نرم افزار آموزش علوم سوم راهنمایی برگرفته از سایت انیاک

دانلود مستقیم (تمامی بخشها)
تا سه بخش اول رایگان

خرید سی دی و دی وی دی آموزشی
برای خرید سی دی آموزشی کلیک کنید.
قیمت : 12500 تومان

شهاب سنگ ها اجرام طبیعی هستند که توسط جاذبه ی زمین، به سمت آن کشیده شده و پس ازعبوراز جو به سطح زمین برخورد می کنند.این اجرام می توانند شامل تکه هایی ازسیارک ها، دنباله دارها و… باشند. سقوط شهاب سنگ ها ممکن است با ظهورآتش و سپس انفجار همراه باشد. شهاب سنگ ها را معمولا به نام محلی که درآن یافت می شوند نام گذاری می کنند. بعضی از این اجرام شبیه به سنگ های آتشفشانی زمین هستند.برخی دیگر شبیه آهن- نیکلی هستند که طبق باورهای امروزین هسته ی زمین رامی سارند. با این وجود بسیاری دیگر به هیچ چیز زمینی شباهت ندارند. بعضی ازشهاب سنگ ها ممکن است بازمانده ی ماده ی اولیه ای که منظومه ی شمسی ازآن پدید آمده، باشند. بررسی این گونه شهاب سنگ ها درآزمایشگاه دانشمندان را قادر می سازد تا با بخشی ازغباراختری که منظومه ی شمسی – از جمله خورشید وزمین- ازآن پدید آمده کار کنند.سقوط شهاب سنگ ها در برخی موارد شامل هزاران قطعه سنگ است که وزن آن ها روی هم به چندین تن می رسد. چنین مواردی را ((بارش شهاب سنگی)) می نامند و به هر قطعه ی جداگانه ازبارش شهاب سنگی ((پاره)) می گویند.

سقوط شهاب سنگ تنها مختص زمین نیست؛یعنی این احتمال وجود دارد که سطح کرات وسیارات دیگر نیزمورد اصابت شهاب سنگ ها قرارگیرد. به طورمثال دربیست وسوم فروردین امسال مریخ نورد روح تصویری را از محیط اطراف خود به زمین مخابره کرد که یک شهاب سنگ را در خود جای داده بود.شایان ذکر است که این شهاب سنگ آلن هیلز نام گرفته ویک شهاب سنگ آهنی است.

گاهی اوقات پیش می آید که شهاب سنگ بزرگی با سطح سیارات سنگی مانند زمین و مریخ ویا با سطح کراتی مانند ماه برخورد کنند.دراثر برخورد این گونه شهاب سنگ ها،روی سطح سیارات سنگی حفره ها وگودال هایی بوجود می آیند که تا حدودی به دهانه ی یک آتشفشان خاموش شباهت دارند؛به این حفره ها و گودال ها ((کریتر)) یا ((دهانه های برخوردی)) می گویند. دهانه ی برخوردی بسیار قدیمی واقع در بیابان آریزونا درآمریکای جنوبی ازاین جمله است.

مُشتَری یا هُرمُز یا اورمزد یا برجیس یا زاوش بزرگ‌ترین سیاره سامانه خورشیدیاست. از نظر دوری از خورشید، مشتری پنجمین سیاره پس از تیر و ناهید و زمین و بهرام است.

نگاه کلی

به یک روند مشتری چهارمین شی درخشان،در آسمان می‌باشد (پس از خورشید، ماه و ناهید) اگرچه گهگاه بهرام (مریخ) درخشان‌تر به‌نظر می‌آید.

جرم مشتری ۲٫۵ بار از مجموع جرم سیارات سامانه خورشیدی بیش‌تر است. جرم مشتری ۳۱۸ بار بیش‌تر از جرم زمین است. قطر آن ۱۱ برابر قطر زمین است. مشتری می‌تواند ۱۳۰۰ زمین را درخود جای دهد. میانگین دوری آن از خورشید در حدود ۷۷۸ میلیون و ۵۰۰ هزار کیلومتر می‌باشد یعنی بیشتر از ۵ برابر دوری زمین از خورشید. ستاره‌شناسان با تلسکوپهای برپاشده در زمین وماهواره هائی که در مدار زمین می‌گردند به بررسی مشتری می‌پردازند. ایالات متحده تا کنون ۶فضاپیمای بدون سرنشین را به مشتری فرستاده‌است. در ژوئیه ۱۹۹۴، هنگامی که ۲۱ تکه ازدنباله دار شومیکر-لوی ۹ با اتمسفر مشتری برخورد کرد ستاره‌شناسان شاهد رویدادی بسیار تماشائی بودند. این برخورد برانگیزاننده ی انفجارهای سهمناکی شد که پاره ای از آن‌ها قطری بزرگتر از قطر زمین داشتند.

ویژگی‌های فیزیکی

مشتری گوی غول پیکری آمیخته از گاز و مایع است و گمان می رود مقداری سطح جامد داشته باشد. سطح سیاره از ابرهای ستبر زرد، قرمز، قهوه‌ای و سفید رنگ پوشیده شده‌است. بخش های روشن تر «ناحیه» و بخش های تاریک تر «کمربند» نامیده می‌شوند. کمربندها و ناحیه‌ها به موازات استوای سیاره قرار دارند. مشتری همچنین گرانش بسیار قوی نیز دارا می باشد.

مدار و چرخش

هرمز در یک مدار کم وبیش تخم مرغی (بیضی‌گون) به دور خورشید می‌چرخد. هر دور ۱۲ سال زمینی به درازا می‌کشد. همچنان که سیاره به دور خورشید می‌گردد، به دور محور پندارین (فرضی) خود نیز می‌گردد. چرخش هرمز به دور خود تند تر از هر سیارهٔ دیگری در سامانهٔ خورشیدی است؛ تنها ۹ ساعت و ۵۶ دقیقه نیاز است تا هرمز یک بار به دور خود بچرخد. (آن را با چرخش ۲۴ ساعتهٔ زمین به دور خود بسنجید)

برای اندازه‌گیری تندی گردش سیارات گازی به دور خود، دانشمندان ناگزیرند روش‌های غیر مستقیم به کار برند. آن‌ها نخست سرعت میانگین چرخش ابرهای قابل مشاهده را اندازه‌گیری می‌نمایند. هرمز به اندازه نباز امواج رادیویی می فرستد که به دست رادیو تلسکوپهای زمینی دریافت گردد. هم اکنون دانشمندان از اندازه امواج برای سنجش سرعت چرخش هرمز بهره می برند. قدرت امواج، تحت تاثیر میدان مغناطیسی سیاره، در یک الگوی تکراری ۹ ساعت و ۵۶ دقیقه‌ای ، تغییر می‌کند؛ زیرا سرچشمهٔ میدان مغناطیسی، هسته سیاره می‌باشد. این تغییرات نشان دهندهٔ سرعت چرخش درونی سیاره‌است. چرخش تند هرمز مایه ی برآمدگی در استوا و پخی در قطب‌هایش می‌شود. قطر استوایی هرمز ۷ درصد بیشتر از قطر آن در راستای قطب‌هاست.

جرم و چگالی

نیروی گرانش در سطح سیاره ۲٫۴ برابر بیش تر از سطح زمین می‌باشد. یعنی چیزی که روی زمین ۱۰۰ نیوتون وزن دارد، در روی هرمز وزنی برابر با ۲۴۰ نیوتون خواهد داشت. جو هرمز ساخته شده‌است از: ۸۶ درصد هیدروژن ۱۴ درصد هلیوم و مقدار ناچیزی متان، آمونیاک،فسفین، آب، استلین، اتان، ژرمانیم و مونو اکسید کربن. درصد هیدروژن ، بر پایه شمار مولکول‌های موجود در جو می‌باشد تا جرم کلی آنها.

این سیاره از لایه‌های رنگی از ابرها در ارتفاعات مختلف ساخته شده‌است. مرتفع‌ترین ابرهای سفید از کریستالهای منجمد آمونیاک ساخته شده‌اند. بخش های تاریک‌تر و ابرهای کم بلندا در کمربندها جای گرفته اند. پایین‌ترین سطحی را که می‌توان دید از ابرهای آبی رنگ ساخته شده‌است. دانشمندان امید کشف ابرهای آب‌دار را در ۷۰ کیلومتری سطح زیرین ابرهای آمونیاکی دارند. هر چند که تاکنون چنین سطحی پیدا نشده‌است.

لکه سرخ بزرگ

بارزترین نمود سطح هرمز لکه سرخ بزرگ آن می‌باشد که توده گاز چرخانی است که همانندی به گردباد دارد. قطر این لکه سه برابر قطر زمین است. رنگ لکه بیشتر از قرمز آجری به قهوه‌ای کمرنگ تغییر می‌کند و گاهی این لکه تماما ناپدید می‌گردد. رنگ آن شاید برآمده از اندازه ی کم فسفر وگوگرد در کریستال‌های آمونیاک باشد. تندی چرخش لکه در لبه آن در حدود ۳۶۰ کیلومتر در ساعت است. این لکه در فاصله یکسانی از استوا به آرامی از شرق به غرب حرکت می‌کند. ناحیه‌ها و کمربندها و لکه بزرگ ، بسیار پایدار و همانند سیستم چرخش زمین می‌باشد. از زمانی که رابرت هوک در سال ۱۶۶۴ این لکه را پیدا کرد, این ویژگی ها تغییرات چندانی نداده‌اند.

دما

دمای هوا در ابرهای بالائی هرمز در حدود ۱۴۵- درجه سانتی‌گراد می‌باشد. اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهد که دمای مشتری با افزایش ژرفا در زیر ابرها افزایش می‌یابد. دمای هوا در سطحی که فشار اتمسفر ۱۰ برابر زمین می‌باشد، به ۲۱ درجه سانتی‌گراد می‌رسد. دانشمندان می اندیشند که اگر مشتری دارای گونه‌ای از زیست باشد، حیات در این سطح پا خواهد گرفت، چنین حیاتی در گاز خواهد بود زیرا در این سطح هیچ بخش جامدی وجود ندارد. دانشمندان تا کنون هیچ گواهی از حیات برروی مشتری نیافته‌اند. نزدیک مرکز سیاره دما بسیار بیشتر می‌باشد. دمای هسته در حدود ۲۴ هزار درجه، یعنی داغ‌تر از سطح خورشید می‌باشد. ستاره‌شناسان بر این باورند که خورشید، سیارات و دیگر اجرام سامانه ی خورشیدی از چرخش ابرهائی از گاز و غبار پا گرفته‌اند. گرانش گازی و ذرات غبار آنها را به صورت ابرهای ستبر گوی مانند از مواد در آورد در حدود ۴،۵ میلیارد سال پیش مواد به هم فشرده شدند تا اجسام بسیار سامانه خورشیدی پدید آمدند. فشردگی مواد ایجاد گرما نمود. گرمای بسیاری هنگامی که مشتری پا گرفت ایجاد شد.

میدان مغناطیسی

هرمز نیز همانند زمین و اکثر سیارات، مانند یک آهنربای بزرگ عمل می‌کند. میدان مغناطیسی هرمز ۱۴ بار نیرومندتر از زمین می‌باشد. برابر اندازه‌گیری‌های گرفته شده به دست فضاپیماها، میدان معناطیسی مشتری زورمندترین در سامانه خورشیدی می‌باشد (به جز لکه‌های خورشیدی و ناحیه‌های کوچکی از سطح خورشید). دانشمندان به طور کامل از چگونگی ایجاد میدان مغناطیسی آگاه نیستند هر چند که گمان می‌برند که حرکت هیدروژن فلزی داخل هسته سیاره ایجاد میدان می‌نماید. میدان مغناطیسی مشتری بسیار نیرومندتر از میدان مغناطیسی زمین می‌باشد زیرا هرمز بسیار بزرگ تر و با تندی بیشتری به دور خود می‌گردد. میدان مغناطیسی مشتری الکترون‌ها و پروتون‌ها و دیگر ذرات دارای بار الکتریکی را در کمربند پرتوافشان (رادیواکتیو) که در پیرامون سیاره قراردارد به دام می‌اندازد. این ذرات بسیار نیرومندتر می‌باشند به گونه ای که می‌توانند به ابزارهای فضاپیماهایی که نزدیک سیاره شده‌اند آسیب برساند. در درون ناحیه‌ای از فضا که مغناط‌کره نامیده می‌شود میدان مغناطیسی مشتری همانند یک زره کار می‌کند. این زره سیاره را از بادهای خورشیدی و ذرات پر انرژی پیاپی که از خورشید می‌آیند پاسداری می‌نماید. بیشتر این ذراتالکترونها و پروتونهائی هستند که با تندی ۵۰۰ کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کنند. میدان، ذرات الکتریکی باردار شده را در کمربند رادیواکتیو به دام می‌اندازد مرکز تله مغناط‌کره نزدیک قطبهای میدان مغناطیسی می‌باشد. در آن بخش از سیاره که از خورشید دور می‌باشد مغناط‌کره به صورت دنباله‌ای سترگ در فضا کشیده می‌شود که دنباله مگنتو نامیده می‌شود. درازای این دنباله ۷۰۰ میلیون کیلومتر می‌باشد. امواج رادیویی که از مشتری به رادیو تلسکوپهای زمینی می‌رسند دو نوع می‌باشند فورانهای انرژی و تابش‌های پی‌درپی. فورانهای نیرومند هنگامی رخ می‌دهند کهآیو، نزدیک‌ترین ماه هرمز و چهارمین آنها از میان مرکز مغناطیسی سیاره گذر می‌نماید. تابش‌های پی در پی از سطح هرمز و هم‌چنین ذرات پر انرژی کمربند رادیواکتیو مشتری می‌آیند.

قمرها

هرمز حداقل دارای ۶۳ ماه‌است که ۱۶ ماه آن قطری بیش از ۱۰ کیلومتر دارند. چهار ماه از بزرگترین ماه‌های هرمز به ترتیب دوری از این سیاره عبارتند از: آیو، اروپا، گانیمد وکالیستو. این چهار ماهک را قمرهای گالیله‌ای می‌نامند زیرا ستاره‌شناس ایتالیایی گالیلهآنها را در سال ۱۶۱۰ به وسیله اولین تلسکوپ پیدا کرد. آیو دارای آتشفشانهای فعال بسیاری می‌باشد. هر فوران گازی آن دارای گوگرد می‌باشد. رنگ زرد نارنجی سطح آیو شاید از اندازه بسیار زیاد گوگرد جامد که در سطح سیاره انباشته شده می‌باشد. اروپا کوچکترین ماه گالیله‌ای می‌باشد با قطری برابر با ۳ هزار و ۱۳۰ کیلومتر. اروپا دارای سطحی از یخ صاف و ترک خورده می‌باشد.

بزرگترین ماه گالیله‌ای گانیمد با قطری برابر با ۵۲۶۸ کیلومتر است. گانیمد بزرگتر از سیارهتیر می‌باشد. کالیستو با قطری برابر با ۴۸۰۶ کیلومتر اندکی کوچکتر از تیر می‌باشد. گمان می رود کالیستو و گانیمند از یخ و اندکی مواد سنگی ساخته شده باشند. هر دوماهک دارای دهانه‌های بسیاری می‌باشند. دیگر ماهکهای مشتری بسیار کوجکتر از ماهکهای گالیله‌ای هستند. امالیتا و هیمالایا دو ماهک بزرگ بعدی می‌باشند. امالیتا به شکل سیب زمینی می‌باشد با قطری برابر با ۲۶۲ کیلومتر. قطر هیمالیا برابر با ۱۷۰ کیلومتر می‌باشد. بیشتر ماههای به جای مانده ی مشتری با تلسکوپ‌های بزرگ زمینی پیدا شده‌اند. دانشمندان متیس و اداریستا را در سال ۱۹۷۹ با بررسی عکسهائی که فضاپیمای ویجر گرفته بود پیدا کردند.

هرمز دارای سه حلقه باریک در اطراف استوای خود می‌باشد. این حلقه‌ها بسیار کم‌نورتر از حلقه‌های کیوان می‌باشند. به نظر می‌آید حلقه‌های هرمز بیشتر از ذرات ریز غبار ساخته شده باشند. حلقه اصلی درحدود ۳۰ کیلومتر کلفتی و بیش‌تر از ۶۴۰۰ کیلومتر پهنا دارد. مدار امالیتا درون حلقه جای می‌گیرد.

دانشمندان دانشگاه مریلند و مؤسسهٔ ماکس‌پلانک راز دیرین ، شوند(علت)بی‌هنجاری‌های حلقه‌های نازک هرمز را دریافته‌اند. در پژوهش چاپ شده در نسخهٔ ۱۲ اردیبهشت مجلهٔ نیچر (Nature)، دانشمندان گسترش اندک بیرونی‌ترین حلقه به خارج از مدار تبه، یکی از ماه های مشتری، را گزارش دادند و دیگر دانشمندان انحراف‌هایی را در مدل پذیرفته شده شکل گیری حلقه‌ها مشاهده کردند؛ بنا بر این مدل، از برهمکنش سایه و نور خورشید بر روی ذرات غبار، حلقه‌ها ساخته می‌شوند. داگلاس هامیلتون، استاد ستاره‌شناسی دانشگاه مریلند گفت: "معلوم می‌شود که محدودهٔ افزایش حلقهٔ بیرونی و دیگر رفتارهای عجیب در حلقه‌های هرمز در هالهٔ ابهامند." "همچنان که حلقه‌ها به دور سیاره می‌چرخند، ذرات غبار داخل حلقه‌ها هنگام گذر از میان سایهٔ سیاره به طور متناوب بارگیری و تخلیه بار می‌شوند. میدان مغناطیسی قوی سیاره بر این تغییرات منظم بارهای الکتریکی ذرات غبار اثر می‌گذارد. در نتیجه ذرات کوچک غبار به خارج از مرز بیرونی حلقهٔ مورد نظر سوق داده می‌شوند و حتی ذرات بسیار کوچک میل مداری یا جهت مداری خود را نسبت به سیاره تغییر می‌دهند." هامیلتون و هارالد کروگر، دستیار نویسندهٔ آلمانی برای اولین بار اطلاعات برخوردی جدید در مورد اندازهٔ ذرات غبار و سرعتشان و جهت‌های مداری آن‌ها را که فضاپیمای گالیله در طول سفرش از حلقه‌های مشتری در سال ۱۳۸۲-۱۳۸۱ دریافت کرده بود، مطالعه کردند. کروگر مجموعه اطلاعات جدید را بررسی کرد و هامیلتون مدل‌های رایانه‌ای دقیقی را ایجاد کرد که با غبار و اطلاعات تصویری روی حلقه‌های هرمز هماهنگ بود و خروج از مرکز مشاهده شده را توضیح می‌داد. کروگر گفت: "با مدل خود می‌توانیم تمام ساختارهای ضروری حلقه غباری مشاهده شده را توضیح دهیم." بر طبق نظر هامیلتون، سازوکارهای مشخص شده در این مدل، حلقه‌های هر سیاره‌ای در هر سامانهٔ ستاره‌ای را تحت تاثیر قرار می‌دهد. ولی این اثرات ممکن است بدین گونه که در مشتری است، آشکار نشود. هامیلتون گفت: "ذرات یخی در حلقه‌های معروفکیوان خیلی بزرگ‌تر و سنگین‌تر از آن هستند که به طور قابل ملاحظه‌ای با این روند شکل گیرند، به همین دلیل بی‌هنجاری‌های مشابه در آن‌جا مشاهده نمی‌شود." "یافته‌های ما بر طبق اثرات سایه ممکن است جنبه‌هایی از شکل گیری سیاره‌ای را روشن کند. زیرا ذرات غبار باردار باید به صورت توده‌های بزرگ‌تر ترکیب شوند، تا این که در نهایت سیارات و ماه‌ها شکل گیرند." غباری که حلقه‌های کم رنگ هرمز را تشکیل می‌دهد، در زمانی که ذرات باقی مانده در فضا به صورت ماه‌های داخلی کوچک به ترتیب از نزدیک‌ترین تا دورترین: آدراستیا، متیس، آمالتیا و تبه فروپاشی کردند، شکل گرفتند.

این غبار به صورت یک حلقهٔ اصلی، یک هالهٔ میانی و دو حلقهٔ کم رنگ‌تر با فاصلهٔ بیشتر مرتب شده‌است. حلقه‌ها بیشتر در مدارهای این چهار ماه محدود شده‌اند. ولی برجستگی اندک و آشکار گسترش غبار به سوی خارج از مدار تبه تا این زمان دانشمندان را شگفت زده کرده‌است.

دانشمند ایتالیایی گالیله اولین کسی بود که اقمار مشتری را کشف کرد. نخستین بار گالیله چهار تا از بزرگ‌ترین قمرهای سیاره را در سال ۹۸۹ هجری خورشیدی مشاهده کرد. در۱۶ آذر ۱۳۷۴، فضاپیمای گالیله متعلق به ناسا به مشتری رسید و اولین مدار از ۳۵ مدار دور سیاره را آغاز کرد. در بیشتر از هفت سال، این فضاپیما ۱۴۰۰۰ تصویر از هرمز و ماه‌ها و حلقه‌های آن گرفت. در ۳۰ شهریور ۱۳۸۲ فضاپیمای گالیله در یک فرود قابل کنترل قرار داده شد تا ماموریت خود را با سقوط در جو هرمز خاتمه دهد. علاوه بر ابزارهای عکسبرداری، فضاپیما یک آشکارساز غبار بسیار حساس حمل می‌کرد که هزاران برخورد از ذرات غبار مسیرش به سوی حلقهٔ هرمز در سال ۸۲-۱۳۸۱ را ثبت کرد. یکی از کشف‌های جدید فضاپیمای گالیله گسترش تبه بود.^[۹]

برخورد دنباله دار شومیکر-لوی ۹

در مارس ۱۹۹۳ سه ستاره‌شناس به نام‌های یوجین شومیکر، کارولین شومیکر و دیوید اچ لوی یک دنباله‌دار را نزدیک مشتری کشف نمودند. این دنباله‌دار بعدها شومیکر-لوی ۹ نام گرفت. به علت جاذبه مشتری دنباله‌دار به سوی مشتری کشیده شد. هنگامی که دنباله‌دار کشف شد به ۲۱ تکه شکسته شده بود احتمالا هنگامی که به سیاره نزدیک شده بود در اثر گرانش سیاره متلاشی شده بود محاسبات بر مبنای مکان و سرعت دنباله دار نشان داد که در ژوئیه ۱۹۹۴ تکه‌های دنباله‌دار با اتمسفر مشتری برخورد خواهند نمود. دانشمندان امیدوار بودند که اطلاعات زیادی از اثرات برخورد دنباله‌دار و سیاره به دست بیاورد. ستاره‌شناسان تلسکوپهای بزرگ و مهم روی زمین را در تاریخ پیش بینی شده به سوی مشتری نشانه روی کردند.

دانشمندان همچنین هرمز را به وسیله تلسکوپ قذرتمند هابل و فضاپیمای گالیله که در راه خود به سوی مشتری بود مشاهده می‌نمودند. تکه‌ها به پشت مشتری که از زمین و تلسکوپ هابل قابل مشاهده نبود برخورد نمود اما چرخش مشتری باعث می‌شد که بعد از نیم ساعت اثر برخورد قابل مشاهد باشد.دانشمندان حدس می‌زدند که بزرگترین قطعه‌ها قطری برابر با۵/-۴ کیلومتر راداشته باشند.

برخورد به طور مستقیم توسط فضاپیمای گالیله که درفاصله ۲۴۰ میلیون کیلومتری سیاره قرار داشت قابت مشاهده بود اما بدیل ریسک از کار افتادن دستگاه‌های فضاپیما و از دست دادن هدف اصلی ماموریت داده‌ها ثبت و ارسال نگردید. برخورد باعث انفجارهای عظیمی گردید احتمالا به علت فشار و گرم شدن و پخش شدن اتمسفر گازی سیاره.اگر برخوردی اینچنینی با زمین رخ می‌داد در اثر گرد و غبار ناشی از ان و سرد شدن زمین احتمالا زیست بر روی زمین از بین می‌رفت.

مردم گاهی می‌گویند سرب سنگیتر از پَر است. اما یک گونی بزرگ پُر از پَر ، سنیگتر از یک ساچمه سربی است. واژه سنگینی سه مفهوم متفاوت دارد. مثلا در عبارت «یک سنگ خیلی سنگین است و نمی‌شود حرکت داد.» ، منظور وزن سنگ است. در چنین مفهومی هیچ جوابی برای پرسش «شیر سنگینتر است یا آب؟» وجود ندارد.

سوالات اخیر مربوط به یک ویژگی عام از کلیه مواد می‌باشد. این ویژگی چگالی یا جرم حجمی نام دارد که از مشخصه‌های فیزیکی مواد به حساب می‌آید که این ویژگی مواد مستقل از ابعاد نمونه می‌باشد. بنابراین برای بیان دقیق ، باید بگوییم چگالی سرب بیشتر از چگالی پر است و در مورد شیر و آب نیز این امر صادق است.وقتی می گوییم که فولاد سنگین تر از چوب است باید توجه به حجم آن داشته باشیم برای مقایسه سنگینی اجسام باید حجم یکسانی از آنها را در نظر آوریم .جرم یک مکعب از فولاد خیلی بیشتر از جرم همان جسم از چوب است.

چگالی مقدار جرم موجود در واحد حجم ماده است که آنرا با علامت اختصاری ρ نشان می‌دهند که از رابطه ρ=m/V یا D=m/V بدست می‌آید.

در این رابطه D یا ρ چگالی ماده ، m جرم جسم و V حجم اشغال شده توسط آن ماده می‌باشد.

آیا تا به حال ، جرم مواد را با هم مقایسه کرده‌اید؟
آیا تا به حال از خود پرسیده‌اید که شیر سنگینتر است یا آب؟


 
شناوری وته نشینی:

اگر چگالی جسمی کمتر از آب باشد شناور می شود .اگر چگالیش بیشتر از آب باشد ته نشین می شود ,واگر چگالیش برابر با آب باشد غوطه ور می گردد.

پس شناوری یا ته نشینی اجسام به چگالی آنها بستگی دارد.

دردنیای واقعی چگالی آب به فشار ,گرماو...بستگی دارد .هر چه به عمق دریا می رویم چگالی آب بیشتر می شود.
 

چگالی تعدادی از مواد:

چگالی مایعات:

برای اندازه گیری چگالی مایعات از چگالی سنج استفاده می کنیم.این وسیله دارای محفظه ی شیشه ای است ومقداری جیوه برای سنگین کردن آن، درونش قرار دارد،ویک ساقه که بر روی آن ،درجه بندی چگالی موجود است .وقتی چگالی سنج در مایع قرار می گیرد قسمتی از لوله ی آن بیرون از مایع می ایستد چگالی مایع را از روی درجه ای که مقابل سطح مایع وچگالی سنج است می خوانند.چگالی سنج در مایع سبکتر,بیشتر فرو می رود.

 
 

چگالی هوا:

یک ترازوی حساس نشان می دهد که یک بطری پراز هوا کمی سنگین تر از همان بطری خالی از هواست.


گازها چگالی كمی دارند زیرا مولكول‌های گاز فاصله زیادی از یكدیگر داشته و بخش عمده‌ای از آن ها را فضای خالی اشغال كرده است در مقابل، مولكول‌های مایعات و جامدات بسیار نزدیك به هم هستند، بنابراین چگالی زیادی دارند. چگالی یك ماده به فشار و دما نیز بستگی دارد.

  واحدها
در اندازه‌گیری چگالی جامدات و مایعات معمولا جرم را بر حسب گرم (g) یا کیلوگرم (kg) و حجم را بر حسب سانتیمتر مکعب (cm3) یا مترمکعب (m3) بیان می‌کنند که در این صورت چگالی برحسب واحدهای کیلوگرم بر متر مکعب (Kg/m3) یا گرم بر سانتیمتر مکعب (gr/cm3) می‌سنجند. چگالی نشانگر این است که جرم ماده تا چه حد متراکم شده است. مثلا ، سرب یک ماده چگال است، زیرا مقدار زیادی از آن در حجم کوچکتر متراکم شده از طرف دیگر چگالی هوا بسیار کم است.

طریقه اندازه گیری
برای اندازه‌گیری چگالی یک جسم باید هم جرم جسم (m) و هم حجم (V) آن را اندازه‌گیری کنیم. جرم را می‌توانیم با ترازو اندازه‌گیری کنیم. حجم یک جسم جامد را می‌توانیم با راههای گوناگون اندازه بگیریم. مثلا برای بدست آوردن حجم یک مکعب ، اندازه یک ضلع آن را به توان 3 می‌رسانیم و یا برای تعیین حجم یک مکعب مستطیل طول ، عرض و ارتفاع آن را در هم ضرب می‌کنیم. حجم یک مایع را می‌توانیم با ظرف شفاف مدرجی که واحدهای حجم را نشان می‌دهد، اندازه بگیریم. در آزمایشگاه معمولا برای اندازه گیری حجم مایعات از استوانه مدرج استفاده می‌کنند. در مواردی بوسیله اندازه‌گیری جرم نسبی مواد نسبت به هم از طریق چگالی نسبی مواد نسبت به هم می‌توانیم چگالی تک‌تک مواد را اندازه‌گیری نموده و مشخص نماییم.

چگالی نسبی
مقایسه چگالی دو مایع با یکدیگر یا مقایسه چگالی یک جامد با یک مایع خیلی راحت است. اگر چگالی جسمی کمتر از مایع باشد، در آن شناور می‌شود و در غیر اینصورت در آن غرق می گردد. مثلا چگالی چوب از آب کمتر است و برای همین است که چوب روی آب شناور می‌ماند «نیروی ارشمیدس».

مواد چگال
هسته اتمهای تشکیل دهنده مواد و ستارگان از جمله کوتوله‌های سفید ، ستارههای نوترونی ، ابر نواختران ، سیاه چاله‌ها و ... چگالترین موادها هستند.

قیف جدا کننده
 وسیله‌ای است که مایعات را بر اساس شاخص چگالی از هم جدا می‌کند؛ مثلا اگر مخلوط روغن و آب را در مخزن این دستگاه بریزیم، بر حسب چگالی مواد در داخل این ظرف تفکیک می‌شود. اگر شیر زیر ظرف را باز کنیم، مایعی که دارای چگالی بالاست، در زیر قرار گرفته و از دستگاه خارج می‌گردد تا اینکه به مرز جدایی مایعات روغن و آب برسد، در چنین حالتی شیر را می‌بندیم و دستگاه با موفقیت دو مایع مخلوط را از هم جدا می‌کند.

 

توجه: تغییرات دما سبب تغییر حجم جسم می‌شود. بنابراین، با تغییر دما چگالی یک ماده تغییر می‌کند. از این رو چگالی اغلب مواد را در ˚25C معین می‌کنند.


جدول چگالی بعضی از مواد معمولی در 25 درجه سانتی‌گراد

ماده چگالی g/cm3
گاز طبیعی 0.000656
هوا 0.00118
اتانول0.78948
سدیم کلرید 2.164
فولاد ضد زنگ 8.037
جیوه 13.545
حل یک مسئله
مسئله: حجم یک قطعه موم 8.50cm3 و جرم آن 8.06g است. چگالی موم را بدست آورید.
راه حل:
چگالی، جرم در واحد حجم است و به صورت زیر نشان داده می‌شود.

D=m/V
با جایگذاری مقادیر معلوم ، خواهیم داشت:

D=8.06g/8.5cm3=0.948g/cm3

یکاهای رایج

یکای اس‌آی برای چگالی:

    کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m³)

یکاهای متری بیرون از اس‌آی:

    کیلوگرم بر لیتر (kg/L). آب عموماً چگالی ۱ kg/L دارد، که یکای مناسبی را فراهم می‌سازد.
    کیلوگرم بر دسی‌متر (kg/dm³)
    گرم بر میلی‌لیتر (g/mL)،
    گرم بر سانتی‌متر مکعب (g/cc یا g/cm³).

این‌ها از نظر عددی برابرند با kg/L (۱ kg/L = ۱ kg/dm³ = ۱ g/cm³ = ۱ g/mL).

در یکاهای سفارشی ایالات متحده یا یکاهای امپراتوری، یکاهای چگالی این‌ها را هم شامل می‌شود:

    اونس بر اینچ مکعب (oz/cu in)
    پوند بر اینچ مکعب (lb/cu in)
    پوند بر فوت مکعب (lb/cu ft)
    پوند بر یارد مکعب (lb/cu yd)
    پوند بر گالون (برای آمریکا یا گالون امپراتوری) (lb/gal)
    پوند بر بوشل آمریکا (lb/bu)
    اسلاگ بر فوت مکعب.

 چرا آدم در دريا راحت تر مي تواند روي آب بماند تا استخر؟

پاسخ:مي دانيم كه اگر چگالي جسمي از چگالي يك مايع كم تر باشد، آن جسم در آن مايع شناور مي شود. در آب دريا، نسبت به آب استخر مقدار قابل توجهي نمك حل شده است. حل شدن نمك در آب باعث بالا رفتن چگالي آب مي شود. بنابراين چگالي بدن انسان از چگالي آب دريا كمتر مي شود و آدم در دريا راحت تر مي تواند روي آب بماند.

 

  هنگامي كه يك تخم مرغ را در آب مي اندازيم، به ته آب مي رود. ولي مي توان با حــــل كـردن مقـداري نمـــك در آب، تخــم مـرغ را در آب غوطه ور كرد. علت اين پديده چيست؟

پاسخ: همان‌طور كه در سؤال بالا توضيح داده شد، حل شدن نمك در آب باعث بالا رفتن چگالي آب مي شود. چگالي تخم مرغ از آب شيرين بيشتر است، بنابراين هنگامي كه يك تخم مرغ را در آب مي اندازيم، به ته آب مي رود. ولي مي توان با حل كردن مقداري نمك در آب، چگالي آّب را با چگالي تخم مرغ برابر كرد و تخم مرغ را در آب غوطه‌ور كرد.

منبع:سایت علوم

مشاهده فیلم

همانطور که می دانید فاصله برخی از ستاره ها تا زمین به هزاران سال نوری می رسد. اگر اخترشناسان می خواستند با محاسبه زمان ارسال و برگشت پرتوهای نوری یا امواج فاصله زمین تا ستاره ها را اندازه بگیرند می بایست هزاران و حتی میلیونها سال منتظر می ماندند.

دانشمندان ریاضیدان راه حل ساده ای به نام اختلاف منظر یافته اند که با این شیوه می توان به راحتی فاصله اجسام دور را محاسبه کرد.برای فهم بهتر ابتدا مثالی می زنیم : مدادی را مقابل چشمان خود بگیرید. ابتدا چشم چپ را ببندید و با چشم راست به آن نگاه کنید. بعد چشم راست را ببندید و با چشم چپ به آن نگاه کنید. حتما" به نظرتان آمده که مداد چند سانتی متر جابه جا شده است. با همین روش ساده بود که اخترشناسان توانستند شعاع کره زمین و به دنبال آن فاصله ماه و خورشید از زمین را پیدا کنند.با دانستن فاصله زمین تا خورشید می توان به راحتی فاصله زمین تا ستاره ها را محاسبه کرد.

اخترشناسان از یک ستاره مشخص دو عکس به فواصل 6 ماه از هم می گیرند. مقتی این دو عکس را با هم مقایسه می کنند به نظر می رسد که ستاره چند درجه در آسمان جابه جا شده است. با داشتن فاصله زمین تا خورشید و زاویه ( نصف زاویه ای که به نظر ستاره جابه جا شده ) و به کمک فرمول مثلثاتی ساده می توان فورا" فاصله چند سال نوری از زمین تا این ستاره را محاسبه کرد.

دانلود ( 4.11 MB )

برای شناسایی اسیدها وبازها از معرفهای رنگی یا همان شناساگر استفاده می شود . برای آشنایی با چند شناساگر و چگونگی تعین اسیدوباز توسط انها به ادامه مطلب بروید.

شناساگرهای اسید وباز

فرمول ها ومسائل فصل كاروانرژي سوم راهنمايي
دراين پست مي توانيد فرمول هاي علوم تجربي سوم راهنمايي بخش فيزيك راكه به شرح زيراست،مشاهده نماييد:

مشاهده یفرمول های علوم تجربی سوم راهنمایی

همچنين فايل PDF‌ ديگري شامل چندين مسئله مربوط به فصل 6 (كار) را مي توانيد از لينك زير دريافت كنيد:

مشاهده ی آنلاین نمونه سوالات مربوط به فصل كار وانرژي علوم سوم راهنمايي

فرمول های علوم تجربی سوم راهنمایی