حل الوحدة السادسة الطاقة الحرارية والموجات علوم ثاني متوسط الفصل الدراسي الثالث , يحتوي حلول كتاب العلوم للصف الثاني المتوسط الفصل الثالث , يتضمن حل مجموعة من الدروس : درجة الحرارة - انتقال الحرارة - المحركات والثلاجات - مقارنة المواد العازلة - الموجات والصوت والضوء
حل الوحدة السادسة الطاقة الحرارية والموجات علوم ثاني متوسط
درجة الحرارة
السؤال : لماذا تتمدد المواد عندما تزداد درجة حرارتها ؟
الجواب : عندما تزداد درجة حرارة جسم ما تزداد سرعة جزيئاته و يتسع مدى حركته
مسائل تدريبية
السؤال : قام طالب بقياس دجة حرارة جسمه فكانت 98.6ف . ماقيمة هذه الدرجة على المقياس السلسيوس ؟
الجواب : المعطيات : درجة الحرارة بالفهرنهايت = 98.6ف
المطلوب : درجة الحرارة على المقياس السيليزي ( س)
الحل : عوض بالمعطيات في المعادلة
س = ( 5/ 9 ) ( ف - 32 ) = 37 س
السؤال : سجلت درجة الحرارة 57 س في صحراء في يوم صيفي حار . ما قيمة هذه الدرجة على المقياس الفهر نهايتي ؟
الجواب : المعطيات : درجة الحرارة بالسيلزيوس = 57 س
المطلوب : درجة الحرارة على المقياس الفهرنهايتي
الحل : عوض بالمعطيات في المعادلة
ف= ( 9/5) ( س+32 ) = 134.6 ف
مراجعة الدرس
السؤال : وضح الفرق بين درجة الحرارة و الطاقة الحرارية و بين كيف ترتبطان معا ؟
الجواب : درجة الحرارة هي متوسط الطاقة الحركية لجسيمات المادة و الطاقة الحرارية هي مجموع طاقتي الوضع و الحركة لجميع جسيمات المادة
السؤال : حدد أي درجتي الحرارة تكون أكبر دائما : درجة حرارة الجسم على المقياس السلسيوس أم درجة حرارته على مقياس الكلفن ؟
الجواب : درجة الحرارة على تدريج كلفن هي الرقم الأكبر دوما لأنها ناتجة عن إضافة الرقم 273 إلى قيمة درجة الحرارة في التدريج السيليزي
السؤال: وضح العلاقة بين الطاقة الحرارية و الطاقة الحركية ؟
الجواب : الطاقة الحرارية للمادة هي مجموع طاقتي الوضع و الحركة لجميع جزيئاتها و تزداد الطاقة الحرارية بزيادة الطاقة الحركية للجزئيات
السؤال : وضح كيف يستخدم مقياس الحرارة التمدد الحراري لمادة ما في قياس درجة الحرارة ؟
الجواب : عندما تزداد درجة الحرارة تتحرك جزيئات المادة أسرع مما يؤدي إلى تمدد المادة ونتيجة لذلك فإن مقدار التمدد يرتبط مع مقدار الزيادة في درجة الحرارة
تطبيق الرياضيات
السؤال : تحويل درجة الحرارة ينضج الدجاج عند وضعه في الفرن و وصول درجة حرارته الداخلية إلى 180 ف حول هذه الدرجة إلى المقياس السلسيوس و غلى مقياس الكلفن ؟
الجواب :
س = ( 5/9 ) = 82.2س
ك = س + 273 = 355.2 ك
انتقال الحرارة
التحليل
السؤال : أي المكعبين أنصهر أسرع ولماذا ؟
الجواب : ينصهر مكعب الثلج في الماء الثلج أسرع لان الماء الثلج رديء العزل
السؤال : أيهما أكثر عزلا للحرارة : الماء أم الهواء ؟ وضح إجابتك ؟
الجواب : الهواء عازل افضل لان جزيئات الهواء تفصلها بعضها عن بعض مسافات أكبر من المسافات بين جزيئات فتكون تصادمها و نقلها للطاقة الحرارية يكون بطيئا
السؤال : ابحث عن مثال آخر في الحمل الحراري القسري ؟
الجواب : استخدام مروحة كهربائية لجعل شخص يشعر بالبرودة
السؤال : ما المادة الموصلة ؟
الجواب : أي مادة يمكنها نقل الحرارة بسهولة
مراجعة الدرس
السؤال : وضح لماذا تكون بعض المواد ومنها الفلين الصناعي و الفرو و الريش رديئة التوصيل للحرارة ؟
الجواب : يعتبر الهواء المحصور بين جزيئات هذه المواد موصلا ضعيفا للحرارة و يمنع الطاقة الحرارية من الانتقال بسهولة خلال المواد
السؤال : وضح لماذا تبرد رمال الشاطئ ليلا أسرع من ماء البحر ؟
الجواب : للرمال حرارة نوعية منخفضة مقارنة بالماء و لذلك تتغير درجة حرارة الرمال بشكل اكبر من درجة حرارة الماء عندما يفقد الرمل و الماء حرارتيهما للوسط المحيط
السؤال : استنتج إذا كان للمادة طاقة حرارية فهل يكون لها حرارة أيضا ؟
الجواب : لا . فالحرارة هي الطاقة الحرارية المنقولة لجسم لآخر
السؤال : صف كيف تنتق الطاقة الحرارية من مكان إلى آخر بطريقة الحمل ؟
الجواب : عندما تزداد درجة حرارة أحد طرفي المائع يصبح أقل كثافة يدفع إلى أعلى بوساطة المائع الابرد المجاور وفي أثناء ارتفاع المائع الساخن إلى أعلى يفقد طاقته الحرارية للوسط المحيط الأبرد حتى يبرد بما يكفي لغوصه ثانية
السؤال : وضح لماذا تساعدك البطانية على حفظ جسمك دافئا ؟
الجواب : تعمل البطانية كوسط عازل يمنع من انتقال الطاقة الحرارية من جسمك إلى الوسط المحيط
السؤال : إذا كان المطلوب تدفئة غرفة بشكل منتظم فأيهما أفضل : وضع فتحات التدفئة قرب أرضية الغرفة أم قرب السقف ؟ فسر إجابتك ؟
الجواب : بالقرب من سطح الأرض حيث يصعد الهواء الساخن إلى أعلى و ينقل الطاقة الحرارية إلى كافة طبقات الهواء الباردة في أثناء صعوده
تطبيق المهارات
السؤال : تصميم تجربة لتحدد أيهما أفضل توصيلا للحرارة : الحديد أم الخشب ؟ حدد المتغيرات المستقلة و التابعة في تجربتك .
الجواب : أضع قطعة شمع عند نهايتي قضيب حديد و قضيب خشب لهما نفس الأبعاد ثم أضع الطرف الساخن لكلا القضيبيين في كأس ماء ساخن سينصهر الشمع أولا على القضيب الذي يوصل الحرارة أكثر العوامل المستقلة هي درجة حرارة الماء الساخن و أبعاد ك من القضيبين أما لعوامل التابعة فهي : تركيب مادة القضيب
المحركات و الثلاجات
السؤال : كيق يؤدي احتراق مخلوط الوقود و الهواء إلى تحريك المكبس ؟
الجواب : عند حقن خليط الوقود فإنه يشتعل على شكل انفجار و يدفع المكبس إلى أسفل
السؤال : ارسم مخططا يبين تغير درجة الحرارة غاز التبريد في أثناء دورة كاملة ؟
الجواب : تنخفض درجة حرارة سائل التبريد أثناء مروره في صمام النمدد … يمتص الطاقة الحرارية من داخل الثلاجة فتزيد درجة حرارته … تزداد درجة حرارته إلى جو الغرفة فيعود سائلا و تنخفض درجة حرارته
مراجعة الدرس
السؤال : ارسم مخططا تبين فيه حركة سائل التبريد و انتقال الحرارة في أثناء عمل المضخة الحرارية لتبريد المنزل ؟
الجواب : يمتص سائل التبريد الطاقة الحرارية من داخل المباني
يسخن سائل التبريد عندما يمر خلال الضاغط و يفقد الطاقة الحرارية في الملفات الخارجية
يمر السائل خلال عبر صمام التمدد قيبرد ثم يمر عبر الملفات الداخلية
السؤال : وضح لماذا لا يستخدم محرك الديزل شمعات احتراق ؟
الجواب : لأن الهواء يضغط في حجرة الاحتراق لدرجة عالية بحيث يشتعل الوقود دون الحاجة إلى شمعة الاحتراق
السؤال : بين مصدر الطاقة الحرارية في محرك الاحتراق الداخلي ؟
الجواب : حقن اسطوانة بمزيج من الهواء و الوقود ثم يشعل هذا الخليط بواسطة شمعة الاحتراق
السؤال : حدد ما إذا كان من الممكن تبريد المطبخ بترك باب الثلاجة مفتوحا . وضح إجابتك ؟
الجواب : لا . فالطاقة الحرارية الممتصة من هواء تعاد إليها ثانية من خلال ملفات التكثيف
السؤال : صف كيف تعمل الثلاجة على تبريد الطعام باستخدام غاز التبريد ؟
الجواب : يتمدد سائل التبريد و يتحول إلى غاز و يصبح باردا بعد ذلك يمتص الطاقة الحرارية من داخل الثلاجة ثم يضغط سائل التبريد و يسخن و تنتقل الطاقة الحرارية
السؤال : التفكير الناقد . وضح كيف يمكن استخدام مكيف الهواء لتدفئة المنزل ؟
الجواب : بوضع مكيف الهواء في النافذة بحيث تكون ملفات التكثيف داخل الغرفة ثم يمتص الطاقة الحرارية من الهواء الخارجي و يفقدها داخل الغرفة
تطبيق المهارات
السؤال : رسم خريطة مفاهيمية تبين تسلسل خطوات عمل آلة الاحتراق ذات الاشواط الأربعة ؟
الجواب :
مقارنة المواد العازلة للحرارة
اختبار الفرضية
السؤال : قرر ما أنواع الأكواب التي ستختبرها ؟ صمم تجربة لاختبار فرضيتك وراع أن يكون العمل جماعيا بحيث يشارك الجميع في النقاش ؟
الجواب : باستخدام اكواب من البلاستيك – الفلين – اكواب زجاجية – أكواب خزفية
السؤال : اكتب قائمة بالمواد التي ستستخدمها في تجربتك ثم صف بدقة كيف تستخدم هذه المواد ؟ و أي سائل تستخدم ؟ وكم تكون درجة حرارته في بداية التجربة ؟ وكيف تغطي السائل الساخن في الأكواب ؟ وما التي يصنع منها الغطاء ؟
الجواب : نستخدم أكواب من مواد مختلفة – مخبار سعته 100 مللي ماء – مصدر للحرارة – ماء – غطاء أكواب من الكرتون مثقوب من منتصفه – ساعة إيقاف – ملقط – قفازات حرارية
نملا مخبار من الماء سعته 100 مللي ماء و نضعه على اللهب حتى تصل درجة حرارة الماء إلى 80 درجة مئوية
نضع في كل كوب 5 مللي ماء ساخن ونغطي كل كوب بقطعة من ورق الكرتون المثقوبة من منتصفها نضع ترمومتر في ثقب غطاء الكرتون في كل كوب بحيث ينغمر في الماء
تحليل البيانات
السؤال : فسر بياناتك كيف تحدد أفضل مادة في العزل الحراري بمجرد نظرك إلى الرسم البياني ؟
الجواب : المادة العازلة الأفضل هي المادة التي يفقد فيها الماء حرارته على مدى زمني طويل
السؤال : قوم هل تغيرت درجة حرارة الماء كما توقعت ؟ اعتمد على بياناتك و رسمك لتوضيح إجابتك ؟
الجواب : نعم تغيرت درجة حرارة الماء في الأواني كما توقعت
الاستنتاج و التطبيق
السؤال : وضح لماذا يعتمد معدل تغير درجة الحرارة على نوع مادة الكوي ؟ وهل تؤثر حجم الكوب في ذلك ؟
الجواب : كنت كانت مادة الكوب افضل عزلا كلما كان تغير درجة الحرارة أقل و بمعدل بطيء و يؤثر حجم الكوب على هذا التغير أيضا فكلما زاد حجم الكوب كلما كان معدل تغير درجة الحرارة اكثر بطأ
السؤال : استنتج أي الاكواب كان أفضل في عزل الحرارة ؟
الجواب : أكواب الفلين كانت أفضل في العزل الحراري
مراجعة الفصل
السؤال : وضح العلاقة بين كل مصطلحين مما يأتي في جمل تامة :
1- آلة الاحتراق الداخلي - المحرك الحراري :
الجواب : يحول المحرك الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية حيث الوقود في حجرات داخل المحرك فيسمى محرك احتراق داخلي
2- الطاقة الحرارية - التلوث الحراري :
| الطاقة الحرارية | التلوث الحراري |
| هي مجموع طاقتي الوضع و الحركة للجزيئات في المادة | ازدياد درجة الحرارة لتجمع طبيعي من المياه سببه إضافة الماء الحار إليه |
3- التوصيل الحراري - الحمل الحراري :
كلاهما من طرق نقل الحرارية
| التوصيل الحراري | الحمل الحراري |
| ينقل الطاقة الحرارية من خلال التلامس المباشر | ينقل الطاقة الحرارية من خلال تحريك المائع من مكان إلى آخر |
4- التوصيل الحراري -الطاقة الحرارية :
| التوصيل الحراري | الطاقة الحرارية |
| هو توصيل الطاقة الحرارية من خلال التلامس المباشر | هي الطاقة الحرارية التي تنتقل من جسم حار إلى آخر بارد |
5- الطاقة الحرارية - الحرارة النوعية :
| الطاقة الحرارية | الحرارة النوعية |
| مجموع طاقتي الوضع و الحركة لجزيئات المادة | كمية الحرارة اللازمة لتغيير درجة الحرارة كيلو جرام واحد من المادة 1 س |
6- التوصيل الحراري - الإشعاع :
كلاهما طريقة لنقل الطاقة الحرارية
| التوصيل | الإشعاع |
| ينقل الطاقة الحرارية بالتلامس المباشر | ينقل الطاقة الحرارية بالامواج الكهرومغناطيسية |
7- الحمل الحراري - الإشعاع :
كلاهما طريقة لنقل الطاقة الحرارية
| الحمل الحراري | الإشعاع |
| ينقل الطاقة الحرارية من خلال تحريك المائع من مكان إلى آخر | ينقل الطاقة الحرارية بالأمواج الكهرومغناطيسية |
8- الموصل الحراري - الطاقة الحرارية :
| الموصل الحراري | الطاقة الحرارية |
| هو أي مادة تنقل الطاقة الحرارية بسهولة | مجموع طاقتي الوضع و الحركة لجزيئات المادة |
أختر الإجابة الصحيحة
السؤال : ما مصدر الطاقة الحرارية في محرك آلة الاحتراق الداخلي ؟
أ- البخار
ب- حرق الوقود ( صح )
ج- الماء الحار
د- التبريد
السؤال : ماذا يحدث لمعظم المواد عندما يتم تسخينها ؟
أ- تتقلص
ب- تطفو
ج- تتبخر
د- تتمدد ( صح )
السؤال : أي العمليات التالية تحدث عندما يتلامس جسمان مختلفان في درجتي حرارتهما ؟
أ- حمل حراري
ب- إشعاع
ج- تكثف
د- توصيل حراري ( صح )
السؤال : أي الجمل التالية تصف الطاقة الحرارية لدقائق المادة ؟
أ- القيمة المتوسطة لجميع طاقاتها الحركية
ب- المجموع الكلي لجميع طاقاتها الحركية
ج- المجموع الكلي لجميع طاقاتها الحركية و طاقات الوضع ( صح )
د- متوسط جميع طاقات الحركة و الوضع لها
السؤال : انتقال الطاقة الحرارية من الشمس إلى الارض مثال على :
أ- الحمل الحراري
ب- الإشعاع ( صح )
ج- التمدد
د- التوصيل الحراري
السؤال : معظم المواد العازلة تحوي فراغات مملوءة بالهواء و ذلك لأن الهواء يتصف بأنه :
أ- موصل
ب- خفيف
ج- مشع
د- عازل ( صح )
السؤال : في وصفة لتحضير الكعك يوصى أن يتم خبزه على درجة حرارة 350 ف ما قيمة هذه الدرجة بحسب المقياس السلسيوس ؟
أ- 162س
ب- 194س
ج- 177س ( صح )
د- 212 س
السؤال : أي العبارات التالية صحيحة ؟
أ- الهواء الساخن أعلى كثافة من الهواء البارد
ب- كثافة الهواء لا تعتمد على درجة حرارته
ج- الهواء الساخن ليس له كثافة
د- الهواء الساخن أقل كثافة من الهواء البارد ( صح )
السؤال : أي مما يأتي يطلق على مجموع طاقتي الوضع و الحركة ؟
أ- الطاقة الحركية
ب- الحرارة النوعية
ج- درجة الحرارة ( صح )
د- الحرارة
التفكير الناقد
السؤال 18 : فسر عندما تسخن ماء في إناء تلاحظ أن سطح الماء سخن بسرعة رغم أن مصدر الحرارة يوجد تحت الإناء ؟
الجواب : تنتقل الطاقة الحرارية من قاع الوعاء إلى سطح الماء بطريقةالحمل
السؤال 19 : وضح لماذا تدفئنا الطبقات المتعددة من الملابس شتاء ؟
الجواب : تعمل الطبقات المتعددة في الملابس على حجز كمية هواء أكبر بينها مما يحعلها أكثر للطاقة الحرارية من الطبقة الواحدة
السؤال 20 : صف عند تشغيل مصباح كهربائي فإن مرور التيار في فتيلة المصباح يجعله يسخن ثم يتوهج . إذا كانت فتيلة المصباح محاطة بغاز فصف كيف تنتقل الطاقة الحرارية من الفتيلة إلى الهواء المحيط بزجاجة المصباح ؟
الجواب : تنتقل الطاقة الحرارية من الفتيل إلى زجاجة المصباح الكهربائي بطريقتي الإشعاع و الحمل بفعل الغاز بداخلها ثم تنتقل بين درجة حرارة الملابس الفاتحة و الامبس القاتمة نستنتج أن الامبس القاتمة تسخن أسرع
السؤال 23: خريطة مفاهيم انسخ الشكل الآتي الذي يتعلق بالحمل في السوائل إلى دفترك ثم أكمله :
الجواب :
السؤال : اشرح بعض المعاطف الشتوية تحتوي على حشو من مواد كثيرة الفراغات المملوءة بالهواء . كيف تتغير خصائص العزل للمعطف لو أصبح هذا الحشو مبللا بالماء ؟ اشرح ذلك ؟
الجواب : يملأ الماء الفراغات الهوائية ولان الماء افضل كثيرا من الهواء في توصيل الطاقة الحرارية فإن المعطف يصبح موصلا جيدا
السؤال25 : قارن كأسان مملوءتان بالماء لهما درجة الحرارة نفسها تم أفراغها في حوض واحد و يعد امتزاجهما لم تتغير درجة حرارة الماء .قارن بين الطاقة الحرارية للماء في الحوض و الطاقة الحرارية للماء في كل من الكأسين ؟
الجواب : الطاقة الحرارية للماء في الحوض تساوي مجموع الطاقة الحرارية للماء في الزجاجتين و درجة الحرارة تماثل درجتي حرارة الماء في الزجاجتين
تطبيق رياضيات
السؤال 29 : درجة الحرارة العالية . إذا كان متوسط درجة الحرارة على سطح الارض 286ك فكم تكون بالسلسيوس ؟
الجواب : درجة الحرارة بالسليسيوس = 286-273= 13 س
السؤال 30 : حرارة جسم الإنسان . قاس الطبيب درجة حرارة المريض فكانت 38.4 س أوجد ما يعادلها بالفهرنهايت ؟
الجواب : ف = ( 9/5 ) س + 32 = 1011 س
الموجات و الصوت و الضوء
الموجات
السؤال : كيف تتحرك جزيئات المادة في الموجات الطولية ؟
الجواب : للخلف و الأمام في اتجاه انتقال الموجة
السؤال : ما المقصود بسعة الموجة الطولية ؟
الجواب : المسافة بين مركزي تضاغط و تخلخل متتاليين
مسائل تدريبية
السؤال : تنتشر موجة طولها 55.0 متر في وتر إذا كان ترددها 6.0 هرتز فما سرعتها ؟
الجواب :
المعطيات : الطول الموجي = 0.55 مترا
التردد = 0.6 هرتز
المطلوب : سرعة الموجة ع = ؟ م/ث
الحل : ع = 0.55 × 6 = 3.3 م / ث
السؤال : موجة صوتية ترددها 15000 هرتز تنتشر في الماء بسرعة 1500م/ث . ما طولها الموجي ؟
الجواب :
المعطيات : التردد = 15000هرتز
السرعة = 1500 م/ث
المطلوب : الطول الموجي = ؟ م
طول الموجة = ع/د= 1500 / 15000= 0.1 مترا
السؤال : كيف يعتمد شكل القلم كما تراه على مستوى الماء في الكأس ؟
الجواب : كلما ارتفع الماء في الكأس يزيد انكسار القلم
السؤال : أين تتغير سرعة موجة الضوء القادمة من القلم ؟
الجواب : تتغير سرعة موجة الضوء عندما تجتاز السطح الفاصل بين الهواء و الماء
السؤال : استنتج ما علاقة شكل القلم كما يبدو لك بتغير سرعة الضوء ؟
الجواب : يحدث انكسار للقلم عندما تغير الموجة سرعتها و قد غيرت موجات الضوء اتجاهها عندما نقصت سرعتها نتيجة انتقالها من الهواء إلى الماء
مراجعة الدرس
السؤال : حلل كيف تنقل الموجة الطاقة من مكان إلى آخر دون أن تنقل معها المادة ؟
الجواب : الموجات تنقل الطاقة من جزيء إلى الجزيء المجاور
السؤال : فسر كيف تتغير المسافات بين حلقات النابض عندما تزداد سعة الموجة الطولية المارة خلاله؟
الجواب : الموجات الطولية كبيرة السعة تكون أكثر تضاعفا في مناطق التضاغط و أكثر تخلخلا في مناطق التخلخل
السؤال : توقع كيف يتغير الطول الموجي لموجات عندما يزداد ترددها مع بقاء سرعتها ثابتة ؟
الجواب : سوف يقل الطول الموجي
السؤال : طبق حجران متماثلان أحدهما ثقيل و الثاني خفيف اسقطا من ارتفاع واحد في بركة وضح لماذا ينتج عن سقوط الحجر الاثقل موجات سعتها اكبر ؟
الجواب : الحجر الاثقل يمتلك طاقة حركية أكبر عندما يضرب الماء و الطاقة الأكبر تولد امواجا ذات سعو أكبر
السؤال : قارب سريع يولد موجات على سطح الماء و يسحب انبوبا عائما صف حركة الانبوب عندما تمر به الموجات المتولدة خلف القارب ؟
الجواب : موجات الماء تسبب حركة الانبوب الداخلي باتجاه الاعلى و الأسفل
تطبيق الرياضيات
السؤال : حساب سرعة الموجات احسب سرعة موجة طولها 0.2 و ترددها 1.5 هرتز ؟
الجواب : طول الموجة × ترددها = 0.3 م / ث
السؤال : حساب الطول الموجي احسب الطول الموجي لموجة سرعتها 3.0م/ث و ترددها 0.5 هرتز ؟
الجواب :طول الموجة = ع/د = 6م
موجات الصوت
السؤال : كيف تؤثر درجة الحرارة في سرعة الصوت في المادة ؟
الجواب : تزداد سرعة الصوت بارتفاع درجة الحرارة
مراجعة الدرس
السؤال : وضح لماذا تسمع صوتا عندما تصفق ؟
الجواب : يداك تسبب اضطرابا في جزيئات الهواء المجاورة لها فتنتقل هذه الاهتزازات عبر الهواء إلى أذنك ثم إلى دماغك الذي يميز هذه الاهتزازات على شكل صوت
السؤال : توقع متى تكون سرعة الصوت في الهواء أكبر : صيفا أم شتاء ؟
الجواب : انتقال الصوت في الهواء خلال الصيف أسرع
السؤال : قارن بين الامواج الصوتية لشخصين أحدهما يصيح و الآخر يهمس ؟
الجواب : كلاهما موجات طولية يمكنها الانتقال عبر الهواء و قد يكون لهما التردد نفسه موجات الصوت الناتجة عن الصراخ سعة أكبر و تحمل طاقة اكبر
السؤال : صف كيف تنشأ الاهنزازات في أذنك عند وصول الصوت إليها ؟ و كيف تسمع ؟
الجواب : تصل موجات الصوت إلى اذنك و تبب اهتزاز طبلة الأذن و هذا يسبب اهتزاز عظيمات الأذن الثلاث في الأذن الوسطى ثم تهتز العظميات فيهتز بسببها السائل الدهليزي في القوقعة و تقوم الخلايا العصبية بإرسال رسائل حول الصوت للدماغ
السؤال : تنشأ الأصوات عن الاهتزازات . لماذا لا تسمع صوتا عندما تحرك يدك إلى الامام و إلى الخلف في الهواء ؟
الجواب : اليد تحرك جزيئات الهواء بشكل بطيء جدا فينتج صوت بتردد منخفض جدا لا يمكن للأذن سماع
تطبيق الرياضيات
السؤال : حساب النسبة صوتان الأول شدته 50 ديسبل و الثاني شدته 20 ديسبل كم مرة يساوي على الصوت الأول علو الصوت الثاني ؟
الجواب : يعلو الصوت الأول عن الصوت الثاني ب30 ديسبل
السؤال : حساب الزيادة في الشدة إذا تضاعفت الطاقة التي تحملها موجات صوت ما ألف مرة فكم مرة تتضاعف شدته ؟ وضح إجابتك ؟
الجواب : تتضاعف شدته 8 مرات
الضوء
السؤال : استنتج هل يمكن لموجات الصوت ان تنتقل من القمر إلى الارض ؟ وضح إجابتك ؟
الجواب : لا . لانه يوجد مادة بين الأرض و القمر تنقل موجات الصوت
السؤال : ما الذي يحدد شدة موجات الضوء ؟
الجواب : كمية الطاقة التي تحملها الموجات و البد عن مصدر الضوء
السؤال : تحقق كيف يتغير تردد الموجات الكهرومغناطيسية بتغير أطوالها الموجية ؟
الجواب : يزداد التردد
السؤال : حدد لون الضوء المرئي الذي له اعلى تردد ؟
الجواب : تردد الضوء البنفسجي هو الأعلى
السؤال : ما مدى الأطوال الموجية للموجات الكهرومغناطيسية التي يمكن للناس رؤيتها ؟
الجواب : بين 400 إلى 700 جزء من بليون من المتر
التحليل
السؤال : حدد ما إذا كان الضوء الصادر عن الشمس و الضوء الصادر عن المصباح اليدوي لهما موجات ضوئية ذات أطوال مختلفة أم لا ؟
الجواب : يغير الضوء اتجاهه عندما يمر عبر المنشور ومشاهدة طيف الالوان بسبب ان كل لون له طول موجي مختلف و ينكسر بزاوية مختلفة عن اللون الآخر
السؤال : حدد ما إذا كان الضوء الصادر عن جهاز الليزر له موجات ضوئية ذات أطوال مختلفة أم لا ؟
الجواب : يتكون ضوء الليزر من طول موجي واحد فقط
مراجعة الدرس
السؤال : حدد الموجات الكهرومغناطيسية التي لها أكبر طول موجي و الموجات الكهرومغناطيسية التي لها أقصر طول موجي ؟
الجواب : الاطوال الموجية الاكبر طولا هي موجات الراديو و أقصرها طولا هي اشعة جاما
السؤال : صف الفرق بين موجات الراديو و الضوء المرئي و أشعة جاما ؟
الجواب : جميعها موجات كهرومغناطيسية
موجات الراديو : أكبرها طول موجي و أقل تردد
أشعة جاما : لها اقصر طول موجي و أكبر تردد
الضوء المرئي : له طول موجي و تردد يقعان بين موجات الراديو و اشعة جاما
السؤال : قارن بين الخلايا العصوية و الخلايا المخروطية في شبكية عين الإنسان ؟
الجواب : كلاهما خلايا عصبية توجدان في شبكية العين البشرية و تساعدنا إلى الإبصار
الخلايا العصوية : حساسة للضوء الخافت و تساعد على الرؤية في الظلام
أما الخلايا المخروطية : فحساسة للألوان المختلفة
السؤال : وضح لماذا يكون معظم ما يصل سطح الارض من الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من الشمس ضمن الامواج تحت الحمراء و موجات الضوء المرئي ؟
الجواب : تشع الشمس معظم إشعاعها على شكل موجات تحت حمراء و ضوء مرئي و اشعة فوق بنفسجية ومعظم الموجات الفوق بنفسجية يتم حجبها عن الارض بوساطة الغلاف الجوي للارض
السؤال : التفكير الناقد وضح لماذا يتناقص سطوع الضوء المنبعث من مصباح كلما ابتعدت عنه ؟
الجواب : لأن الطاقة المحمولة بموجات الضوء تتشتت على مساحة اكبر كلما ابتعدنا عن المصدر الضوئي
تطبيق مهارات
السؤال : رسم خريطة مفاهيم صمم خريطة مفاهيم تبين تسلسل الخطوات التي تحدث عندما تشاهد جسما ازرق اللون ؟
الجواب : يسد الضوء على الجسم — الجسم يعكس اللون الازرق — يسقط الضوء المنعكس من الجسم على شبكية العين — ترسل الخلايا المخروطية غشارات إلى الدماغ — يرى الجسم و يحدد لونه
السؤال : تمييز السبب و النتيجة لماذا ينتقل الضوء في الفراغ بسرعة أكبر من سرعته في الاجسام ؟
الجواب : لانها تتفاعل مع جزيئات المادة و دقائقها الأخرى مما يعيق حركتها
تصور الأفكار الرئيسة
السؤال :انقل المخطط الآتي إلى دفتر العلوم ثم اكمله ؟
مراجعة الفصل
السؤال : أملأ الفراغ بالمفردات التالية
يسمى انحناء الموجة عند نفاذها من مادة إلى أخرى الانكسار
يعود انحناء الموجات حول حواف الأجسام إلى ظاهرة حيود الموجات
يسمى مدى ترددات الموجات الكهرومغناطيسية و أطوالها الموجية الطيف الكهرومغناطيسي
تسمى كمية الطاقة التي تحملها الموجة و التي تعبر مساحة محددة في الثانية الواحدة الشدة
في الموجات تردد تتحرك دقائق المادة بشكل يتعامد مع اتجاه انتشار الموجة
في الموجات الطولية تتحرك دقائق المادة في اتجاه انتشار الموجة إلى الأمام وإلى الخلف
أختر الإجابة الصحيحة
السؤال : إذا كانت المسافة بين القمة و القاع لموجة هي 0.6 متر فما سعة الموجة ؟
أ-0.3 ( صح )
ب- 0.6
ج- 1.2
د- 2.4
السؤال : الوحدة التي تستخدم لقياس التردد هي :
أ- ديسبل
ب- هرتز ( صح )
ج- متر
د- متر/ ثانية
السؤال : أي مما يأتي ينتقل فيه الصوت أسرع ؟
أ- الفراغ
ب- الماء
ج- الفولاذ ( صح )
د- الهواء
السؤال : تعتمد زيادة حدة الصوت على زيادة إحدى الخواص التالية وهي
أ- الشدة
ب- التردد ( صح )
ج- الطول الموجي
د- علو الصوت
السؤال : تستخدم أحيانا مواد لينة في قاعات الاحتفالات لمنع حدوث واحدة من الظواهر التالية هي :
أ- الانكسار
ب- الحيود
ج- التضاغط
د-الصدى ( صح )
السؤال : أي مما يأتي ليس موجات مستعرضة ؟
أ- موجات الراديو
ب- الموجات تحت الحمراء
ج- موجات الصوت ( صح )
د- الضوء المرئي
السؤال : أي خواص الموجات التالية تحدد مقدار الطاقة التي تحملها الموجة ؟
أ- السعة ( صح )
ب- التردد
ج- الطول الموجي
د- سرعة الموجة
السؤال : أي الفقرات التالية تعطي أفضل وصف لسبب انكسار الموجات عند نفاذها من مادة إلى أخرى ؟
أ-زيادة طول الموجي
ب- زيادة في سعة الموجة
ج- نقصان التردد
د- تغير في سرعة الموجة ( صح )
السؤال : ما الذي يولد الموجات ؟
أ- الصوت
ب- الحرارة
ج- نقل الطاقة
د- الاهتزازت ( صح )
السؤال : اي مما يأتي له أطوال موجية أكبر من الاطوال الموية للضوء المرئي ؟
أ- الامواج فوق البنفسجية
ب- الاشعة السينية
ج- اشعة جاما
د- امواج الراديو ( صح )
السؤال 18 : توقع موجات الراديو التي ترسلها محطات الإذاعة تصل إلى جهاز المذياع و إلى أذنك . هل من الممكن لأذن الإنسان أن تسمع موجات الراديو ؟ ما الدليل على إجابتك ؟
الجواب : لا تستطيع أذن الإنسان سماع موجات الراديو و عند سماع صوت المذياع فإنه يتم تحويل موجات الراديو إلى موجات صوتية داخل جهاز المذياع
السؤال 19 : حل معادلة أرسلت سفينة فضاء غير مأهولة على المريخ موجات راديو إلى الأرض . فإذا كانت المسافة بين الأرض و المريخ في أبعد موقع له عن الأرض هي 401300000كم فكم دقيقة تحتاج هذه الإشارة حتى تصل إلى الأرض ؟
الجواب : السرعة = المسافة ÷ الزمن
الزمن ( بالثواني ) = المسافة ÷ السرعة = 401300000 ÷ 300000=133706 ثانية
السؤال 20 : ميز السبب و النتيجة عندما يضرب شخص غشاء مرن يصدر صوت له حدة معينة . و عند شد غشاء مرن و ضربه مرة أخرى ينتج صوت له طول موجي قصير كيف تكون حدة هذا الصوت ؟ و لماذا ؟
الجواب : تزداد حدة الصوت لزيادة تردده
السؤال 21 : فسر رسوما علمية من طرائق الإشارات بموجات الراديو إلى مذياع تغيير السعة و هذا ما يعرف بتعديل السعة ( AM ) و هناك طريقة أخرى هي تغيير التردد و تسمى تعديل التردد ) FM) أي الموجتين التاليتين يوضح تعديل السعة ( AM ) و ايهما يوضح تعديل التردد ) FM ؟
الجواب : الموجة العلوية تمثل موجه معدلة في السعة و المسافات بين البطون أو التردد لا يتغير بينما الموجة في الشكل السفلي تمثل تعديل في التردد حيث تتغير المسافة بين البطون ولا تتغير السعة
تطبيق الرياضيات
السؤال 26 : مستوى الإزعاج مطعم مزعج تصل شدة الصوت فيه إلى 80 ديسبل و آلة فص العشب تصدر صوتا شدته 110 ديسبل كم مرة يساوي علو صوت الآلة علو الصوت في المطعم ؟
الجواب : الفرق في الشدة = 30 لذلك فإن علو صوت الآلة يساوي 8 مرات علو صوت المطعم
السؤال 27 : طول موجات الصوت موجات صوتية ترددها 150 هرتز تنتقل بسرعة 340م/ث ما طولها الموجي ؟
الجواب : طول الموجة × ترددها
طول الموجة = ع / د = 2.27 متر
السؤال 28 : الأمواج فوق الصوتية يستخدم الطبيب أحيانا موجات صوتية مرتفعة التردد لتشخيص بعض الحالات المرضية فإذا استخدم موجات ترددها 5 ملايين هرتز و انتقلت عبر انسجة الجسم بسرعة 1500 م/ث فما الطول الموجي المستخدم ؟
الجواب : د = ع / طول الموجة
300000000/15= 20000000م/ث
اختبار مقنن
أسئلة الاختيار من متعدد
استخدم الجدول ادناه للإجابة عن السؤالين 1و2
السؤال 1 : يبين الجدول السابق سرعة الصوت في مواد مختلفة . ما المسافة التي يقطعها الصوت في الهواء خلال2.38 ث إذا كانت درجة حرارة الهواء 20 س ؟
أ- 144 م
ب- 343م
ج- 684م
د- 816م ( صح )
السؤال 2 : إذا انتقل الصوت مسافة 2146م في مادة خلال 1.4ث فما هذه المادة ؟
أ- هواء 20س
ب- زجاج
ج- ماء 25 س
د- ماء البحر 25 س ( صح )
استخدم الصورة التالية في الإجابة عن السؤالين 3و4
السؤال 3 : درجة حرارة الماء في الكأسين الزجاجتين الموضحتين في الصورة السابقة هما : 30س و صفر س . أي الجمل التالية صحيحة فيما يتعلق بالكأسين الزجاجيتين ؟
أ-للماء البارد أعلى متوسط طاقة حركية
ب- للماء الساخن أقل طاقة حرارية
ج- سرعة جزيئات الماء البارد أكبر
د- لجزيئات الماء الساخن طاقة حركية اكبر ( صح )
السؤال 4 : الفرق بين درجتي حرارة الماء في الكأسين الزجاجيتين 30س ما الفرق بين درجتي حرارتهما بوحدة الكلفن ؟
أ- 30 ك ( صح )
ب- 86 ك
ج- 243ك
د- 303ك
السؤال5 : أي مما يلي يصف الثلاجة ؟
أ- محرك حراري
ب- مضخة حرارية
ج- ناقل حرارة ( صح )
د- موصل
السؤال6 : تعمل آلة الاحتراق الداخلي على تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ؟
أ- كيميائية
ب- ميكانيكية ( صح )
ج- إشعاعية
د- كهربائية
السؤال7 : أي العبارات التالية لا تمثل خطوة ضمن مراحل عمل محرك الاحتراق الداخلي ذي الأشواط الأربعة ؟
أ- الضغط
ب- العادم
ج- الخمول ( صح )
د- القدرة
استخدم الجدول التالي للإجابة عن السؤال 8
السؤال : استخدمت عينة كتلتها 50جم من كل فلز في الجدول أعلاه و شكلت على هيئة مكعب . إذا زود كل مكعب بطاقة حرارية مقدارها 100 جول فأي فلز تتغير درجة حرارته اكبر ما يمكن ؟
أ- الالومنيوم
ب- النحاس
ج- الرصاص ( صح )
د- النيكل
أسئلة الإجابات القصيرة
السؤال9 : إذا أضفت ثلجا إلى كأس زجاجية فيها ماء له درجة حرارة الغرفة فهل يسخن الماء الثلج أم يبرد الثلج الماء ؟
الجواب : سيعمل الماء على تسخين الجليد لأن الطاقة الحرارية تتدفق دوما المادة الأسخن إلى المادة الأبرد
السؤال 10 : تنتج الرياح القوية التي تحدث خلال عاصفة رعدية عن الاختلاف في درجة الحرارة بين الكتل الهوائية المتجاورة . فهل تتوقع أن ترتفع الكتلة الهوائية الدافئة فوق الكتلة الهوائية الباردة أم العكس ؟
الجواب : ستتوقع أن ترتفع الكتلة الهوائية الدافئة إلى أعلى فوق الباردة
السؤال 11 : لماذا يستخدم محرك الديزل وقودا مختلفا عن الذي يستخدمه محرك البنزين ؟
الجواب : لان محرك الديزل لا يحتوي على شمعة الاحتراق لذا يجب أن يضغط مزيج الوقود بدرجة كافية من اجل أن يشتعل في حجرة الاحتراق
السؤال 12 : إذا زادت شدة الصوت بمقدار 20 ديسبل فكم مرة تتضاعف الطاقة تحملها موجات ذلك الصوت ؟
الجواب : تتضاعف الطاقة 100 مرة
السؤال 13 : لماذا تكون جدران القاعات و المسارح مبطنة من الداخل بمواد لينة خاصة ؟
الجواب : للتقليل من صدى الصوت
السؤال14 : إذا علمت ان سرعة الصوت في الهواء 343م/ث و تردد موجاته 37.5 هرتز فما مقدار الطول الموجي لموجات الصوت ؟
الجواب : الطول الموجي = السرعة / التردد
343/3705 = 9.1 مترا
السؤال 15 : إذا علمت أن سرعة جميع الموجات الكهرومغناطيسية في الفراغ هي 300000000م/ث فما مقدار تردد موجات الراديو التي طولها الموجي 10م ؟
الجواب : التردد = السرعة / الطول الموجي = 30000000هرتز
أسئلة الإجابات المفتوحة
السؤال 16 : صف عملية الإبصار منذ دخول الضوء إلى عينك حتى خروج الإشارة العصبية إلى الدماغ ؟
الجواب : تجمع عدسة العين الضوء على الشبكية فيسقط الضوء على الخلايا العصوية و المخروطية التي ترسل بدورها المعلومات للدماغ مما يمكنه من رؤية المشهد
السؤال 17 : صف كلا من الموجات الطولية و الموجات المستعرضة مبينا الفرق بين النوعين ؟
الجواب : كلا النوعين من الموجات ينتج عن الاهتزاز
تنتقل الموجات الطولية بتحريك دقائق المادة إلى الأمام و الخلف في اتجاه انتشارها
تنتقل الموجات المستعرضة عن طريق حركة دقائق المادة في اتجاه يتعامد مع انجاه انتشارها
السؤال 18 : وضح لماذا تكون سرعة انتقال الصوت في بعض المواد أكبر من بعضها الآخر ؟ و كيف تؤثر درجة حرارة المادة في تغير سرعة الصوت فيها ؟
الجواب : ينتقل الصوت في المواد أسرع كلما احتوت المادة على ذرات متقاربة أكثر و تزداد سرعة الصوت في المواد مع ارتفاع درجة الحرارة
استخدم الصورة التالية للإجابة عن السؤالين 19.20
السؤال 19 : يستخدم الشخص في الصورة الجرس لإحداث صوت . صف كيف ينتج الصوت عن حركة الجرس ؟
الجواب : ينتج عن ضرب اليدين ببعضهما سلسلة من الموجات المتضاغطة و المتخلخلة و التي تنتقل عبر الهواء
السؤال 20 : ما الذي يحدد شدة الصوت الصادر عن حركة الجرس ؟ كيف يؤثر ذلك إذا كان الصوت مرتفعا و إذا كان منخفضا ؟
الجواب : ستكون شدة الصوت اعلى إذا صفق الشخص بيديه بقوة مما ينتج موجات صوتية ذات طاقة عالية تجعل شدة الصوت أعلى و يكون الصوت عاليا
السؤال 21 : إذا كنت تقف بجانب شجرة كبيرة فإنه يمكنك سماع صوت شخص آخر يتحدث عند الجهة الأخرى من الشجرة . فسر لماذا تسمع صوت هذا الشخص ولكنك لا تستطيع رؤيته ؟
الجواب : ستسمع صوته لأن الموجات الصوتية تلتف حول الشجرة بسبب الانعكاس ولن تتمكن من رؤيته لان موجات الضوء لا تنكسر و الشجرة أكبر بكثير من الطول الموجي للضوء
السؤال 22 : عرف الحمل الحراري ثم وضح الفرق بين الحمل الحراري الطبيعي و الحمل الحراري القسري و اعط مثالا على كل منهما ؟
الجواب :
الحمل الحراري : إحدى طرق نقل الطاقة الحرارية من خلال حركة جزيئات المادة من أحد طرفي المادة إلى الآخر
الحمل الطبيعي : يحدث عندما تدفع كتلة دافئة قليلة الكثافة من المائع إلى أعلى من قبل كتلة باردة اكبر كثافة لتحل محله مثل نسيم البر و البحر
الحمل القسري : يحدث عندما تتحرك جزيئات المادة نتيجة مؤثر غير اختلاف الكثافة أو اختلاف درجات الحرارة مسببا حركة الجزيئات و نقل الطاقة الحرارية كالمروحة داخل جهاز الحاسوب التي تسحب الهواء البارد ليلامس المكونات الداخلية الحارة إلى الخارج
السؤال 23 : وضح السبب الذي يجعل بعض المواد موصلة جيدة للحرارة ؟
الجواب : بعض المواد ومنها الفلزات لها إلكترونات ضعيفة الارتباط و حرة الحركة و تتصادم هذه الإلكترونات مع بعضها تؤدي هذه التصادمات إلى نقل الطاقة الحرارية من طرف إلى آخر في المادة
استخدم الرسم التالي للإجابة عن السؤال 24
السؤال 24 : يوضح الرسم أعلاه أجزاء الثلاجة و كيفية تدفق سائل التبريد خلالها . وضح كيف تنتقل الطاقة الحرارية إلى سائل التبريد داخل الثلاجة ثم تنتقل من سائل التبريد على الهواء خارج الثلاجة ؟
الجواب : يجبر سائل التبريد على الحركة خلال أنبوب نحو حجرة التجميد ثم يتم تبريد سائل التبريد بإمراره خلال صمام تمدد خاص و رغم انتقال الطاقة الحرارية من حجرة حفظ الطعام إلى حجرة التجميد إلا أن سائل التبريد يمتص هذه الطاقة و يحافظ على المجمد باردا جدا
