وحدة الطاقة العلوم للصف الرابع
التوصيل
تسخن الأجسام الصلبة عن طريق التوصيل يحدث التوصيل بين جسمين متلامسين. ويمكن أن يحدث التوصيل أيضا ضمن أحد الأجسام. مثل الوعاء المعدني.
ماذا يحدث عندما تسخن مقلاة على الموقد ؟ تصطدم الجسيماا المتحركة السريعة للموقد أو اللهب بالجسيمات الباردة في المقلاة.ويعطي التصادم الجسيمات الباردة مزيدا من الطاقة الحرارية. وتبدأ جسيمات المقلاة بالتحرك بصورة أسرع. وخلال فترة بسيطة. تصبح المقلاة بأكملها ساخنة.
الحمل الحراري
توجد طريقة أخرى لنقل الحرارة وذلك عن طريق الحمل الحراري. بنقل الحمل الحراري الحرارة خلال السوائل أو الغازات.
إذا أردت أن تغلي الماء. فيمكنك تسخينه في وعاء. وعندما يسخن الوعاء. ينقل الطاقة إلى الماء. وتسخن جسيمات الماء الموجود في أسفل الوعاء أولا. وتنتقل أسرع وأكثر بعدا. ويصبح الماء الساخن أقل كثافة. وينخفض الماء البارد ذا الكثافة العالية ليحل محل الماء الساخن، وعندما تصبح جميع جسيمات الماء عند نفس الدرجة. يغلي الماء.
سرعة الصوت
لا يتنقل الصوت بالسرعة نفسها عبر جميع المواد. فينتقل الصوت أكثر بطأ في الغاز مثل الهواء. وينتقل الصوت على نحو أسرع عبر السائل مثل الماء. وينتقل الصوت أكثر سرعة عبر الجسم الصلب مثل الزجاج أو الفلز.
لا يمكن للصوت الانتقال عبر الفراغ. لأن الفراغ لا يحتوي على مادة. فلا يوجد اهتزازات في الفراغ. ومن ثم لا يمكن وجود موجات صوتية.
أذن الإنسان
عندما يتحدث إليك صديقك. فإن الموجات الصوتية تنتقل عبر الهواء. ماذا يحدث عندما تصل هذه الموجات إلى أذنك ؟
أولا. تحمل الموجات الطاقة الضوئية إلى الأعضاء الصغيرة في الأذن. وتجعل الطاقة هذه الأعضاء تهتز. يوضح المخطط كيف تنتقل الأصوات من الأذن إلى الدماغ وتحدث جميع هذه الخطوات في لحظة !
1- الأذن الخارجية تجمع الأذن الخارجية الموجات الضوئية. وتوجهها نحو الأذن مثل القمع.
2- طبلة الأذن تجعل الموجات الضوئية طبلة الأذن تهتز مثل مقدمة الطبلة.
3- الأذن الوسطى تلتقط الاهتزازات من خلال ثلاثة عظام صغيرة في الأذن الوسطى. وهذه العظام هي المطرقة والسندان والركاب.
4- الأذن الداخلية يمرر الركاب الاهتزازات إلى أنبوب ملفوف في الأذن الداخلية. ويملأ الأنبوب سائل وهو مبطن بخلايا شعرية صغيرة.
من العصب إلى الدماغ ترسل الخلايا الشعرية المتحركة إشارة إلى العصب في الأذن. فيحمل العصب هذه الإشارات إلى الدماغ. ثم يفسر الدماغ الإشارات إلى صوت
مراجعة سريعة
2. لم لا يمكن للصوت الانتقال عبر الفضاء الخارجي
حدة (درجة) الصوت
حدة (درجة) الصوت: هي خاصية ادراكية تسمح لنا بتمييز الاصوات المسموعة حسب ترددها. وهي تمكننا من التمييز بين الصوت الرفيع والصوت الغليظ.
تمتلك الأصوات الحادة مثل ضرب أجنحة بعوضة. ترددات عالية. بينما تمتلك الأصوات الغليظة. مثل نعيق الطفدع. ترددات منخفضة
هل تعزف على آلة وترية مثل الجيتار ؟ يمكنك تغيير درجتها الصوتية من خلال تغيير نوع أو طول الأوتار. فتهتز الأوتار القصيرة أو الرفيعة أو المشدودة بسرعة أكبر.
شدة الصوت
هي صفة تميز بها الأذن بين الصوت القوي والضعيف و يرتبط مقدار الطاقة في الموجة الضوئية بسعتها. وتنتج الموجات الضوئية ذات السعة العالية من خلال الأشياء التي تهتز مع الكثير من الطاقة.
تؤثر السعة في شدة الصوت. عندما تقلع الطائرة. فتملأ الموجات الصوتية ذات السعة العالية الهواء وتكون الأصوات عالية. وعندما تهبط تهتز حبالك الصوتية قليلا. فتمتلك الموجات الصوتية سعة منخفضة. وتكون
الشدة منخفضة.
اقرأ وأجب
ما الضوء ؟
إنك تعيش في عالم مليء بالألوان. أنظر حولك. فجميع الألوان التي تراها هي جزء من الضوء.. الضوء ، مصدر طاقة نكتشفه بأعيننا. ويأتي الضوء من الشمس والمصابيح الكهربائية والنار وغيرها من المصادر. ويمكن أن يأتي من بعض الكائنات الحية مثل ذكور الخنافس.
منشور نيوتن
في عام 1660. أراد الشاب إسحاق نيوتن التعرف على الضوء والألوان. وفي أحد الأيام المشمسة. أعتم نيوتن غرفته. وصنع فجوة صغيرة في مصراع نافذته. كانت الفجوة كبيرة بما يكفي ليمر شعاع ضوء الشمس من خلالها.
وبعد ذلك وضع نيوتن منشورا زجاجيا امام اشعة الشمس المنشور هو جسم يفصل الضوء الأبيض إلى مجموعات من الضوء الملون. وباستخدام منشوره. رأى نيوتن جميع ألوان قوس المطر !
الطيف المرئي
كان نيوتن أول من وضح أن الضوء الأبيض يتكون من الألوان التي نستطيع رؤيتها. وتكون هذه الألوان الطيف المرئي.
نحن نعرف أن الطيف المرئي ليس هو المكون الوحيد للضوء ومثل الصوت ينتقل الضوء في موجات.
الطيف الكهرومغناطيسي هو مجموعة الموجات التي تكون الضوء. أين الضوء المرئي في الطيف الكهرومغناطيسي ؟ ابحث عنه في الرسم التخطيطي أدناه.
كيف ينتقل الضوء ؟
عند تشغيل الضوء تنتشر الموجات في جميع الأتجاهات. وتتحرك في خطوط مستقيمة أو أشعة. ويمكن أن تنتقل أشعة الضوء عبر الهواء والماء والفراغ.
الانكسار
هل التيرموميتر مقياس الحرارة) الموجود في الصورة مكسور بالفعل إلى قطعتين ؟ لا.. الانكسار هو انحناء الضوء عندما يمر من مادة إلى أخرى. تنحني أشعة الضوء عند مرورها من الزجاج إلى الماء. ويحدث انكسار أيضا عندما ينتقل الضوء من الهواء البارد إلى الهواء الدافئ.
ينتقل الضوء بسرعات مختلفة خلال المواد المختلفة. وعلى عكس الصوت. ينتقل الضوء ، أكثر بطأ عبر المواد الأكثر كثافة. وفي النقطة التي يسقط فيه الضوء، على المادة الأكثر كثافة. تبطؤ سرعته وينحني. والماء أكثر كثافة من الهواء.. لذا تنكسر أشعة الضوء عندما يلتقي الماء والهواء.
العدسة هي أداة تكسر الضوء. والعدسة المقعرة منحنية إلى الداخل. وينحني الضوء إلى الخارج من مركز العدسة. وتنتشر الأشعة بعيدا. تصنع النظارات التي تساعدك على رؤية الأشياء البعيدة بعدسات مقعرة.
العدسة المحدبة متنفخة إلى الخارج. تنحني أشعة الضو، إلى الداخل باتجاه مركزها. وهذا يجعل الأشياء الغريبة من العدسة تبدو كبيرة. نظارات القراءة بها عدسات محدبة.
كيف تعمل المرايا
مثل العدسة. يمكن أن تكون المرآة محدبة أو مقعرة. وتوزع المرآة المحدبة أشعة الضوء المنعكسة. وهذا يعطي رؤية واسعة للصورة المنعكسة. ولهذا غالبا ما تستخدم المرايا المحدبة كمرايا خلفية في المركبات.
تركز المرايا المقعرة أشعة الضوء المنعكسة معا في نقطة. وما تراه يعتمد على مدى قربك من المرآة. فيبدو الجسم أكبر عند تقريبه من المرآة. وتبدو مقلوبة عندما تبعد عن المرآة.
قانون الانعكاس
عندما ينعكس الضوء على سطح ما. فإنه يغير الأتجاه. وتسمى أشقة الضوء المتحركة باتجاه السطح الأشعة الساقطة. ويسمى الضوء المنعكس الأشعة المنعكسة.
وتصطدم الأشعة الساقطة بسطح ما عند زاوية تسمى زاوية السقوط. وتعكس الأشعة المنعكسة عند زاوية تسمى زاوية الانعكاس ودائما ما تتساوى زوايا السقوط والانعكاس. وتسمى هذه العلاقة قانون الانعكاس. وهو مبين في الرسم التخطيطي.
اقرأ وأجب
ما الحرارة ؟
الطاقة المطلوبة للكائنات لتبقى دافئة. وسواء أكانت من الشمس أم من الجسم. فإن الطاقة الحرارية تبقي الجسم دافئا. الطاقة الحرارية هي طاقة حركة جسيمات المادة وكلما زاد مقدار الطاقة الحرارية زادت سرعة حركة الجسبمات.
الحرارة هي تدفق الطاقة الحرارية من جسم الى آخر. ودائما ما تنتقل الحرارة من الأجسام الأدفأ إلى الأجسام الأبرد. ويبرد الجسم الدافئ عندما يفقد الحرارة.
نقل الحرارة
ماذا يحدث عندما تستخدم محمصة الخبز؟ فهي لا تقوم فقط بتسخين الخبز وإنما أيضا تسخين الهواء من حوله. المس الخبز المحمص الدافىء وسوف تنتقل تلك الطاقة الحرارية نفسها إلى يدك.
تتحرك الجسيمات الساخنة لتحمص الخبز بسرعة. وتبطئ عندما نقل طاقتها الحرارية. بينما تزداد سرعة الجسيمات الأكثر برودة. وخلال فترة زمنية ستتحرك الجسيمات جميعها بالسرعة نفسها.