. گل اندام تولید مثلی گیاهان گلدار(نهان دانه) است. در گل بخش های تولید کننده ی گامت، پرچم و مادگی هستند. در بیشتر گل ها دو نوع اندام نر وماده مشاهده می شود و گل ها نر – ماده هستند. یعنی هم پرچم و هم مادگی دارند.
در قسمت پائین مادگی که حجیم تر است (تخمدان) یک یا چند تخمک وجود دارد. در هر کدام از تخمک ها گامت ماده بوجود می آید. در نوک پرچم برجستگی کوچک (بساک) دیده می شود که بعد از رسیدن می ترکد و ازداخل آن تعداد زیادی دانه ی گرده خارج می شود که گامت نر در آن بوجود می آید.

دانه های گرده ای که از نوک پرچم ها آزاد می شوند، باید به نوک مادگی برسند، نوعی مادگی چسبناک است وقتی دانه های گرده به آن ها می رسند، به راحتی پائین نمی روند و باید به کمک آنزیم ها حل کننده راه خود را به محل گامت ماده در داخل تخمک باز کنند و با آن ترکیب شوند.
پس از گرده افشانی (پراکنده شدن دانه های گرده به منظور قرارگرفتن روی کلاله ی مادگی) گامت نر وماده با یکدیگر ترکیب می شوند و سلول تخم را ایجاد می کنند . سلول تخم که در درون تخمک قرار دارد . گیاهک (چنین گیاه جدید)را می سازد. در این حالت تخمک تبدیل به دانه و تخمدان تبدیل به میوه می گردد.

 



  تولید مثل جنسی در جانوران :

جانوران همه برای تولید مثل به سلول های نر و ماده نیاز دارند.گامت نر اسپرم و گامت ماده تخمک نام دارد که در اندام تولید مثلی نر وماده بوجود می آیند. در همه ی مهره داران و بعضی از بی مهره ها،‌ جانور نروماده از هم جدا هستند. اما در بعضی بی مهره ها از قبیل اسفنج ها، مرجانها ، بعضی از کرم ها، نرم تنان ،‌مانند گیاهان، اندام تولید مثل نر و ماده در بدن یک فرد است (نر = ماده اند)
جانوران گر چه در تولید مثل جنسی روش های مختلفی دارند ولی دو ویژگی مشترک در این روش ها وجود دارد که در قالب شرایط گوناگون ساختار بدنی و محیطی آنها به شکل های مختلفی بروز می کند.
  



  الف – ایجاد امکان لقاح:

گامت ها باید با یکدیگر برخورد کنند تا بتوانند ترکیب شوند و سلول تخم را ایجاد نمایند. اگر چه اغلب، گامت نر – بر خلاف گامت ماده متحرک است اما معمولاً برای برخورد با هم به شرایط محیطی وابسته اند. بنابراین برای انجام لقاح شرایط مکانی و زمانی خاص لازم است.
از نظر شرایط مکانی لقاح ممکن است در بیرون بدن جاندار صورت بگیرد (مانند بسیاری از بی مهرگان، ماهی ها و دوزیستان) یا آن که در داخل بدن باشد (مانند خزندگان، پرندگان، پستانداران و بسیاری از گیاهان) در حالت اول آن را لقاح خارجی و در صورت دوم آن را لقاح داخلی می گویند.
از نظر شرایط زمانی تولید گامت ها ونیز رها شدن آن ها به منظور ترکیب با یکدیگر باید تقریباً در یک موقع و در زمان مناسب باشد تا امکان برخورد مؤثر گامت ها فراهم شود. این زمان مناسب، در برخی جانوران مثل پستانداران و پرندگان دوره ی جنسی نام دارد.

 



  ب - ایجاد امکان رشد تخم تا ایجاد نوزاد :

برای آنکه تولید مثل موفق باشد، باید شرایط تغذیه و حفاظت از جنین فراهم شده باشد. در جانورانی که جنین داخلی «رحم» درون شکم ماده پرورش می یابد. این شرایط به بهترین صورت وجود دارد. جنین از طریق اندامی به نام «جفت» که به وسیله «بند ناف » به جنین متصل است با خون مادر ارتباط دارد و مواد لازم را از آن دریافت می کنند و مواد زاید را به آن می دهد.
در جانوران تخم گذار، جنین از نظر تغذیه به اندوخته غذایی داخل تخم وابسته بوده و از نظر حفاظت با توجه به نوع جانور، به پوسته ی سخت و یا قابل انعطاف تخم متکی است.

 



  تولید مثل در آدمی :

تولید مثل در انسان نیز مانند پستانداران دیگر با تشکیل سلول های جنسی نر و ماده و ترکیب هسته های آنها با یکدیگر و ایجاد سلول تخم صورت می گیرد. در انسان، گامت ها توسط غدد جنسی تولید می شوند. شما با غدد جنسی به عنوان غدد مولد هورمون های جنسی آشنا شدید اما آن ها، گامت نر (اسپرم) و گامت ماده (تخمک) نیز تولید می کنند. 
بیضه ها یک جفت غده هستند که در زیر شکل و خارج از آن قرار دارند. این غدد شامل لوله های نازک و پرپیچ زخمی هستند که عمل اسپرم سازی را در دمایی کمتر از دمای معمولی بدن و بطور دائم از دوران بلوغ تا پایان عمر انجام می دهند. البته شدت آن در سنین کهولت کاهش چشمگیری پیدا می کند. اسپرم ها پس از ساخته شدن در مجاری پیچیده ای کنار بیضه انباشته می شود تا مراحل نهایی رشد خود را طی کنند.


تخمدان ها دو عدد غده بیضی شکل هستند که در دو طرف داخل شکم، در پایین و جلوی روده ها قرار دارند. تخمدان ها عمل تخمک سازی را از دوران بلوغ تا حدود 30 تا 40 سال انجام می دهند. هر تخمدان دارای تعداد زیادی سلول مولد تخمک است که اولین مراحل تبدیل شدن به تخمک را در دوران جنینی طی کرده اند. معمولاً در هر ماه یکی از این سلول ها (تخمک های اولیه) فعال شده و یک تخمک ساخته می شود. این سلول بوسیله ی لوله هایی که تخمان را به رحم مرتبط می کنند وارد آن می گردند. تخمک سلول بسیار درشتی است و در انسان حدود 1/0 میلی متر قطر دارد.


 



  بحث کنید
این که تولید مثل ویژگی مهم موجودات زنده است اما هیچ جانداری ،‌اگر فعالیت تولید مثلی نداشته باشد. جان خود را از دست نمی دهد. به نظر شما دلیل آن چیست؟ تولید مثل چه تفاوتی با سایر ویژه گی های موجوات زنده دارد؟

یک جاندار حتی اگر توانایی تولید مثل داشته باشد، باز هم ممکن است سنش پایدار نماند .  



  چه عواملی در بقای نسل جاندار مؤثر است؟

تولید مثل برای بقای نسل اهمیت دارد و در بقای فرد نیز تأثیری ندارد. سالم بودن فرزندان – مناسب بودن محیط زندگی جاندار از نظر تأمین غذا و سایر نیازهای فرزندان  



  یکی از اهداف تولید مثل ،‌افزایش تعداد جاندار است، آیا این هدف به تنهایی کافی است و می تواند نسل جاندار را حفظ کند؟ اگر شرایط محیط تغییر کند چه اتفاقی می افتد؟ هدف مهم تری باید در تولید مثل مورد توجه باشد؟

با تغییر شرایط محیط ممکن است شرایطی بوجود آید که برای بقای افراد آن گونه مناسب نباشد. از این رو نسل جاندار از بین می رود. تولید مثل جنسی سبب ایجاد گوناگونی در افراد یک گونه می شود. این گوناگونی سبب می شود حتی با تغییر شرایط محیط برخی افراد گونه توانایی زیستن داشته باشند و نسل جاندار را حفظ کنند. یکی دیگر از راه های حفظ نسل در شرایط تغییر زندگی، تولید ساختارهایی مانند دانه، پیاز و غیره است که به شرایط نامساعد مقاوم هستند.  



  به نظر شما کدامیک از هدف های تولید مثل در تولید مثل غیرجنسی در کدامیک در تولید مثل جنسی تأمین می شود؟

تولید مثل جنسی سبب تولید فرزندانی کاملاً مشابه با والدین می شود و به سرعت نسل را جاندار گسترش می دهد ولی تولید مثل جنسی با ایجاد گوناگونی ژنتیکی در فرزندان سبب افزایش توان سازگاری و بقای نسل جاندار می شود.  



  بحث کنید .
در لقاح خارجی ، گامت ها در محیط زندگی جاندار که معمولاً آب است رها می شوند. البته در لقاح داخلی نیز باید محیط مناسب برای زنده ماندن گامت ها تا هنگام لقاح فراهم باشد.
گامت هایی که لقاح خارجی دارند،‌باید چه ویژگی هایی داشته باشند؟

تعداد آن ها باید زیاد باشد تا شانس این که تعدادی از آن ها به گامت برسند بیشتر شود.
گامت های نر باید تاژک داشته باشند تا با شنا کردن در آب به گامت ماده برسند پوشش های حفاظتی مناسب و چسبناک داشته باشند
  



  چرا لقاح خارجی روش مطمئنی برای تولید جاندار جدید نیست؟

چون بسیاری از گامتها از بین می روند و شانس لقاح و حتی شانس رشد چنین اندک خواهد بود.  



  مزایای لقاح داخلی بر لقاح خارجی چیست؟

در لقاح داخلی شانس لقاح گامت ها بیشتر است از این رو جاندار برای یک تولید مثل موفق انرژی کمتری هدر می دهد. 

چرا حتی در لقاح داخلی تعداد گامت های نر بسیار بیشتر از گامت های ماده است؟
زیرا در در لقاح داخلی نیز تنها تعداد معدودی گامت نر توانایی رسیدن به گامت ماده و لقاح را دادند. لازم به ذکر است این امر سبب می شود لقاح گامت های معیوب کاهش پیدا کند. 

فکر کنید
گامت های نر و ماده در حیوانات تخم گذار و بچه زا با یکدیگر متفاوتند.
چرا در بسیاری از تخم گذاران ، گامت های ماده بسیار بزرگ تر از گامت های نر است؟
گامت های نر کوچک، زیاد و متحرک هستند. ولی گامت ماده بزرگ ، کم و غیرمتحرک است. گامت ماده در حیوانات تخم گذاردرشت تر بوده و ذخایر فراوان غذایی دارد و نیز پوسته های حفاظتی ضخیم تری دارد. 

حیوانات بچه زا چه فرمت هایی بر حیوانات تخم گذار دارند؟
مراقبت از زاده ها در حیوانات بچه زا از اطمینان بیشتری برخوردار است. در حالی که در تخم گذاری باید تعداد زیادی فرزند پرورش داد تا شاید یکی از آن ها به سن بلوغ و تولید مثل برسند. 

سؤال ازمتن
1 – انواع روشهای تولید مثل را نام ببرید.
تولید مثل غیرجنسی و تولید مثل جنسی 

2 – نحوه تولید مثل غیرجنسی چگونه است؟
در این روش، کار تولید مثل بوسیله یک فرد صورت می گیرد. در این نوع تولید مثل ، وقتی جاندار به مرحله ی معینی از رشد برسد می تواند تکثیر یابد و افراد جدیدی را بوجود آورد. 

3 – از راه های تولید مثل قطعه قطعه شدن را توضیح دهید.
در برخی گیاهان و جانوران انشعاب های جدید از گیاه یا جانور قبلی جدا می شود که هر کدام از آن ها می تواند به جاندار تازه ای مبدل شود. 

4 – هاگ زایی نوعی تولید مثل ......... است که به کمک ......... صورت می گیرد.
غیرجنسی – هاگ 

5 – گامت چیست؟
گامت یا سلول جنسی ، یک سلول ویژه برای تولید مثل است که برای تولید جاندار جدید باید با گامت دیگری از جنس مخالف همان نوع جاندار ترکیب شود. 

6 – لقاح چیست؟
ترکیب سلول های جنسی نر و ماده را لقاح می گویند که حاصل آن سلول تخم است. 

7 - «گل ها نر – ماده هستند» یعنی چه ؟
یعنی هم پرچم و هم مادگی دارند. 

8 – اصطلاح گرده افشانی را تعریف کنید.
گرده افشانی عبارت است از پراکنده شدن دانه های گرده به منظور قرارگرفتن روی کلاله ی مادگی. 

9 – اسپرم ها مراحل نهایی رشد خود را در کجا طی می کنند؟
در مجاری پیچیده ای که در کنار بیضه قراردارد 

10 – هر تخمدان دارای .......... سلول مولد تخمک است که اولین مراحل تبدیل شدن به تخمک را در .......... طی کرده اند.
تعداد زیادی - دوران جنینی
  

   + بحرانی و فخرایی و فرهمند ; ٩:۱٩ ‎ب.ظ ; ۱۳۸۸/٢/۱۱
comment نظرات ()