جواب تمرین علوم نهم-درس هشتم:فشار و آثار آن

حل تمرین علوم نهم|درس هشتم:فشار و آثار آن

خود را بیازمایید صفحه 86

برای تحمل وزن یک ساختمان، دیوارهای آن را روی پایه های بتونی، می سازند. در شکل زیر، دو نوع پایهٔ متفاوت که معماران در این مورد به کار می برند، نشان داده شده است.
الف) اگر سطح کل پایهٔ نواری، نصف سطح پایهٔ یک پارچه باشد، در این صورت فشاری را که از طرف دیوارهای ساختمان به هریک از دو پایه وارد می شود با هم مقایسه کنید.

فشاری که از ساختمان بر پایه وارد می شود بر پایه نواری بیش تر از پایه یکپارچه است. زیرا فشار وارد با سطح رابطه عکس دارد. هرچه سطح تماس کمتر ، فشار وارده بیشتر است.
ب) برای ساختن ساختمان روی زمین نرم، کدام یک از پایه های نشان داده شده، مناسب تر است؟  یکپارچه

علت انتخاب خود را توضیح دهید.

اگر زمینی نرم باشد امکان فرونشست  و رانش آن بسیاربالا است پس باید حدالامکان فشار را به شدت پایین بیاوریم. هنگامی که سطح یکپارچه داریم نیروی وزن ساختمان در کل سطح پخش شده و کمتر بر روی یک قسمت تمرکز می کند.

 

[divider style=”solid” top=”20″ bottom=”20″]

فکرکنید صفحه 85

1- یکی از توصیه هایی که همواره باید جدی بگیریم، این است که روی سطح یک استخر یخ زده یا دریاچهٔ یخ زده راه نرویم زیرا فشاری که وزن ما ایجاد می کند، ممکن است برای شکستن یخ کافی باشد. با توجه به تعریف فشار توضیح دهید چرا امدادگر از یک نردبان بزرگ برای حرکت روی سطح یک دریاچهٔ یخ زده، استفاده کرده است.

سطح تماس را به شدت افزایش می دهد تا فشار به کمترین مقدار برسد.
2- چرا گرفتن پونز بین دو انگشت و فشردن آن می تواند سبب آسیب رساندن به یکی از انگشت ها شود (شکل روبه رو)؟

زیرا هنگام فشار دادن تمام نیرو در نوک تیز پونز جمع شده و احتمال زیادی دارد که به پوست دست آسیب بزند.

[divider style=”solid” top=”20″ bottom=”20″]

فعالیت صفحه 86

ابتدا جرم خود را به کمک ترازو اندازه بگیرید و وزن خود را حساب کنید. سپس سطح تماس کفشی که پوشیده اید را با زمین اندازه بگیرید. سرانجام به کمک رابطهٔ  (1):
(الف) فشاری که پاهای شما به زمین وارد می کنند را به دست آورید.

اگر جرم من حدود 60 کیلو باشد و  مساحت کف کفش20 سانتی متر مکعب باشد:

600=60×10← تبدیل جرم به وزن

15=40÷600← با دو پا

(ب) اگر روی یک پای خود بایستید چه فشاری به زمین وارد می کنید؟

30=20÷600←با یک پا

در نتیجه فشار بیشتری وارد می شود.

[divider style=”solid” top=”20″ bottom=”20″]

آزمایش کنید صفحه 87

هدف  بررسی فشار در مایع ها

وسایل و مواد لازم  بطری آب (1.5 و 2 لیتری)،پایه(مثلاً یک یا دو قطعه آجر)،یک ظرق نسبتاً بزرگ،نوار چسب کاغذی

روش اجرا
1-مطابق شکل سه سوراخ کوچک در بطری 1.5 لیتری ایجاد کنید و سوراخ ها را با نوار چسب کاغذی بپوشانید.
2- بطری را از آب پر کنید و ظرف خالی را زیر آن قرار دهید.
3- مسیری را که پیش بینی می کنید فوران های آب از سوراخ های ایجاد شده روی بطری طی می کنند روی شکل (ب) رسم و استدلال خود را بیان کنید.

هرچه عمق آب بیشتر شود ، فشار وارد برآن هم بیشتر است در نتیجه آب با فشار و شتاب بیشتری به بیرون ریخته می شود.

4- درپوش بطری را باز کنید و نوارچسب کاغذی را به آرامی از آن جدا کنید. نتیجهٔ مشاهدهٔ خود را با آنچه روی شکل (ب) رسم کردید مقایسه
کنید.

به همین شکل خواهد بود.

5-مطابق شکل (پ) آزمایش را با دو بطری 1.5 و 2 لیتری انجام دهید. توجه کنید که سوراخ ها را به طور مشابه و در ارتفاع یکسان روی هر دو بطری ایجاد کنید. همچنین سطح آب در هر دو بطری مساوی باشد.

فشار آب به شکل ظرف بستگی ندارد.

6- با توجه به نتایج آزمایش های شکل (الف) و (پ) توضیح دهید فشار درون مایع چگونه با افزایش عمق تغییر می کند.

با افزایش عمق فشار درون مایع افزایش می یابد و به شکل و پهنای  ظرف ربطی ندارد.

[divider style=”solid” top=”20″ bottom=”20″]

فکرکنید صفحه 88

شکل روبه رو طرحی از سامانهٔ آب رسانی یک منطقهٔ مسکونی را نشان می دهد.

با توجه به آنچه تاکنون در این فصل فراگرفته اید، نقش تلمبه(پمپ) را در ساختمان چندین طبقه توضیح دهید.

 

آب  در ارتفاع هم اندازه با سد یعنی جایی که نقطه چین کشیده شده می تواند برود ولی برای رسیدن به طبقات بالا نیاز به نیروی پمپ دارد.

[divider style=”solid” top=”20″ bottom=”20″]

آزمایش کنید صفحه 89

هدف بررسی آثار فشار هوا (1)
وسایل و مواد لازم قوطی حلبی، منبع گرما
روش اجرا
1- کمی آب درون قوطی بریزید و آن را روی منبع گرما قرار دهید.
2- مدتی (حدود 2 الی 3 دقیقه)صبر کنید تا مقداری بخار آب از سر قوطی خارج شود.
3- با احتیاط قوطی را از روی منبع گرما بردارید. سر قوطی را با درب مخصوص آن محکم ببندید (مراقب انگشت های خود باشید!).
4- پیش بینی کنید پس از سرد شدن قوطی، چه اتفاقی می افتد. استدلال خود را برای این پیش بینی بیان کنید.

قوطی مچاله خواهد شد. زیرا با تبخیر آب و خروج بخار آب از قوطی فشار هوای داخل آن کاهش می یابد.
5- چند دقیقه صبر کنید تا قوطی خنک شود. مشاهدهٔ خود را بیان کنید. توضیح دهید که آیا نتیجهٔ آزمایش با پیش بینی شما سازگار است.

بله

[divider style=”solid” top=”20″ bottom=”20″]

فعالیت صفحه 90

یک نی را مطابق شکل(الف) داخل یک بطری محتوی آب قرار دهید. درحالی که یک طرف نی درون بطری قرار دارد مطابق شکل(ب) دهانهٔ بطری را با لب های خود به طور کامل بگیرید و درون بطری بدمید. آنچه را مشاهده می کنید، با توجه به آثار فشار هوا و همچنین اصل پاسکال توضیح دهید.

وقتی درون بطری می دمیم فشار هوا به درون بطری وارد می شود و به همه جهات وارد می شود در نتیجه آب از سمت دیگر  سر بطری بیرون می ریزد.

 

[divider style=”solid” top=”20″ bottom=”20″]

آزمایش کنید صفحه 92

هدف بررسی آثار فشار هوا (2)
وسایل و مواد لازم بطری شیشه ای، درپوش تک سوراخه و درپوش دو سوراخه، قیف و ظرف محتوی آب
روش اجرا
1- پیش بینی کنید با ریختن آب درون قیف شکل الف چه اتفاقی می افتد. استدلال خود را بیان کنید.
2- اکنون آزمایش کنید. مطابق شکل الف به آرامی آب را درون قیف بریزید. چه اتفاقی می افتد؟ به دقت مشاهده کنید و سعی کنید آنچه را که اتفاق می افتد توضیح دهید.

به دلیل این که هوا حجمی از ظرف را پر کرده ، برای ورود آب و جای گرفتن ان در ظرف باید مقداری هوا خارج شود. زمانی که از درپوش تک سوراخه استقاده می کنیم. هوا راه خروجی ندارد پس آب به سختی وارد می شود.

3- اگر به جای درپوش تک سوراخه، از درپوش دوسوراخه استفاده کنیم (شکل ب)، پیش بینی کنید چه اتفاقی می افتد.

هوا از سوراخ دوم خارج شده و آب به راحتی وارد می شود.
4- آزمایش را به کمک درپوش دوسوراخه انجام دهید و سعی کنید آنچه را که اتفاق می افتد توضیح دهید.

آب به راحتی وارد می شود.

[divider style=”solid” top=”20″ bottom=”20″]

فکرکنید صفحه 92

با توجه به شکل های روبه رو سریع ترین راه برای خالی کردن یک بطری پلاستیکی که تا نیمه از آب پر شده، کدام است؟

از بین 3 راه روبرو فشردن بطری آب بهتر است.

زیرا هنگامی که بطری را فشار می دهیم فشار هوای بالا ی آب زیاد می شود.

دانش آموزی می گوید سریع ترین راه برای خالی کردن بطری محتوی آب، ایجاد سوراخی ریز در ته آن است (شکل روبه رو). شما چه فکر می کنید؟

می تواند تاثیر چندانی داشته باشد زیرا همزمان که آب خارج می شود مقداری هوا هم وارد می شود و سوراخ کردن ته آن تاثیر چندانی نخواهد داشت.

برای بررسی درستی پاسخ های خود، تمامی حالت های ذکر شده را آزمایش کنید.

[divider style=”solid” top=”20″ bottom=”20″]

فعالیت صفحه 93

در علوم سال هفتم با نحوهٔ کار شش ها آشنا شدید. همانطور که دیدید آنها شبیه بادکنک، داخل حفرهٔ سینهٔ ما پر و خالی می شوند. اما چه چیزی باعث پر و خالی شدن آنها می شود؟ نقش فشار هوا در این خصوص چیست؟ شما می توانید پاسخ این پرسش ها را با ساختن مدلی از شش، مورد بررسی قرار دهید(شکل زیر).

هنگامی که ورقه پلاستیکی را پایین می کشیم فشار هوای درون بادکنک ها (ریه ها) کمتر از فشار هوای اطراف است پس هوا را وارد خود می کند.(دم)

و زمانی که ورقه پلاستیکی را رها می کنیم فشار هوای درون بادکنک ها (ریه ها ) بیشتر از فشار هوای اطراف شده ر نتیجه هوا را بیرون می دهند.(بازدم)