google-site-verification=vThPMTY1loMXo5WzcdkllDoYa0Acu-L_VKi-4arGAbY

مدونة العلوم

تسعى مدونة العلوم الى حصر الإنتاج الفكري في هذا المجال

الخميس، 15 سبتمبر 2011

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 .





البصمـــــــــــــات ’’

هل تختلف بصمات الأقدام كما تختلف بصمات الأصابع؟
 
   نعم، فالتعرجات على أسفل القدم تختلف من شخص إلى آخر كما الحال في بصمات الأصابع، وفي عالم الجريمة فإن هناك حالات شهيرة تم القبض عليها من بصمات أقدامها، أولها كان في مخبز اسكتلندي عام 1952 عندما تم القبض على مرتكب جريمة من آثار بصمات أقدامه على بقايا دقيق على الأرض، وحديثا فإن هناك من يرى ضرورة تضمين بصمات الأقدام للمواطنين داخل سجلاتهم لدى السلطات لسهولة الاستدلال عليهم في مثل تلك الجرائم، فقد ألقت السلطات الأمريكية عام 2010 القبض على ما سمته بقطاع الطرق حفاة الأقدام عندما ألقت القبض على المراهق الأمريكي كولتون هاريس الذي اعتاد ممارسة الجريمة الدولية لعامين في سرقة السيارات والقوارب والطائرات، والذي تم الاستدلال عليه من بقايا آثار أقدامه على أرضية محل بقالة مغطاة بالطباشير في ولاية واشنطن. ويذكر العلماء أن نمط بصمات أصابع اليد والقدمين يبدأ في التكون لدى الجنين في شهره الرابع أثناء الحمل.

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.




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 .