VIP ┌ ┐└آزمایش های فیزیک برای بچه ها ┘∟

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > آزمایشات فیزیک
(cached)
با یک لوله و چوب پنبه سر یک شیشه دارو یا شیشه کوچکی را مطابق شکل ببندید . از یک نی شیشه ای یا هر لوله شیشه ای باریک دیگری استفاده کنید . شیشه را از آبی که با یکی دو قطره جوهر یا رنگ گیاهی ، رنگی شده است پر نمایید و سر آن را با اطمینان ببندید . سطح آبی که در لوله بالا می آید را با خطی علامت بزنید .
حال شیشه را داخل ظرف آب گرم قرار دهید و یا روی یک شمع روشن نگه دارید و ببینید چه اتفاقی می افتد .
مجدداً شیشه را سرد کنید و به نتایج آن توجه نمائید .

مشاهده خواهید کرد که :
هنگامی که آب گرم می شود ، در داخل لوله بالا می رود . و وقتی سرد می شود بطرف پایین نشست می کند .
توضیح :
مایعات در اثر گرما منبسط و در اثر سرما منقبض می شوند . کار دماسنج جیوه ای که ما مورد استفاده قرار می دهیم بر اساس همین خواص می باشد .
ما مستقیماً نمی توانیم دما را اندازه بگیریم ، اما معمولاً تغییرات خواص آن را اندازه گیری می کنیم . هنگامی که مایع دماسنج ( معمولاً جیوه )‌در تماس با جسم گرمتر از خود قرار می گیرد، گرما جذب می کند و منبسط می شود . وقتی که این مایع در تماس با یک جسم سردتر از خود باشد ، خجمش کم( منقبض )می شود . دما در واقع میزان و مقیاسی است بر اینکه یک جسم از جسم دیگر گرما می گیرد یا به آن می دهد .

یک دماسنج چگونه کار می کند؟

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > آزمایشات فیزیک
(cached)
1 . قطعه یخی را داخل یک قوطی حلبی یا قابلمه کوچکی بگذارید و حرارت دهید .
2 . مقداری شکر را داخل یک ظرف فلزی کوچک ریخته و حرارت دهید .
3 . پارافین یک شمع را داخل یک قوطی فلزی بریزید و به آن حرارت دهید .

مشاهده خواهید کرد که :
این اجسام جامد در اثر گرما به مایع تبدیل می شوند .
توضیح :
همانطور که به جسم گرما می دهید به مولکولهای آن سرعت می بخشد بطوریکه جامد ابتدا انبساط پیدا می کند و سپس به مایع تبدیل می شود و در این حالت مولکولها آزادانه به اطراف حرکت می کنند . ما این فرآیند ( تحول ) را ذوب می نامیم .
آیا تا کنون تصویر فولاد مذاب و سرخ رنگ را در بوته های مخصوص کوره های ذوب فلز را دیده اید ؟ بعد از این حالت ، فولاد مایع داخل غالب ریخته می شود که پی از سرد شدن جامد و مستحکم می شود .

چگونه گرما جامد را به مایع تبدیل می نماید؟

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > آزمایشات فیزیک
(cached)
کمی آب را داخل یک قابلمه یا ظرف شیشه ای دهان گشادی ریخته و بطور پیوسته و مدام حرارت دهید . با دماسنج آشپزخانه دمای آن را لحظه به لحظه اندازه بگیرید .

مشاهده خواهید کرد که :
پس از مدتی به مرحله بخار شدن یا مرحله گازی آب خواهید رسید ، اما دماسنج از دمای 100 در جه سانتی گراد بالاتر نمی رود .
توضیح:
شما با حرارت دادن ، سرعت مولکولها را افزایش داده اید که با به پرواز در آمدن به اطراف شکل گازی پیدا می کنند . دما تا نقطه جوش 100 درجه سانتی گراد بالا می رود ، ولی نه بالاتر از 100 درجه ، این دما تا بخار شدن تمامی آب ثابت می ماند .
حال حرارت دادن را قطع کنید و لیوان سردی را بالای ظرف ، ککه آب آن در حال بخار شدن است ، برای مدتی نگه دارید . متوجه می شوید که قطرات آب در لیوان تشکیل می شود . در این لیوان دما به زیر 100 درجه کاهش می یابد و اجازه می دهد که مقداری از گاز به شکل مایع برگردد.

چگونه گرما مایع را به گاز تبدیل می کند؟

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > آزمایشات فیزیک
(cached)
1 . یک قاشق سوپخوری آب را داخل یک بشقاب و یک قاشق الـ*کـل صنعتی را داخل بشقاب دیگری بریزید و کناری بگذارید . کدامیک زودتر ناپدید ( بخار ) می شوند ؟
2 . یک دست خود را با آب و دست دیگر خود را با الـ*کـل صنعتی خیس کنید . هر دو دست را در معرض وزش باد قرار دهید یا آنها را باد بزنید . کدام دست احساس سردی بیشتری می کند ؟

مشاهده خواهید کرد که :
الـ*کـل خیلی سریعتر از آب تبخیر ( تبدیل به بخار یا گاز) می شود . الـ*کـل و آب هر دو سرد می کنند ، اما الـ*کـل بیشتر .
توضیح :
آب یا الـ*کـل ضمن بخار شدن ، از سطح پوست بدن شما گرما می گیرند . بنابراین دمای بدن شما پایین می آید . تبخیر الـ*کـل به صورت بیشتر ، باعث می شود که سرمای بیشتری ایجاد گردد . به همین دلیل است که روی بدن کسی که تب زیادی دارد الـ*کـل می مالند .

چگونه تبخیر سرما ایجاد می کند؟

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > آزمایشات فیزیک
(cached)
با استفاده از مطالبی که درباره انتقال گرما آموخته اید ، می توانید یک«جادوگری» علمی نمایش دهید .
نخی را داخل آب فرو ببرید تا کاملاً خیس شود . سپس آن را روی یک غالب یخ درست در وسط آن قراردهید . کمی نمک روی نخ بپاشید .

مشاهده خواهید کرد :
بعد از چند دقیقه می توانید یخ را بوسیله نخ بلندکنید.
توضیح :
هر جا که نمک با یخ تماس دارد ، نقطه انجماد یخ ( صفر درجه سانتی گراد) را به کمی زیر صفر پایین می آورد و باعث می شود مقداری از آن ذوب شود و بعد که مجدداً یخ می بندد ، نخ را احاطه می کند .


سرگرمی با یخ و نمک

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > آزمایشات فیزیک
(cached)

1 . دو قالب یخی را داخل حوله ای به یکدیگر فشار داده و چند دقیقه آنها را به همین شکل تحت فشار نگه دارید .

مشاهده خواهید کرد که :
وقتی که فشار دادن را قطع می کنید ، دو قالب به همدیگر چسبیده و منجمد شده اند .
توضیح :
اعمال فشار باعث می شود که یخ در دمائی پایین تر از دمای ذوبش آب می شود . اما وقتی فشار قطع گردید نقطه انجماد مجدداً بالا می رود و آبهای بین دو قالب یخی دوباره یخ بسته و آنها به یکدیگر می چسبند .


2 . دو قطعه سنگ و یا وزنه های دیگری را به دو سر یک سیم نازک ببندید . سیم و وزنه ها را روی یک قطعه یخ بزرگ یا یک قالب یخ آویزان کنید .
مشاهده خواهید کرد که :
سیم از میان قالب یخ می گذرد بدون اینکه ان را بشکند . در حقیقت یخ را به همان صورت تک قالب باقی می گذارد .
توضیح :
خطی از یخ درست در زیر سیم ذوب می شود ، زیرا فشار سیم نقطه ذوب را پایین می آورد اما به محض اینکه سیم از میان آن عبور کرد ، آب بالای سیم دوباره یخ می بندد .
آیا این توضیح بازی اسکیت یا سرخوردن روی یخ را برای شما توجیه می کند ؟

سرگرمی با قالب های یخ

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > آزمایشات فیزیک
(cached)
1 . یک ظرف فلزی کوچک و یک قابلمه بزرگ را که هر دو محتوی آب باشند هم زمان روی دو شعله زیاد اجاق گاز آشپزخانه که به نوبت داخل آنها می گذارید دمای هر کدام را در لحظه ای که به جوش می آیند اندازه بگیرید .

مشاهده خواهید کرد که :
ظرف کوچک خیلی زودتر از ظرف بزرگ شروع به جوشیدن ( یا غل زدن ) میکند . ثانیاً در نقطه جوش ، دماسنج دمای هر دو را یکسان و حدود 100 درجه سانتی گراد نشان می دهد .
توضیح :
برای به جوش آوردن آب بیشتر مقدار گرمای بیشتر لازم است .


2 . دو قوطی حلبی سر باز محتوی آب سرد را داخل هر یک از ظرفها قرار دهید . وقتی هر دو داغ شدند ، درجه حرارت آنها را اندازه بگیرید و ببینید کدام بیشتر است .
مشاهده خواهید کرد که :
ظرف بزرگ دمای آب قوطی را بالاتر می برد .
توضیح :
دمای هر یک از ظرفهای آب جوش تقریباً 100 درجه سانتی گراد است ، اما ظرف بزرگ می تواند انرژی گرمایی بیشتری نسبت به ظرف کوچک بدهد .
مقدار مطلق گرما با واحد کالری اندازه گیری میشود . کالری یعنی مقدار گرمایی که لازم است تا دمای یک گرم آب را به اندازه یک درجه سانتی گراد بالا ببرد .( آن کالری که معمولاً برای تعیین ارزش غذایی بکار می رود 1000 برابر کالری کوچک تعریف شده است . )

آزمایش درجه و کالری

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > آزمایشات فیزیک
(cached)
1 . یک قاشق نقره ای ( فلزی ) را داخل فنجان چای داغ بگذارید . بعد از چند ثانیه گرم شدن قاشق را بررسی کنید .
2 . موم یک شمع را ذوب کنید . وقتی در حال سرد شدن شکل خمیری به خودگرفت ، تکه هایی از آن را به نقاط مختلف یک میل بافتنی استیل بچسبانید . نوک میله را داخل یک چوب پنبه فرو برید و از آن به عنوان دستگیره استفاده نمایید . سر دیگر میله ( نه انتهای پلاستیکی آن ) را روی یک شمع روشن یا منبع گرمایی دیگری نگه دارید .

مشاهده خواهید کرد که :
قاشق فلزی داغ می شود . میله هم به اندازه ای گرم می شودکه موم ها را ذوب می کند.
توضیح :
مولکولهای چای داغ که به سرعت در حال حرکت می باشند به مولکولهای قاشق ضربه می زنند ، این ضربه ها به مولکولهای بعدی انتقال پیدا می کند و عمل آنقدر تکرار می شود تا اینکه انرژی گرمایی بکلی از فنجان خارج گردد .
همین عمل برای مولکولهای میله و موم هم اتفاق می افتد . فلزات هادی های گرمایی خوبی هستند .
مولکولهای چوب پنبه نمی توانند به آسانی مولکولهای فلزات حرکت کنند بنابراین انرژی گرمائی در آنها راحت منتقل نمی شود .
آیا شما چای داغ را معمولاً از فنجان آلمینیومی می نوشید یا فنجان چینی ؟
آیا ترجیح می دهید که دسته ماهی تابه شما فلزی باشد یا چوبی ؟

چرا دسته ها فلزی نیستند

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > آزمایشات فیزیک
(cached)

1. چند دانه ماسه ، مقداری خاک اره ، یا خرده ریزه کاغذ خشک کن را داخل شیشه ای بریزید . شیشه را تا بیش از نصف آب کنید ، آن را در داخل آب یک قابلمه حرارت دهید . گرم شدن آب را حس کنید و یا دمای آن را اندازه بگیرید .

مشاهده خواهید کرد که :
به محض اینکه آب گرم شد ، ذرات داغتر به طرف بالا حرکت می کنند . حرکت شن ها به گونه ای است که نشان می دهد جریان گرمایی از ته ظرف به سمت بالا می باشد .

توضیح :
وقتی مایعات گرم شدند ، منبسط می شوند و فضای بیشتری را اشغال می کنند . به عبارتدیگر وقتی گرم شدند سبکتر می شوند .
جا به جا شدن گرما به این ترتیب صورت می گیرد که قسمت سبک شده آب به طرف بالا حرکت کرده و قسمت سنگین تر و سردتر پائین می آیند . این جریان تا زمانی که اختلاف دما داخل ظرف مورد آزمایش وجود دارد ، ادامه می یابد .
اکنون می توانید پی ببرید که چرا کوره ها و یا آبگرمکن ها را بیشتر در طبقات پائین و در زیر زمین ها قرار می دهند تا در طبقات بالاتر .

2 . از یک پاکت شیر یا یک قطعه مقوا مطابق شکل یک فرفره و یک مارپیچ ببرید . مطابق شکل هر کدام را روی یک میل بافتنی یا چوب باریکی سوار کنید و در بالای یک بخاری روشن ، رادیاتور داغ شوفاژ یا لامپ الکتریکی روشن بگیرید .
مشاهده خواهید کرد که :
فرفره می چرخد و مارپیچ به نظر می رسد که دارد بالا می رود .

توضیح :
کار این اسباب بازی های ماشینی کوچک مبتنی بر حرکت جریان هوا می باشد . این حرکت بر اثر بالارفتن هوای گرم و پایین آمدن هوای سرد ایجاد می شود .


چگونه گرما از آب و هوا عبور می کند

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علوم طبیعت > فیزیک > آزمایشات فیزیک
(cached)
در دو طرف یک قوطی حلبی بزرگ سوراخهای کوچکی ایجاد کنید . یک طرف قسمت داخلی قوطی رابا رنگ یا دوده یک شمع روشن ، طوری سیاه کنید که یکی از سوراخها را در بر بگیرد . داخل هر سوراخ یک چوب کبریت استفاده شده فرو کنید . مقداری موم را ذوب کنید و اطراف هر یک از چوب کبریتها بریزید و صبر کنید تا سخت شوند . لامپ روشنی را مطابق شکل ، زیر قوطی و در مرکز آن بگیرید .

مشاهده خواهید کرد :
طرف سیاه داغتر شده و موم چوب کبریت در این قسمت زودتر ذوب می شود .
توضیح‌ :
سطح سیاه و تیره نسبت به سطح روشن و براق گرمای بیشتری هم جذب و هم تابش می کند . گرمایی که به سطح براق برخورد می کند به طرف لامپ برگشت می نماید که این را بازتابش یا انعکاس گویند .
خورشید تنها منبع تابش کننده گرما نیست . همه اجسام به طور مدام در حال تابش هستند . حالا با این اطلاعات می توانید بگویید که چرا در تابستان لباسهای روشن و در زمستان لباسهای تیره می پوشیم ؟

آزمایش گرم شدن با تابش