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.

تكنولوجياــــــــــ

أجهزة لاسلكية صغيرة ترى ما بداخل المباني

---

         كانت نظرة الإنسان الخارق المعروف باسم «سوبرمان» تخترق الأشياء بالأشعة السينية، وهو ما ساعد على نفاذ بصره عبر الجدران أثناء إنقاذه للبطلات وإلقائه القبض على الأوغاد. ولكن إذا ما تجاوزنا حدود هوليود، فإن أفضل ما تمكَّن المهندسون من أن يخرجوا به فيما يتعلق بالنظر داخل المباني هو أجهزة تستخدم الرادار، بعضها محمول بحيث يمكن لإحدى وحدات الشرطة التي تخطط للقيام بغارة ، على سبيل المثال، أن تضعه على الجدار الخارجي حيث تتميز بدرجة معقولة من التقدم والدقة لإظهار موضع أي شخص بالداخل. ولكن أفضل تلك النماذج يتكلف أكثر من 100 ألف دولار، لذلك فلا يمكن استخدامها على نطاق واسع. والآن توصّل فريق بقيادة نيل باتواري وجوي ولسون من جامعة أوتاه إلى طريقة للنظر خلال جدران مبنى باستخدام شبكة أجهزة لاسلكية صغيرة لا تزيد تكلفة Nحداها عن بضعة دولارات.

         يعمل الرادار عن طريق تسجيل موجات لاسلكية يعكسها الجسم الخاضع للمراقبة. وقد كانت فكرة د. باتواري والسيد ولسون هي عدم البحث عن الانعكاسات وإنما عن الظلال. فجهازهم يقوم بإرسال إشارة لاسلكية خلال المبنى وعندما تخرج الإشارة من الجانب الآخر تتم مراقبة الاختلافات في شدتها. والحاجة إلى التغير تعني عدم قدرة النظام على رؤية الأشياء الثابتة. إلا أنه عند إعاقة جسم متحرك، مثل إنسان، للإشارة بشكل مؤقت، فإنها تظهر عالية وواضحة.

         وباستخدام شبكة من أجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة، اكتشف الباحثان أنه من الممكن رسم مخطط لموضع شخص بدقة تامة وإظهاره على شاشة كمبيوتر محمول. وهما يسميان هذه العملية بالتصوير المقطعي اللاسلكي radio tomographic imaging؛ لأن تكوين صورة عن طريق قياس شدة الإشارات اللاسلكية بطول عدة مسارات أشبه ما يكون بإجراء مسح مقطعي للأجسام بالكمبيوتر computerised tomographic body-scanning وهو ما يتم استخدامه في المستشفيات – رغم أن الأجهزة الطبية تستخدم الأشعة السينية، وليست الموجات اللاسلكية، في القيام بعملية المسح.

         تتميز الأجهزة اللاسلكية التي استخدمها د. باتوار والسيد ولسون بأنها أنواع منخفضة التكلفة مصممة كي تستخدم فيما يعرف بشبكات ZigBee. وفي هذا الاستخدام تقوم بنقل البيانات بين أجهزة مثل الترموستات وأجهزة رصد الحريق وبعض معدات المصانع المشغلة آلياً. بل إنها ليست في قوة أجهزة اللاسلكي المستخدمة في شبكات Wi-Fi لربط أجهزة الكمبيوتر ببعضها.

         ورغم أن أجهزة ZigBee اللاسلكية صغيرة وغير مكلفة، إلا أن هناك قوة في عددها. فكل منها متصل بباقي الأجهزة. لذلك يتم اختراق المبنى الخاضع للدراسة عن طريق شبكة كثيفة من الروابط. ففي إحدى التجارب، على سبيل المثال، تمكنت شبكة مكونة من 34 جهازاً لاسلكيًا من تتبع موضع السيد ولسون بدقة أقل من متر- وهو رقم من المعتقد إمكانية تحسنه بدرجة كبيرة عن طريق استخدام أجهزة لاسلكية ذات تصميم خاص بدلاً من الأجهزة المعدة للاستخدام. فضلاً عن ذلك، فوضع أجهزة لاسلكية على سطح أحد المباني وحول جدرانه سوف يتيح تكوين مناظر ثلاثية الأبعاد لما يدور بداخله.

         إن القدرة على «رؤية» الأشخاص الذين يتحركون داخل أحد المباني باستخدام هذا النظام الرخيص لها العديد من التطبيقات الجديرة بأن تؤخذ بعين الاعتبار، وقد أنشأ السيد ولسون شركة أسماها «زانديم» لتسويق تلك الفكرة. علاوة على ذلك، فمن الممكن تطبيقها في الاستخدامات العسكرية والشرطية والأمن الخاص، حيث تحدد الشبكات اللاسلكية موضع الأشخاص الذين تحاصرهم النيران أو الزلازل. ومن الناحية التجارية، يمكن استخدامها في قياس ما يسميه بائعو التجزئة بـ «وقع الأقدام» – التي تسجل كيفية تصرف الأشخاص داخل المتاجر والمراكز التجارية. ففي الوقت الحالي، يتم ذلك باستخدام كاميرات، أو بتثليت موضع الإشارات الصادرة عن الهواتف المحمولة التي يحملها الزبائن. إن التصوير المقطعي اللاسلكي يمكن أن يكون أكثر بساطة، وأكثر دقة، وفي رأي البعض، أقل تطفلاً. وبالتأكيد أرحم من كائن خارق في ملابس ضيقة وعيون الأشعة السينية.

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 .

.. عوادم السيارات ..

هل تخرج السيارات ملوثات كربونية أكثر مما تستهلك من الوقود؟

   طبقا لحسابات وكالة حماية البيئة فإن جالونا واحدا من الوقود والذي يزن نحو ستة أرطال ينتج عنه تسعة عشر رطلا من ثاني أكسيد الكربون، فالوقود مركب هيدروكربوني يتكون من ذرات الهيدروجين والكربون، وعند احتراقه داخل هواء المحرك فإن كل ذرة كربون من الوقود تتحد مع ذرتين من الأكسجين، ويكون الناتج أرطالا من ملوثات ثاني أكسيد الكربون تزيد عن ضعف كمية الوقود الموجود منذ البداية

... كتاب فيزياء المستقبل ...

كتاب فيزياء المستقبل
كيف سيشكّل العلم مصير الإنسان وحياته اليومية بحلول عام 2100
تأليف: ميتشيو كاكو
دار نشر: دبل داي
عدد صفحات الكاتب: 416

---

         يقدم لنا ميتشيو كاكو، أستاذ الفيزياء النظرية في جامعة "سيتي كوليدج" بولاية نيويورك، نظرة أكثر واقعية حول المستقبل. ويشرع السيد كاكو في رسم الاتجاه الذي سيسلكه التقدم التكنولوجي في القرن 21 وهو على علم بأن التاريخ يعج بنبوءات كثيرة لم تتحقق. وليتجنب تلك النبوءات، فإنه يتبنى استراتيجية حذرة تقوم على ثلاثة محاور.

         أولاً، يرفض السيد كاكو أي من الأفكار التي تتعارض مع ما هو مفهوم حالياً من القوانين الأساسية للفيزياء. لذا، لا اقتراب من انتقال المادة الآني البُعدي، أو الثقوب الدودية، أو الانتقال بين الأبعاد على الأقل حتى عام 2100 حيث تنتهي توقعات السيد كاكو.

         ثانياً، يرفض السيد كاكو الابتكارات التي تتناقض مع طبيعة البشر حتى وإن كانت ممكنة نظرياً. لم يبتعد الإنسان عن رجل السافانا الجوال المتوحش منذ 100.000 سنة إلا قليلاً، ومن غير المرجح أن يتغير وضعه في القرن المقبل. تفضيل البشر لكل ما هو ملموس يُعد مثالاً على ذلك. وهذا يفسر، مثلاً، أسباب عدم تحقق تنبؤات وتكهنات مكاتب المراهنات.

         ثالثاً، ذكر السيد كاكو قائمة بالمعلومات المساعدة النافذة التي تلقها مما يزيد عن 300 عالم بارز، بينهم عشرات من الحائزين على جائزة نوبل. وأسفرت مقابلاته الشخصية عن كتاب مسلٍّ لبحث واسع النطاق في مجالات متنوعة مثل الطب، والطاقة، وتكنولوجيا النانو، والكمبيوتر، وقد بذل مجهوداً طيباً في شرح المفاهيم الصعبة التي تملأ صفحات أرقى المجلات العلمية اليوم. حصل المؤلف من الباحثين الذين التقاهم معلومات حول آخر ما توصل إليه العلم في مجالاتهم، لتقديم لمحة عما يمكن أن تحمله لنا الـ100 سنة المقبلة.

         ماذا سيحدث في العقود التسعة القادمة؟ هنا، تبدأ التكهنات. سيكون التحريك الذهني Telekinesis أمراً مألوفاً باستخدام وسائل تتحكم فيها أجهزة رسم المخ؛ وستقوم مستشعرات ميكروسكوبية برصد الخلايا كشفاً عن علامات الخطر باستمرار بما يزيد من عمر الإنسان؛ وستقوم عدسات لاصقة تدعم الإنترنت برصد أي شيء وأي شخص على مرمى البصر، بما يمكّن من الحصول على رؤية غير محدودة عند الطلب. باختصار، بحلول فجر القرن الثاني والعشرين، سيمتلك الإنسان، في نظر أسلافه الأوائل في القرن الحادي والعشرين، قدرات "إلهية". وبإزاحة الغلو جانباً، نجد أن هذه المزاعم ليست بعيدة المنال. برغم كل شيء، لعل التقنيات، التي يُنظر إليها بأنها مملة اليوم مثل السيارات والطائرات وأجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة، كان لها نفس الوقع الرائع منذ قرن أو نحو ذلك.

         وسيثبت أيضاً أن تقنيات القرن 21 تعمل على تعطيل الاقتصادات وأسواق العمل والمجتمعات. ولكن ربما على نحو لا يخشاه الناس. على سبيل المثال، لا يبدو إنتاج مزيد من أجهزة الروبوت بمثابة نذير سوء بالنسبة لجميع العمال ذوي الياقات الزرقاء؛ هؤلاء الذين يعملون في وظائف خطوط التجميع المكررة. دائما ما سيكون هناك، كما يفيد السيد كاكو، طلب على أنواع معينة من العمل اليدوي.

         وبرغم جراءة نظرته للمستقبل، فربما يتحرك السيد كاكو بحرص بالغ. وتتمثل مشكلته في أن التكهنات التكنولوجية تبدو ذات مصداقية إذا دعّمها علم الفيزياء المعروف اليوم. كان من الممكن أن يتعذر التوصل إلى العديد من التقنيات المسلَّم بها اليوم لولا نظريتي النسبية وميكانيكا الكم، وهما النظريتان اللتان أثرتا بشكل كبير على فهم البشر للكون في وقت مبكر من القرن العشرين.

         تتفق جميع التنبؤات الواردة بالكتاب مع قواعد أساسية معينة (على سبيل المثال، "النماذج الأولية من كل التقنيات المذكورة...موجودة بالفعل")، وبعض التنبؤات تبدو واضحة للعيان (فرقائق الكمبيوتر ستستمر في التقدم بصورة أسرع وبحجم أصغر). وتبدو تنبؤات أخرى أقرب مما قد كانت عليه قبل عقد من الزمن: على سبيل المثال، ستزداد شهرة السياحة الفضائية، ولا سيما عندما يتم تأسيس قاعدة دائمة على سطح القمر. قد تتحول بعض التنبؤات الأخرى إلى حقيقة – مثل تحميل الإنترنت على زوج من العدسات اللاصقة - ولكن ما إذا كان ذلك مرغوبا يمثل مسألة أخرى. بعض التنبؤات تبدو مألوفة ولكنها ما تزال مذهلة: ستمتلك أجهزة الروبوت عواطف تشعر بها بحلول منتصف هذا القرن، وسنبدأ في تزويدها بالعقل والجسم. وعلى الرغم من معرفة قُرّاء العلوم الشائعة والخيال العلمي بالعديد من هذه التنبؤات، فإن كتاب كاكو يأسر العقول والألباب.

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 .