العلوم الفيزيائية
هو رقم لابعدي أي ليس لديه وحدات وهو أحد الأرقام المهمة في مجال علم ميكانيكا الموائع حيث يمكن بواسطته يتم تحديد نوع جريان المائع إما
إنسيابي ( Laminar ) عند قيم منخفضة لرقم رينولدز أو مضطرب ( Turbulent )عند قيم عالية لرقم رينولدز .
ويعرف على أنه النسبة بين قوى القصور الذاتي (inertial forces ) وقوى اللزوجة (viscous forces ).
ويحسب رقم رينولدز في الأنابيب من المعادلة التالية
حيث
للموجات صفة الدورية، فالموجات تكون عادة تكرار لنمط ما من الشدة في فترات زمنية متتابعة بقترة فاصلة ما بينهم، ويسمى عدد الموجات المارة في مقطع ما مقسوما على وحدة الزمن، التردد.
تسمى المسافة الافقية التي تقطعها الموجة الواحدة طول الموجة.
أنواع الأمواج
يمكن تقسيم المواج إلى أمواج طوليةوأمواج عرضية.
موجة عرضية.
موجة النابض (كمثال للموجة الطولية).
نعلم أن النواة هو جسيم غير متمركز يتكون من النيوترونات وهي جسيمات غير مشحونة وبروتونات ذات شحنة موجبة لذلك يتبادر فوراً إلى الأذهان السؤال المنطقي التالي ..
كيف يمكن للنواة أن تتماسك بهذا الشكل برغم من تراص البروتونات جنباً إلى جنب و دون تنافر ((مع وجود الشحنة الموجبة))……..؟؟؟؟؟؟؟؟؟
إن القوة التي تتمتع بها النواة تعمل على ربط أجزاء النواة في نقطة واحدة وذلك بغض النظر عن عدد البروتونات الموجودة في النواة و تعتبر هذه القوة واحدة من أقوى أربع قوى في الطبيعة * .
صنفت القوى الأساسية في الطبيعة إلى أربع قوى هي : القوى النووية الشديدة – القوى النووية الضعيفة – القوى الكهرطيسية – القوى الثقالية
تسمى هذه القوة بالقوة النووية nuclear force وهي من النوع الشديد ألا أن هذه القوة ذات مدى صغير للغاية ويقدر بالفيرمي(F) – وهي وحدة قياس الأبعاد النووية حيث :
1F=10^-13(cm)=10^-15(m)
وتجدر الإشارة أنه بعد هذه المسافة أي ( 2F ) كحد أقصى تصبح القوة التنافرية repulsive force هي المسيطرة والتي تعمل كحاجز كولوني يصد اقتراب أي جسيم من النوة .
إذاً القوة النووية تعمل على جذب النكليونات معاً وهذه القوة مستقلة عن نوع النيكلون سواءً كان بروتون أو نيوترون , وإن الأجزاء غير المتلامسة لا تؤثر على بعضها أبداً.
إن القوة النووية الشديدة تختلف من نواة إلى أخرى , فتكون هذه القوة من اجل النوى المتوسطة (( Z>25 وz<70 )) ومن أجل النوى الثقيلة تكون أقل.
إذاً نستنتج انه بزيادة عدد البروتونات في النواة يؤدي إلى زيادة قوى التنافر وذلك على حساب القوى النووية وتسمى هذه القوى التنافرية بالقوى الكولونية coulomb force وهي تعاكس في اتجاهها القوى النووية وهي تتناقص مع البعد الوسطي بين البروتونات ,هذا البعد يلاحظ بزيادة عدد النيوترونات حول البروتون
وأنه من اجل كل نواة ذرة ذات عدد محدد من البروتونات هنالك عدد أصغري من النيوترونات لكي لا تصبح قوة كولون كبيرة وبالتالي يؤدي إلى تحطم النواة .
للأهمية >> منقووووول ..
الحمدلله والصلاة والسلام على رسول الله وعلى آله وصحبه أجمعين شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية . شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية . شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية . شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .
4- احسب القوة التي لو أثرت على جسم كتلته 30Kg تكسبه عجلة مقدارها 3m/s 2
F=ma= 30×3=90 N
الفاعلية الإشعاعية
تتألف الذرة من نواة مركزية يدور حولها عدد من الإلكترونات . وتحوي النواة جسيمات دقيقة تسمى البروتونات والنيترونات . وتضم النوى في عنصر معين ، كالكربون مثلا، عددا من البروتونات مساويا دائما لعدد الإلكترونات المدارية ( الدائرة حول النواة ) . وهكذا فان شحنة البروتونات الموجبة تكون معادلة تماما بالشحنة السالبة للإلكترونات . أما عدد النيترونات في نواة الذرة فقد تتغير . والذرات التي تتساوى نواها في عدد البروتونات وتختلف في عدد النيترونات تعرف بالنظائر ولكل عنصر عدة نظائر .
تبقى نوى الكثير من النظائر في حالة استقرار دائم وتسمى بالنظائر المستقرة . أما النظائر غير المستقرة فهي تبعث في أي لحظة طاقة بشكل إشعاعات للتخفيف من عدم استقراريتها . وهذه هي النظائر ذات الفاعلية الإشعاعية أو باختصار النظائر المشعة . وقد جاء ذكر الفاعلية الإشعاعية أول مرة في عام 1896 حين اكتشف بيكيربل أن أملاح اليورانيوم تبعث نوعا من الطاقة . وقد اكتشف فيما بعد أن هذه الابتعاث مصدره نوى الذرات ولا علاقة للإلكترونات المدارية به .
تفقد النظائر المشعة طاقاتها بعدة طرق ، لكن أهم سبيلين لذلك هما ابتعاث الجسيمات الألفية و ابتعاث الجسيمات البائية . ويتالف الجسيم الألفي ( جسيم ألفا ) من بروتونين ونيترونين أي ما يعادل فعلا نواة ذرة الهليوم . وبعد أن تشع نواة النظير إلى نظير عنصر أخر ينقص بروتونين عن سابقه ، وهذا يعني أن وزن النواة يقل عندما تفقد جسيما ألفيا .
أما الجسمية البائية ( أو جسيمة بيتا ) فهي عبارة عن إلكترون ، وهذا يدعو إلى التساؤل عن مصدرها إذ إن النواة لا تحوي إلكترونات . والجواب هو إن أحد نيترونات النواة يتحول أو ينحل فجأة إلى بروتون والكترون ( وجسيم دقيق آخر يسمى نيوترينو ) . وهذا الانحلال لا يحدث إلا في نوى النظائر المشعة .
بعد ابتعاث النظير المشع جسمية بائية يتحول إلى نظير عنصر آخر يزيد بروتونا عن سابقه . ولا يختلف وزن النظيرين الجديد والأصلي بشكل ملحوظ إذ إن النيترون والبروتون متساويان في الوزن تقريبا .
والنظير المشع يتحول في الأغلب إلى نظير مشع آخر وهذا بدوره إلى نظير ثابت قد ينحل إلى نظير مشع رابع وهكذا . وتستمر هذه العملية حتى تنتهي بنظير مستقر وتؤلف مجموعة النظائر المشعة هذه متتالية أو سلسلة إشعاعية . و هنالك أربع من هذه المسلسلات الإشعاعية المعرفة وسلسلة اليورانيوم هي إحداها .
والفترة التي يستغرقها انحلال نصف النوى في النظير المشع تسمى عمر النصف لذلك النظير . وتتباين أعمار النصف للنظائر المشعة فبعضها لا يتجاوز جزءا صغيرا من الثانية بينما يمتد بعضها إلى عدة ملايين الملايين من السنين . ويقل عدد نوى النظير المشع في المادة ذات الفاعلية الإشعاعية بانحلال هذه النوى تدريجيا.
وتقاس فاعلية المادة المشعة بعدد الانحلالات في الثانية ، وهي بذلك تتناقص بمرور الزمن . وتعتمد نسبة هذا التناقص على عمر النصف للنظير المشع
حيث توصّل جاي لوساك إلى علاقة رياضية بسيطة يمكن تمثيلها في المعادلة :
p/T = constant
أي … ضغط الغاز / درجة الحراة المطلقة = مقدار ثابت .
ويمكن كتابة العلاقة بالشكل التالي :
وهذا هو الجزء المذكور في الكتب المقرّرة للبنين والبنات في كتاب الصفّ الأول ثانوي .
نصيحتي لكِ يا أستاذة أن لا تحاولي التمهيد لهذا القانون كثيراً ، فالحرص على زيادة التوضيح أحياناً تزيده غموضاً .
أدخلي مباشرة في الموضوع ، اكتبي مثلاً على السبورة معادلة تحضير الماء :
ففي هذا التفاعل ترتبط الغازات بالنسب الحجمية التالية :
بمعنى لو تفاعل لترين من غاز الأكسجين فإنّه سيتفاعل 4 لترات من غاز الهيدروجين وينتج 4 لترات من بخار الماء .
ولو تفاعل 10 لترات من غاز الأكسجين فإنّه سيتفاعل 20 لتر من غاز الهيدروجين وينتج 20 لتر من بخار الماء .
وهكذا ……..
كان دالتون هو أوّل من لاحظ واكتشف قانون النسب المتضاعفة والّذي ينص على : ( عند اتّحاد عنصرين لتكوين أكثر من مرّكب ، فإنّ النسبة الوزنية لأحد العنصرين والّتي تتحدّ مع وزن ثابت من العنصر الأخر تكون نسبة عددية مكونّة من أعداد صحيحة وبسيطة ) .
هذا القانون يمكن شرحه ببساطة باستخدام جدول بسيط كما هو موضّح في الملف المرفق .
من خلال الجدول يتم تحديد اسم المركبين وصيغتهما ووزن العنصر ذو الوزن الثابت في المركبين وكذلك وزن العنصر المختلف في الوزن في المركبين ثم يتم اختصار وزني العنصر المختلف وتحديد النسبة الوزنية .
سنبدا الموضوع ان شاء الله بتعريف اللدائن
اللدائن:
هي مواد عضوية نفطية الاصل تمتاز بسهولة بسهولة تشكيلها واختلاف خصائصها وتضم عدة انواع من المواد مثل:
المواد اللاصقة، البلاستيك وغيرها من المواد.
اول مادة لدائينية صنعها الكيميائي البريطاني ( الكسندر باركس ) في الخمسينيات من القرن التاسع عشر.
تصنع اللدائن من مواد كيميائية مستخرجة من النفط الخام والفحم.
يطلق على الخشب والقطن والصوف والمطاط مبلمرات طبيعية
ويطلق على البلاستيك والمواد اللاصقة والدهانات مبلمرات صناعية.
تركيب البلاستيك:
يتركب البلاستيك من الايثين احد مشتقات النفط الذي يستخدم في صناعة البوليثين حيث يعد البوليثين من اشهر انواع البلاستيك .
الايثين: غاز عضوي ( كربوهيدروني) يتكون الجزيء الواحد من ذرتين من الكربون واربع ذرات من الهيدروجين ويرمز له بالصيغة C2H4 .
جزيء البوليثين: هو سلسلة طويلة من الايثين تنتج عن ارتباط عدد هائل من الجزيئات معا. وينتج الربط بين جزيئات الايثين بمواد كيميائية تسمى العوامل المساعدة والمحفزات مما يجعل الجزيئات متماسكة واكثر ارتباطا مكونة نوعين من البوليثين:
1- ذو الكثافة المنخفضة
2-ذو الكثافة العالية.
تسمى عملية التشابك لهذه السلاسل والتفافها حول بعضها البعض بالبلمرة.
انواع البلاستيك:
1- البلاستيك القابل لاعادة التشكيل بالحرارة:
عند تسخين مكونات هذا النوع تضعف القوى بين جزيئاته لتصبح الجزيئات اكثر تباعدا وحرية في حركتها ويصبح البلاستيك لينا بحيث يمكن وضعه في قالب بغرض تشكيله ثم ياخذ شكلا ثابتا وصلادة بعد ضغطه وتبريده.
يتميز هذا النوع بان اعادة تشكيله بالتسخين عدة مرات ممكنة ومن الامثلة عليه البوليثين ،pvc، والبوليسترين.
2- البلاستيك غير القابل لاعادة التشكيل بالحرارة:عند التصنيع يصبح هذا النوع لينا بالحرارة وياخذ شكلا محددا بالضغط بحيث تصبح جزيئاته مرتبطة بشكل محكم عبر تقاطعات السلاسل وبعد تصنيعه لا يمكن اعادة تشكيله بالحرارة مرة اخرى ومن اشهر انواعه البكلايت.
من الصفات التي تميز بها البلاستيك انه يضم اصنافا:
1- مرنة واخرى صلبة.
2-لينة واخرى قاسية.
3-شفافة واخرى غير شفافة.
4-تصمد امام الحرارة واخرى لا تصمد.
5-تصمد امام الضوء واخرى لا تصمد.
6-تصمد امام النار واخرى لا تصمد.
العائلات البلاستيكية:تضم المواد البلاستيكية عددا كبيرا من العائلات المختلفة مثل:
بوليثين قليل الكثافة
بوليثين عالي الكثافة
البوليفينيل كلورايد
البوليسترين
البولي بروبلين
الاكريلك
النايلون
تصنيع البلاستيكك
تتوافر المواد الخام للبلاستيك باشكال مختلفة منها ماهو على شكل مسحوق او حبيبات مختلفة الاحجام او على شكل سائل لزج وتمر عملية تصنيع البلاستيك بعدة مراحل
تشكيل البلاستيك:
طريقة التشكيل في القالب:
1- السحب
2- السحب والنفخ
3- الحقن
4-الكبس
5- التفريغ
عمليات اللصق والتثبيت في البلاستيك:يتم اختيار عملية التثبيت حسب المواد التي يراد تثبيتها ومقدار الحمل المعدة له
توجد اربع طرق لتثبيت المواد البلاستيكية:
1- التثبيت بالتبريد والضغط
2- التثبيت بالتسخين
3- التثبيت الحراري
4- التثبيت بالامواج فوق السمعية.
ومن اهم المواد المستخدمة في لصق البلاستيك:التنسول ، والابوكسي ، واللواصق السريعة……..
تحذير: استخدام المواد اللاصقة غير المناسبة قد تجعل البلاستيك يتحلل وينصهر.
تدوير البلاستيك:
معظم المواد المصنوعة من البلاستيك قابلة للتدوير ويعد تدوير البلاستيك مهما جدا لان هذه العملية توفر قدرا كبيرا من الطاقة والمصادر الطبيعية
امور يجب مراعاتها لاغراض التدوير:
1- فصل البلاستيك عن النفايات الاخرى
2- وضع المواد البلاستيكية في حاويات خاصة بحيث تكون :
ا-ذات اللون الواحد معا
ب-المواد ذات رقم التدوير نفسه تجمع معا
3- ابعاد المواد البلاستيكية الملوثة بالكيماويات مثل الحموض والادوية والسموم
4-معرفة المواد التي تحتاجها المصانع العاملة في التدوير.
يسعى العلماء في وقتنا الحاضر لانتاج المواد البلاستيكية من تغيير جينات بعض الانواع من الاشجار.
وكذلك يطور العلماء انواعا معينة من البكتيريا تعمل على تحلل بعض انواع البلاستيك
ارجو لكم الاستفادة ،،،
فحسب تقديرات العلماء يضم الكون المنظور حوالي 100 ألف مليون مجرة، وكل مجرة تحوي على الأقل 100 ألف مليون نجم، ولكن هذا كله لا يشكل سوى 10% من الكتلة المفترضة للكون، وفي ظل هذا الوضع تُعَدُّ كثافة الكون طبقًا للمتوقع المرصود قليلة جدًّا عن الكثافة الحرجة، وهي نموذج محدد بالحسابات الرياضية مقداره من 3 – 4 ذرات هيدروجين لكل متر مكعب من الفضاء، حتى يمكن للمادة بهذا المقدار الحفاظ على مستوى من الجاذبية لوقف تمدد الكون.
ولكن كثافة الكون الحالية لا تزيد عن 1 – 2 ذرة هيدروجين في المتر المكعب من الفضاء الكوني، وهذا يعني أن هناك كتلة مفقودة في الكون، ولا نعلم عنها شيئًا، قد تكون كما يقول الباحث نبيل عبد الفتاح في كتابه “الكون ذلك المجهول” عبارة عن جسيمات أو عناصر كيمائية لا نعلم عنها شيئًا، ولا تخضع لقياس الأجهزة الحالية المستخدمة في قياس العناصر الكيمائية أو نظائرها؛ لأنها مصممة أصلاً طبقًا للنظرية الذرية الحديثة.
ولا أحد يعرف طبيعة تكوين هذه المادة القاتمة، فبعض العلماء يقول: إنها باردة إلى الحد الذي لا تطلق معه أية إشعاعات أو أضواء يمكن رصدها مثل النجوم والمجرات التي تموج بالتفاعلات النووية، مصطلح الجسيمات الباردة في علم الفيزياء يعني أنها جسيمات بطيئة الحركة، فإذا كانت كذلك فلا يمكنها بالتالي جمع ملايين النجوم في المجرات، وجمع آلاف المجرات في تجمعات ضخمة.
أما إذا كانت المادة القاتمة ساخنة فهذا يعني أن جسيماتها سريعة الحركة، وأنها حقًّا تقوم بالمهمة، ويتولد عنها جاذبية كبيرة تشدُّ النجوم داخل المجرات، وتعمل على توازن الكون، ولكن لو كان هذا صحيحًا لتَمَّ اكتشاف جسيمات هذه المادة بما يخرج منها من إشعاعات وحرارة، وهذا لم يحدث، وهنا وجد العلماء أنفسهم أمام مأزِق.
أعاد العلماء حساباتهم بالنسبة لكتلة مادة الكون المنظور، فأضافوا إليها المادة الموجودة في الثقوب السوداء المنتشرة في الفضاء الكوني، والمادة الناشئة عن انفجار النجوم بين المجرات، وجسيمات النيوترينو السابحة في الكون، وكذلك الأشعة الكونية، وبعد هذه الإضافات لم تزد كتلة الكون المنظور عن 30% في أحسن الافتراضات من الكتلة التي ينبغي أن يكون عليها الكون؛ حيث هناك 70% من الكتلة مفقود.
وأمام استمرار هذا المأزق اقترح بعض العلماء تفسيرًا لطبيعة تكوين المادة القاتمة، مفاده وجود جسيمات من نوع جديد تدخل في تركيبه، وتعرف باسم الجسيمات الثقيلة ضعيفة التفاعل weakly interactive massive paticles التي تعرف اختصارًا باسم WIMP، ولكن هذه الجسيمات لم تُكتشف بعد بكافة الأجهزة المتاحة
فكرة التجربة:
كل الاجسام الساقطة سقوطا حرا في مجال الارض تتحرك بنفس التسارع(بإهمال مقاومة الهواء)
الإشكال الشائع:
الجسم الاثقل يصل إلى الارض قبل الجسم الاخف إذا أسقطا من نفس الارتفاع (بسبب مقاومة الهواء)
التجربة المتبعة حاليا:ترك الجسمان يسقطان في انبوب مفرغ من الهواء (توجد صعوبات عملية في تفريغ الهواء)
