درس القوة المغناطيسية في مادة الفيزياء

درس القوة المغناطيسية في مادة الفيزياء

درس القوة المغناطيسية في مادة الفيزياء

القوة المغناطيسية
هو عبارة عن حجر طبيعي يتكوّن من قطبين رئيسيين وهما: القطب الشمالي،
والقطب الجنوبي، وتتكوّن منطقة حول المغناطيس قوة مغناطيسيّة والتي
يتمكّن من خلالها من جذب المواد، والتنافر أو التجاذب مع مغانط أخرى،
وتسمّى هذه المنطقة المجال المغناطيسي. يؤثر المغناطيس على المغانط

الأخرى التي توضع في مجاله بقوّة تسمّى القوة المغناطيسية، ويؤثّر المجال
المغناطيسيّ على الشحنات الكهربائية المتحرّكة في مجاله بقوّة متعامدة
مع سرعة الشحنة واتجاه المجال المغناطيسي، وتتناسب القوة المغناطيسية
طردياً مع جيب الزاوية بين اتجاه حركة الشحنة واتجاه المجال.

قوانين القوة المغناطيسية
حركة جسيم مشحون في مجال مغناطيسي منتظم: تثبت القوّة
المغناطيسية أثناء حركة جسيم مشحون في مجال مغناطيسي
منتظم، وذلك لثبوت قيمة كل من الشحنة والسرعة والمجال
المغناطيسي، ويكون اتجاهها نحو الشمال في بداية حركته،

ويتغير اتجاه القوة باستمرار حركة الجسيم بحيث يكون
دائماً عمودياً على كل من السرعة والمجال المغناطيسي؛ مما
يدل على أن الجسيم سيتحرك في مسار دائري، بعكس عقارب
الساعة، وبذلك تعمل القوة المغناطيسية كقوة مركزية تغيّر

اتجاه حركة الجسيم مع الحفاظ على مقدار سرعته ثابتاً،
والقوة المغناطيسية المؤثرة على شحنة = ش ع غ جا (الزاوية بين ع وغ)
القوة المغناطيسية المؤثرة في موصل يسري فيه تيار كهربائي: يتكون
التيار الكهربائي من شحنات كهربائية متحركة، وكل شحنة تتأثر بقوة

مغناطيسية عمودية على اتجاه حركتها، وبالتالي فإنّ محصلة هذه
القوة تعمل على إزاحة الموصل الذي يسري فيه تيار كهربائي،
أي إن الموصل تأثر بقوة مغناطيسية، فإذا كان لدينا موصل طوله
(ل) ومساحة مقطعه (أ) وعدد الشحنات الحرة في وحدة الحجم فيه

(ن)، ويسري فيه تيار شدته (ت) موضوع في مجال مغناطيسي خارجي
(غ)، فإن القوة المغناطيسية المؤثرة فيه تعطى بالعلاقة: القوة
المغناطيسية= القوة المغناطيسية المؤثرة على شحنة × عدد الشحنات.
القوة المتبادلة بين سلكين متوازيين طويلين يحمل كل منهما

تياراً كهربائي: إذا تجاور سلكان موصلان يحمل كل منهما تياراً كهربائياً
فإن كل منهما يؤثر في الآخر بقوة مغناطيسية تكون تنافرية إذا كان
اتجاه التيار في السلكين مختلفاً، أو قوة تجاذب إذا كان اتجاه التيار
في السلكين بنفس الاتجاه. قوة لورنتز وحركة الشحنات في المجالين

الكهربائي والمغناطيسي: عندما يتحرك جسيم مشحون في مجالين مغناطيسي
وكهربائي في آن واحد، يتأثر بقوتين إحداهما مغناطيسية والأخرى كهربائية،
بحيث تكون القوة المحصلة المؤثّرة فيه عبارة عن حاصل الجمع الاتجاهي
لهاتين القوتين، وتعرف هذه القوة بقوة لورنتز، نسبة إلى
العالم الهولندي هندريك لورنتز.

 

المصدر: درس القوة المغناطيسية في مادة الفيزياء

درس قوة الطفو في مادة الفيزياء

درس قوة الطفو في مادة الفيزياء

درس قوة الطفو في مادة الفيزياء

الكثافة
إنّ كميّة المادة الموجودة في وحدة حجم معين من المادة
هي الكثافة؛ حيث تقاس الكثافة بوحدة غم/ سم³، وهي تعبّر
عن مدى تراص المادة في الحيز؛ فالمواد ذات الكثافة
العالية تكون جزيئاتها متراصة ومتقاربة، بينما المواد

ذات الكثافة المنخفضة تكون جزيئاتها متباعدة، وبذلك تختلف
المواد في كثافتها؛ فبعضها ذات كثافة عالية كالذهب، وبعضها
ذات كثافة منخفضة كالخشب. ترتبط الكثافة بعاملين: الأول هو
الكتلة، وتعرف على أنّها كميّة المادة الموجودة في الجسم،

وتقاس بوحدة غم أو كغ، وتقاس بميزان ذي الكفتين، فكلما زادت
كتلة المادة زادت كثافتها، والعامل الثاني هو الحجم، وهو مقدار
الحيّز الذي يشغله الجسم، ويقاس بوحدة لتر أو مل أو م³ أو سم³ .

الطفو
إنّ المواد تطفو على سطح السائل إذا كانت كثافتها أقل من
كثافة السائل، وتغوص فيه إذا كانت كثافتها أعلى من كثافة
السائل؛ فالزيت يطفو على سطح الماء؛ لأن كثافته أقل من
كثافة الماء، حيث إنّ كثافة الماء 1غم/ سم³ . تقسم الأجسام

الصلبة إلى أجسام مصمتة وأجسام مجوفة، أمّا الأجسام المصمتة
تطفو على الماء إذا كانت كثافتها أقل من كثافة الماء،
كقطعة خشب، وتنغمر في الماء إذا كانت كثافتها أعلى من كثافة
الماء، كقطعة الحديد، بينما الأجسام المجوّفة كالسفن، تُحسب

كثافتها الإجمالية؛ فإن كانت أكبر من كثافة الماء فسوف تغوص
فيه، أمّا إن كانت كثافتها أقل من كثافة الماء فإنّها تطفو على
سطحه، والكثافة الإجمالية تُعبّر عن النسبة بين كتلتها
الكلية إلى حجمها الكلي.

قوة الطفو
إنّ العالم اليوناني أرخميدس (287- 212 ق. م) أوّل من فكر في
دراسة طفو الأجسام الصلبة أو انغمارها في السوائل، ويعود له
الفضل في بناء أضخم وسائل النقل البحريّة القائمة على أساس قاعدة
أرخميدس. إنّ قوة الطفو تمثّل وزن الجسم في السائل مطروحاً من وزن

الجسم في الهواء، والذي يساوي وزن السائل المزاح، وبناءً على
ذلك تنصّ قاعدة أرخميدس أنّ :” الجسم المغمور في مائع يفقد من
وزنه بمقدار وزن المائع المزاح”. لا شكّ أن قوة الطفو تحدّد إذا
كان الجسم سينغمر أو سيطفو على سطح السائل؛ فإذا كانت قوة الطفو

أقل من الوزن؛ فإن الجسم سينغمر، كقطعة الحديد مثلاً، بينما إذا
كانت قوة الطفو أكبر من الوزن فإنّ الجسم سيطفو، كما هو الحال في
قطعة الخشب، لكن في حال تساوي قوة الطفو مع الوزن؛
فإن الجسم يستقرّ معلقاً بين السطح والقاع كالغواصات .

 

المصدر: درس قوة الطفو في مادة الفيزياء

درس من وضع مبادئ الفيزياء الكلاسيكية في مادة الفيزياء

درس من وضع مبادئ الفيزياء الكلاسيكية في مادة الفيزياء

درس من وضع مبادئ الفيزياء الكلاسيكية في مادة الفيزياء

تُطلق تسمية الفيزياء الكلاسيكيّة على ذلك الفرع من علم الفيزياء
الواسع والذي يتضمّن العديد من الأفرع العلميّة، وهذا المصطلح يطلق
على النظريات التي تشكّل الأساس الذي قام عليه علم الفيزياء بصورته
الحالية المذهلة التي أثّرت في باقي العلوم، وكان من نتيجتها أن

تطوّرت البشرية إلى أن وصلت إلى ما وصلت إليه اليوم من مخترعات
ورقي لم تصله من قبل. بقيت هذه النظريات التي شكلت الأساس لعلم
الفيزياء لمدة ثلاثة قرون متتالية تقريباً، وهذه النظريات الكلاسيكيّة
هي التي ظهرت في القرون 17 و 18 و 19. يمكن القول أنّ الأسس للفيزياء
الكلاسيكيّة قد تم وضعها على يد كل من إسحاق نيوتن جاليليو جاليلي،

وماكسويل، بالإضافة لبولتزمان. ومن هنا فإننّا نرى أنّ الفيزياء الكلاسيكيّة
تتضمن قوانين نيوتن الحركيّة الثلاثة الرئيسيّة التي بنيت عليها ولا زالت
العديد من التطبيقات الهامّة وإلى يومنا هذا، إضافة إلى قانون العالم
إسحاق نيوتن المتعلّق بالجذب العام، كما تتضمّن ما وضعه نيوتن من المعادلات

الرياضيّة، والصيغ، والمعادلات، أيضاً فإنّ الفيزياء الكلاسيكّية تتضمن المجال
المغناطيسي ونظريته التي طوّرها ماكسويل إضافة إلى اعتناء هيرتز بالبصريات
والتي تعد نتيجة لما قام به العالم ماكسويل من أعمال ومجهودات، كما وتتضمّن
الفيزياء الكلاسيكيّة قوانين أخرى متعدد مثل قانون التعجيل المنتظم وقانون

حفظ الطاقة وقانون حفظ المادة والعديد من القوانين الأخرى المعاصرة، مثل
علم توازن القوى، والديناميكا الحراريّة، وعلم الصوت، والكهربائيّة،
والمغناطيسيّة. كل هذه القوانين السابقة لهؤلاء العلماء الأجلاء، أسهمت وبشكل
كبير جداً في تطوير علم الفيزياء ونهضته الكبيرة، إلى أن جاء القرن العشرين

وظهرت ما تعرف بالفيزياء الحديثة. الفيزياء الحديثة تشير إلى ما هو أبعد
وأعمق مما طرح بالفيزياء الكلاسيكيّة، حيث أظهرت الفيزياء الكلاسيكيّة ضعفاً كبيراً
جداً وشديداً جداً في تعاطيها وتفسيرها لبعض الظواهر الفيزيائيّة، ومن هنا كان
لا بد من دخول ما تُعرف بميكانيكا الكم بالإضافة إلى النسبية العالم أينشتاين

واللتان استطاعتا تطوير الفيزياء والأدوات الفيزيائيّة لتفسير الظواهر التي
عجزت الفيزياء الكلاسيكيّة عن تفسيرها والتعامل معها. تتعامل مكيانيكا الكم
مع المسافات التي تقترب من أبعاد الذرّات أمّا النسبيّة فهي التي تتعامل مع
السرعات المرتفعة جداً والتي تقترب من سرعة الضوء، فالمسافات الكبيرة بالإضافة

إلى السرعات الصغيرة هما من اختصاص الميكانيكا الكلاسيكيّة. من هنا فإنه يمكن
القول أن فرعي الفيزياء الكلاسيكي والحديث يعملان بشكل متكامل مع بعضهما البعض،
فحتّى مع تطور الفيزياء الحديثة لا تزال هناك حاجة للفيزياء الكلاسيكيّة.

 

المصدر: درس من وضع مبادئ الفيزياء الكلاسيكية في مادة الفيزياء

درس أين يوجد الزئبق الأحمر في مادة الفيزياء

درس أين يوجد الزئبق الأحمر في مادة الفيزياء

درس أين يوجد الزئبق الأحمر في مادة الفيزياء

الزئبق الأحمر
المُطّلع على الزئبق الأحمر يكتشف مدى ما يحيط هذه المادّة
من غموض فيما يختص بحقيقة وجودها، الأمر الذي حيّر
الكثيرين إلى درجة أنّهُ أصبح لغزاً، واستخدام مزعوم آخر لمادة
الزئبق الأحمر هو استخدامها من قِبل السوفييت فهو يُعتقد

أنّهُ يمثّل المفتاح لمجموعة نُظم توجيه الصواريخ الباستيليّة
وأنّهُ يُستخدم أيضاً في صناعة الرؤوس الحربيّة التي يتم توجيهها
ذاتيّاً كأحد المواد الفاعلة فيها، وكذلك يُعتقد في أنّهُ
يُستخدم كمادة بديلة لطلاء المُضاد للرادار كتلك المُستخدمة

على طائرات الشبح بحيث يمكن لطائرة أن تتخفّى منها
بسهولة ومن دون أن يلتقطها الرادار.

وجود الزئبق الأحمر
الاعتقاد السائد حول وجود هذه المادّة هو أنّها مُجرد
محض خرافة وأكذوبّة تهدف إلى التضليل فهي لم يثبت
لها وجود ملموس بعد، وماهيتها، والتركيبة التي تحتويها
غير معروفة كذلك، وبالرغم من هذا فإنّها تُعتبر حقيقية

للبعض ممّن يؤمنون بوجوها حيث يعتقدون بأنّها تستخدم في
الأسلحة الفتاكة كالأسحلة النوويّة، كما ويُعتقد بأنها
لوكالات الاستخبارات الأمريكيّة والبعض الآخر يعتقد أنّها
من فعل مخابرات الاتحاد السوفيتي المندثر.

استخدامات الزئبق الأحمر
يُعتقد أنّ لمادة الزئبق القدرة على تسهيل عملية صنع القنابل
الاندماجيّة، كونها تحتاج إلى ضغط كبير جداً وشديد لكي تبدأ
بعمليات التفاعل النووي الإندماجيّ، وبالتالي فإنّ عملية تفجير
مادة الزئبق الأحمر توفّر هذا النوع من الضغط من دون الحاجة

إلى استخدام الوقود الانشطاريّ، وبالتالي تكون عملية التفاعل
النوويّ الاندماجيّ أسهل ومن هنا يزعم البعض من استخدام هذه
المادة في الأسلحة النوويّة. ومن الإستخدامات الأخرى المزعومة
في مجال الأسلحة النوويّة هو استخدام مادة الزئبق الأحمر في

عملية تخصيب اليورانيوم فهو يسهّل هذه العمليّة دون الحاجة
لاستخدام أجهزة الطرد المركزيّة التي من السهل اكتشافها
وتعقّبها ومعرفة مكان وجودها.

تسمية الزئبق الأحمر
من الاعتقادات الشائعة الأخرى أنّ اسم الزئبق الأحمر هو مجرد
رمز أو شيفرة وقد يعني الليثيوم ( 6 )، أو اليورانيوم،
أو حتى البلوتونيوم. وبالنسبة لمادة الليثيوم ( 6 ) فهي
لها صلة بمادة الزئبق وكما أنّ لونها يميل إلى اللون

الأحمر واستخداماتها في التفاعلات الاندماجيّة في الأسلحة
غير مُعلن عنها بعد ويحوم حولها الغموض.

معلومات عامة عن الزئبق
الأحمر وهناك العديد من الاعتقادت الأخرى المُتعلقة
بهذه المادة ومنها أنّها دخلت في عملية تحنيط
المومياوات في عهد الفراعنة، والبعض يعتقد بأنّها تُستخدم
لاستحضار الجن ولمعرفة أماكن الكنوز والدفائن وكذلك في

إيجاد واستخلاص الذهب. وفي السعوديّة انطلقت إشاعة مفادها
أنّ إحدى ماركات مكينة الخياطة تحتوي على مادة الزئبق الأحمر
ممّا دفع الناس إلى التهافت عليها لشرائها. وممّا سبق نجد
أنّه من الصعب تحديد أماكن وجود هذه المادة لأنها في الواقع
تعتبر إلى الآن مجرّد خرافة ولا دليل ملموس عليها.

 

 

المصدر: درس أين يوجد الزئبق الأحمر في مادة الفيزياء

درس سمك الغلاف الجوي في مادة الفيزياء

درس سمك الغلاف الجوي في مادة الفيزياء

درس سمك الغلاف الجوي في مادة الفيزياء

الغلاف الجويّ
الغلاف الجويّ هو عبارة عن (غلاف غازيّ، يمتدّ من أسطح المحيطات،
واليابسة، والأسطُح الجليديّة من الكوكب إلى الفضاء الخارجيّ).
تكون الأغلفة الجويّة شِبه معدومةٍ لدى بعض الكواكب، مثل: المرّيخ؛
وذلك بسبب ضعف جاذبيّة هذه الكواكب لأغلفتها الجويّة البدائيّة،

ولهذا غادرتها أغلفتها الجويّة إلى الفضاء الخارجيّ أثناء تكوُّنها،
أمّا الكواكب الأخرى للنّظام الشّمسيّ ومنها الأرض، بالإضافة إلى الكواكب
العملاقة الموجودة خارج هذا النّظام، فقد احتفظت بأغلفتها الجويّة،
ويتميّز الغلاف الجويّ لكوكب الأرض باحتوائه على الماء في حالاته الثّلاثة

جميعها: الصّلبة، والسّائلة، والغازيّة، وقد كان هذا هو سبب وجود الحياة
على كوكب الأرض.[١] تقلّ كثافة الغلاف الجوّي كلّما تمّ الاتّجاه نحو الفضاء
الخارجيّ بعيداً عن الكوكب؛ لأنَّ قوّة الجاذبيّة تقلّ بازدياد الارتفاع؛ حيث
تؤدّي الجاذبيّة إلى سحب الغازات والهباء الجويّ؛ وهو جزيئات مجهريّة عالقة،

مثل: الغُبار، والسّخام، والدُّخان، والموادّ الكيميائيّة، ولهذا
تزداد كثافة الغلاف الجويّ في المناطق القريبة من سطح الأرض0[١]

سُمك الغلاف الجويّ
يُقدَّر سُمك الغلاف الجويّ بحوالي 100كم؛ حيثُ يُمثّل هذا الرقم بُعد
خطّ كارمان عن الأرض، ويُعدّ خطّ كارمان هو الحدّ الفاصل بين الغلاف
الجويّ والفضاء الخارجيّ،ويتكوَّن الغلاف الجوّي من أربع طبقات
أساسيّة، هي:[٢][٣][٤] طبقة التّروبوسفير: تُعدّ هذه الطّبقة من
الغلاف الجويّ هي الطّبقة الأقرب لسطح الأرض، والأكثر كثافةً مُقارنة

بالطّبقات الأخرى، وهي الطبقة التي تعيش فيها الكائنات الحيّة،
وتحدث فيها تغيُّرات الطّقس، وتمتدّ من سطح الأرض إلى حوالي 8-14
.5كم. طبقة السّتراتوسفير: توجد طبقة الأوزون في هذه الطّبقة التي
تأتي فوق طبقة التروبوسفير مُباشرةً، وترتفع 500كم فوق سطح الأرض.

طبقة الميزوسفير:
يبلغ ارتفاع هذه الطبقة 85كم فوق سطح الأرض، والميزوسفير هي الطّبقة
التي تحمي الأرض من النّيازك والشُّهُب؛ حيث تحترق النّيازك والشُّهب حال
دخولها هذه الطبقة. طبقة ا

لثّيروموسفير:
تُعدّ هذه الطّبقة، وتحتوي هذه الطّبقة طبقتين أُخريَين؛
ففيها جزءٌ من طبقة الأيونوسفير، بالإضافة
إلى طبقة الإكزوسفير، ويبلغ ارتفاع طبقة الثّيروموسفير 600كم فوق
سطح الأرض، وفيها تحدث ظاهرة الشَّفَق القُطبيّ (بالإنجليزيّة: Aurora).

الأيونوسفير:
تمتدّ طبقة الأيونوسفير في كِلا طبقتَي الميزوسفير والثّيرموسفير؛
حيثُ تمتدّ من حوالي 488-965كم، وتتميّز بوجود الكثير من الأيونات
والإلكترونات الحُرّة، ولطبقة الأيونوسفير أهميّة كبيرة في جعل الاتّصالات
اللاسلكيّة مُمكنةً؛ وذلك لأنّها تعكس الموجات الراديويّة إلى
الأرض مُجدَّداً عند عبورها هذه الطّبقة.[٤]

الإكزوسفير:
تمتدّ من أعلى طبقة الثّيرموسفير إلى ارتفاع 10.0000كم
فوق سطح الأرض، وتُعدّ هذه الطبقة هي الطّبقة العُليا في الغلاف
الجويّ، وتتلاشى تدريجيّاً كلّما تمّ الاتّجاه نحو لفضاء الخارجيّ.[٤]
ومن الجدير بالذّكر وجود فواصل بين كلِّ طبقةٍ من الغلاف الجويّ

والطبقة التي تليها؛ ففوق طبقة التّروبوسفير مباشرةً يأتي
التّروبوبوز، وفوق طبقة السّتراتوسفير يأتي السّتراتوبوز،
وفوق طبقة الميزوسفير يأتي الميزوبوز،
وفوق الثّيرموسفير يأتي الثيرموبوز.[٥]

نشأة الغلاف الجويّ
يُعتقَد بأنَّ الغلاف الجويّ الذي يغطّي كوكب الأرض حاليّاً قد نشأ
بفعل الانبعاثات الغازيّة من داخل الأرض، وعمليّات الأيض لدى
الكائنات الحيّة المُختلفة، وتشمل هذه الانبعاثات الغازات
الآتية: بخار الماء (H2O)، وأول أكسيد الكربون (CO)، وثاني

أكسيد الكربون (CO2)، وثاني أكسيد الكبريت (SO2)، وكبريتيد
الهيدروجين (H2S)، والكلور (CL)، والفلّور (F)، والنّيتروجين
ثنائي الذرّة (N2)، وبعض الموادّ الأخرى، أمّا الغلاف الجويّ البدائيّ
للأرض فيختلف في آليّة نشأته؛ حيثُ نشأ بفعل التّنفيس؛
أي إطلاق الغازات أثناء تشكُّل كوكب الأرض.[١]

الغازات المُكوِّنة للغلاف الجويّ
يُشكِّل النّيتروجين النِّسبة الأكبر من الغازات التي يتكوَّن منها
الغلاف الجويّ لكوكب الأرض، وتُقدَّر نسبته بحوالي 788%، يليه غاز
الأكسجين الذي يُشكِّل ما نسبته 211% من الغلاف الجويّ، مُشكّلَين معاً
-النيتروجين والأكسجين- نسبة 99% من غازات الغلاف الجويّ، وما

تبقّى فهو بُخار ماء، وغازات أخرى، مثل: الأرغون، وأوّل أكسيد
الكربون، وتوجد هذه الغازات بكميّات قليلة جدّاً، وقد تطلَّب
تشكُّلها وتطوّرها مليارات السّنوات. تمتصّ غازات الغلاف الجويّ
جميعها الأشعّة فوق البنفسجيّة، ومن ثمَّ تُسخّن سطح الأرض، وذلك

بحفظ حرارة أشعّة الشمس، ولولا هذه الغازات لأصبح سطح الأرض
بارداً جدّاً؛ لا يعيش عليه أيّ كائن حيّ،[٢][٦] وتُقدَّر كتلة الغلاف
الجويّ بحوالي 5×1018كغ؛ حيث يوجد ما نسبته 75% من
هذه الكتلة ضمن ارتفاع 11كم فوق سطح الأرض.[٢]

قابليّة كوكب الأرض
للحياة كوكب الأرض هو الكوكب الوحيد القابل للحياة في
المجموعة الشمسيّة المُكوَّنة من 99 كواكب؛ وذلك لوجود
الماء الذي يُعدّ مصدراً أساسيّاً لحياة النّباتات، والحيوانات،
والإنسان، كما إنَّ للأرض غلافاً جويّاً يحميها من الإشعاعات

الشمسيّة والكونيّة الضارّة التي تُسبّب العديد من
المشاكل للإنسان، وتؤثّر سلباً على صحّته.[٧][٨]

طبقة الأوزون
توجد طبقة الأوزون في طبقة السّتراتوسفير،[٩] والأوزون
(O3) هو شكل من أشكال الأكسجين، ولكنّه شديد التّفاعُل
وغير مُستقرّ، وهو غاز مكوّن من ثلاث ذرّات من الأكسجين،
وبهذا يختلف عن الأكسجين الموجود في الهواء والذي

يتنفّسه الإنسان؛ فالأخير مُكوّن من ذرّتَي أكسجين فقط.[٨]
وتُعدّ طبقة الأوزون ضروريّةً جدّاً لاستمرار الحياة على الأرض؛
حيث يحمي الأوزون الكائنات الحيّة عن طريق امتصاص الأشعّة
فوق البنفسجيّة الموجودة في أشعّة الشّمس؛ فقد تُسبِّب هذه

الأشعّة الإصابة بسرطان الجلد، وإتلاف المحاصيل الزراعيّة،
وتتسبّب كذلك بمقتل كائنات حيّة بحريّة.[٨]

 

المصدر: درس سمك الغلاف الجوي في مادة الفيزياء

درس خواص الياقوت في مادة العلوم

درس خواص الياقوت في مادة العلوم

درس خواص الياقوت في مادة العلوم

الياقوت

ينتمي حجر الياقوت إلى
مجموعة الأحجار الكريمة والتي تضمّ:
الألماس، والزمرُّد، والزّفير (الياقوت الأزرق)،
والياقوت الأحمر، وهو واحد من الأحجار

الأغلى في العالم، وهو حجر كريم لامع يوجد
على هيئة بلورات، له ألوان عدّة منها الياقوت
الأحمر بتدرجاته، والياقوت الأصفر بتدرجاته،

والياقوت الأزرق الذي يُعرف باسم حجر الزّفير،
والياقوت الأبيض وهو أرخص أنواع الياقوت.
يُستعمل الياقوت في الزّينة وفي صناعة المجوهرات،
وقد ورد ذكره في القرآن الكريم في وصف صفاء

الحور العين في الجنّة بقوله تعالى:
(كأنّهُنّ الْياقُوتُ والْمرْجانُ) [الرحمن:588]،
واسم الياقوت الأحمر باللُّغة الإنجليزيّة هو
(Rubyy)، وهو مشتق من كلمة (Ruber) التي

تعني اللّون الأحمر باللّاتينيّة، والياقوت الأزرق
أو الزّفير جاءت تسميته من الكلمة اللّاتينيّة
(sapphirus) التي تعني اللّون الأزرق باللّاتينيّة.

خواص الياقوت

يُعرف الياقوت كيميائيّاً باسم معدن الكوروندوم
الّذي هو أكسيد الألمنيوم وصيغته الكيميائيّة هي
(Al2O3) والياقوت مادّة غير عضويّة؛ أي لا يتكوّن
من مواد حيّة من بقايا أو إفرازات الحيوانات

أو النّباتات، كما هو حال اللّؤلؤ والمرجان. معدن
الكوروندوم الصّافي الخالي من الشّوائب لا لون له،
لكنّه يكسب لونه من العناصر أو الشّوائب التي يحويها
مثل عنصر الكروم الّذي يُعطي الياقوت اللّون الأحمر،

وعنصرا الحديد والتيتانيوم اللذان يضيفان اللون
الأزرق للياقوت، وعنصر الفناديوم الّذي يعطي الياقوت
اللّون البنفسجيّ أو الأرجواني. تختلف درجة لون الياقوت
الأحمر من درجة اللّون الأحمر الفاتح إلى درجة اللّون

الأحمر القاني، ويعتمد لونه على نسبة الكروم فيه، وأجود
أنواع الياقوت هو الياقوت الأحمر الّذي يُشبّه لونه بلون دم
الحمام؛ وهذا النّوع شفّافٌ لونه أحمر مائل إلى اللّون
البنفسجي. يُعدّ الياقوت من الأحجار النّادرة باهظة الثّمن،

وهو معدن عالي الشفافيّة، بالإضافة إلى ذلك فهو يُعدّ معدناً
صلباً؛ حيث يسجّل الرّقم تسعة من عشرة على مقياس موس المعتمد
للصلابة، ولا يفوقه في الصلابة إلّا معدن الألماس الذي يحتل
الرقم عشرة.

أماكن استخراج الياقوت

يتمُ العثور على الياقوت في الصُّخور الناريّة
والمتحوّلة في أعماق تصل إلى 6-18ميل في القشرة
الأرضيّة وتختلف تفاصيل تكوينه من بلد إلى بلد
آخر، ويُستخرج الياقوت من المناجم من مناطق مختلفة

حول العالم، حيث يمكن الحصول عليه من وادي هونزا
في شمال باكستان، إضافة إلى كشمير وطاجكستان ولاوس
وأفغانستان، والهند وسريلانكا، واستراليا والبرازيل،
ومن تنزانيا وكينيا في إفريقيا التي يُعدُّ الياقوت

فيها من أرخص أنواع الياقوت في العالم. يُستخرج أجود
أنواع الياقوت الأحمر وأغلاها ثمناً في العالم من مناجم
موغوك قرب مدينة موغوك شمالي بورما أو ميانمار، وتقع
هذه المناجم في واد محاط بجبال عالية اسمه وادي

الياقوت، حيث يتميّز هذا الياقوت بالبريق الجميل
المميّز تحت تأثير أي إضاءة، ولا شيء يضاهي جمال هذا
النّوع من الياقوت، ويتمّ ترويج هذا الياقوت تجاريّاً
وبيعه في أسواق مدينة بانكوك عاصمة دولة تايلاند.

 

المصدر: درس خواص الياقوت في مادة العلوم

درس ما هو الثلج الجاف في مادة العلوم

درس ما هو الثلج الجاف في مادة العلوم

درس ما هو الثلج الجاف في مادة العلوم

الثّلج الجاف هو ثاني أكسيد
الكربون الصّلب و سمي الثّلج الجاف
بهذا الإسم لأنه هو الثّلج الذي يتحول
من الحالة الصّلبة إلى الحالة

الغازية مباشرة دون أن يذوب و هو
عبارة عن ثاني أكسيد الكربون المضغوط
المجمّد، و ثاني أكسيد الكربون هو جزء
طبيعي من الغلاف الجوي للأرض و هو الغاز
الذي نخرجه أثناء التّنفس في حالة الزّفير

والغاز الذي تستخدمه النّباتات في عملية
التّمثيل الضّوئي. الثّلج الجاف هو الإسم
الشّائع للنموذج الصلب من ثاني أكسيد الكربون .
في الأصل كان على المدى البعيد علامة تجارية

لثاني أكسيد الكربون الصّلب التي تنتجها شركة
بريست الهواء أجهزة لونغ آيلاند عام 1925 ،و
مع مرور الزّمن الآن فإنّه يشير إلى أي ثاني أكسيد
الكربون الصلب. عادةً الثّلج الجاف هو مفيد بشكل

خاص للتجميد، وإبقاء الأشياء مجمدة بسبب درجة
حرارته الباردة جداً حيث تصل الى – 78.5 درجة
فهرنهايت أو درجة مئوية. الثّلج الجاف يستخدم
على نطاق واسع لأنه بسيط في عملية التجميد وسهل

في التعامل معه بشرط استخدام قفازات عازلة لأن
الثلج الجاف في حد ذاته ليست مادة سامة لكن
سطح المادة الصلبة الباردة لا يمكن تحمل برودتها .
يتم تصنيع الثلج الجاف في المقام الأول في شكلين

إما على شكل كتلة من الثلج الجاف تزن أكثر من
50 رطلاً ما يعادل 22كغم أو يصنع على شكل قطع صغيرة
تختلف في حجمها من حجم حبة الأرز إلى قطع شبيهة
بقطع كرات الجليد أو حسب المواصفات المعتمدة .

يتم تصنيع و تشكيل الثلج الجاف عن طريق ضغط غاز
ثاني أكسيد الكربون و عادة تكون المصانع الخاصة
بإنتاج الثلج الجاف تكون قريبة من مصافي البترول
حيث يتم نقل ثاني أكسيد الكربون أي يتحرك السائل

من أنابيب عالية الضّغط إلى الضّغط الجوي العادي نتيجة
لذلك فإنّه يتمدد ويتبخر بسرعة عالية ليبرد إلى درجة
التجمد وهي -109 درجة فهرنهايت حيث يتم حفظه في
أنابيب ليتم تشكيله لاحقا حسب مواصفات الشركة. في

عملية تخزين الثّلج الجاف لا يحفظ في الثّلاجة الخاصّة
في المطبخ لأنّ الحرارة في الفريزر سوف تغلق الثّلاجة
بسبب البرد القارص من الثّلج الجاف . لذلك نجد استخدامات
الثّلج الجاف عديدة جداً مثل مجال شركات الشّحن التّجارية

اتستخدم الثّلج الجاف لتجميد و حفظ المواد سريعة التلف
خصوصاّ في مجال الأغذية لأنّ برودة الثّلج الجاف يوازي ثلاثة
أضعاف طاقة التّبريد لكل وحدة التّخزين من جليد الماء العادي
H2O . التبريد مهم لحفظ الأطعمة الباردة و منع نمّو البكتيريا

أثناء الشّحن. يستعمل الثّلج الجاف لتبريد و حماية الأطعمة
أو المواد الغذائيّة التي يجب أن تكون نظيفة جداً في تغليفها
و تحافظ على شكلها حتى تصل إلى المكان المراد نقلها إليه
دون حدوث أي عيوب في الشكل و بذلك تغني عند إرسال عينات غ

ذائيّة أو طرود غذائية عن استخدام حاويات التّبريد في نقلها
لأنه كما هو معروف يذوب الماء الذي يصل إلى درجة الجليد
و بذلك ممكن حدوث أوساخ على طرود العينات الغذائية أو
يحدث فساد في الطرد نتيجة لاختلاف درجة الحرارة . من

الاستخدامات الأخرى التي لها علاقة بالأغذية يساعد في تأخير
نمو الخميرة النّشطة التي تسنخدم في المخابز للمعجنات و
الخبائز, و يستخدم لتباطؤ نمو براعم الزهور في المشاتل
للحفاظ على النباتات طازجة تقدم للمستهلكين، يتم استعماله

كمجمد في صناعة المطاط أثناء عملية التصنيع , و خاصيّة تحوله
إلى غاز نجح في استخدامه لخلق الدّخان في العمل المسرحي.
و تطبيق آخر مهم للثلج الجاف يستخدم في تنظيف الأبنية من
الخارج و الأسطح من خلال عملية قذف كرات الثّلج الجاف على

السطح لتنظيفها بسرعة عالية حيث يتبخر في الغلاف الجوي و
لا يترك سوى التراب أو الدّهان المراد التخلص منه

 

المصدر: درس ما هو الثلج الجاف في مادة العلوم