تجارب علمية بسيطة ...&

الطلاء بالكهرباء

تستخدم الكهرباء فى طلاء العديد من الأشياء، إما لإعطائها مظهرًا جميلاً، مثل الطلاء بالنيكل والكروم، أو لحماية الفلزات من التلف، مثل طلاء الحديد، أو لإعطاء المعادن قيمة عالية، مثل الطلاء بالذهب والفضة .

1- أحضر إناء زجاجيًّا واملأه بالخل، ثم أحضر قطعتين من السلك النحاسي المغطى بالبلاستيك، وعمود كربون من قلم رصاص، وبطارية جافة (4.5) فولت . 2- قم بإزالة الغلاف البلاستيك من طرفي أحد السلكين بطول واحد سم . 3- اربط أحدهما بعمود قلم رصاص، والطرف الآخر بقطب البطارية السالب .
4- أزل الغلاف البلاستيك من على أحد طرفي السلك الآخر بطول واحد سم، واربطه بالقطب الموجب للبطارية، ثم أزل الغلاف من على الطرف الثاني بطول عشرة سم تقريبًا، على شكل حرف(U) .

5- ضع عمود الكربون والسلك شكل (U) داخل الإناء الزجاجي المحتوى على الخل، وقربهما من بعض، حتى تشاهد تكون فقاعات، ثم باعد بينهما تدريجيًّا حتى تختفي الفقاعات .

6- اترك التجربة خمس عشرة دقيقة، ثم افصل التيار، وأخرجهما من الخل .

7- أعد القطبين مرة أخرى إلى الإناء مع عكس الأقطاب، وافصل التيار بعد خمس عشرة دقيقة، وأخرج القطبين من الإناء .

ماذا تلاحظ ؟
لقد أصبح سلك النحاس نظيفًا، واكتسى عمود الكربون بطبقة وردية، ثم اختفت الطبقة الوردية من على عمود الكربون في الحالة الثانية .. أي أن التيار الكهربائى نقل أيونات النحاس من النحاس لعمود الكربون خلال الخل، ثم قام بنقلها بعد ذلك في الاتجاه المعاكس .

تجارب علمية بسيطة ...&

فكرة عمل الكاميرا

1- أحضر صندوقًا ورقيًّا مطليًّا باللون الأسود من داخله .



2- اثقب أحد جوانب الصندوق ثقبًا صغيرًا من منتصفه، ثم ضع فى الجانب المواجه لهذا الثقب ورقة من الشفاف .





3- وجِّه هذه الكاميرا البسيطة تجاه مصباح أو شمعة أو شجرة، واضبط وضع الصورة بتقريب الكاميرا أو إبعادها .

ماذا تلاحظ ؟

ستجد أن صورة الشجرة قد ظهرت على ورقة الشفاف معكوسة، وهذه هي فكرة عمل الكاميرا ببساطة .


وقد تطورت تكنولوجيا الكاميرات كثيرًا، حيث ظهرت الكاميرات الرقمية، ثم الكاميرات التي تقوم بتصوير العينات البيولوجية، والتي يحتاجها الباحثون في تجاربهم، ثم تطورت الأبحاث، حيث تمكن العالم المصري الدكتور "أحمد زويل" من صناعة كاميرا، تقوم بالتصوير في زمن قدره واحد من مليون من البليون من الثانية، وهذا يسمح بتصوير حركة الجزيئات، وهى تتفاعل مع بعضها البعض، ويحاول العلماء التصوير في زمن أقل من هذا بكثير، بحيث ستصل سرعة التصوير إلى واحد بليون من البليون من الثانية .

 

تجارب علمية بسيطة ...&

نافورة بدون مضخة

من المؤكد أنك شاهدت أكثر من نافورة من قبل، ووقفت تتساءل أمامها :


كيف يدفع الماء الذي ينتشر في شكل رذاذ جميل، ثم يعود مرة أخرى إلى الحوض ليدفع من جديد ؟

من الملاحظ أنك ستجد مضخة تدفع الماء من أسفل إلى أعلى، وهذه المضخات تعمل بواسطة الكهرباء .


ما رأيك إذا قمنا بتصميم نافورة بدون مضخة ؟


في هذه الحالة سنقوم بخفض الضغط على سطح الماء؛ ليندفع إلى أعلى، وللتأكد من ذلك قم بإجراء التجربة بنفسك .


1- أحضر حوضين من المعدن أو الزجاج، ودورقًا زجاجيًّا، وسدادة من مادة الفلين ذات ثقبين، ومجموعة أنابيب من الزجاج والمطاط، وحاملاً للدوارق المطاطية، ومحبس أنابيب .

2- ضع سدادة الفلين على فوهة الدورق بعد وضع الماء به .


3- اغرس أنبوبي الزجاج في سدادة المطاط، بحيث تنفذ إحداهما من السدادة حتى منتصف الدورق .


4- صل طرفي الأنبوبين بأنبوبين من المطاط .

5- اقفل الأنبوب المطاطي المتصل بالأنبوب الزجاجي القصير بواسطة المحبس .

6- ضع حوضًا مملوءًا بالماء أعلى المنضدة، وآخر فارغًا أسفل المنضدة، وعلق الدورق في وضع مقلوب بواسطة الحامل .



7- افتح المحبس .



سوف تلاحظ اندفاع الماء من الأنبوب البارز داخل الدورق على شكل نافورة .

تُرى ماذا حدث ؟



عند قلب الدورق وفتح المحبس يندفع الماء إلى الحوض الموضوع على الأرض؛ فيؤدى إلى خلخلة الهواء داخل الدورق، فيندفع الماء على شكل نافورة لمعادلة الضغط .

الكوب المقلوب

كما أن للماء قوة ضغط أو دفع فإن للهواء- أيضًا- هذه القوة، وإذا أردت أن تعرف معنى هذه العبارة، وتقارن بين ضغط الماء وضغط الهواء، هيا بنا نجرى هذه التجربة :

1- أحضر كوبًا زجاجيًّا، وبعض الماء، وقطعة من الورق المقوى .
2- املأ الكوب الزجاجي إلى حافته بالماء، ثم ضع الورقة على فوهته

3- ضع يدك على الورقة بقوة، وأمسك قاعدة الكوب باليد الأخرى، واقلب الكوب لتصبح


يدك وقاعدة الكوب من أعلى، واليد الأخرى والكوب من أسفل

4- ارفع يدك عن الورقة .

ماذا تلاحظ ؟

يظل الماء داخل الكوب، وتظل الورقة ثابتة .

ماذا حدث ؟

إن الماء الموجود داخل الكوب له قوة ضغط يضغط بها على الورقة من الداخل، والهواء الموجود خارج الكوب له قوة ضغط يضغط بها على الورقة من الخارج، وبما أن قوة ضغط الهواء أكبر من قوة ضغط الماء، تظل الورقة ثابتة دون أن يتدفق الماء .

تجارب علمية بسيطة ...&

منبه سقوط المطر

أتريد أن تصمم جهازًا ينبهك عند سقوط الأمطار ؟
إليك هذا الجهاز :

1- أحضر كأسًا زجاجيًّا، وقمعًا، وجرسًا كهربائيًّا، وبطارية جافة، وثلاثة أسلاك كهربائية، وملح طعام، وماء .


2- ثبت طرفي السلكين (أ، ب) في قاع الكأس الزجاجي، بحيث يفصلهما مسافة قدرها 2/1 سم.


3- ضع كمية كافية من ملح الطعام بين السلكين .



4- صل الطرف الآخر للسلك (أ) ببطارية جافة، والطرف الآخر للسلك (ب) بجرس كهربائي.


5- صل البطارية الجافة بالجرس الكهربائى بواسطة سلك (ج) .

(نلاحظ أن الجرس لا يعمل لأن الدائرة الكهربائية مفتوحة) .

6- ضع قطرات من الماء في القمع (بدلاً من المطر) لتنزل على الملح .
(نلاحظ أن الجرس يدق) .

ماذا حدث ؟


الملح في صورته الصلبة غير موصل للتيار الكهربائى، ولكن عندما صار محلولاً بنزول الماء عليه أصبح موصلاً للتيار الكهربائى، فأغلقت الدائرة الكهربائية، وحدث الرنين .


ملحوظة :


يمكنك وضع الجهاز فوق المنزل والجرس داخل المنزل، فينبهك الجهاز عند هطول الأمطار .

تجارب علمية بسيطة ...&

البلورة الملونة

توجد معظم المعادن في الطبيعة على شكل بلورات، وتختلف هذه البلورات من معدن إلى آخر.
إذا أردت أن تحصل على بلورة كاملة، أجر معنا هذه التجربة :




1- أحضر قطعة خيط، وملعقة، وبعض الماء الساخن، ومشبك ورق، وقلمًا من الرصاص، ووعاءً صغيرًا، وبعض صودا الغسيل (كربونات صوديوم) وكوبين من الزجاج .




2- املأ كوبًا بالماء الساخن، ثم أضف إليه كمية من الصودا، وقلِّبه بالملعقة حتى تذوب، ثم أضف كمية أخرى، وقلبها، وهكذا .

3- املأ الوعاء الصغير بالماء الساخن، ثم ضع فيه الكوب المحتوي على المحلول وبه المخلوط .

4- اربط مشبك الورق في قطعة الخيط، ثم ضعه في كوب المحلول بعد أن تربط طرفه الآخر في منتصف القلم الرصاص، ثم ضع القلم الرصاص في منتصف حافة الكوب .

اترك الكوب عدة أيام .
ماذا تلاحظ ؟
تلاحظ تكوين بلورة كاملة على المشبك .
وهذه العلمية تسمى البلورة (CRYSTALLIZATION) والتي من خلالها تتكونبلورات قوية ومؤثرة .

تجارب علمية بسيطة ...&

تكون الصخور الرسوبية في المحيطات




هل فكرت يومًا في كيفية تكون الصخور، التي نتجت عن ترسيب بعض المكونات في قاع البحار والمحيطات بترتيب معين ؟


إن عملية الترسيب تتم على شكل طبقات، وذلك حسب كثافة المادة المترسبة نفسها.











ولتتأكد من ذلك أجر هذه التجربة :




1- أحضر بعض الماء، والطين الجاف، ورملاً، وإناء زجاجيًّا له غطاء .

2- املأ الإناء حتى منتصفه بالماء .






3- أضف أربع ملاعق من الطين، ومثلها من الرمل .




4- غط الإناء بإحكام ثم رجه رجًّا شديدًا، وراقب ترسيب الطين والرمل .

ماذا تلاحظ ؟


نلاحظ أن حبيبات الرمل تترسب أولاً؛ لأنها أثقل، ثم تترسب فوقها حبيبات الطين، وذلك

لأن كثافة حبيبات الرمل أكبر من كثافة حبيبات الطين .

وهذا هو الأساس الذي تتكون من خلاله الصخور الرسوبية في البحار والمحيطات.

تجارب علمية بسيطة ...&

أهمية الماء في عملية البناء الضوئي
يقوم النبات بعملية في غاية الأهمية، ألا وهى عملية البناء الضوئي، وفى هذه العملية يقوم النبات بامتصاص ثاني أكسيد الكربون من الجو، والطاقة من أشعة الشمس، والماء من التربة، بالإضافة إلى وجود مادة الكلوروفيل الخضراء الموجودة أصلاً في ورقة النبات، ويقوم بإنتاج الأكسجين الضروري لتنفس الكائنات الحية الأخرى، ومن بينها
النبات أيضًا.







ولتوضيح أهمية الماء في هذه العملية قم بإجراء هذه التجربة :

1- أحضر قطعتين من القماش، وطبقين، وبعض البذور .

2- أحضر الطبقين، وضع في أحدهما قطعة قماش مبللة، وفى الآخر قطعة قماش جافة.


3- انثر البذور على قطعتي القماش في الطبقين .

4

- ضع الطبقين في مكان مكشوف، بحيث تصل إليه أشعة الشمس بشكل جيد .



حاول أن تكون قطعة القماش رطبة دائما بالماء ، والقطعة الأخرى دائمًا جافة .
اترك الطبقين فترة، ثم دون ملاحظاتك .

ماذا تلاحظ ؟

نلاحظ أن البذور قد نبتت في الطبق المحتوى على الماء، أما الطبق الخالي من الماء فلم يحدث فيه إنبات، وذلك لغياب الماء الذي هو سبب رئيسي في عملية البناء الضوئي.

تجارب علمية بسيطة ...&

مرشح المياه

· ترشيح المياه :

تعتبر عملية ترشيح المياه من العمليات المهمة التي تهدف إلى إزالة الجسيمات العالقة، والأملاح المعدنية، والكائنات الحية الدقيقة، وغيرها من ملوثات المياه، التي تسبب مشكلات صحية، وأمراضًا عديدة للإنسان .

وتستخدم لهذا الغرض مرشحات يمكنها حجز الشوائب، (إما على سطح المرشح أو في وسطه) أو ترسيبها في الفراغات الموجود بين حبيبات معينة في وسط المرشح.

وتستخدم في صنع هذه المرشحات مواد عديدة مثل :

رمل السليكات، وفحم الأنثراسيت والألمنيت، كما يستخدم الكربون الحبيبي لإزالة طعم المياه ورائحتها غير المقبولين .

· مرشح الماء :

يمكنك أن تصنع مرشحًا يقوم بتنقية الماء بكفاءة عالية كالآتى :
1- أحضر مقصًّا، وزجاجة من البلاستيك، ودورقًا، وبعض القطن، وبعض القطع الصغيرة من البلور الصخرى، والحصى، ورملاً، وترابًا، وبعض الماء غير النقى .
2- اقطع الجزء السفلى من الزجاجة البلاستيك .
3- اقلب الزجاجة لتجعل فوهتها لأسفل .
4- أدخل كمية قطن فى فوهة الزجاجة، بارتفاع 1 سم .
1- املأ الزجاجة بكميات متتالية من البلور الصخرى، ثم الحصى، ثم الرمل، ثم التراب .
6- ضع الزجاجة بحيث تكون فوهتها إلى أسفل داخل الدورق .
7- اسكب الماء غير النقى داخل الزجاجة، ولاحظ ماذا يحدث له ؟

نلاحظ أن الماء قد أخذ وقتًا حتى تخلل من بين طبقات المرشح المتتابعة، حتى وصل فى النهاية إلى الدورق ماءً نقيًّا صالحًا للشرب .

تجارب علمية بسيطة ...&

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 .

تجارب علمية بسيطة ...&

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 .

تجارب علمية بسيطة ...&

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 .

تجارب علمية بسيطة ...&

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 .

تجارب علمية بسيطة ...&

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 .