گام به گام درس دوم علوم پایه هفتم
گام به گام درس دوم علوم پایه هفتم با عنوان «اندازهگیری در علوم و ابزارهای آن» به یکی از بنیادیترین مهارتهای علمی میپردازد که در تمام شاخههای علم نقش اساسی دارد: مهارت در سنجش دقیق پدیدههای طبیعی. این توانایی به دانشآموز کمک میکند تا مشاهدات خود را با عدد و اندازه بیان کند و بتواند به شکل دقیقتری مفاهیم علمی را درک و تحلیل کند.
این درس، زمینهساز درک علمی پدیدهها از راه اندازهگیری است. در این درس، دانشآموز با مفاهیم پایهای و ابزارهای ساده اما کلیدی آشنا میشود تا بتواند دقیقتر ببیند، بسنجد و فکر کند. این آموختهها، نخستین گام برای ورود به دنیای دقیق و نظممند علم هستند.
جواب سوال فعالیت صفحه 7 درس دوم علوم پایه هفتم
شکل زیر جرم چند چیز متفاوت در اطراف ما را نشان میدهد. چرا جرم برخی با گرم و جرم بعضی با کیلوگرم ثبت شده است؟
جواب: از آنجا که هر یکا یا واحد، مقدارهای کوچکتر و بزرگتری دارد، برای اندازهگیری اجسام کوچک معمولا از یکای گرم استفاده میشود که برابر با یکهزارم کیلوگرم است.
جواب سوال فعالیت صفحه 8 درس دومعلوم پایه هفتم
با استفاده از ترازو و نیروسنج، جرم و وزن هریک از مواد زیر را اندازهگیری کنید. قبل از اندازهگیری، جرم تخمینی خودتان را بنویسید.
|
ردیف |
نام ماده |
جرم تخمینی (کیلوگرم) |
جرم اندازهگیری شده (کیلوگرم) |
وزن اندازهگیری شده (نیوتون) |
|
1 |
گردو |
0.03 |
0.035 |
0.343 |
|
2 |
پرتقال |
0.2 |
0.22 |
2.156 |
|
3 |
تلفن همراه |
0.3 |
0.25 |
2.45 |
|
4 |
کتاب علوم |
0.5 |
0.48 |
1.704 |
تکرار اندازهگیری و میانگین گرفتن از اعداد به دست آمده، شما را به اندازه دقیقتر و درستتری از کمیت اندازهگیری شده میرساند.
جواب سوال فعالیت صفحه 8 درس دومعلوم پایه هفتم
شکلهای زیر چند نمونه از اندازهگیری طول را نشان میدهند:
چرا طول مداد با سانتیمتر، قطر نوک آن با میلیمتر، طول حیاط با متر و فاصله تهران با مشهد با کیلومتر بیان شده است؟
جواب: زیرا هر کمیت را باید با مناسبترین و متناسبترین واحد اندازهگیری بیان کرد تا عدد آن قابل فهم و کاربردی باشد:
- طول مداد با سانتیمتر بیان میشود، چون اندازهای کوچکتر از یک متر دارد و سانتیمتر برای اندازهگیریهای کوتاه مناسبتر است.
- قطر نوک مداد بسیار ریز و دقیق است؛ بههمین دلیل از میلیمتر که واحدی کوچکتر از سانتیمتر است استفاده میشود.
- طول حیاط معمولا چند متر است، بنابراین استفاده از متر برای چنین فواصل متوسطی مناسب است.
- فاصله بین تهران و مشهد بسیار زیاد است، پس اگر بخواهیم آن را با متر یا سانتیمتر بیان کنیم عددی بسیار بزرگ و غیرکاربردی بهدست میآید. بههمین دلیل از کیلومتر استفاده میشود که هر کیلومتر برابر با ۱۰۰۰ متر است و برای فاصلههای طولانی کاربرد دارد.
در نتیجه، استفاده از واحد مناسب باعث میشود اندازهگیریها ساده، دقیق و قابلفهم باشند.
جواب سوال صفحه 8 درس دومعلوم پایه هفتم
یکی از ابزارهای اندازهگیری طول جسمهای کوچک، خطکش است. خطکشهای آزمایشگاهی برحسب سانتیمتر و میلیمتر درجهبندی شدهاند (شکل 3). به نظر شما، هنگام اندازهگیری طول یک جسم با خطکش باید به چه نکاتی توجه کنیم؟
جواب: هنگام اندازهگیری طول یک جسم با خطکش، باید به نکات زیر توجه کنیم:
- ابتدای اندازهگیری دقیقا از صفر خطکش باشد، نه از لبه آن؛ چون در برخی خطکشها صفر با لبه فاصله دارد.
- خطکش باید کاملا مماس و موازی با جسم قرار بگیرد تا خطای دید (پارالاکس) ایجاد نشود.
- چشم باید دقیقاً روبهروی خط اندازهگیری باشد؛ اگر از زاویه نگاه کنیم، مقدار اشتباهی خوانده میشود.
- واحد مناسب را انتخاب کنیم؛ اگر جسم خیلی کوچک است، از میلیمتر و اگر بزرگتر است، از سانتیمتر استفاده شود.
- خط پایان جسم دقیقا مشخص باشد تا عدد نهایی را درست بخوانیم.
رعایت این نکات باعث میشود اندازهگیری دقیقتر و قابلاعتمادتری داشته باشیم.
جواب سوال فعالیت صفحه 9 درس دومعلوم پایه هفتم
با استفاده از استوانه مدرج و آب، حجم یک سنگ کوچک را اندازه بگیرید و درباره روش اندازهگیری خود توضیح دهید.
جواب: برای اندازهگیری حجم یک سنگ کوچک با استفاده از استوانه مدرج، از روش جابهجایی آب استفاده میکنیم. مراحل کار به این صورت است:
- ابتدا مقدار مشخصی آب داخل استوانه مدرج میریزیم و حجم اولیه آب را یادداشت میکنیم.
(مثلا حجم اولیه آب = 60 میلیلیتر)
- سپس سنگ را بهآرامی داخل استوانه میاندازیم تا آب بیرون نپاشد.
- پساز افتادن سنگ در آب، سطح آب بالا میرود. حجم جدید آب را دوباره یادداشت میکنیم.
(مثلا حجم جدید = 75 میلیلیتر)
- حجم سنگ برابر است با اختلاف حجم نهایی و اولیه آب:
حجم سنگ = 75 - 60 = 15 میلیلیتر
ما در این روش، چون سنگ شکل منظمی ندارد و نمیتوان با فرمولهای هندسی حجمش را بهدست آورد، از افزایش حجم آب در اثر ورود سنگ استفاده میکنیم. این روش را روش جابجایی یا حجمسنجی با مایع مینامند.
جواب سوال صفحه 9 درس دومعلوم پایه هفتم
اگر یک مکعب چوبی و یک مکعب فلزی توپر را که شبیه یکدیگرند، روی آب قرار دهید، چه اتفاقی میافتد؟ کدام یک روی آب شناور میماند و کدام یک در آب فرو میرود؟
جواب:
اگر یک مکعب چوبی و یک مکعب فلزی توپر که حجم و شکل یکسانی دارند را روی آب قرار دهیم، مکعب چوبی روی آب شناور میماند و مکعب فلزی در آب فرو میرود و غرق میشود.
چون چگالی چوب از چگالی آب کمتر است، بنابراین نیروی شناوری آب میتواند آن را نگه دارد. اما چگالی فلز بیشتر از آب است، بههمین دلیل نیروی شناوری برای نگهداشتن آن کافی نیست و در نتیجه در آب فرو میرود.
در نتیجه این آزمایش به ما نشان میدهد که شناور ماندن یا غرق شدن اجسام به چگالی آنها نسبت به مایع بستگی دارد، نه فقط وزن یا اندازهشان.
جواب سوال فعالیت صفحه 9 درس دومعلوم پایه هفتم
چند مکعب هم اندازه چوبی، فلزی و… بردارید. با اندازهگیری جرم و حجم، نسبت جرم به حجم آنها را محاسبه کنید. با انداختن مکعبها در آب و مشاهده میزان فرورفتن هر کدام در آب، جدول را کامل کنید.
|
مکعب |
مکعب چوبی |
مکعب فلزی |
مکعب شیشهای |
|
جرم (گرم( |
40 |
640 |
200 |
|
حجم (سانتیمترمکعب( |
80 |
80 |
80 |
|
جرم-حجم (گرم بر سانتیمتر مکعب) |
0.5 |
8.0 |
2.5 |
|
میزان فرورفتن در آب (کم، زیاد وکامل( |
کم |
کامل (غرق میشود) |
زیاد (نزدیک به غرقشدن) |
الف) نسبت جرم به حجم کدام بیشتر است؟
جواب: در جدول ارائهشده، نسبت جرم به حجم همان چگالی جسم است. هرچه این نسبت بیشتر باشد، چگالی آن ماده بیشتر است.
براساس جدول نمونه:
- مکعب فلزی دارای چگالی 8 گرم بر سانتیمتر مکعب است.
- این عدد از چگالی سایر مکعبها بیشتر است.
بنابراین، نسبت جرم به حجم (چگالی) در مکعب فلزی بیشتر از سایر مواد است. چگالی زیاد یعنی ذرات ماده با فشردگی بیشتری کنار هم قرار گرفتهاند، بههمین دلیل اجسام فلزی سنگینتر و در آب غرق میشوند.
ب) چه رابطهای بین این نسبت و فرو رفتن در آب وجود دارد؟
جواب: رابطهی مستقیمی بین نسبت جرم به حجم (چگالی) و میزان فرورفتن جسم در آب وجود دارد:
- هرچه چگالی جسم بیشتر باشد، بیشتر در آب فرو میرود یا حتی کاملا غرق میشود.
- هرچه چگالی جسم کمتر باشد، کمتر در آب فرو میرود و بهخوبی شناور میماند.
در نتیجه میزان فرو رفتن در آب بهطور مستقیم به چگالی ماده بستگی دارد.
جواب سوال خود را بیازمایید صفحه 10 درس دومعلوم پایه هفتم
دانشآموزی برای به دست آوردن چگالی یک کلید، نخست با ترازو، جرم آن را مدرج و مقداری اندازهگیری کرد (12 گرم). سپس حجم آن را با استفاده از یک استوانه آب اندازه گرفت. با توجه به عددهای روی شکل، چگالی کلید را حساب کنید.
جواب:
جواب سوال فعالیت صفحه 10 درس دومعلوم پایه هفتم
دانشآموزی برای به دست آوردن چگالی یک سنگ کوچک، ابتدا جرم آن را با ترازو اندازه میگیرد و مقدار 400 گرم را به دست میآورد، سپس آن را درون استوانه مدرج که 500 سانتیمتر مکعب آب دارد، میاندازد. سطح آب روی 600 سانتیمتر مکعب قرار میگیرد. چگالی سنگ چقدر است؟
جواب:
جواب سوال صفحه 10 درس دومعلوم پایه هفتم
آیا میتوانیم بدون در نظر گرفتن زمان دقیق شروع یک فعالیت و همچنین مدت زمان لازم برای انجامدادن آن فعالیت، کارهای روزانه خود را تنظیم کنیم و به موقع انجام دهیم؟
جواب: خیر؛ بدون در نظر گرفتن زمان دقیق شروع یک فعالیت و مدت زمان لازم برای انجام آن، نمیتوانیم برنامهریزی درستی داشته باشیم و کارهای روزانه خود را بهموقع انجام دهیم.
جواب سوالات صفحه 11 درس دومعلوم پایه هفتم
با استفاده از ساعت یا زمانسنج، زمان میانگین ضربان قلب هر یک از اعضای گروه خود را اندازهگیری کنید. به این منظور تعداد ضربانها را در یک دقیقه بشمارید. این کار را برای هر نفر، سه بار تکرارکنید و میانگین آن را به دست آورید و به صورت نمودار ستونی نشان دهید.
جواب:
در نمودار بالا، میانگین ضربان قلب سه نفر از اعضای گروه بر اساس شمارش ضربان در یک دقیقه و در سه نوبت نمایش داده شده است:
- نفر اول: میانگین 74 ضربان در دقیقه
- نفر دوم: میانگین 80 ضربان در دقیقه
- نفر سوم: میانگین 69 ضربان در دقیقه
این نمودار نشان میدهد که ضربان قلب افراد میتواند با وجود فعالیت بدنی، وضعیت جسمی یا آرامش روانی، تفاوت داشته باشد.
سخن پایانی
در پایان گام به گام درس دوم علوم پایه هفتم حالا میدانیم که دقت در اندازهگیری فقط یک کار ساده با خطکش و ترازو نیست؛ بلکه پایهی فهم علمی ما از جهان است. در این درس با مفهوم اندازهگیری، واحدها، ابزارهای مختلف و شیوهی درست استفاده از آنها آشنا شدیم و یاد گرفتیم هر عددی که ثبت میکنیم باید پشتوانه دقت، مقایسه و روش علمی داشته باشد.
درس «اندازهگیری در علوم و ابزارهای آن» به ما نشان داد که از آزمایشهای سادهی کلاسی تا پژوهشهای بزرگ، بدون اندازهگیری دقیق هیچ نتیجهای معنی پیدا نمیکند. حالا میتوانیم بهتر بفهمیم چرا دانشمندان روی اعداد و ابزارهای اندازهگیری اینقدر حساساند و چگونه همین دقت کوچک، مسیر کشفهای بزرگ را فراهم میآورد.
تبلیغات:
تبلیغات:
اعضای سایت می توانند نمونه سوالات و فایل های آموزشی را دانلود کنند. همینطور، بعضی از مطالب فقط به اعضای سایت نمایش داده می شود. اطلاعات مهم، تغییرات مهم آموزشی به اعضای سایت اطلاع رسانی می شود. اعضای سایت هیچ محدودیتی در استفاده از امکانات سایت ندارند و می توانند در تمام آزمون های آنلاین شرکت کنند و از تمام امکانات سایت و بخش اعضا استفاده کنند.
همین حالا نزدیک به یک میلیون نفر دیگر هم عضو فعال سایت سرزمین تیزهوش ها هستند. چرا شما به این خانواده بزرگ نمی پیوندید؟
