بعض التجارب العلميه

  م ن ق و ل

الطاحونة الهوائية

اكتشف الإنسان طاقة الرياح منذ زمن بعيد، فقد استفاد من هذه الطاقة في تسيير السفن والمراكب في البحار والأنهار، وذلك بوضع أشرعة ضخمة فوقها ووضعها في اتجاه الريح؛ مما يدفعها بقوة إلى الأمام، كما استفاد منها في إدارة مضخات الماء، طواحين الحبوب ليصنع منها دقيقًا ناعمًا لخبزه، ثم تطور الأمر وأصبحت لطاقة الرياح أهميتها في توليد الكهرباء، وإدارة المحركات وغير ذلك كثيرًا .

ولكي تدرك تأثير طاقة الرياح في تحريك الآلات ، هيا نجرى هذه التجربة .

1- أحضر ساقًا خشبية طولها نحو 30 سم، وثبت على أحد طرفيها بكرة خيط بواسطة شريط لاصق .

2- أدخل ساقًا خشبية رفيعة في فتحة بكرة الخيط، ثم ثبت في أحد طرفيها مروحة من الورق المقوى، وفى طرفها الآخر بكرة خيط صغيرة ملفوف عليها بعض الخيط، ويتدلى من طرفه ثقل خفيف .

3- ضع هذا الجهاز في مواجهة الريح .

ماذا تلاحظ ؟

لقد أدارت الرياح المروحة الورقية فتحركت الساق الخشبية، فأدارت البكرة التي سحبت بدورها الخيط المعلق به الثقل إلى أعلى، وهذا ما نعرفه بطاقة الرياح .

هل تعلم أنه :

يوجد قرب شاطئ أسكتلندا مولد يعمل بطاقة الرياح، يمكنه أن يولد طاقة كهربائية تكفى احتياجات نحو (1000) منزل وتدور مروحة هذا المولد والتي يبلغ طولها نحو (50) مترًا بسرعة تصل إلى (34) لفة في الدقيقة .

السخان الشمسي

1- أحضر أنبوبًا زجاجيًّا متعرجًا كما هو مبين في الصورة .
2- أحضر صندوقًا خشبيًّا، ثم قم بطلاء جميع جوانبه الداخلية باللون الأسود، ثم اصنع به ثقبين.

3- ضع الأنبوب الزجاجي داخل الصندوق، بحيث تدخل كل طرف من طرفيه في ثقب من الثقبين .
4- ضع لوحًا زجاجيًّا مطليًّا باللون الأسود فوق الصندوق، بحيث تكون الأنبوب الزجاجي أسفل منه .

5-مرر تيارًا مائيًّا باردًا من أحد طرفي الأنبوب الزجاجي، ثم عرِّض الصندوق لأشعة الشمس فترة من الزمن .

ماذا تلاحظ ؟

سوف تجد أن الماء الخارج من الطرف الآخر قد ارتفعت درجة حرارته، وهذا يمثل بصورة مبسطة فكرة عمل السخان الشمسي .

هل تعلم أن :

إجمالي ما تستقبله الأرض من الطاقة الشمسية في العام الواحد يزيد بثلاثين ألف مرة على إجمالي ما تنتجه مصادر الطاقة المتاحة حاليًّا في العالم، وتتميز الطاقة الشمسية علاوة على ذلك بكونها طاقة جاهزة لا تحتاج إلى بحث أو تنقيب، بل تحتاج إلى تجميع وتخزين، وهى طاقة نظيفة لا ينجم عنها تلوث بيئي، كما أنها موجودة في كل بقاع الأرض .

العدسة الحارقة

يمكنك الإحساس بشدة الطاقة الموجودة في أشعة الشمس، وذلك بتطبيق التجربة التالية :
أحضرعدسة محدبة، وضعها بحيث تكون أشعة الشمس موجهة بقوة في وقت الظهيرة .
ضع العدسة فوق ورقة بيضاء، ستجد بعد لحظات أن الورقة قد احترقت، وذلك لأن العدسة قد قامت بتجميع أشعة الشمس في بؤرة واحدة، مما ولد طاقة حرارية قوية قامت بحرق الورقة .

ألوان الطيف

إن الضوء الذي تراه، يسمى الضوء المرئي، أي الضوء الذي يمكن أن تراه العين، وهذا الضوء مركب من عدة ألوان تسمى ألوان الطيف، وهى البنفسجي، والنيلي، والأزرق، والأخضر، والأصفر، والبرتقالي، والأحمر، وللتعرف أكثر على ألوان الطيف، هيا نجرى هذه التجربة : - أمسك خرطوم مياه، واضغط على فوهة الخرطوم حتى تخرج المياه في شكل متسع ورقيق، بشرط أن يكون ذلك في اتجاه الشمس .
انظر خلال شريط الماء الرقيق .








ماذا تلاحظ ؟

ستشاهد ألوان الطيف كلها التي ذكرناها سابقًا .

سر الضوء العجيب

- أحضر بعض البذور، وطبقين، وبعض الطمي أو القطن .

2- ضع الطمي في كلا الطبقين بالتساوي، ثم اغرس البذور في ذلك الطمي جيدًا .

3- ضع قليلاً من الماء في كلا الطبقين .








4- ضع أحد الطبقين في ضوء الشمس، والآخر في مكان مظلم .

5- اترك الطبقين أسبوعًا، ثم ابدأ في ملاحظة ما طرأ عليهما من تغيير .

ماذا تلاحظ ؟

بعد أسبوع نلاحظ أن البذور في الطبق الأول قد نمت، وأصبحت نباتات صغيرة خضراء قوية، أما البذور في الطبق الثاني فقد نمت وأصبحت نباتات ضعيفة صفراء، لا تلبث أن تموت .

إن السر في ذلك يكمن في ضوء الشمس !! فهو يحتوى على الطاقة الضوئية التي تستقبلها المادة الخضراء الموجودة في ورق النبات، وبواسطة هذه الطاقة مع الماء الذي يمتصه النبات من التربة، وغاز ثاني أكسيد الكربون من الجو يقوم النبات بعملية البناء الضوئي، تلك العملية التي يستفيد فيها النبات بضوء الشمس في بناء المواد الغذائية اللازمة لحياته؛ لذا كان النبات الذي تعرض لأشعة الشمس قويًّا يافعًا أخضر اللون، على عكس النبات الآخر الذي لم يتعرض لضوء الشمس، وبالتالي لم تتم عملية البناء الضوئي، ومن ثم لم يتكون الغذاء، وكان نتيجة ذلك أن النباتات نمت صفراء ضعيفة هزيلة .

قوة دفع الماء

الماء:

خلق الله – عز وجل – من الماء كل شيء حي، فالماء هو أساس الحياة لكل المخلوقات، ولا حياة بدون الماء، فإذا نظرنا إلى الخلية الحية سوف نجد أن الماء يمثل نسبة كبيرة من تكوينها، ولولا الماء ما استطاعت الخلية الحية أن تقوم بوظائفها.
ويتكون جزيء الماء الذي نشربه أو نراه في البحار أو الأنهار- ويرمز له بالرمز(H2O) - من ذرتين هيدروجين (H2) وذرة أكسجين (O) .

وكما أن الماء هو أساس الحياة، فهو أيضا يهدم هذه الحياة إذا كان ملوثًا، ويبذل الإنسان جهدًا كبيرًا للحفاظ على هذه النعمة العظيمة، سواء بالحفاظ على مياه البحار والأنهار والمياه الجوفية من الملوثات، أو بإنشاء محطات تنقية المياه في كل مكان .

تجربة قوة دفع الماء

للماء قوة دفع أو ضغط نلاحظها عندما نشاهد تيار الماء الجارف في الأنهار، خاصة في وقت الفيضان، وقد شيدت السدود والقناطر على الأنهار لتنظيم قوة اندفاع الماء، واستخدامه استخدامات أخرى مفيدة كتوليد الكهرباء .. وغيرها .

ويجب أن يكون السد سميكًا في أسفله وأقل سمكًا في أعلاه، وسبب ذلك يظهر فى إجراء هذه التجربة :

1- أحضر علبة معدنية، ومطرقة، ومسمارًا، ومسطرة من البلاستيك، وبعض الماء .

2- اثقب العلبة ثلاثة ثقوب متساوية في الأقطار، ومتساوية في الأبعاد، أي أن المسافة التي يبعدها الثقب الثاني عن الثقب الأول، تساوى المسافة التي يبعدها الثقب الثالث عن الثقب الثاني، وتكون الثقوب الثلاثة على خط واحد .

3- اجعل المسطرة في وضع عمودي على الخط العمودي للثقوب الثلاثة، أي يصنع مع هذا الخط زاوية قائمة .

4- ضع العلبة في مكان مستوٍ، وغير مائل .

5- املأ العلبة بالماء إلى قرب حافتها، حتى يكون مستوى الماء داخل العلبة يغطى الثقوب الثلاثة .

ماذا تلاحظ ؟

تلاحظ أن الماء اندفع من الثقوب الثلاثة، لكن قوة اندفاع الماء من الثقوب الثلاثة غير متساوية، حيث إن قوة اندفاع الماء من الثقب الأسفل أكبر، يليها قوة اندفاع الماء من الثقب الثاني، ثم قوة اندفاع الماء من الثقب الثالث، وهو الثقب الأعلى .

لذلك فإن السدود تصمم بحيث يكون أسفلها أكبر سمكًا من أعلاها؛ لأن قوة اندفاع الماء في أسفل جسم السد تكون أقوى من أعلى جسم السد .

تـــابع