آزمایشگاه علوم تجربیعلوم پایه

تعیین مرکز سطحی زمین لرزه؛ تشکیل چشمه آب؛ آزمایشگاه علوم تجربی

فصل سوم آزمایشگاه علوم تجربی

» برای دانلود بخش اول فصل سوم آزمایشگاه علوم تجربی، اینجا کلیک نمایید.

۱ تخمین مسافت و مهارت استفاده از نقشه

هنگام رانندگی برای عبور از مسیرهای باریک و یا سبقت گرفتن در جاده‌ها، شما باید قادر به تعیین فاصله خود با اشیا و یا خودروهای مقابل و مجاور باشید که به آن تخمین مسافت گفته می‌شود. در عملیات‌های نظامی مانند جنگ تحمیلی، رزمندگان از این مهارت برای تعیین فاصله خود با اهداف مورد نظر استفاده می‌کردند.

کاربرد نقشه در زندگی ما، بسیار فراوان است؛ مانند کاربرد آن در طرح‌های عمرانی، صنعتی، نظامی و معدنی، تا تعیین مسیر و پیدا کردن موقعیت‌های مختلف؛ بنابراین توانایی استفاده از نقشه، برای هر فرد ضروری است.

نقشه، تصویر افقی بخشی از زمین با مقیاس مشخص روی کاغذ و… است. نقشه‌ها با توجه به کار بردشان در اندازه‌ها و مقیاس‌های متفاوت ترسیم می‌شوند. مقیاس، نسبت فاصله دو نقطه روی نقشه، به فاصله همان دو نقطه روی زمین است.

فاصله همان دو نقطه روی زمین / فاصله دو نقطه روی نقشه = مقیاس

هدف تقویت مهارت تخمین مسافت و استفاده از نقشه‌ها در زندگی

ابزار و مواد ۱- چند نمونه نقشه عارضه نگاری (توپوگرافی) ۲- مداد ۳- خط¬کش ۴- گونیا ۵- نخ قرقره

دستور کار

۱- در حیاط مدرسه، مسافت معینی (حدود ۱۰متر) را مشخص و نشانه¬گذاری کنید.

۲- فاصله نشانه¬گذاری شده را به طور طبیعی راه بروید و تعداد گام¬های خود را بشمارید.

۳- این مسافت را به وسیله متر دقیق اندازه¬گیری کنید.

۴- فاصله دقیق اندازه¬گیری شده را به تعداد گام‌های خود، تقسیم کنید و طول هر گام خود را به دست آورید.

۵- عرض حیاط مدرسه خود را تخمین بزنید و سپس این فاصله را با گام‌های خود اندازه¬گیری کنید.

۶- عرض حیاط مدرسه را به وسیله متر، دقیق اندازه‌گیری و جدول زیر را تکمیل کنید.

تخمین عرض حیاط مدرسه

بر حسب متر عرض حیاط مدرسه عرض حیاط مدرسه

بر حسب تعداد گام¬های شما عرض حیاط مدرسه به حسب متر

بر اساس اندازه‌گیری دقیق شما

۷- تخمین شما چقدر به واقعیت نزدیک است؟ در صورت وجود اختلاف زیاد، با تمرین بیشتر، سعی کنید این اختلاف را کاهش دهید.

۸- در نقشه روبه رو، فاصله خط مستقیم دو نقطه A تا B را بر حسب متر محاسبه کنید.

۹- فاصله بین دو نقطه H و A را براساس جاده ارتباطی بین آن‌ها (با پیچ و خم) بر حسب متر محاسبه کنید.

۱۰- نقشه شهر یا روستای محل سکونت خود را تهیه و روی آن دو نقطه مسکونی را انتخاب کنید.

۱۱- اندازه خیابان محل سکونت شما در نقشه‌ای با همین مقیاس، چند میلی‌متر است؟

۱۲- طول و عرض جغرافیایی محل سکونت خود را از روی نقشه به دست آورید.

پرسش و فعالیت‌های تکمیلی

– اگر یک زمین فوتبال به ابعاد حدود ۱۰۰× ۸۰ متر در محله شما باشد، این زمین روی نقشه با مقیاس نقشه بالا، چند میلی‌متر مربع مساحت دارد؟

۲ زیباسازی محیط زندگی با بلورهای دست¬ساز

آیا تا به حال با دقت به بلورهای نمک نگاه کرده‌اید؟ هر یک از این بلورها زیبایی خاصی دارند. اگر دانه‌های شکر را هم با ذره بین از نزدیک ببینید، متوجه نظم در شکل ظاهری دانه‌ها خواهید شد. این دانه‌ها، بلور هستند. بلور به موادی گفته می‌شود که اجزای تشکیل دهنده آن با نظم خاصی در کنار یکدیگر قرار گرفته باشد. بلورها، شکل‌ها و انواع مختلفی دارد. بلورها در محیط¬های فراسیر شده تشکیل می‌شوند. شکل بلورها، به سامانه تبلور و شرایط محیط تشکیل (دما، فضای خالی و …) بستگی دارد.

هدف تهیه بلورهای دست ساز و آشنایی با سازوکار تشکیل کانی‌ها

ابزار و مواد ۱- پوسته تخم مرغ یا گردو یا… ۲- زاج سفید ۳- آب ۴- چسب چوب ۵- رنگ خوراکی

ایمنی و هشدار زاج سفید لمس نشود و هنگام مخلوط کردن زاج با آب از عینک و دستکش استفاده شود.

دستور کار

۱- قالبی مانند پوسته تخم مرغ یا گردو تهیه و آن را به دو نیمه مساوی تقسیم کنید.

۲- لبه¬های قالب را ناهموار کنید.

۳- سطح داخلی قالب را به چسب چوب آغشته کنید.

۴- مقداری پودر زاج سفید را روی چسب چوب بریزید.

۵- در یک ظرف، محلول فراسیر شده از زاج سفید را تهیه و به آن رنگ اضافه کنید.

۶- ظرف محتوی محلول را گرم کنید.

۷- قالب را در محلول غوطه ور کنید و چند روز در یک مکان قرار دهید.

با آویزان کردن نخ یا میله‌های نازک، با شکل‌های مختلف در محلول‌های فراسیر شده، می‌توان بلورهای زیبایی تهیه کرد.

پرسش و فعالیت‌های تکمیلی

در منزل، با استفاده از روش بالا و با جایگزین کردن شکر به جای زاج سفید، بلور نبات بسازید.

۳ تعیین مرکز سطح زمین‌لرزه

انرژی حاصل از شکستن بخشی از سنگ کره، به صورت امواج P و S از کانون زمین‌لرزه آزاد می‌شود. موج P موج طولی است؛ یعنی راستای انتشار و ارتعاش آن یکی است و مانند موجی است که در فنر ایجاد می‌شود. سرعت آن زیاد است و از همه محیطها (جامد، مایع، گاز) عبور می‌کند.

موج S، موج عرضی است؛ یعنی راستای انتشار، عمود بر ارتعاش آن است و مانند موجی است که در طناب ایجاد می‌شود. سرعت آن از موج P کمتر است و فقط از محیط جامد عبور می‌کند.

امواج P و S، هم زمان از کانون زمین‌لرزه آزاد می‌شوند؛ اما با توجه به اختلاف سرعت آن‌ها، هر چه از کانون زمین¬لرزه دور می‌شوند، فاصله آن‌ها از یکدیگر زیاد می‌شوند و با اختلاف زمان به دستگاه لرزه نگار می‌رسند. بنابراین با داشتن اختلاف زمان رسیدن امواج P و S به لرزه نگار می‌توان مرکز سطحی زمین‌لرزه را تعیین کرد.

هدف تعیین محل مرکز سطحی زمین‌لرزه

ابزار و مواد ۱- نقشه ۲- پرگار ۳- خط‌کش ۴- لرزه نگاشت امواج S و P زمین‌لرزه ۵- مداد پاک کن

دستور کار

۱- با استفاده از لرزه نگاشت‌های رسم شده توسط لرزه-نگارهای واقع در اطراف محل زمین‌لرزه، اختلاف زمان رسیدن امواج S و P را به لرزه نگار مشخص کنید.

۲- با استفاده از اختلاف زمان امواج S و P روی منحنی استاندارد روبه رو، فاصله کانون زمین‌لرزه تا هر دستگاه لرزه نگار را به دست آورید.

۳- روی نقشه به مرکز هر ایستگاه لرزه نگاری و به شعاع عدد به دست آمده از مرحله ۲، یک دایره رسم کنید.

۴- مراحل بالا را برای حداقل دو ایستگاه لرزه نگاری دیگر، که امواج این زمین‌لرزه را ثبت کرده‌اند، نیز انجام دهید. اکنون محل مرکز سطحی را مشخص کنید.

پرسش و فعالیت‌های تکمیلی

۱- آیا می¬دانید مرکز زمین‌لرزه در کدام نقطه از دایره قرار گرفته است؟

۲- اگر این مراحل را فقط توسط لرزه نگاشت‌های دو مرکز لرزه نگاری انجام دهید، چه مشکلی پیش می‌آید؟

۳- به چه دلیل اندازه دایره‌ها، با یکدیگر متفاوت است؟

حتماً بخوانید: » بخش دوم فصل سوم آزمایشگاه علوم تجربی

۴ چگونگی تشکیل چشمه آب

هنگام بارندگی، قسمتی از آب‌های سطحی از منطقه تغذیه به درون زمین نفوذ می‌کند و آب¬های زیرزمینی را به وجود می‌آورد. بخشی از این آب‌ها از لابه لای منافذ خاک و سنگ به طرف پایین حرکت می‌کنند تا جایی که تمام فضاهای خالی از آب پر شود. به این منطقه، «منطقه اشباع» می¬گویند. منطقه بالای منطقه اشباع را، که فضاهای خالی با هوا و مقدار ناچیزی آب پر شده است، «منطقه تهویه» می¬گویند. سطح فوقانی منطقه اشباع را «سطح ایستابی» گویند. به مقدار فضاهای خالی یک نمونه رسوب یا سنگ «تخلخل» می¬گویند که مقدار آن از رابطه زیر به دست می‌آید:

۱۰۰ × حجم کل سنگ یا رسوب /حجم فضای خالی سنگ یا رسوب= تخلخل

هدف آشنایی با مفاهیم آبهای زیرزمینی و چگونگی تشکیل چشمه

ابزار و مواد ۱- ظرف شفاف ۲- تیغه پلاستیکی شفاف ۳- چسب آبزی¬دان (آکواریوم) ۴- ماژیک ۵- خط¬کش ۶- مقداری شن و ماسه ۷- مقداری آب

ایمنی و هشدار هنگام کار با خاک و چسب از دستکش استفاده شود.

دستور کار

۱- یک آبزی¬دان (آکواریوم) به ابعاد ۲۵× ۲۰× ۳۰ سانتی¬متر تهیه کنید.

۲- مانند شکل الف یک تیغه شفاف در داخل آبزی¬دان قرار دهید و با چسب آبزی¬دان، عایق و محکم کنید.

۳- مقداری شن و ماسه را به صورت شیب‌دار در آبزی‌دان بریزید به طوری که لبه تیغه پلاستیکی با آن مماس باشد.

۴- از نقطه a یک لیتر آب داخل ظرف بریزید.

۵- به وسیله ماژیک، سطح ایستابی را روی آبزی‌دان نشان دهید (شکل ب).

۶- دوباره از نقطه a داخل ظرف آب بریزید تا زمانی که آب از داخل خاک به صورت چشمه خارج شود (شکل پ).

پرسش و فعالیت‌های تکمیلی

۱- در نقطه a، فاصله سطح ایستابی را از سطح زمین، اندازه‌گیری کنید.

۲- عمق سطح ایستابی را در نقطه a شکل الف وب را با هم مقایسه کنید.

۳- عمق سطح ایستابی در دشت‌ها بیشتر است یا مناطق کوهستانی مجاور آن‌ها؟

۳- علت تشکیل چشمه چیست؟

۵ چگونگی تشکیل قندیل‌های داخل غار

آب‌های زیرزمینی از طریق درز و شکاف سنگ‌های آهکی به داخل زمین نفوذ می‌کنند و پس از حل کردن آهک، فضاهای خالی ایجاد کرده و سبب تشکیل غار می‌شوند به طوری که سرعت جریان آب، تعداد درز و شکاف و جهت آن‌ها در چگونگی تشکیل غار تأثیر دارند. در این آزمایش با چگونگی تشکیل آن‌ها آشنا می‌شوید. به قندیل‌های سقف غار، استالاکتیت، و به قندیل‌های کف غار، استالاگمیت می¬گویند.

هدف آشنایی با فرایند تشکیل غار و فرایندهای رسوب گذاری استالاکتیت و استالاگمیت

ابزار و مواد ۱- قطعه‌ای سنگ نمک به حجم ۱۰ سانتی مترمکعب ۲- پایه ۳- حلقه نگه¬دارنده ۴- بست ۵- توری نسوز ۶- شیلنگ ۷- میله ۵۰ سانتی¬متری.

دستور کار

۱- مطابق شکل روبه رو دستگاه را سوار کنید.

۲- آب خروجی از شیلنگ را طوری تنظیم کنید که قطره قطره روی سنگ نمک بچکد (هر دقیقه، یک قطره).

۳- مشاهدات خود را بعد از ۲ روز و همچنین یک هفته یادداشت و مقایسه کنید.

پرسش و فعالیتهای تکمیلی

در صورتی که در هر دقیقه ۶۰ قطره آب بچکد، چه تأثیری در تشکیل قندیل‌ها دارد؟

۶ قالب داخلی و خارجی

اگر فقط آثار و شکل بر جستگی‌ها و اجزای سطح خارجی صدف یا اسکلت جاندار در رسوبات برجای بماند و به فسیل تبدیل شود، قالب خارجی تشکیل می‌شود. در صورتی که مواد و رسوبات نرم به داخل صدف یا اسکلت جاندار نفوذ کند و آثار سطح داخلی بدن جاندار در رسوبات ثبت و سپس سخت شود، قالب داخلی به وجود می‌آید.

هدف آشنایی با قالب‌های داخلی و خارجی و کاربرد آن‌ها در زندگی.

ابزار و مواد ۱- فسیل چند نوع صدف ۲- خمیر بازی ۳- روغن ۴- قلم مو ۵- دستکش یک بار مصرف ۶- گچ ۷- آب ۸-رنگ‌های گواش

ایمنی و هشدار از دستکش استفاده کنید.

دستور کار

۱- روی سطحی صاف، خمیر بازی را به ضخامت cm ۲ ) بیشتر از ضخامت صدف) پهن کنید.

۲- با استفاده از قلم مو، بر روی سطح برجسته (محدب) فسیل صدف روغن بمالید.

۳- فسیل صدف را با فشار دادن، در داخل خمیر بازی، قرار دهید.

۴- در مقداری آب، گچ به میزانی وارد کنید که خمیر گچی ایجاد شود.

۵- به آرامی خمیر بازی را از فسیل صدف جدا کنید. با رنگ دلخواه آن را رنگ¬آمیزی کنید.

۶- شما در این مرحله قالب خارجی فسیل درست کردید.

۷- مراحل بالا را برای داخل فسیل صدف (بخش گود یا مقعر آن) نیز انجام دهید.

پرسش و فعالیت‌های تکمیلی

۱- قالب‌های داخلی و خارجی ساخته شده را با هم مقایسه کنید.

۲- چند مورد کاربرد قالب‌های داخلی و خارجی را در زندگی روزمره بیان کنید.

۳- از این روش در صنعت چه استفاده‌هایی می‌شود؟

۷ تشکیل چین خوردگی

در سال‌های گذشته خواندید که در محیط¬های رسوبی با گذشت زمان، لایه‌های رسوبی به صورت افقی ته¬نشین، و پس از هزاران سال به سنگ‌های رسوبی تبدیل می‌شوند. در اثر حرکت و برخورد ورقه‌های سنگ کره، رسوبات از حالت افقی خارج می‌شوند و چین¬خوردگی‌ها را به وجود می‌آورند. چین¬خوردگی‌ها به دو دسته تاقدیس (چینی که به طرف بالا محدب شده و لایه قدیمی در مرکز آن قرار دارد) و ناودیس (چینی که به طرف پایین مقعر شده و لایه جوان در مرکز آن قرار دارد) تقسیم-بندی می‌شوند.

هدف آشنایی با چگونگی تشکیل تاقدیس و ناودیس

ابزار و مواد ۱- چکش ۲- تعدادی میخ ۳- جعبه چوبی یا پلاستیکی ۴- طلق شفاف یا شیشه ۵- دو حلقه فلزی ۶- یک میله استوانه¬ای شکل به طول حدود ۳۰ سانتی¬متر ۷- خمیر بازی ۴ رنگ ۸- مقداری گل رس ۹- ماسه رنگی

دستور کار

۱- یک دیواره عرضی متحرک برای جعبه درست کنید و در ابتدای دو دیواره طولی، طلق یا شیشه قرار دهید. (مانند شکل روبه رو)

۲- از وسط یکی از دیواره‌های عرضی، سوراخی به قطر میله استوآن‌های، ایجاد کنید.

۳- دو حلقه فلزی را از وسط دو دیواره برای عبور میله جاسازی کنید.

۴- در قسمت A لایه‌هایی از خمیر بازی، ماسه رنگی و گل رس را درون جعبه به صورت متناوب و لایه لایه

روی هم قرار دهید و پهن کنید.

۵- با چرخاندن اهرم میله استوآن‌های دیواره متحرک را به آرامی فشار دهید. چه مشاهده می‌کنید؟

پرسش و فعالیت‌های تکمیلی

۱- شکل حاصل، شبیه تاقدیس است یا ناودیس؟

۲- نام دو رشته کوه کشورمان را ذکر کنید که با این روش تشکیل شده‌اند.

منبع
chap.sch.ir

داریوش طاهری

✍ اولین نیستیم ولی امید است بهترین باشیم. خوب زیستن یاد گرفتنی است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا