جواب فصل دوم بخش اول علوم تکمیلی هفتم 🔍 اندازه گیری در علوم و ابزارهای آن

جواب فصل دوم بخش اول علوم تکمیلی هفتم ؛ در این مقاله به جواب و حل سوال های فعالیت ، فکر کنید ، بحث کنید و تحقیق کنید صفحه ۶ ، ۷ و ۸ فصل دوم «اندازه گیری در علوم و ابزارهای آن» بخش اول «علوم و ابزارهای آن» علوم تجربی تکمیلی (ویژه مدارس استعداد درخشان) پایه هفتم متوسطه اول پرداخته ایم. در ادامه با بخش آموزش و پرورش ماگرتا همراه ما باشید.

همچنین بخوانید: گام به گام کتاب علوم تجربی تکمیلی (ویژه مدارس استعداد درخشان) هفتم

جواب تحقیق کنید صفحه ۶ فصل دوم بخش اول علوم تکمیلی هفتم

در مورد طرز کار بالن‌ها و یا شیوه تغییر عمق زیردریایی ها تحقیق کرده و نتیجه را به صورت پوستر در کلاس ارائه دهید.

پاسخ: 🎈۱. طرز کار بالن‌ها:
بالن هوای گرم (و بالن‌هایی که در فضا یا آسمان می‌بینیم) بر پایهٔ چگالی هوا کار می‌کند.

توضیح ساده:
وقتی هوای داخل بالن را گرم می‌کنیم، مولکول‌های هوا سریعتر و به هم فشرده‌تر حرکت می‌کنند و از هم دور می‌شوند.
در نتیجه، چگالی هوای داخل بالن کمتر می‌شود (هوای داخل، سبک‌تر از هوای بیرون می‌شود).
چون هوای داخل بالن سبک‌تر از هوای اطرافش است، بالن بالا می‌رود (مثل چوبی که روی آب شناور می‌شود، اما اینجا در هوا).
وقتی هوا سرد شود، چگالی داخل بالن زیاد شده و بالن پایین می‌آید.

🎈 به زبان خیلی ساده: گرم شد = سبک شد = بلند شد. | سرد شد = سنگین شد = نشست.

🤿۲. طرز کار زیردریایی‌ها (تغییر عمق)
زیردریایی بر پایهٔ چگالی و شناوری کار می‌کند و می‌تواند غرق، شناور یا در عمق بماند. راز آن در مخزن‌های بالاست (تعادل) است:

زیردریایی مخزن‌هایی دارد که می‌توان آنها را از آب یا هوا پر کرد.
وقتی می‌خواهد پایین برود (غرق شود): مخزن‌ها را از آب دریا پر می‌کند. در نتیجه جرم زیردریایی زیاد میشود، چگالی‌اش از آب بیشتر می‌شود و شناوری کم شده و زیردریایی پایین می‌رود.
وقتی می‌خواهد بالا بیاید: مخزن‌ها را از هوا (گاز فشرده) پر می‌کند. در نتیجه آب از مخزن‌ها خارج می‌شود، چگالی زیردریایی کمتر از آب شده و شناوری زیاد شده و به سطح بالا می‌آید.
با تنظیم مقدار آب و هوا در مخزن‌ها، زیردریایی می‌تواند در یک عمق خاص بماند (چگالی‌اش را با آب اطراف برابر می‌کند).

🤿 به زبان خیلی ساده: آب گرفت = سنگین شد = فرو رفت. | هوا گرفت = سبک شد = بالا آمد.

🛠️ اصل مشترک هر دو
هر دو وسیله از یک اصل فیزیکی مشترک استفاده می‌کنند:
با کم و زیاد کردن چگالی، نیروی شناوری را کنترل می‌کنیم؛ جسم سبک‌تر بالا می‌رود و سنگین‌تر پایین می‌آید.

بالن: با گرم کردن هوا چگالی داخلش را کم می‌کند.
زیردریایی: با پر کردن از آب یا هوا چگالی خودش را تغییر می‌دهد.

پاسخ خلاصه:
بالن: هوای داخل بالن را گرم می‌کنیم؛ چگالیِ داخل از اطراف کمتر می‌شود و بالن به دلیل نیروی شناوری بالا می‌رود. با سرد شدن، پایین می‌آید.

زیردریایی: مخزن‌هایی دارد که از آب یا هوا پر میشوند. وقتی از آب پر شود، چگالی‌اش زیاد شده و فرو می‌رود؛ وقتی از هوا پر شود، چگالی‌اش کم شده و بالا می‌آید. با تنظیم همین مقدار، زیردریایی در عمق می‌ماند.

نکته مشترک: هر دو با تغییر چگالی، شناوری خود را کنترل می‌کنند؛ هرچه چگالی کمتر، بالاتر؛ هرچه بیشتر، پایین‌تر.

جواب فعالیت صفحه ۷ فصل ۲ بخش ۱ علوم تکمیلی هفتم

مسابقهٔ تخمین زدن

در محیط کلاس خود تعدادی از کمیت های قابل تخمین را انتخاب کنید. به عنوان مثال طول تخته کلاس و یا جرم کیف یکی از دانش آموزان می توانند برای کمیت های طول و جرم انتخاب شوند. برای کمیت زمان نیز یکی از دانش آموزان به عنوان داور شروع و پایان بازه های زمانی را اعلام و با زمان سنج مقدار آنها را اندازه گیری و یادداشت می کند. هر یک از دانش آموزان تخمین خود از مقدار کمیت ها را در جدولی مانند جدول زیر یادداشت می کند. در پایان با اندازه گیری دقیق کمیت های تعیین شده به تخمینی که به واقعیت نزدیکتر باشد امتیاز داده می شود. دانش آموزی برنده مسابقه خواهد بود که بیشترین امتیاز را کسب کرده باشد.

برای تمرین جهت آمادگی در این مسابقه می توانید در محیط خانه و یا مدرسه با تخمین و سپس اندازه گیری موارد مختلف از این کمیت ها، قدرت تخمین زدن خود را بالا ببرید.

پاسخ: برای پاسخ به فعالیت صفحه ۷ فصل دوم بخش اول علوم تجربی تکمیلی پایه هفتم (مسابقهٔ تخمین زدن)، این جدول باید توسط خود شما و در محیط کلاس یا خانه پر شود؛ زیرا مقادیر تخمینی و اندازه‌گیری‌شده برای هر دانش‌آموز و هر مدرسه متفاوت است.

با این حال، برای اینکه به عنوان یک دانش‌آموز پایه هفتم بدانید چطور باید این جدول را پر کنید و نمونه‌ٔ مقادیر واقعی آن چگونه است، یک نمونه جدول تکمیل‌شده همراه با راهنما برای شما آماده کرده‌ایم:

📋 نمونه جدول تکمیل‌شدهٔ «مسابقهٔ تخمین زدن»

نام دانش آموز: (نام خود را بنویسید)

🔍 راهنمای انجام فعالیت در کلاس:
۱. تخمین زدن: قبل از اینکه از ابزار اندازه‌گیری (مثل متر، ترازو یا زمان‌سنج) استفاده کنید، با دقت به جسم یا کار نگاه کنید و حدس (تخمین) خود را در ستون وسط بنویسید.
۲. اندازه‌گیری دقیق: حالا با ابزار مناسب (متر برای طول و مساحت، ترازو برای جرم و کرنومتر برای زمان) مقدار دقیق را اندازه بگیرید و در ستون آخر یادداشت کنید.
۳. برنده مسابقه: کسی برنده است که کمترین اختلاف را بین حدس خود و مقدار واقعی داشته باشد (یعنی تخمین‌هایش به واقعیت نزدیک‌تر باشد).

پاسخ تحقیق کنید صفحه ۸ فصل دوم بخش اول علوم تکمیلی هفتم

در مورد واحدهایی که به طور سنتی در کشور ما برای اندازه گیری مقدار کمیت های مختلف به کار برده می شدند تحقیق کرده و در کلاس با دوستان خود در مورد معایب احتمالی آنها بحث کنید.

پاسخ: ۱. واحدهای سنتی اندازه‌گیری در ایران

در گذشته که سیستم بین‌المللی یکاها (SI) مثل متر و کیلوگرم وجود نداشت، مردم از اعضای بدن یا معیارهای محلی برای اندازه‌گیری کمیت‌ها استفاده می‌کردند:

• کمیت طول و فاصله:
  • وجب: فاصلهٔ بین نوک انگشت شست تا نوک انگشت کوچک در حالتی که دست کاملاً باز است.
  • ذرع یا اَرَش: فاصلهٔ بین نوک انگشت وسط تا سر آرنج دست (حدود ۱۰۴ سانتی‌متر در ذرع رسمی).
  • قدم: طول یک گام معمولی انسان در هنگام راه رفتن (حدود ۷۰ تا ۷۵ سانتی‌متر).
  • فرسنگ (فرسخ): مسافتی که یک فرد پیاده یا کاروان در طول یک ساعت طی می‌کرد (حدود ۶ کیلومتر).
• کمیت جرم (سنگینی/وزن):
  • مَن: واحدی رایج برای جرم (مثلاً «من تبریز» حدود ۳ کیلوگرم و «من ری» حدود ۶ کیلوگرم بود).
  • سیر: معادل یک‌شانزدهم مَن تبریز (حدود ۷۵ گرم).
  • مثقال: واحدی دقیق‌تر که هنوز هم برای زعفران و طلا به کار می‌رود (حدود ۴/۶ گرم).
  • خروار: باری که یک الاغ یا قاطر می‌توانست حمل کند (معادل ۱۰۰ مَن تبریز یا حدود ۳۰۰ کیلوگرم).
• کمیت زمان:
  • حرکت خورشید در آسمان، اندازهٔ سایهٔ اجسام (شاخص)، موقعیت ستارگان در شب و استفاده از ابزارهایی مثل ساعت آبی و ساعت شنی.

۲. معایب احتمالی واحدهای سنتی (موضوع بحث در کلاس)

۱. شخصی و متغیر بودن (نبود دقت و یکنواختی):
اندازهٔ دست یا قدم افراد با هم برابر نیست؛ مثلاً وجب یک فرد قدبلند بزرگ‌تر از وجب یک فرد کوتاه‌قد است. این موضوع باعث اختلاف در معامله‌ها می‌شد.

۲. تفاوت‌های محلی و جغرافیایی:
یکای یکسان در شهرهای مختلف مقدار برابری نداشت؛ برای نمونه «مَن تبریز» حدود ۳ کیلوگرم بود، اما «مَن ری» یا «مَن اصفهان» مقادیر متفاوتی داشتند که تجارت بین‌شهری را دشوار می‌کرد.

۳. دقت پایین و نبود امکان اندازه‌گیری مقادیر خیلی کوچک:
با واحدهایی مثل وجب یا قدم نمی‌توان ابعاد بسیار ریز یا کارهای آزمایشگاهی و علمی دقیق را اندازه گرفت.

۴. نبود امکان تبادل علمی و تجاری با دیگر کشورها:
کشورهای دیگر واحدهای سنتی ایران را نمی‌شناختند؛ بنابراین ارتباط و مبادله در سطح جهانی نیازمند یک زبان و یکای مشترک بود.

📌 پاسخ خلاصه (برای یادگیری سریع و بازگو کردن در کلاس)

واحدهای سنتی:
طول: وجب، ذرع (از آرنج تا سر انگشتان)، قدم و فرسخ.
جرم: مَن، سیر، مثقال و خروار.
زمان: سایهٔ خورشید و ساعت آبی.

معایب آن‌ها:
۱. تغییر از فردی به فرد دیگر: اندازهٔ وجب و گام همهٔ آدم‌ها یکی نیست.
۲. اختلاف در شهرهای مختلف: مثلاً مقدار «مَن» در هر شهر فرق داشت.
۳. دقت بسیار پایین: برای آزمایش‌های علمی دقیق مناسب نبودند.
۴. نبود استاندارد بین‌المللی: برقراری تجارت و تبادل علمی با سایر کشورها را سخت می‌کرد.

پاسخ فکر کنید صفحه ۸ فصل ۲ بخش ۱ علوم تکمیلی هفتم

به نظر شما چگونه می توان تعداد اجسام ریز داخل یک ظرف بزرگ را تخمین زد؟

پاسخ: شمردن تک‌تک اجسام ریز (مانند دانه‌های عدس، برنج، ساچمه یا مهره) در یک ظرف بزرگ کاری وقت‌گیر و بسیار سخت است. در روش‌های علمی برای این کار از «نمونه‌گیری و نسبت‌بندی تناسبی» با استفاده از کمیت‌های جرم یا حجم استفاده می‌کنیم:

روش اول: تخمین بر اساس «جِرم» (دقیق‌ترین و ساده‌ترین روش)

۱. وزن‌کشی کل ظرف: ابتدا ظرف را روی ترازو می‌گذاریم، جرم کل دانه‌ها را اندازه می‌گیریم (جرم ظرف خالی را از آن کم می‌کنیم تا جرم خالص دانه‌ها به دست آید؛ مثلاً $۱۰۰۰$ گرم).

۲. نمونه‌گیری و شمارش نمونهٔ کوچک: یک مشت کوچک (نمونه) از دانه‌ها مثلاً $۵۰$ یا $۱۰۰$ دانه را می‌شماریم و جرم این تعداد مشخص را با ترازوی دقیق اندازه می‌گیریم (مثلاً جرم $۱۰۰$ دانه برابر با $۵$ گرم می‌شود).

۳. استفاده از تناسب: با یک تناسب ریاضی ساده، تعداد کل دانه‌ها را تخمین می‌زنیم:

مثال: اگر $۵$ گرم شامل $۱۰۰$ دانه باشد، ظرفی با جرم $۱۰۰۰$ گرم حدوداً شامل $۲۰٬۰۰۰$ دانه خواهد بود.

روش دوم: تخمین بر اساس «حجم»

۱. یک ظرف کوچک‌تر با حجم مشخص (مثلاً یک استکان یا پیمانه با حجم معلوم) انتخاب می‌کنیم.
۲. تعداد دانه‌های موجود در آن پیمانهٔ کوچک را می‌شماریم.
۳. بررسی می‌کنیم که ظرف بزرگ با چند پیمانه از آن ظرف کوچک پر می‌شود (یا حجم هر دو را محاسبه می‌کنیم).
۴. با ضرب کردن تعداد پیمانه‌ها در تعداد دانه‌های یک پیمانه، تعداد کل اجسام داخل ظرف بزرگ به دست می‌آید.

توجه: شما دانش آموز پایه هفتم متوسطه اول می توانید برای دسترسی سریع و آسان تر به معنی مطالب آموزشی و جواب سوالات درس های کتاب علوم تجربی تکمیلی (ویژه مدارس استعداد درخشان) پایه هفتم متوسطه اول ، در انتهای عنوان خود عبارت «ماگرتا» را نیز در گوگل جستجو کنید.

پاسخ فصل بعدی:

پاسخ فصل قبلی: جواب فصل اول بخش اول علوم تکمیلی هفتم

📝 در انتها امیدواریم که مقاله جواب فعالیت ها و تمرین های فصل دوم بخش اول کتاب علوم تجربی تکمیلی ویژه استعداد درخشان پایه هفتم متوسطه اول، برای شما دانش آموزان عزیز مفید بوده باشد و توانسته باشید تا از آن استفاده و بهره برده باشید.