تبلیغات
علم و دانش
آموختن علم و دانش بیشتر

مقدمه وبلاگ علم و دانش

تاریخ:چهارشنبه 28 تیر 1396-06:31

علم ، كلیدی كه تمام درها را می گشاید

دانش به معنای دانه ی اندیشه و دانشوری است که جای پاشیدن این دانه،در ذهن انسان است. هر داده دانشی, کلید رازی از چیستان های طبیعت است که پرده از روی پدیده پنهانی برمی دارد و ما را با پیوندی میان دو یا چند چیز آشنا می کند. برای نمونه، دانستن این نکته که آتش آب را گرم می کند و به جوش می آورد، دانه ای دانشی ست که در ذهن کسی که برای نخستین بار با آن آشنا می شود، کاشته می شود. این دانه اندک اندک در ذهن پرورش می یابد و بارور می شود و پیوندهای تازه ای میان آب و آتش آشکار می کند؛ این که با اتش می توان یخ را آب کرد و آب را بجوش آورد و میکروب ها و باکتری های آن را کشت و آن را بی خطر ساخت و نیز گوشت ها، میوه ها و سبزیجات سفت را در آن آب نرم کرد و یا پخت و هم با آب آتشناک، آلودگی ها را زدود و نیز فضای بسته ای را گرم کرد و با کاربرد آب و آتش، ماشین بخار ساخت و هزار و یک.......

 این گونه، دانش، ابزار پیروزی انسان برطبیعت می شود و سازگاری بیشتر او را با زیست بومش فراهم می کند. هر جا نیز که این زیست بوم سخت سری می کند و به نیازهای انسان گردن نمی نهد، وی آن را بازسازی و بازپردازی می نماید تا در راستای نیازهای خود شکل دهد.


     




شش حالت ماده!

تاریخ:دوشنبه 28 مرداد 1392-18:58

در این مقاله به معرفی 6 حالت ماده می پردازیم. همه ما با 3 حالت ماده یعنی جامد ، مایع و گاز آشنایی داریم. ممکن است برخی از شما تا به حال نام حالت چهارم ماده یعنی پلاسما را نیز شنیده باشید و یا اطلاعاتی راجع به آن داشته باشید اما مطمئنا بسیاری از شما از حالت پنجم و ششم ماده یعنی چگال بوز – انیشتن و چگال فرمیونی، و همچنین خواص آنها بی اطلاعید. در این مقاله قصد داریم شما را با هر 6 حالت ماده و ویژگی های آنها آشنا کنیم. 1-جامد
مواد جامد در برابر تغییر شکل مقاومت می کنند و سفت و شکننده هستند. برای درک چگونگی این موضوع می توان جامدات را اینگونه تعریف کنیم:


1- حالت جامد : نیروهای بین مولکولی ، بقدری قویتر از انرژی جنبشی هستند که باعث سخت شدن جسم در نتیجه عدم جاری شدن آن میگردند. جامدات شکل و حجم معینی دارند. در جامدات فاصله مولکولها مانند فاصله آنها در مایع است ولی در جامدات مولکول ها نمیتوانند مانند وضعیتی که در حالات مایع و گاز دارند، آزادانه به اطراف حرکت کنندو در مکانهای خاصی قرار میگیرند و فقط میتوانند در اطراف این مکانها حرکت نوسانی رفت و برگشتی بسیار کوچک انجام دهند.
این حرکت نوسانی ، بخصوص در جامدات بلورین ، کاربردهای صنعتی و علمی زیادی را برای این دسته از مواد به دنبال دارد.
2-مایع
در حالت مایع ، مولکولها در مقایسه با حالت گاز خیلی به هم نزدیکترند بطوریکه نیروهای مابینشان قویتر از انرژی جنبشی آنان میباشد. از طرف دیگر ، نیروها آنقدر قوی نیستند که قادر به ممانعت از حرکت مولکولها گردند. از این روست که جریان مایع از ظرفی به ظرف دیگر شدنی است، اما نسبت سرعت جاری شدن آب در مقایسه با مایعات دیگر از قبیل روغنها و گلسیرین بسیار متفاوت است که این تفاوت در سرعت جاری شدن ، میزان مقاومت یک مایع در مقابل جاری شدن ،یعنی ویسکوزیته آن نامیده می شود که خود تابعی از شکل ، اندازه مولکولی ، دما و فشار میباشد. بنابراین مایعات حجم معین و شکل نامعینی دارند.

3-گاز
به طور کلی می توان گازها را اینگونه تعریف کرد ؛
گاز ها کم چگالند و ساده متراکم می شوند و نه تنها شکل ظرف خود را می گیرند بلکه آنقدر منبسط می شوند تا ظرف را کاملا پر کنند.
اما اگر بخواهیم گازها را بهتر بشناسیم می توانیم بگوییم که ؛
حالت فیزیکی مواد در شرایط طبیعی فشار و دما ، بستگی به اندازه مولکولی و نیروهای بین آنها دارد. اگر مقدار کمی از یک گاز ، در یک تانک نسبتا بزرگی قرار گیرد، مولکولهای آن با سرعت در سرتاسر تانک پخش میشوند. پخش سریع مولکولهای گاز دلالت بر آن میکند که نیروهای موجود بین مولکولها ، بمراتب ضعیفتر از انرژی جنبشی آن است و از آنجایی که ممکن است مقدار کمی از یک گاز در سرتاسر تانک یافت شود، نشان دهنده آن است که مولکولهای گاز باید نسبتا از هم فاصله گرفته باشند. بنابراین گازها شکل و حجمشان بستگی به ظرفی دارد که در آن جای دارند.
در حالت گازی ، مولکولها آزادانه به اطراف حرکت کرده و با یکدیگر و نیز با دیواره ظرف برخورد میکنند. فاصله مولکولها در حالت گازی در حدود چند ده برابر فاصله آنها در حالت مایع و جامد است.


4- پلاسما:
حالت چهارم ماده پلاسما ,شبیه گاز است و از اتمهایی تشکیل شده است که تمام یا تعدادی از الکترون های خود را از دست داده اند (یونیده شده اند (
بیشتر مواد جهان در حالت پلاسما هستند مانند خورشید که از پلاسما تشکیل شده است. پلاسما اغلب بسیار گرم است و می توان آن را در میدان مغناطیسی به دام انداخت.
اما در تعریفی کلی از پلاسما باید گفت که ؛ پلاسما حالت چهارمی از ماده است که دانش امروزی نتوانسته آنها را جزو سه حالت دیگر پندارد و مجبور شده آنرا حالت مستقلی به حساب آورد. این ماده با ماهیت محیط یونیزه ، ترکیبی از یونهای مثبت و الکترون با غلظت معین میباشد که مقدار الکترونها و یونهای مثبت در یک محیط پلاسما تقریبا برابر است و حالت پلاسمای مواد ، تقریبا حالت شبه خنثایی دارد. پدیدههای طبیعی زیادی از جمله آتش ، خورشید ، ستارگان و غیره در رده حالت پلاسمایی ماده قرار میگیرند.
پلاسما شبیه به گاز است، ولی مرکب از ذرات باردار متحرکی به نام یون است. یونها بشدت تحت تاثیر نیروهای الکتریکی و مغناطیسی قرار میگیرند. مواد طبیعی در حالت پلاسما عبارتند از انواع شعله ، بخش خارجی جو زمین ، اتمسفر ستارگان ، بسیاری از مواد موجود در فضای سحابی و بخشی از دم ستاره دنباله دار و شفقهای قطبی شمالی که نمایش خیره کننده ای از حالت پلاسمایی ماده است که در میدان مغناطیسی جریان مییابد
بد نیست بدانید که دانش امروزی حالات دیگری از جمله برهمکنش ضعیف و قوی هسته ای را نیز در دسته بندیها بعنوان حالات پنجم و ششم ماده بحساب میآورد که از این حالات در توجیه خواص نوکلئونهای هسته ، نیروهای هسته ای ، واکنش های هسته ای و در کل ((فیزیک ذرات بنیادی)) استفاده میشود.


5- چگال بوز – انیشتن
حالت پنجم با نام ماده چگال بوز-انیشتن(Booze-Einstein condensate)  که در سال ۱۹۹۵ کشف شد، در اثر سرد شدن ذراتی به نام بوزونها (Bosons)تا دماهایی بسیار پایین پدید میآید. بوزونهای سرد در هم فرومیروند و ابر ذره هایی که رفتاری بیشتر شبیه یک موج دارد تا ذره های معمولی ، شکل میگیرد. ماده چگال بوز-انیشتن شکننده است و سرعت عبور نور در آن بسیار کم است.


6- چگال فرمیونی:
حالت تازه ماده چگال فرمیونی (Fermionic condensate) است. “دبورا جین” (Deborah Jin) از دانشگاه کلورادو که گروهش در اواخر پاییز ۱۳۸۲ ، موفق به کشف این شکل تازه ماده شده است، میگوید”: وقتی با شکل جدیدی از ماده روبرو میشوید، باید زمانی را صرف شناخت ویژگیهایش کنید. آنها این ماده تازه را با سرد کردن ابری از پانصدهزار اتم پتاسیم با جرم اتمی ۴۰ تا دمایی کمتر از یک میلیونیم درجه بالاتر از صفر مطلق پدیدآوردند. این اتمها در چنین دمایی بدون گرانروی جریان مییابند و این ، نشانه ظهور ماده ای جدید بود.
در این حالت اتمهای پتاسیم بدون آنکه چسبندگی میان آنها وجود داشته باشد ، بصورت مایع جریان یافتند . حالت چگالیده فرمیونی تا حدی شبیه چگالش بوز- اینشتین است .
هر دو حالت از اتمهایی تشکیل شده اند که این اتم ها در دمای پایین به هم می پیوندند و جسم واحدی را تشکیل می دهند . در چگالش بوز- اینشتین اتم ها از نوع بوزون هستند در حالیکه در چگالش فرمیونی اتم ها فرمیون هستند.

تفاوت میان بوزون ها و فرمیونها چیست ؟
رفتار بوزون ها به گونه ای است که تمایل دارند با هم پیوند برقرار کنند و به هم متصل شوند . یک اتم در صورتی که حاصل جمع تعداد الکترون ، پروتون و نوترون هایش زوج باشد، بوزون است . بعنوان مثال اتمهای سدیم بوزون هستند زیرا اتمهای سدیم در حالت عادی یازده الکترون ، یازده پروتون و دوازده نوترون دارند که حاصل جمع آنها عدد زوج ۳۴ می شود . بنابراین اتمهای سدیم این قابلیت را دارند که در دماهای پایین به هم متصل شوند و حالت چگالیده بوز- اینشتین را پدید اورند اما از طرف دیگر فرمین ها منزوی هستند . این ذرات طبق اصل طرد پائولی هنگامی که در یک حالت کوانتومی قرار می گیرند همدیگر را دفع می کنند و اگر ذره ای در یک حالت کوانتومی خاص قرار گیرد مانع از آن می شود که ذره دیگری هم بتواند به آن حالت دسترسی یابد .
هر اتم که حاصل جمع تعداد الکترون ، پروتون و نوترون هایش فرد باشد فرمیون است . به عنوان مثال ، اتم های پتاسیم با عدد جرمی ۴۰ فرمیون هستند زیرا دارای ۱۹ الکترون ، ۱۹ پروتون و ۲۱ نوترون هستند و حاصل جمع این سه عدد برابر ۵۹ می شود . دکتر جین و همکارانش بر پایه همین خاصیت انزوا طلبی فرمیونها روشی را پیش گرفتند و از میدانهای مغناطیسی کنترل شونده ای برای انجام آزمایشها استفاده کردند . میدان مغناطیسی باعث می شود که اتمهای منفرد با هم جفت شوند و میزان جفت شدگی اتمها در این حالت با تغییر میدان مغناطیسی قابل کنترل است . انتظار می رفت که اتمهای جفت شده پتاسیم خواص همانند بوزونها را داشته باشند اما آزمایشها نشان دادند که در بعضی از اتمها که میزان جفت شدگی ضعیف بود هنوز بعضی از خواص فرمیونی خود را از دست نداده بودند .
در این حالت یک جفت از اتمهای جفت شده می تواند به جفت دیگری متصل شود و این جفت شدگی به همین ترتیب ادامه یابد تا این که سرانجام باعث تشکیل حالت چگالیده فرمیونی شود .
دکتر جین شک داشت که جفت شدگی اتم های مشاهده شده همانند جفت شدگی اتمهای هلیوم مایع باشد که به آن ابر شارگی می گویند . ابرشاره ها نیز بدون اینکه خاصیت چسبندگی بین آنها باشد به راحتی جریان می یابند . وضعیت مشابه دیگر ، حالت ابر رسانایی است . در یک ابر رسانا الکترونهای جفت شده( الکترون ها فرمیون هستند ) به محض آنکه با مقاومت الکتریکی مواجه شوند به راحتی جریان می یابند . علاقه وافری به ابر رساناها وجود دارد زیرا از آنها برای تولید الکتریسیته پاک و ارزان می توان استفاده کرد در صورتی که استفاده از ابر رساناها در تکنولوژی میسر شود قطارهای برقی سریع السیر و کامپیوترهای فوق سریع با قیمت پایین روانه بازار خواهد شد اما متاسفانه استفاده از ابررساناها و حتی تحقیق در باره آنها دشوار است .
بزرگترین مشکل این است که حداقل دمایی که لازم است تا یک ابررسانا ایجاد شود ۱۳۵- درجه سلسیوس است . بنابراین نیتروژن مایع یا دستگاه سرد کننده دیگری لازمست تا سیمهای رابط و هر وسیله جانبی دیگری که الکترونهای جفت شده در ان محیط قرار می گیرند را نگه دارد . این فرایند هزینه زیادی می خواهد و به دستگاههای پر حجمی نیاز دارد . اما اگر ابررسانایی بردمای اتاق شود کار کردن با آن فوق العاده راحت می شود و استفاده ازآن به خاطر مزیت های یاد شده سریعا افزایش می یابد جین می گوید کنترل میزان جفت شدگی اتمهابا استفاده از تغییر میدان مغناطیسی همانند تغییر دما برای یک ابررسانا ست . این روند ما را امیدوار می کند که بتوانیم آموخته های خودرا از چگالش فرمیونی به دیگر زمینه ها از جمله ابر رسانایی در دمای اتاق تسری دهیم.
ناسا کاربردهای زیادی را برای ابررساناهادر نظر گرفته است به عنوان مثال استفاده از ابر رساناها باعث خواهد شد که مدار ماهواره های چرخنده به دور زمین با دقت بسیاربالایی کنترل شوند . خاصیت اصلی ابر رساناها به دلیل نداشتن مقاومت الکتریکی امکان انتقال جریان الکتریکی – حجم کوچکی از ابررسانا است . به همین خاطر اگر به جای سیم های مسی از ابر رساناها استفاده شود ،موتورهای فضاپیماها تا ۶ برابر نسبت به موتورهای فعلی سبکتر خواهند شد و باعث می شود که وزن فضاپیما بسیار کاهش یابد .




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

دانستنی های شیمی برای کنکور

تاریخ:دوشنبه 28 مرداد 1392-17:54

1- شیمی یک درس مفهومی است یا حفظی؟

تقسیم بندی درسها به دو دسته حفظی و مفهومی به صورت مطلق کار درستی نیست. در مورد حفظی ترین درسها هم تسلط بر مفاهیم آن درس، کمک میکند مطالب بهتر در حافظه بماند. به عبارت دیگر، پس از تسلط بر مفاهیم اصلی یک درس، به خاطرسپاری آنها ساده تر و ماندگاری آنها در حافظه بهتر صورت میگیرد.

در شیمی توصیه میشود قبل از به خاطرسپاری مطالب، مفاهیم اصلی را یاد بگیریم مثلاً قبل از آنکه ترتیب قدرت اسیدی اسیدها را حفظ کنیم، مفهوم قدرت اسیدی را بفهمیم.

 2- ضریب درس شیمی در کنکور چگونه است؟

شیمی یک درس اختصاصی است. در رشته ریاضی برای بسیاری از مهندسی ها مثل برق، مکانیک، هوا فضا، عمران، مواد، کامپیوتر و فنآوری اطلاعات و گرایشهای رشته های انسانی مثل حقوق، مدیریتها و علوم اقتصادی که داوطلبان ریاضی هم میتوانند در آن شرکت کنند، ضریب 2 دارد اما در رشته های مهندسی شیمی، پلیمر و نفت و مهندسی ایمنی و حفاظت و گرایشهای مربوطه، ضریب 3  اختصاصی دارد.

در رشته تجربی برای رشته های پزشکی، دندانپزشکی و دامپزشکی و کل رشته های پیراپزشکی، صنایع غذایی، زیست شناسی، بیوتکنولوژی و گرایشهای وابسته به آنها، ضریب 3 دارد. اما در رشته های شیمی محض و کاربردی و داروسازی، ضریب 4 دارد. در گرایشهای انسانی مثل مدیریتها و حقوق برای دانش آموزان رشته ی تجربی، ضریب 2 دارد.

3- من علاقه ای به حفظ کردن مطالب و درس های حفظی ندارم. شیمی را باید چگونه بخوانم؟

این احساس کاذب خود را فراموش کنید! علاقه های فردی خود را هنگام انتخاب رشته به کار گیرید، نه هنگام مطالعه درسها. زمان مطالعه هر درس در برنامه مطالعه هفتگی ما با توجه به حجم آنها و ضریب آنها در کنکور در برنامه ریزی لحاظ میشوند. علاقه یا عدم علاقه ما به یک درس، نقشی در ساعت مطالعه ما ندارد. برای حفظ کردن مطالب، آمادگی جسمی شما با دیگران فرقی ندارد پس با این تلقین های بی مورد، آمادگی روحی خود را خراب نکنید و به رتبه خود ضربه نزنید.

4- آیا اهمیت درس شیمی در رشته ریاضی و تجربی یکسان است؟

همانطور که بیان شد، ضریب شیمی در رشته های پرطرفدار ریاضی و تجربی یکسان نیست. هر چند تعداد ساعتهای تدریس و کتاب درسی دو رشته یکسان است اما علاقه مندی عمومی و ضریبها باعث میشود، اهمیت این درس در رشته تجربی پس از زیست شناسی، در مقام دوم و در رشته ریاضی و فیزیک در مقام سوم باشد.

نباید فراموش کرد، حجم کلی ساعتهای مطالعه شیمی در برنامه هفتگی مطالعه در دو رشته، نباید با هم تفاوت چندانی داشته باشد.

5- در هفته چند ساعت مطالعه درس شیمی لازم است؟

این بستگی به تعداد کل ساعت مطالعه هر دانش آموز در هفته دارد. برای یک دانش آموز سال چهارم که در هفته دو روز خالی از درسهای مدرسه دارد و پنج روز مدرسه میرود، حداقل 5 ساعت مطالعه شیمی در هفته، کمترین میزان مطالعه است که میتوان در نظر گرفت.

6- آیا ساعت مطالعه درس شیمی برای رشته ریاضی و تجربی یکسان است؟

هر چند تعداد ساعتهای درس شیمی و کتاب درسی برای دو رشته یکسان است، اما اهمیت این درس از نظر ضرایب در رشته های پرطرفدار دو گروه یکسان نیست. همین باعث میشود ساعت مطالعه درس شیمی برای دانش آموزان تجربی، 2 تا 3 ساعت در هفته از دانش آموزان ریاضی بیشتر باشد. سنگین تر شدن محتوای درس ریاضی و فیزیک در رشته ریاضی هم باعث کاهش ساعت مطالعه شیمی و افزایش ساعت مطالعه این دو درس میشود.

7- آیا اهمیت کتابهای شیمی سال دوم، سوم و چهارم یکسان است؟

بله، یکسان است. تعداد سؤالهای کتابهای  سال چهارم و سال سوم هر کدام 12 سؤال و کتاب سال دوم 11 سؤال در کنکور سراسری سال ۹۲ بوده است. با توجه به اینکه ضریب کل درسها هم یکسان است، پس ارزش کل سؤالها با هم برابر است. البته این به معنای یکسان بودن محتوای علمی سه کتاب درسی نمیباشد اما در عمل، باید ارزش کلی یکسانی برای مطالعه این سه کتاب درنظر گرفت.

8- نقش خلاصه نویسی در مطالعه درس شیمی چگونه است؟

بسیار پراهمیت است. یک خلاصه نویسی خوب به دسته بندی مطالب و به خاطرسپاری آنها کمک زیادی میکند. بهتر است خلاصه نویسی روی فیشهای جداگانه مثل فیشهای جعبه لایتنر باشد و بر روی هر فیش، مطالب در ارتباط با یک موضوع نوشته شود. خلاصه برداری حتماً باید پس از مطالعه عمیق صورت گیرد. بیشترین کاربرد خلاصه های آماده شده، در دوران جمع بندی و دوره کردن مطالب خواهد بود که زمان اینکار، معمولاً در پایان امتحانات ترم دوم است.

9- مطالعه شیمی پایه (سال دوم و سوم) برای دانش آموزان سال آخر در دوره پیش دانشگاهی چگونه است و این مطالعه باید چه زمانی صورت گیرد؟

از آنجایی که بسیاری از مباحث کتاب پیش دانشگاهی، احتیاج به مطالب پیشنیاز دارند، در بسیاری از مراکز آموزشی که دورهی درسی را از تابستان شروع میکنند، یکی از کتابهای سال دوم یا سوم را نیز در کنار کتاب پیشدانشگاهی در تابستان تدریس میکنند. در طول سال نیز کمی از مطالب پایه را میتوان در ترم اول و یا میانترم اول و دوم تدریس کرد اما با شروع ترم دوم پیشدانشگاهی در ماههای دی تا اسفند، حجم زیاد و سنگین مطالب شیمی پیشدانشگاهی ترم دوم مانع از پرداختن به درسهای پایه خواهد بود. به طور کلی، هر چه حجم درسهای پایهای که در تابستان دوره میشوند بیشتر باشد، در طی سال تمرکز مطالعهی محتوای کتابسال چهارم بیشتر خواهد بود.

10- من در حل کردن مسائل شیمی مشکل دارم. آیا درست است از مطالعه آنها صرفنظر کنم؟

تعداد سؤالهایی که احتیاج به محاسبههای عددی و اسکیومتری دارند، حدود 30درصد کل سؤالهای شیمی است و قابل توجه است. بنابراین بهتر است این مشکل خود را حل کنید! بسیاری از مسائل عددی در شیمی مثل مسائل ترمودینامیک، سینتیک و تعادلها، مسائل سادهای هستند و کنارگذاشتن آنها به هیچوجه توصیه نمیشود. بهتر است با کمی وقتگذاشتن و حل مسائل نمونهی بیشتر، به اینگونه مسائل تسلط پیدا کنید.

12- اهمیت تست زدن و تست زدن بیش از حد معمول در شیمی چگونه است؟

کمتر از ریاضی و فیزیک است. به طور کلی در درسهایی که جنبه حفظی بیشتری دارند، به جای حل تستهای بیش از حد معمول، بهتر است به مطالعه دوباره و عمیقتر کتاب درسی و خلاصه ها بپردازیم. در درسهای ریاضی و فیزیک، معنای تست بیشتر حل کردن، تسلط بیشتر بر درس است اما در شیمی باید پس از مطالعه عمیق کتاب درسی به حل تستهای کنکور سراسری و آزاد در 5 سال گذشته پرداخت و پس از آن، بررسی تستهای المپیاد شیمی مرحله اول نیز بسیار مفید است. قبل از حل این تستها، حلکردن تستهای تألیفی اساتید توصیه نمیشود.

13- گاهی تستهایی را می بینیم که از من پیرتر هستند، مثلاً مال کنکور 25 سال پیش است. آیا حل این تستها مهم است؟

بله، سن کنکور از سن شما بیشتر است اما اینکه تستهای قدیمی چه قدر ارزش دارد، بستگی به تست دارد. گاهی یک تست قدیمی یک مفهوم مهم را که هنوز هم در کتابهای درسی وجود دارد، به خوبی بیان میکند. پس این تست بدون توجه به سال آن، تست خوبی محسوب میشود. به طور کلی، در درس شیمی، تستهای مربوط به سال 84 به بعد، از کتابهای درسی جدید طرح شدهاند و همه آنها برای ما مهم هستند و تستهای قبل از آن باید به خوبی گزینش و ویرایش شوند تا قابل استفاده باشند.

14- تعداد تستهای  درس شیمی  در آزمون سراسری  چگونه است؟

در آزمون سراسری هم در رشته ریاضی و هم در رشته تجربی، 35 سؤال از درس شیمی طرح میشود. 

15- برای هر تست شیمی چه قدر وقت باید اختصاص دهیم؟

با توجه به زمان کل دفترچه دروس اختصاصی و سؤال های درسهای دیگر، نسبت زمان هر تست شیمی از تستهای ریاضی و فیزیک کمتر است. بهتر است در حل هر تست شیمی، حداکثر یک دقیقه زمان به طور متوسط در نظر بگیریم و برای بررسی سؤال های شیمی در بار اول مثلاً در کنکور سراسری، حدود 30 دقیقه زمان اختصاص دهیم و پس از آن به بررسی تستهای سختتر که در مرور اول دفترچه آنها را حل نکرده ایم، بپردازیم.

16- من یک جزوه خیلی خوب دارم. آیا می توانم به کتاب درسی کاری نداشته باشم؟

مسلماً خیر. هیچ جزوه خوبی جای کتاب درسی را نمیگیرد. اکثر جزوه های اساتید برای راحتی در تدریس گردآوری شده است و شامل تمامی نکات کتاب درسی نمیباشد. جزوه های خوب، مکمل کتاب و یک ابزار یادگیری هستند و بهتر است پس از تدریس، برای مرور و  جمع بندی در کنار مطالعه کتاب از آنها استفاده شود.

17- شکلها و جدولهای موجود در کتاب درسی چه قدر اهمیت دارند؟

خیلی زیاد. تعداد سؤالهایی که از شکلها و جدولها مطرح میشوند، کاملاً قابل توجه هستند و یادگیری آنها تنها با دقت در متن کتاب امکانپذیر است. هر سال دو تا سه سؤال از شکلها و جدولهای کتاب درسی مطرح میشود. گاهی از مفهوم موردنظر، یک شکل سؤال میشود و گاهی یکی از اجزای شکل حذف میشود و از آن سؤال پرسیده میشود. بنابراین بررسی دقیق این شکلها و جدولها و به خاطرسپاری آنها، کاملاً توصیه میشود.

18- آیا مطالعه مطالب حاشیه کتاب درسی برای کنکور لازم است؟

بله، حاشیه های کتاب مانند متن کتاب درسی مهم است و از نکات و مطالب مطرح شده در آن سؤال مطرح میشود.

19- آیا از مطالب بیشتر بدانیدها در کنکور، سؤال طرح میشود؟

خیر. اما مطالعه آنها به یادگیری عمیق مطالب درسی موجود در متن کتاب درسی کمک میکند. بنابراین توصیه میشود در تدریس در کلاسهای درسی مورد توجه قرار گیرد. اما در مطالعه های جمع بندی، مطالعه آنها ضروری نمیباشد.

20- آیا حفظ کردن تمامی واکنشها و فرمولهای موجود در کتابهای درسی الزامی است؟

بله. دسته بندی واکنشها و معادله های شیمیایی به حفظ کردن آنها کمک میکند. از هر فرمول و معادله به کار رفته در کتاب یا معادله های مشابه آنها که با عوض کردن عنصر و استفاده از عنصر دیگر هم گروه آن میتواند ساخته شود، سؤال مطرح میشود. در سؤالهای چند سال اخیر مشاهده میشود که از فرمول شیمیایی که در کتاب یک پایه آمده است برای طرح سؤال در پایه دیگر استفاده شده است. مثلاً از یک معادله تجزیه موجود درکتاب سال سوم برای طرح سؤال سینتیک در کتاب پیش دانشگاهی استفاده شده است.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

چگونه مسائل مبحث آینه ها و عدسی ها را حل کنیم

تاریخ:دوشنبه 28 مرداد 1392-16:11

برای حل مسائل آینه ها وعدسی ها فقط کافیه موارد زیر را رعایت کنیم:

۱- فاصله جسم از آینه یا عدسی را P و فاصله تصویر تا آینه یا عدسی را  q و فاصله کانونی را f در نظر  می گیریم.

۲-مرکز آینه دوبرابر فاصله کانونی است که در عدسی ها همان دوبرابر کانون یا 2f در نظر گرفته می شود.

۳-هر چی مجازی باشه باید در علامت منفی ضرب بشه.

۴-کانون همگراها همیشه حقیقی و کانون واگراها همیشه مجازی است.

۵-آینه و عدسی همگرا فقط در فاصله کانونی تصویر مجازی میده و در بقیه حالتها تصویرش حقیقی است.

۶-نسبت طول تصویر به طول جسم یا فاصله ها بهم را بزرگنمایی می گن.

۷-همیشه رابطه ما این هست:

۶- آینه و عدسی واگرا همیشه تصویر مجازی میده.

1/p+1/q=1/f

m=q/p ---------- m=A'B'/AB

خوب حالا بیایید یک مساله حل کنیم.

سوال : فاصله کانونی یک آینه مقعر یا همگرا ۱۰ سانتی متر و فاصله جسم از آینه ۲۰ سانتی متر است.مکان تصویر و نوع آن را تعیین کنید.

p=20----f=10----q=?

1/p+1/q=1/f   -------> 1/20+1/q=1/10 -------> 1/q=1/10-1/20=(2/20-1/20)=1/20 ----->q=20

q>0 ------> تصویر حقیقی است.



نوع مطلب : آینه ها(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

تست کنکور برای مبحث دینامیک با جواب

تاریخ:یکشنبه 27 مرداد 1392-16:10

۱-جسمی با سرعت اولیه v.= 8 m/s از پایین یک سطح شیبدار به زاویه ۴۵ درجه و بطرف بالای سطح می لغزد و بعد از رسیدن به سرعت صفر به طرف پایین سطح بر می گردد. اگر سرعت آن در هنگام رسیدن به مبدا پرتاب  4 m/s باشد. ضریب اصطکاک لغزشی کدام است؟   (۷۹ ر) 

 √ ۱)۰/۶                    ۲)۰/۳Γ۲ 

    ۳)۰/۳                   ۴)۳Γ۲/۵

۲-برآیند نیروهای وارد بر یک جسم متحرک ، در یک مدت معین صفر است . الزاما در آن مدت :   ( ۸۰  ر )

  ۱)اندازه حرکت آن صفر است

  ۲)انرژی پتانسیل آن صفر است

  ۳)انرژی مکانیکی آن ثابت می ماند

√ ۴) اندازه حرکت آن ثابت می ماند

۳-اگر  f1+f2+f3=0 و بزرگی هر سه بردار برابر ۱۰نیوتن باشد. در اینصورت اf1+f2-f3 ا چند نیوتن است؟ (۸۱ ت )

  ۱)صفر         ۲)۱۰          √ ۳)۲۰            ۳)۳۰

۴-اتومبیلی به جرم ۴ تن با سرعت ۲۰m/s روی سطح افقی در مسیر مستقیم در حرکت است . این اتومبیل در اثر ترمز با ستاب ثابت در مدت ۴s متوقف می شود . نیروی ترمز کننده چند نیوتن است؟  (۸۱  ت )

  √ ۱)۲۰۰۰۰            ۲)۱۰۰۰۰          ۳)۸۰۰۰          ۴)۴۰۰۰

۵-جسمی به جرم ۶ کیلوگرم روی یک سطح افقی قرار دارد. اگر به جسم نیروی افقی ۲۴  نیوتن وارد کنیم ، شتاب حرکت  m/s2   ۳  می شود .

ضریب اصطکاک لغزشی بین سطح و جسم کدام است؟ (۸۱ ر )

 √ ۱)۰/۱             ۲)۰/۲            ۳)۰/۲۵           ۴)۰/۵

۶- فرض کنید برجسمی به جرم ۵/۰ kg دو نیروی f1=3i-4j و f2=-2f1 اثر

می کنند. بزرگی شتاب حرکت آن در SIچقدر است ؟ (۸۲  ر )

   ۱)۱              ۲)۵             √ ۳)۱۰             )۱۵ 

۷-گلوله ای به نخی به طول L  بسته شده و با سرعت اولیه ای که به آن داده شده آزادانه در یک صفحه قائم روی دایره ای به شعاع L  در زمانهای مساوی دور می زند . نیروی مرکز گرای این گلوله :  ( ۸۲  ر )

     ۱)در کل مسیر مقدار ثابتی است.

  √ ۲)در پایین ترین نقطه مسیر بیشینه است.

     ۳)در بالاترین نقطه مسیر بیشینه است.

     ۴)در هر نقطه برابر با کشش نخ در آن نقطه است

۸-جسمی به جرم 2 kg  روی سطح شیبداری که با افق زاویه ۳۰ درجه می سازد آزادانه با سرعت ثابت رو به پایین می لغزد . نیرویی که از طرف سطح بر جسم وارد می شود چند نیوتن است ؟ (۸۳  ت )

    ۱)۱۰                    √  ۲)۱۰Γ۳

    ۳)۲۰                        ۴)۲۰Γ۳

۹-جرم گلوله A دو برابر جرم گلوله B است . و هر دو روی یک مسیر دایره ای با سرعت ثابت می چرخند. شتاب مرکز گرای گلوله A چند برابر شتاب مرکزگرای گلوله B است؟

 (۸۳  ر )

 √ ۱)۱               ۲)۲             ۳)۳               ۴)۴

۱۰-سه نیروی ۸ و ۶ و ۱۲ نیوتن با هم به جسمی به جرم  4kg  اعمال شده و جسم ساکن است. هر گاه نیروی  6N حذف شود جسم با چه شتابی در SI حرکت می کند ؟ (۸۴  ر  )

  ۱)۱             √ ۲)۱/۵              ۳)۲/۵            ۴)۵

۱۱-جسمی به جرم ۸ kg  روی سطح افقی با اعمال نیروی افقی ۶۰ N با سرعت ثابت حرکت می کند. نیرویی که سطح بر جسم وارد می کند چند نیوتن است؟  ( ۸۴  ر )

   ۱)۶۰                ۲)۸۰              √ ۳)۱۰۰                ۴)۱۴۰

۱۲- فنری با ثابت ۵۰ نیوتن بر متر را به وزنه ای به جرم ۵ کیلوگرم بسته ایم و آن را با سرعت ثابت روی یک سطح افقی می کشیم . اگر فنر در حالت افقی بوده و ۱۰ سانتیمتر افزایش طول پیدا کرده باشد . ضریب اصطکاک جنبشی بین جسم و سطح چقدر است ؟ ( ۸۵ ت )

 √ ۱) ۱/.          ۲)۲/.             ۳)۳/.              ۴)۴/.   

۱۳- فنری روی سطح افقی با نیروی کشسانی ۲۰ نیوتن کشیده شده و به حالت تعادل قرار دارد . اگر انرژی کشسانی ذخیره شده در فنر در این حالت ۲ ژول باشد . ضریب ثابت فنر چند N/m است ؟ ( ۸۵ ت )

   ۱) ۵۰            ۲) ۱۰۰          ۳) ۲۰۰              ۴) ۴۰۰

۱۴- به جسمی به جرم ۵/. کیلوگرم نیروی  F=i-j/2 وارد می شود. اگر سرعت جسم در مبدا زمان v=2i+j در SI باشد . سرعت در لحظه t=2 ثانیه چند متر بر ثانیه است ؟ ( ۸۵ ر )

   ۱) ۶                         ۲)Γ۱۷  (رادیکال هفده)            

   ۳)۸                         √ ۴)Γ۳۷



نوع مطلب : مکانیک(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر دهید.() 

تست کنکور برای مبحث بردار با جواب

تاریخ:یکشنبه 27 مرداد 1392-15:16

 

۱-دو بردار   A=6i+2j و B=ai+bj  بر هم عمودند . b/aکدام است ؟ (۷۸  ر )

    √ ۱)۳-             ۲)۳/۱-              ۳)۳/۱               ۴)۳

۲-اگر برآیند دو نیروی   F1=25N و F2=50N بر نیروی کوچکتر عمود باشد . بزرگی برآیند دو نیرو بر حسب نیوتن کدام است ؟ ( ۷۸  ت )

        ۱)۱۰۰Γ۲

        ۲)۵۰Γ۲

        ۳)۵۰Γ۳

      √ ۴)۲۵Γ۳

۳-دو بردار  A=4i+bj  و  B=ai+3j مفروض است . اگر برآیند این دو بردار با محور X  زاویه ۳۷ درجه بسازد ، نسبت    a/b کدام است ؟ ( sin37=0.6 )   در (۷۸ ت )

   ۱)۳/۲                ۲)۲/۳             √۳)۳/۴             ۴)۴/۳

۴-برآیند دو نیروی عمود بر هم برابر ۱۰۰ نیوتن  و اندازه نیروی بزرگتر Γ۳ برابر اندازه نیروی کوچکتر است .زاویه بین نیروی کوچکتر و  برآیند ، چند درجه است ؟ ( ۷۸ آزاد )

    ۱)۳۰              ۲)۱۵          √ ۳)۶۰             ۴)۷۵

۵-اگر  F=8i+6j  باشد . اندازه بردار  3F  برابر کدام است ؟ ( ۷۹  ت )

  √ ۱)۳۰         ۲)۲۴             ۳)۴۲             ۴)۲۷

6-اندازه برآیند دو بردار عمود بر هم ۶ واحد است . اگر زاویه بین برآیند و یکی از بردارها ۳۰ درجه باشد ، طول بردار کوچکتر چند واحد است ؟( ۷۹ ر )

   ۱)۲                        ۲)۳Γ۲

  √۳)۳                       ۴)۳Γ۳

۷-زاویه برآیند سه بردار A=5i  و   B=5/2i-5j  و  C=-5/2i+10j    با محور X چند درجه است ؟ ( ۷۹ ر )

      ۱)۳۷              ۲)۴۵               ۳)۵۳               ۴)۶۰

۸-سه بردار  A=2i-5j و  B=-5i-j و  C=ai+bj  مفروض است .اگر  A+B=C باشد ، a  و b کدام است ؟( ۸۰ ت )

     ۱)۵- و ۴             √ ۲)۳- و ۶-

     ۳)۳ و ۶                 ۴)۵ و ۴-

۹-نیروهای F1=2i+6j  و  F= i-2j در  SI  بر جسمی به جرم ۲ کیلوگرم اثر می کنند . شتاب حاصل از این دو نیرو چند متر بر مجذور ثانیه است ؟ ( ۸۰  ر )

      ۱)۲            √ ۲)۵/۲            ۳)۳              ۴)۵/۳

10 -اگر برآیند دو نیروی ۹۰ نیوتن و ۱۵۰  نیوتن ، عمود بر نیروی ۹۰ نیوتن باشد ،  اندازه آن چند نیوتن است ؟ ( ۸۲ ر )

     ۱)۷۲            √ ۲)۱۲۰           ۳)۵/۱۸۷         ۴)۲۵۰

۱۱-بردار  A=3i+5j  را به دو بردار B  و C تجزیه کرده ایم به طوری که بردار  B با محور  X در جهت مثبت زاویه ۴۵ درجه می سازد و بردار C  بر محور X عمود است . در این صورت بردار C  کدام است ؟  ( ۸۳ ت )

    √  ۱) C=2j

        2) C=3j

        3) C=3i+3j

        4) C=2i+2j

۱۲ - اندازه برآیند سه بردار   A=5i  و   B=-5/2i+5Γ3/2j   و   C=5/2i-5Γ3/2j کدام است ؟ ( ۸۳  ر )

    √ ۱) 5i

       2) 5i-Γ3j

       3) Γ3j 

       4) 3i+5Γ3j

۱۳-در جابجایی از مکان  r1=i+2j به مکان  r2=-3i+6j در SI  سرعت متوسط متحرک  V=-i+j  است . زمان این جابجایی چند ثانیه است ؟  ( ۸۴ ت )

      ۱)۲              ۲)۳             ۳)۴               ۴)۶

۱۴- ذره ای روی خط  y=3x+1 با سرعت ثابت Γ۱۰ (رادیکال ده )در حرکت است . بردار سرعت آن کدام است ؟ ( ۸۵ر )

 √ 1) v=i+3j    

    2) v=2i+5j

    3) v=3i+j

    4) v=5i+2j       




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر دهید.() 

بلوتوث و تاریخچه آن

تاریخ:یکشنبه 27 مرداد 1392-14:53

بلوتوث چیست؟

Bluetooth که بعضی‌ها در فارسی آن را به دندان آبی ترجمه کرده‌اند، استانداردی برای امواج رادیویی است که که برای ارتباطات بی‌سیم کامپیوترهای قابل حمل و نقل (مانند laptopها)، تلفن‌های همراه و وسایل الکترونیکی رایج استفاده می‌شوند. این امواج برای فاصله‌های نزدیک استفاده شده و برای ارتباطات بی‌سیم تکنولوژی ارزانی محسوب می‌شوند. به وسیله این تکنولوژی می‌توانید بین دو وسیله که دارای این تکنولوژی باشند به صورت بی‌سیم پیغام، عکس یا کلاً هر اطلاعات دیگری را رد و بدل کنید. رادیوی Bluetooth در داخل یک میکروچیپ قرار دارد و در باند فرکانسی 4/2 گیگاهرتزی عمل می‌کند. این تکنولوژی از سیستم Frequency Hoping Spread Spectrum استفاده می‌کند، که سیگنال آن 1600 بار در ثانیه تغییر می‌کند که کمک بزرگی برای جلوگیری از تداخل ناخواسته و غیرمجاز است. علاوه بر این به وسیله نرم‌افزار کد شناسایی وسیله طرف مقابل چک می‌شود. بدین ترتیب می‌توان اطمینان حاصل کرد که اطلاعات شما فقط به مقصد مورد نظر می‌رسد. این امواج با دو قدرت وجود دارند. سطح قدرت پایین‌تر که محیط‌های کوچک (مثلاً داخل یک اتاق) و یا در نوع با قدرت بالاتر که رنج متوسط (مثلاً کل یک خانه) را می‌تواند پوشش دهد. این سیستم هم برای ارتباط نقطه به نقطه و هم برای ارتباط یک نقطه با چند نقطه می‌تواند استفاده شود. دارای پهنای باند 720Kbs و 10 متر قدرت انتقال که در صورت تقویت تا 100 متر نیز قابل افزایش می‌باشد. این تکنولوژی که از سیستم گیرندگی و فرستندگی در جهت مناسب استفاده می‌کند، قادر است امواج رادیویی را از میان دیوار و دیگر موانع غیرفلزی عبور دهد. اگر امواج مزاحم دستگاه ثالثی باعث تداخل شود انتقال اطلاعات کند می‌شود ولی متوقف نمی‌شود.
تاریـخچه بـلوتـوث

فکر اولیه بلوتوث در شرکت موبایل اریکسون در سال 1994 شکل گرفت. اریکسون که یک شرکت سوئدی ارتباطات راه دور است در آن زمان در حال ساخت یک ارتباط رادیویی کم‌مصرف و کم‌هزینه بین تلفن‌های همراه و یک گوشی بی‌سیم بود. کار مهندسی در سال 1995 شروع شد و فکر اولیه به فراتر از تلفن‌های همراه و گوشی‌های آنها توسعه یافت تا شامل همه انواع وسایل همراه شود. با هدف ساخت شبکه‌های شخصی کوچک از وسایل مختلف در طول این زمان، اریکسون نام «بلوتوث» (یک پادشاه دانمارکی) گرفت که بین سال‌های 940 و 981 میلادی می‌زیست. شاهِ هارالد در دوره حکومت خود که یک وایکینگ بود، به طور صلح آمیز، دانمارک، سوئد جنوبی و نروژ شمالی را متحد کرد. این کار به او شهرت یک پادشاه ماهر در ارتباط و مذاکره را در تاریخ داد. برای اریکسون، اسم بلوتوث برای فناوری داده شده که امیدوار بود بتواند به طور صلح‌آمیز وسایل مختلف را متحد کند، مناسب بود. اریکسون می‌دانست که اگر فقط یک شرکت این استانداردها را حمایت کند، هرگز موفق نخواهد شد، به همین دلیل در سال 1998، اریکسون که در آن سال به سونی اریکسون تبدیل شده بود یک موافقت‌نامه با IBM، اینتل، نوکیا و توشیبا امضا کرد و گروه Bluetooth SIG را به وجود آورند. تشکیلات سازمان Bluetooth SIG یا Special Interest Group که هدفش نظارت بر پیشرفت بلوتوث و عمومی ساختن آن بود، بعدها گسترده‌تر شد و شرکت‌هایی نظیر 3com، Lucent، مایکروسافت، موتورولا و بیش از 2000 کمپانی دیگر به این سازمان پیوستند. در حال حاضر قبل از اینکه یک کارخانه بتواند محصولی که از تکنولوژی بی‌سیم Bluetooth استفاده می‌کند را وارد بازار کند، باید جواز آن را از دو جهت دریافت کند. ابتدا محصول مورد نظر استانداردهایی لازم دارد که بتواند با دستگاه‌های دیگر که دارای تکنولوژی بی‌سیم Bluetooth هستند، ارتباط برقرار کند.

دیگر اینکه باید مجوزهای قانونی لازم برای این سیستم چه در کشور سازنده و چه در کشوری که محصول به فروش می‌رود را دریافت کند که هماهنگ کننده بخش بین‌الملل این مجوزها بر عهده Bluetooth SIG است.
بلوتوث چگونه کار میکند

فناوری بلوتوث با حذف دخالت کاربر در سیستم و همچنین احتیاج به انرژی بسیار کم برای برقراری ارتباط با وسایل دیگر که موجب صرفه‌جویی زیادی در مصرف باطری می‌شود، تکنولوژی شبکه‌های کوچک را وارد مرحله جدیدی کرد. بلوتوث در واقع یک استاندارد شبکه است که دارای 2 سطح است: سطح اول که به عنوان سطح فیزیکی شناخته می‌شود و بیانگر این است که بلوتوث یک فرکانس رادیویی استاندارد است و سطح دوم که به عنوان سطح پروتکل شناخته می‌شود و دربرگیرنده قوانین و دستوراتی همچون مکان و زمان ارسال اطلاعات، تعداد بیت‌های ارسالی در آن واحد و همچنین شمار وسایلی که بطور همزمان می‌توانند در عملیات ارسال و دریافت اطلاعات شرکت داشته باشند می‌باشد. بعضی از وسایلی که شما هم اکنون نیز از آن استفاده می‌کنید مانند دستگاه کنترل درب پارکینگ یا جدیدترین نسل تلفن‌های بی‌سیم از فرکانس‌های باند ISM استفاده می‌کنند. اطمینان حاصل کردن از اینکه امواج بلوتوث با امواج دستگاه‌های نامبرده شده تداخل پیدا نکنند یکی از سخت‌ترین مراحل طراحی این فناوری است. یکی از راه‌هایی که تجهیزات بلوتوث از آن برای جلوگیری از تداخل امواجشان با سایر تجهیزات بهره می‌جویند، ارسال سیگنال‌های بسیار ضعیفی در حدود یک میلی‌وات است.

برای مقایسه فقط کافی است بدانید تلفن‌های همراه می‌توانند یک سیگنال در حدود 3 واتی را مخابره کنند. استفاده از امواج کم قدرت شعاع برد سیگنال‌های بلوتوث را به حدود 10 متر محدود می‌کند و همچنین با استفاده از این سیگنال‌های ضعیف امکان ایجاد تداخل بین امواج بلوتوث با امواج تلفن همراه، کامپیوتر و یا دستگاه تلویزیون به کلی منتفی می‌شود. اما با همین امواج ضعیف هم لازم نیست که دو دستگاه فرستنده و گیرنده امواج در دید مستقیم یکدیگر باشند. امواج بلوتوث براحتی از دیوارهای خانه شما عبور می‌کنند و این یک امکان خوب برای کنترل چند دستگاه در اتاق‌های مختلف است. بلوتوث می‌تواند همزمان با 8 دستگاه ارتباط داشته باشد به شرطی که این دستگاه‌ها در شعاع ده متری باشند. شاید شما تصور کنید که ممکن است بین این دستگاه‌ها تداخل بوجود بیاید اما این غیرممکن است. بلوتوث از یک فناوری بنام «جهش فرکانس در طیف گسترده» بهره می‌جوید که احتمال استفاده از یک فرکانس برابر توسط دو دستگاه بطور همزمان را تقریبا به صفر می‌رساند. بر پایه این تکنولوژی هر وسیله از 79 فرکانس منحصر به فرد که به صورت اتفاقی از میان یک سری فرکانس‌های از پیش تعیین شده انتخاب شده است استفاده می‌کند که به طور منظم از یکی از آنها به دیگری تغییر فرکانس می‌دهد.

در مورد بلوتوث این عمل تغییر فرکانس توسط دستگاه فرستنده حدود 1600 بار در ثانیه اتفاق می‌افتد و این بدان معنی است که تعداد دستگاه‌های بیشتری در آن واحد می‌توانند از یک بخش محدود از باند فرکانس رادیویی استفاده کنند. هنگامی که دو دستگاه فرستنده بلوتوث از تکنولوژی جهش فرکانس در طیف گسترده بهره می‌گیرند این غیرممکن است که دو دستگاه به طور همزمان از یک فرکانس برابر استفاده کنند. بر پایه همین تکنولوژی از اختلال بین امواج بلوتوث با دستگاه‌هایی مانند کنترل درب پارکینگ یا تلفن‌های بی‌سیم هم جلوگیری می‌شود.

حتی اگر در موارد استثنایی اختلالی هم بین امواج بوجود بیاید مدت آن کسر کوچکی از ثانیه خواهد بود که آن هم قابل اصلاح است. هنگامی که دو یا چند وسیله مجهز به بلوتوث در محدوده برد یکدیگر قرار می‌گیرند یک گفت‌وگوی الکترونیکی بین آنها صورت می‌گیرد که مشخص می‌کند آنها چه اطلاعاتی برای به اشتراک گذاشتن دارند یا اینکه کدامیک از آنها باید توسط دیگری کنترل شود. برای این کار لازم نیست که کاربر دکمه‌ای را فشار دهد یا دستوری را صادر کند بلکه این گفت‌وگوی الکترونیکی بطور خودکار انجام می‌شود. به محض اینکه این گفت‌وگو صورت گرفت دستگاه‌های بلوتوث موجود در این گفت‌وگو یک شبکه را تشکیل می‌دهند . یک شبکه کوچک (PAN) که به آن piconet هم می‌گویند. شبکه‌ای که یک محیط کوچک مانند یک اتاق را تحت پوشش خود قرار می‌دهد یا حتی ممکن است محیطی که تحت پوشش خود قرار می‌دهد بیشتر از فاصله بین دستگاه پایه تلفن بی‌سیم با گوشی و هدست خود نباشد. وقتی که یک شبکه piconet برقرار می‌شود دستگاه‌های حاضر در این شبکه همانطور که قبلا توضیح دادیم شروع به استفاده از سیستم جهش فرکانس می‌کنند و مرتبا فرکانس سیگنال‌های خود را به طور اتفاقی در یک طیف مشخص تغییر می‌دهند تا با این کار هم در دسترس یکدیگر باشند و هم اینکه از تداخل piconet آنها با piconet دیگری که ممکن است در همان اتاق برقرار باشد جلوگیری شود.
مزایای بلوتوث

مهم‌ترین امتیارات بلوتوث بدون سیم بودن، کم هزینه و ارزان بودن و اتوماتیک بودن آن است. البته راه‌های دیگری مانند ارتباط از طریق اشعه مادون قرمز (اینفرارد) هم برای ارتباط بدون سیم وجود دارد، اما دو محدودیت در استفاده از آن وجود دارد. اول اینکه: اشعه اینفرارد فقط در مسیر مستقیم منتشر می‌شود و حتما باید دستگاه را مستقیماً به سمت وسیله مورد نظرتان بگیرید تا آن وسیله بتواند دستور مورد نظر شما را دریافت و اجرا کند. محدودیت دیگری که وجود دارد این است که تکنولوژی اینفرارد یک تکنولوژی یک به یک است. یعنی اینکه در آن واحد فقط بین دو وسیله می‌تواند ارتباط برقرار کند. مثلا شما می‌توانید توسط آن اطلاعاتی را از لپ‌تاپتان به تلفن همراه دوستتان منتقل کنید اما نمی‌توانید همزمان آن اطلاعات را به PDA دوست دیگرتان هم منتقل کنید. فناوری بلوتوث ابداع گردید تا محدودیت‌های اینفرارد را پوشش دهد. حداکثر سرعت انتقال اطلاعات در دستگاه‌های بلوتوثی که با استاندارد قدیمی‌تر بلوتوث 0/1 کار می‌کنند 1 مگابایت در ثانیه است اما در استاندارد بلوتوث 0/2 اطلاعات می‌توانند با سرعت 3 مگابایت در ثانیه منتقل شوند. دستگاه‌های بلوتوثی که از استاندارد جدید استفاده می‌کنند با دستگاه‌های دارای استاندارد قدیمی‌تر هم سازگارند. شبکه بلوتوث اطلاعات را توسط امواج رادیویی با قدرت کم انتقال می‌دهد که فرکانس این امواج برابر با 45/2 GHz است (دقیقا بین402/2 GHz تا 480/2 GHz) که این باند فرکانس طبق یک توافقنامه بین‌المللی برای استفاده توسط لوازم علمی، پزشکی و صنعتی کنار گذاشته شده است (ISM).
امنیت در بلوتوث

بلوتوث می‌تواند در 3 مدل امنیتی کار کند: مدل 1 که بدون امنیت است، مدل 2 که در مرحله سرویس‌دهی و بعد از اینکه کانال ارتباطی پیدا شد، امنیت را برقرار می‌کند و مدل 3 که در مرحله لینک و قبل از اینکه کانال ارتباطی پیدا شود، امنیت را ایجاد می‌کند. هر وسیله مبتنی بر بلوتوث یک آدرس 48 بیتی منحصر به فرد دارد. رویه تأید، استفاده از کلیدهای متقارن و رمزنگاری با کلیدی 128 بیتی انجام می‌شود. البته در دستگاه‌های مختلف این طول کلید رمزنگاری مختلف است و بستگی به مقداری دارد که در کارخانه تعریف می‌شود. این کلید 128 بیتی که به صورت کاتوره‌ای انتخاب می‌شود، وظیفه انجام مذاکرات امنیتی بین دستگاه‌ها را به عهده دارد. وقتی دو سیستم مبتنی بر بلوتوث یک کانال ارتباطی بین همدیگر برقرار می‌کنند، هر دو یک کلید آغازین را ایجاد می‌کنند. برای این کار یک کلید عبور یا شماره شناسایی شخصی وارد ارتباط می‌شود و کلید آغازین ساخته می‌شود و کلید پیوندی بر اساس کلید آغازین محاسبه می‌شود. از این به بعد کلید پیوندی برای شناسایی طرف ارتباط استفاده می‌شود. اولین چالش امنیتی کلید عبور است که به اختصار PIN نامیده می‌شود.

مثل هر کلید دیگری، کلیدهای طولانی از کلیدهای کوتاه امن‌تر هستند. اگر هکری بتواند کلید عبور را کشف کند، می‌تواند کلیدهای آغازین ممکن را محاسبه کند و بعد از آن کلید پیوندی را بدست آورد. کلید عبوری طولانی می‌تواند محاسبات را برای یافتن کلیدهای بعدی بسیار سخت کند. کلید آغازین جایگزین لینک‌های رمزنگاری نشده می‌شود که این یک نقطه ضعف اساسی به حساب می‌آید و بهتر است که در پردازش هر دو دستگاه بلوتوث، این قسمت در محل امن‌تری قرار بگیرد چرا که یک هکر می‌تواند داده‌های انتقالی را که به یک دستگاه بلوتوث فرستاده می‌شود ضبط کند و از آن برای خلق PIN استفاده کند.

همچنین استفاده از یک کلید عبوری ثابت در تمام مواقع می‌تواند امنیت یک ارتباط بلوتوث را کاملاً به خطر بیاندازد. کلیدهای لینک می‌تواند ترکیبی از کلیدها یا کلیدهای واحد باشد. بهترین حالت امنیتی این است که از کلیدهای ترکیبی شامل کلیدهای واحد استفاده شود. وقتی شما از یک کلید واحد استفاده می‌کنید، باید برای همه تعاملات امنیتی از همان کلید استفاده کنید و این کلید باید برای تمامی دستگاه‌های مجاز به اشتراک گذاشته شود. این یعنی هر دستگاه مجاز می‌تواند به ترافیک شبکه دسترسی داشته باشد


جمع ‌بندی

بررسی یک تکنولوژی مخابراتی و موفقیت یا عدم موفقیت آن وابسته به موارد بسیاری است که مسلماً موفقیت تجاری در این بین اهمیت خاصی دارد. طبعاً نسخه‌های اولیه هر استانداردی با مشکلات فنی مواجه می‌شود که بسیاری از آنها به مرور زمان و در نسخه‌های بعدی حل می‌شوند. اما اهمیت کار در زمان ارائه نمونه‌های تجاری از آن تکنولوژی است. به این معنی که هر استانداردی نهایتاً قابل پیاده‌سازی است. اما می‌بایست در زمان مناسب و با کمترین هزینه انجام گردد و در غیر این صورت امکان فروش محصولات با وجود رقیبان دیگر غیرممکن است که این امر حتی می‌تواند باعث ورشکستگی شرکت‌های پشتیبان گردد.

در مورد Bluetooth پیش‌بینی‌های اولیه حاکی از آن بود که محصولات این استاندارد از سال 2000 وارد بازار شده و قیمت تراشه آن در این سال حدود 20 دلار و تا سال 2002 حدود 5 دلار و در سال 2005 کمتر از 1 دلار باشد که این پیش‌بینی‌ها به دلایل بسیاری با شکست مواجه شد. هرچند در حال حاضر نمونه‌های تجاری headsetها و پرت‌های USB رادیویی که از این تکنولوژی استفاده می‌نمایند در بازار به وفور وجود دارد.

اما با توجه به حجم سرمایه‌گذاری و تبلیغات انجام شده، این تکنولوژی هنوز نتوانسته است جایگاه پیش‌بینی شده را برای خود فراهم نماید. شاید با تغییراتی که در آن داده شده است (که در قالب نسخه‌های IEEE ارائه شده‌اند) بتوان امید داشت که در آینده مشکلی تحت عنوان لینک رادیویی برد کوتاه مطمئن و ارزان قیمت وجود نداشته باشد.



داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر دهید.() 

تست کنکور برای مبحث کار و انرژی با جواب

تاریخ:یکشنبه 27 مرداد 1392-14:41

۱-نسبت انرژی جنبشی هر ذره به اندازه حرکت آن برابر است با: (۷۸  ر )

 √۱)نصف سرعت                     ۲)جابجایی

   ۳)شتاب                             ۴)دو برابر جرم

۲-نسبت انرژی جنبشی جسمی به جرم m که با سرعت v در حرکت است به انرژی جنبشی جسم دیگری به جرم 2m که سرعتش نصف vمی باشد  چقدر است؟  (۷۹  ت  )

  ۱)۱/۴             ۲)۱/۲             ۳)۱             √ ۴)۲

۳-جسمی با سرعت ۱۰m/s در جهت مثبت محور x حرکت می کندو انرژی جنبشی آن ۱۰۰j است. پس از مدتی سرعت جسم تغییر کرده و در جهت منفی محور x به ۲۰m/s می رسد. کار برآیند نیروهای وارد بر جسم در این مدت چند ژول است ؟ (۸۰  ت  )

  ۱)۵۰۰-              ۲)۳۰۰-               √۳)۳۰۰                ۴)۵۰۰

۴-جسمی به جرم 2kg را با سرعت ۱۰m/s در راستای قائم رو به بالا پرتاب می کنیم. انرژی مکانیکی جسم در نصف ارتفاع اوج  چند ژول است؟

(۸۱ ت )               

   ۱)۵۰                       ۲)۵۰Γ۲

 √۳)۱۰۰                     ۴)۲۵Γ۳

 ۵-اتومبیلی به جرم ۹۰۰kgدر یک جاده افقی روی خط راست از حال سکون شروع به حرکت می کند و پس از ۱۰s سرعت آن به ۷۲ km/h می رسد. توان متوسط اتومبیل چند کیلو وات است؟ (اصطکاک ناچیز) (۸۱ ر )

   ۱)۹             √ ۲)۱۸              ۳)۳۰              ۴)۳۶

۶-جرم جسمی ۲kg و سرعت آن در یک مسیر مستقیم v1 است. اگر سرعت آن به اندازه ۸m/s افزایش یابد. انرژی جنبشی آن ۴ برابر می شود. تکانه آن قبل از افزایش سرعت چند kgm/s  بوده است ؟ (۸۳  ر  )

   ۱)۸              √ ۲)۱۶               ۳)۲۴            ۴)۳۲

۷-نیروی ثابت  ۲۴ نیوتنی در راستای قائم بر جسمی به جرم  ۲kg وارد می شود. اندازه کار این نیرو در ثانیه های متوالی یک بازه زمانی معین ....

 (۸۳  ر  )

  ۱)افزایش می یابد           ۲)ابتدا کاهش سپس افزایش می یابد

  ۳)کاهش می یابد        √ ۴)بسته به شرایط هر کدام ممکن است

۸-انرژی جنبشی گلوله ای ۴j و سرعت آن ۴m/s است. سرعت آن را به چند متر بر ثانیه برسانیم تا انرژی جنبشی آن ۵j شود ؟ ( ۸۴ ت )

   ۱)۵                        ۲)۵Γ۲

   ۳)۸                     √ ۴)۲Γ۵

۹- فنری روی سطح افقی با نیروی کشسانی ۲۰ نیوتن کشیده شده و به حالت تعادل قرار دارد . اگر انرژی کشسانی ذخیره شده در فنر در این حالت ۲ ژول باشد . ضریب ثابت فنر چند N/m است ؟ ( ۸۵ ت )

   ۱) ۵۰            ۲) ۱۰۰          ۳) ۲۰۰              ۴) ۴۰۰

۱۰- جسمی به جرم ۲کیلوگرم را مماس بر یک سطح شیبدار به زاویه ۳۰ درجه وبا سرعت ۵ متر بر ثانیه به طرف پایین پرتاب می کنیم . اگر سرعت جسم پس از ۱۲ متر جابجایی روی سطح به ۸ متر بر ثانیه برسد . کار نیروی اصطکاک چند ژول است ؟ ( ۸۵ ر )

۱) ۴۲-            ۲)۴۵-          √ ۳)۸۱-             ۴)۶۳-




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر دهید.() 

تست کنکور برای مبحث آینه ها با جواب

تاریخ:یکشنبه 27 مرداد 1392-12:37

- یک آینه کروی به فاصله کانونی  ۴ cm ازیک جسم حقیقی تصویری مجازی داده است که طول آن چهار برابر جسم است. نوع آینه و فاصله تصویر از آینه چند سانتی متر است؟

 (۷۸  ت )

  √۱)کاو  ۱۲         ۲)کوژ  ۱۲          ۳)کاو  ۶            ۴)کوژ  ۶

۲-در یک آینه کاو بزرگنمایی ۴/۱ است. اگر جسم را به اندازه ۱۲cm  به آینه نزدیک کنیم بزرگنمایی ۲/۱ می شود . فاصله کانونی آینه چند سانتی متر است؟  (۷۸  ت )

  ۱)۳             √۲) ۶             ۳)۸           ۴)۲۴

۳-جسمی مقابل یک آینه کاو واقع است و تصویری مجازی از آن در آینه دیده می شود که بزرگی آن ۳ برابر جسم است . اگر فاصله جسم از تصویر ۴۰cm باشد فاصله کانونی آینه چند سانتی متر است ؟( ۷۸  ر )

  ۱)۷/۵         ۲)۱۰              √۳)۱۵           ۴)۳۰

۴-طول تصویر حقیقی تشکیل شده در یک آینه کاو ربع طول شی است. اگر شی به اندازه ۶cm به آینه نزدیک شود طول تصویر حقیقی برابر طول شی می شود . فاصله کانونی آینه سانتی متر است؟ (  ۷۹  ت )

  ۱)۱/۴             ۲)۱/۲             √۳)۲              ۴)۴

۵-سطح سایه و نیمسایه ای که در موقع خورشیدگرفتگی روی زمین تشکیل می شود وقتی ماه به زمین نزدیک است نسبت به زمانی که ماه از زمین دور است به ترتیب ....و.....است.

 (۷۹  ر)

 ۱(کوچکتر .کوچکتر                        ۲)کوچکتر . بزرگتر

√ ۲)بزرگتر . کوچکتر                        ۴)بزرگتر . بزرگتر

۶-طول تصویر یک جسم در آینه محدب برابر ۵/۱ طول جسم است. اگر جسم را ۱۰cm به آینه نزدیک کنیم طول تصویر برابر ۳/۱ طول جسم می شود.  اندازه فاصله کانونی آینه چند سانتی متر است ؟ (۷۹  ر  )

 ۱)۱۰             ۲)۸               √۳)۵              ۴)۴

۷-یک آینه کروی از یک جسم حقیقی که در فاصله ۳۰cm از آن قرار دارد تصویری مجازی می دهد که طولش ۳/۲ طول جسم است. نوع آینه و شعاع آن چند سانتی متر است؟ (۸۰ ت )

۱)کاو ۶۰            ۲)کاو ۱۲۰         ۳)کوژ ۶۰        √ ۴)کوژ ۱۲۰

۸-جسم کوچکی در فاصله ۲۰cm از یک آینه مقعری به شعاع ۳۰cm قرار دارد . نوع تصویر چیست؟ و فاصله آن از آینه چند سانتی متر است؟

  ( ۸۰  ت  )

۱)حقیقی  ۴۰      √۲)حقیقی ۶۰      ۳)مجازی ۴۰       ۴)مجازی ۶۰

۹-یک شی با سرعت ثابت روی محور اصلی یک آینه محدب از آن دور می شود . تصویر آن چگونه حرکت می کند؟ ( ۸۱  ت  )

    ۱)با سرعت ثابت از آینه دور می شود

    ۲)با سرعت ثابت به آینه نزدیک می شود

  √۳)با سرعت کند شونده از آینه دور می شود

    ۴)با سرعت کند شونده به آینه نزدیک می شود

۱۰-تصویر یک جسم در یک آینه مقعر به فاصله کانونی ۶۰cm حقیقی و بزرگنمایی آن  ۲  است . فاصله جسم از آینه چند سانتی متر است ؟

  ( ۸۱ ت )

۱)۳۰            ۲)۶۰              ۳)۸۰           √ ۴)۹۰

۱۱-یک شی کوچک روی محور اصلی یک آینه مقعر قرار دارد  و فاصله اش تا آینه دو برابر فاصله کانونی است. نوع تصویر و بزرگنمایی آینه کدامند؟

 (۸۱  ر )

√۱)حقیقی ۱         ۲)حقیقی ۳/۱        ۳)مجازی ۱۰      ۴)مجازی ۳/۱

۱۲-فاصله یک شی از آینه تخت را دو برابر می کنیم. فاصله بین شی و تصویرش چند برابر می شود؟ (  ۸۰  ر )

   √۱)۲             ۲)۳              ۳)۴               ۴)۸

۱۳-جسمی را از سطح یک آینه تا فاصله های دور جابجا می کنیم.بیشترین فاصله تصویر آن از آینه ۳۰cm می شود. نوع آینه و فاصله کانونی آن بر حسب سانتی متر کدام است؟

 ( ۸۰  ر )

 √۱)کوژ  ۳۰            ۲)کوژ  ۱۵         ۳)کاو   ۳۰          ۴)کاو  ۱۵

۱۴-اگر فاصله بین شی و آینه تخت نصف شود ، فاصله بین تصویر تا آینه و طول تصویر هر کدام چند برابر می شوند؟(۸۲  ر)

  √۱)۱/۲ . ۱        ۲)۱/۲  . ۱/۲         ۳)۱/۴  . ۱       ۴)۱/۴ . ۱/۲

۱۵-طول تصویر حقیقی جسمی در آینه مقعر دو برابر  طول جسم است . اگر فاصله بین جسم و آینه را ۴cmبیشتر کنیم ، طول تصویر با طول جسم برابر می شود . فاصله کانونی آینه چند سانتی متر است؟ (۸۲  ر )

 √۱)۸            ۲)۱۰             ۳)۱۲              ۴)۴۰

۱۶-فاصله جسم از تصویرش در یک آینه محدب محدب ۱۶cm و طول جسم ۳ برابر طول تصویر آن است . فاصله کانونی آینه چند سانتی متر است؟ 

(  ۸۳  ت )

  √۱)۶              ۲)۱۲              ۳)۱۸             ۴)۲۴

۱۷-فاصله کانونی آینه مقعری ۱۲ cm است. اگر شی را در فاصله ۸ cm از آن قرار دهیم . تصویر... و در فاصله ...سانتی متری از آینه تشکیل می شود. 

( ۸۳  ت )

     ۱)حقیقی   ۲۴                       √ ۲)مجازی  ۲۴

     ۳)حقیقی   ۳۶                          ۴)مجازی  ۳۶

۱۸-در یک آینه تخت زاویه ای که بین پرتو تابش و پرتو باز تابش ایجاد می شود ،۴ برابر زاویه ای است که پرتو تابش با آینه می سازد. در این حالت زاویه تابش چند درجه است؟ 

 (۸۳  ر )

 ۱)۳۰                ۲)۴۵            √ ۳)۶۰              ۴)۷۲

۱۹-جسمی به طول l1 در فاصله d1 از یک آینه محدب قرار دارد. تصویر آن  به طولl2 در فاصله d2 از آینه تشکیل شده است.در این مورد از نظر اندازه کدام رابطه درست است؟

 (۸۳  ر )

 √  ۱)l2>l1           d2>d1

      2)l1>l2           d1>d2        

     3)l2>l1           d1>d2

      4)بسته به اندازه d1 همه حالات درست است

۲۰-می خواهیم تصویر یک جسم در یک آینه کاو کوچکتر از خود جسم شود . برای این منظور کدام رابطه باید بین p و f بر فرار باشد ؟ (۸۳  ر )

√   1)  p>2f

     2)   p>f

     3)  2f>p

     4)   2f>p>f

۲۱-آینه مقعری از یک جسم کوچک ،تصویری حقیقی با بزرگنمایی ۳ تشکیل داده است. جسم را ۵cm از آینه دور می کنیم بزرگنمایی نسبت به حالت اول نصف می شود .فاصله کانونی این آینه چند cm است؟ (۸۴  ت )

   ۱)۱۰             ۲)۱۵             ۳)۲۰              √ ۴)۲۵

۲۲-قطر یک چشمه نور گسترده با قطر جسم کدری که در مقابلش قرار دارد یکسان است. اگر جسم کدر را به چشمه نور نزدیک کنیم ابعاد سایه و نیمسایه به ترتیب چه تغییری می کنند؟ 

   (۸۴  ر  )

    ۱)کاهش . کاهش                        ۲)افزایش  . ثابت

    ۳)افزایش  . افزایش                    √۴)ثابت  . افزایش

۲۳-در یک آینه مقعر به فاصله کانونی f فاصله جسم تا کانون برابر a و فاصله تصویر حقیقی اش تا کانون ’a است. در این صورت کدام رابطه درست است؟ ( ۸۴  ر )

 √  1)  a’a=f

     2)   a’a=Γf

     3)   a+’a=2f

     4)  ’a-a=f     

۲۴-هنگامی که جسمی به اندازه ۱۰ cm به یک آینه محدب نزدیک می شود بزرگنمایی تصویر آن از ۵/۱ به ۳/۱ تغییر می کند . شعاع آینه چند سانتی متر است؟ ( ۸۴  ر)

 ۱)۵            √  ۲)۱۰              ۳)۲۰             ۴)۴۰

۲۵- آینه تختی به دیوار نصب شده و شخص ٬ یک متر از طول بدن خود را در آن می بیند . اگر این تصویر کل طول آینه را پوشانده باشد . طول آینه چند متر است ؟ ( ۸۵ ت )

   ۱)۱           ۲)۲         √ ۳)۲/۱           ۴)۴/۱

۲۶- اگر شمع روشنی را روی مجور اصلی یک آینه محدب از آینه تا فواصل دور جابجا کنیم تصویر ... شمع از ... جابجا می شود . ( ۸۵ ر )

  √۱) مجازی ٬ آینه تا کانون          ۲) حقیقی ٬ آینه تا کانون

  ۳) مجازی ،بی نهایت تا کانون     ۴) حقیقی ٬ بینهایت تا کانون

۲۷- اگر فاصله جسم تا آینه مقعر ۳ برابر فاصله کانونی آینه باشد . بزرگنمایی آینه در این حالت چقدر است ؟ ( ۸۵ ر )

   ۱)۲        √ ۲)۲/۱           ۳)۳/۲           ۴)۲/۳




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر دهید.() 

آموزش شیمی در قرن بیستم

تاریخ:یکشنبه 27 مرداد 1392-10:05

با گسترش سریع فناوری در قرن بیستم و پیشرفت همه جانبه علوم و فنون، نیاز به آموزش و یادگیری علوم تجربی بیش از گذشته احساس می‌شد، و به همین جهت، بسیاری از مدارس و دانشگاهها در سطح جهان ساعاتی از برنامه‌های هفتگی خود را به آموزش موضوعهای علمی نظیر شیمی، فیزیك و زیست‌شناسی اختصاص دادند. برنامه‌ریزی و آموزش شاخه‌های مختلف علوم تجربی به طور جدی از سالهای 1930 به بعد آغاز شد. پیدایش و توسعه علم «برنامه‌ریزی درسی» در اواخر دهه دوم قرن بیستم تغییراتی بنیادی را در برنامه‌های درسی علوم به وجود آورد.

در سالهای قبل و بعد از جنگ جهانی اول (یعنی سالهای 1915 الی 1925) متخصصان علوم تربیتی نسبت به روشهای آزمایشگاهی و سایر راهبردهای آموزشی فعالیت- محور نوعی بدبینی و خصومت داشتند. این امر به مقدار زیادی بر روند برنامه‌ریزی و آموزش شیمی در مدارس تأثیر گذاشت. علیرغم اینکه کارهای آزمایشگاهی و عملی در ابتدای قرن بیستم در بسیاری از مدارس اروپا و آمریکا معمول گردید؛ ولی به طور جدی دنبال نشد. روشهای مبتنی بر حفظ کردن مطالب در برنامه‌های درسی شیمی تا سالهای 1920 همچنان معمول بود. در این دوران، آموختن مطالب گوناگون، به ویژه ریاضیات، فیزیك و شیمی، وسیله‌ای برای تقویت و تمرین قوای فکری و رشد هوشی دانش‌آموزان محسوب می‌شد. در آموزش شیمی بر تدریس به شیوه سخنرانی و ارایه‌ی كلامی مطالب بسیار تأکید می‌شد و تجارب نمایشی و کارهای آزمایشگاهی برای تأیید مطالب آموخته شده مورد استفاده قرار می‌گرفت. هسته مرکزی برنامه‌ریزان درسی را شیمیدان‌هایی تشکیل می‌دادند که به پژوهش یا تدریس در دانشگاه اشتغال داشتند و بخشهایی از شیمی را که مهم و اساسی به نظر می‌رسید، انتخاب می‌کردند و در محتوای کتابهای درسی می‌گنجاندند.

در سالهای بعد از جنگ جهانی اول (1920 الی 1940)، كشف مخازن نفتی در اقصی نقاط جهان، تولید انواع اتومبیل، هواپیما و صنایع وابسته به نفت، تامین انرژی از سوخت‌های فسیلی، و نیز پیشرفتهای انجام گرفته در صنایع شیمیایی و فناوری‌های وابسته به آنها، نیاز به تجدید نظر در روند برنامه‌ریزی درسی و آموزش شیمی را بیش از پیش مطرح ساخت، به طوری که در این سالها برنامه‌های درسی شیمی در مقایسه با سایر برنامه‌های درسی از اهمیت و اولویت بیشتری برخوردار شد. آماده کردن دانش‌آموزان برای انجام فعالیت‌های عملی و حل مسائل روزانه زندگی از اولویت‌های برنامه درسی شیمی در سال‌های قبل از جنگ جهانی دوم محسوب می‌شود.

وقوع جنگ جهانی دوم سبب شد تا افت شدیدی در برنامه‌ریزی درسی  و آموزش شیمی در سالهای 1940 تا 1950 دیده شود. در زمانی كه اروپا و سایر كشورهای درگیر در جنگ جهانی دوم دوران سازندگی را سپری می‌كردند، ایالات متحده آمریكا موفق شد تا با جذب معلمان، مدرسان، دانشمندان و استادان برتر دانشگاههای مختلف جهان به صورت مهاجر، برنامه‌های آموزشی جدیدی را بر پایه یافته‌های علمی و تجربه كشورهای مختلف پایه‌ریزی نماید. هدف غالب این برنامه‌ها تربیت دانشمندان آینده و آماده كردن دانش‌آموزان برای ورود به دانشگاه بود. روی این اصل در آموزش شیمی، تجارب نمایشی و فعالیت‌های آزمایشگاهی نسبت به گذشته بیشتر شد و تلاش گردید تا محتوای درسی از قالب نظری و توصیفی خارج شده و به سمت کشف مفاهیم از طریق دانش‌آموزان سوق داده شود.

استفاده از روش حل مسئله در آموزش شیمی و انجام فعالیت‌های عملی و آزمایشگاهی سبب بروز تحولاتی تازه در برنامه‌های درسی شیمی شد. به علاوه، در این دوره تا حدودی به تمایلات، علایق و نظرات دانش‌آموزان در طرح ریزی برنامه درسی اهمیت داده ‌شد. روش برنامه‌ریزی درسی نیز از حالت متمرکز خارج شد و به مدرسه و معلمان آن سپرده شد. در این برنامه‌ها توجه به نیازهای دانش‌آموزان بر اساس یافته‌های روانشناسی اهمیت بیشتری پیدا کرد و تلاش گردید تا برنامه درسی شیمی با توجه به سن عقلی و تفاوتهای فردی دانش‌آموزان طراحی و تولید شود. به این منظور، محتوای انتخابی برنامه ابتدا به صورت آزمایشی بر روی گروههای نمونه تدریس ‌شد تا پس از رفع نقایص و تطبیق آن با سن هوشی و توانایی یادگیری دانش‌آموزان در برنامه گنجانده شود.

به طور کلی، جهت بهبود و اصلاح برنامه‌های علوم در این دوره اقدامات زیر صورت گرفت:

1.       نوسازی و بازسازی محتوای شیمی بر اساس ایده ها و اصول جدید

2.       تأکید بر یادگیری فعال شیمی به جای حفظ کردن و پس دادن مطالب با تکیه بر فرآیند پژوهش و اکتشاف

3.       توجه عمده به توسعه نگرشهای مطلوب در دانش‌آموزان

4.       استفاده از ابزارها و وسایل ساخته شده در آموزش شیمی

5.       سازمان دهی فعالیتهای گروهی و یادگیری مشارکتی

رشد تدریجی شاخه‌های مختلف علوم تربیتی و ارایه نظریه‌های جدید یادگیری و آموزش، سبب شد تا توجه زیاد به امر یادگیری و تربیت نیروی انسانی ماهر در اولویت برنامه های دولتمردان و سیاستگذاران آموزشی قرار گیرد.

 

آموزش شیمی در دوران اسپوتنیك

در سال 1957 روسها توانستند تا «اسپوتنیک»، نخستین قمر مصنوعی جهان را به فضا پرتاب کرده و با موفقیت در مدار زمین قرار دهند. در اوج جنگ سرد و رقابت‌های دو بلوک شرق و غرب، این موفقیت روسها شوک بزرگی بر جهان غرب وارد كرد. نگرانی از پیشی گرفتن روسها در علم و فناوری، انگیزه‌ی بزرگی برای دگرگون کردن و توسعه‌ی تمامی ابعاد فرهنگی، صنعتی، نظامی در جهان غرب، و به ویژه در آمریکا فراهم آورد. یکی از این ابعاد تحول، ایجاد نوعی انقلاب آموزشی و نوآور کردن رویکردهای برنامه‌‌ریزی درسی و شیوه‌های یادگیری بود.

 واقعه اسپوتنیك در برنامه‌ریزی و آموزش علوم تجربی تحولی اساسی محسوب می‌شود. به دنبال این حادثه دولت آمریکا همایش «وودز هول» را تشکیل داد تا در برنامه‌های آموزش علوم تجربی تغییرات اساسی ایجاد کند. نتیجه این همایش كه در كتابی تحت عنوان «فرآیند آموزش و پرورش» توسط «برونر» منتشر شد، ویژگیهای عمده برنامه‌های جدید آموزش علوم تجربی را مطرح کرد که سرمنشأ تغییرات بنیادی برنامه‌های درسی شاخه‌های مختلف علوم تجربی در دهه‌های 1950 تا 1980 محسوب می‌شود. برونر تغییر برنامه‌های درسی علوم تجربی را با توجه به چهار ویژگی زیر پیشنهاد کرد:

1.       ضرورت تعریف مجدد هدفهای آموزشی و سازماندهی محتوا بر حسب ساختار حیطه‌های علمی و فرآیندهای آموزش علوم تجربی؛

2.    توجه به نقش دانش‌آموز در فرایند یادگیری؛ به طوری كه دانش‌آموز در جریان یادگیری مشارکت فعال داشته باشد و از طریق دست ورزی و دستکاری به اکتشاف محیط پیرامون خود بپردازد؛

3.       تاكید زیاد بر نقش پژوهش و اکتشاف در برنامه‌های درسی و روشهای آموزش علوم تجربی؛

4.    توجه به نقش فناوری و کاربرد ابزار به عنوان یک عامل تسهیل کننده یادگیری در طرح‌ریزی برنامه‌های درسی و روشهای آموزش علوم تجربی .

به موازات تحولات برنامه‌ریزی درسی شیمی در ایالات متحده‌ی آمریکا که در سال‌های آخر دهه‌ی 1950 آغاز گردید، در سال‌های اولیه‌ی 1960 نیز تحولات مشابهی درکشور انگلستان روی داد. طرح‌های اجرا شده در زمینه آموزش علوم تجربی به ویژه شیمی، هر یک مدتها بر نحوه طراحی و تدوین برنامه‌های درسی شیمی در سطح مدارس تأثیر داشت. نوآوری‌های انجام یافته در برنامه‌ها ومواد آموزشی شیمی این دو کشور طی چند سال به کشورهای گوناگون جهان، از جمله کانادا، استرالیا، زلاند نو و غیره، تسری پیدا کرد و موجب ابداع برنامه‌ها و مواد آموزشی ابتکاری موازی در آن کشورها گردید.

از مهم‌ترین طرح‌‌های آموزش شیمی دوران اسپوتنیك در دهه‌ی 1960 ، طرح‌های «آموزش شیمی با رویكرد پیوندی» ( CBA) و «مطالعه شیمی» در ایالات متحده آمریكا و طرح «مطالعه موادآموزشی شیمی نافیلد» در انگلستان بود، که هسته‌های اولیه‌ی دگرگونی و اصلاح آموزش شیمی در کشورهای ذكر شده و سپس در سایر کشورهای جهان را فراهم آوردند. گرچه تفاوت‌های چشم‌گیری در ساختار و رویکردهای این طرح‌ها وجود داشت، اما همه‌ی آن‌ها در دورانی ظهور کردند که اهمیت زیادی به پرورش نیروهای انسانی متخصص در علوم و فن‌آوری‌های پیشرفته داده می‌شد. تدوین هر یک از این طرح‌‌ها با مشارکت متخصصان علوم تربیتی و دانشمندان سرشناس از جمله «گلن سیبورگ» برنده‌ی دو جایزه‌ی نوبل در شیمی هسته‌ای و ساختار اتم انجام گرفت.

تلقی طراحان این برنامه‌ها، هم در آمریکا و هم در انگلستان بر این بود که رویکرد آموزش شیمی پیشین، بی‌دلیل و به طور غیر ضروری، بر آموختن «واقعیت‌های علمی» به عنوان هدف اصلی تأکید داشت و این «رویکرد آموزشی واقعیت- محور» ارتباط مستقیم و هماهنگی با تحولات جدید علم شیمی که در سطح جهان اتفاق افتاده بود، نداشت. افزون بر این، محتوای ماده‌ی درسی و آموزش شیمی بر مبنای ذکر حقایق قطعی و تغییرناپذیر عنوان می‌شد، که واقعیت چنین نبود و دانش شیمی با شتاب در حال تغییر و تحول بود. کاربرد دانستنی‌های علمی در زندگی روزمره و صنعت در محتوای این کتاب‌ها نیز مبنای اطلاعاتی و سطحی داشت.

با توجه به این‌گونه کاستی‌ها در برنامه‌های گذشته، طراحی برنامه‌ها و پروژه‌های آموزشی جدید بر مبنای اصول و رویکردهای زیر صورت گرفت:

  1. به روز کردن محتوای درس شیمی در پرتو مفاهیم جدید و به‌روز شیمی
  2. آموزش مفهومی شیمی در كنار یادگیری برخی اصول و واقعیت‌های علمی؛ كه بر این اساس بسیاری از مفاهیم جامع و بنیادی شیمی مانند تناوب، مول، ساختار اتم، سینتیک و انرژی، حتی در سطوح پایین آموزشی وارد برنامه‌های درسی شد.
  3. توجه به مفاهیم شیمی فیزیکی جهت درك بهتر مفاهیم شیمی- این رویکرد را در حال حاضر «شیمی مفهوم محور» می‌نامیم.
  4. آشنایی با روش علمی و كسب بینش علمی در نگرش‌ها و سطوح تفكر دانش‌آموزان؛در این بعد، دانش‌آموزان به درک عمیق‌تری از شیوه اندیشیدن و عملکرد دانشمندان به دست می‌آورند‌ و از طریق فعالیت‌های عملی و آزمایشگاهی، مشاركت و بحث و گفتگو با دیگر دانش‌آموزان، علاوه بر كشف مفاهیم جدید، مفاهیم علمی آموخته شده را تعمیم می‌دهند.
  5. آگاه کردن دانش‌آموزان از برخی کاربردهای شیمی در زندگی روزمره و در دنیای صنعت، از طریق مطالعه‌ی برخی مباحث همچون الیاف، پلیمرها، شوینده‌ها، داروها و حشره‌کش‌ها.

از ویژگیهای بارز برنامه‌های درسی علوم تجربی در دوران اسپوتنیك كه به دوران طلایی آموزش علوم تجربی معروف است، به‌كارگیری نظریه‌ها و یافته‌های جدید علوم تربیتی و روانشناسی پرورشی در فرایند آموزش و یادگیری بود. اجرای اثربخش این طرح‌ها، بررسی نتایج كسب شده و انجام پژوهش جهت بهینه‌سازی فرایندهای آموزش و یادگیری منجر به پیدایش حیطه‌های جدید « بین رشته‌ای» با عنوان‌های: آموزش علوم تجربی، آموزش شیمی و ... گردید.

پژوهش در آموزش شیمی نیز موضوع نوپایی بود كه در كنار برنامه‌های آموزش شیمی در دوران اسپوتنیك متولد شد. انجام اصلاحات آموزشی سبب شد تا حجم پژوهشهای مرتبط با آموزش شیمی افزایش چشمگیری یابد و اطلاعات پژوهشی با ارزشی از شیوه یادگیری دانش‌آموزان، اثربخش بودن انواع روش‌های تدریس، «كج‌فهمی‌های»رایج در یاددهی- یادگیری شیمی و نیز انواع شیوه‌های ارزشیابی از آموخته‌های دانش‌آموزان به دست آید.

در این بخش طرح‌های آموزشی شیمی در دوران اسپوتنیك به طور مختصر معرفی خواهند شد.

 

طرح آموزش شیمی با رویکرد ارتباطی (CBA)

در طرح آموزش شیمی با رویكرد ارتباطی (CBA)، بر توسعه الگوهای ذهنی دانش‌آموزان، درك شیمی از طریق ارتباط دادن مفاهیم به یك‌دیگر و تفسیر رفتار مواد شیمیایی تاكید شده است. طرح یك مسئله كلی و ارائه مفاهیم به شیوه كل به جزء اساس این رویكرد را تشكیل می‌داد. در این طرح چند موضوع اساسی طرح شده و سپس برای درك مفهومی این موضوع‌ها، مفاهیم جانبی دیگری طرح می‌شود كه كمك زیادی به درك مفاهیم پایه‌ای شیمی می‌نماید. برای مثال برای درك قطبی بودن مولكول آب و خمیده بودن شكل آن، باید ابتدا بحث هیبرید شدن، شكل مولكولها، الكترونهای پیوندی و غیر پیوندی، آرایش الكترونی و مدل اوربیتالی ساختار اتم طرح شود. بنابراین ساختار خمیده مولكول آب و خمیده بودن آن بهانه‌ای است برای طرح مباحث اصولی دیگر با یك ارتباط طولی منطقی .

اولین ویرایش نهایی این طرح در سال 1964 منتشر شد. هدف اصلی این طرح این بود كه دانش‌آموزان از طریق مدل‌های فیزیكی و ذهنی، به درك درستی از ماهیت شیمیایی مواد و رفتار آنها دست یابند. برای پاسخ دادن به این سؤال كه چرا HCl یا  O2H واکنش می‌دهد؟ دانش‌آموز باید انواع نیروهای دافعه و جاذبه بین اتم‌ها، توزیع ابر الكترونی و دوقطبی شدن هر یک از ذرات را در نظر گرفته و سپس تصویری از شکل مولکول‌ها را در ذهن خود ترسیم نماید كه در سایه مفاهیمی چون الكترونگاتیوی و قانون تناوب به دست می‌آید. برای رسیدن به یک تصاویر، باید در جستجوی نوعی الگوهای ذهنی بود که رابطه‌ی اتم‌ها با یکدیگر و ساختار مولکول را به روشنی بیان نماید. مطالب ذكر شده در حالی مطرح می‌شود كه معلمان و دانش‌آموزان از مشاهده دنیای اتم‌ها، مولكول‌ها، یونها و رفتار اسرارآمیز آنها عاجز بوده و برای جلوگیری از بروز كج‌فهمی در درك مفاهیم انتزاعی، باید از طریق الگوهای ذهنی اقدام به بررسی رفتار و ویژگی‌های آنان نمود.

استفاده از مدل اتمی بور برای بیان ترازهای انرژی و نیز پیوند‌های یونی مناسب است؛ اما برای بیان پیوند كووالانسی، پیوندهای فلزی، انرژی یونش و ویژگیهای نافلزها نمی‌توان از این مدل استفاده كرد. طرح مدل كوانتومی اتم و معرفی  اربیتال‌ها و عددهای كوانتومی، كمك زیادی به درك سطوح انرژی، انرژی یونش، آرایش الكترونی، الكترون‌های ظرفیت و الكترونگاتیوی نموده است و علیرغم طرح مدل‌های جدید در سال‌های اخیر، باز استفاده از مدل كوانتومی اتم از نظر شیمیدان‌ها از مقبولیت بسیار بالایی برخوردار است.  چرا كه طرح این مدل سبب می‌شود تا بخش اعظم مفاهیم كلیدی شیمی را تحت پوشش قرار داد.

در سال 1964، محتوای تولید شده برای آموزش شیمی با رویكرد ارتباطی، با عنوان «سامانه‌های شیمیایی» منتشر شد. دنبال کردن روند بررسی اندیشه‌های جامع و بزرگ در پرتو رویكرد ارتباطی موجب شد که بخش بزرگی از محتوای شیمی متعارف که در برنامه‌های درسی دبیرستانی وجود داشت حذف شد و مفاهیم نظری و انتزاعی شیمی فیزیكی جای آنها را گرفت.

در این طرح جنبه های كاربردی شیمی كمتر مورد اشاره قرار گرفته بود و تلاش می‌شد تا دانش آموزان از طریق درگیر شدن با مفاهیم نظری، به درك عمیقی از مفاهیم شیمی دست یابند. از سوی دیگر، توسعه‌ی هرگونه اندیشه‌ای که در ارتباط با توسعه‌ی منطقی مفاهیم مربوط به پیوندهای کووالانسی، یونی، فلزی و انواع فیمابین آن‌هاست، مستلزم درگیرشدن با محتوا و مفاهیمی است که در گذشته‌ها برای شیمی دبیرستانی دشوار پنداشته شده، و حتی در شیمی سال اول دانشگاه نیز کمتر مطرح می‌شوند. در این طرح خواص ویژه‌ی فلزها تا آن‌جا اهمیت دارند که در خدمت توسعه‌ی اندیشه‌های مربوط به پیوند فلزی باشد. همچنین مثبت بودن بار هسته و وجود نوترون و پروتون در آن تا آنجایی اهمیت داشت كه بتواند در خدمت بررسی انواع پیوندهای بین اتمی و بین مولكولی باشد.

پژوهش‌ها و ارز‌یابی‌های انجام گرفته در نیمه دوم دهه‌ی 1960 و دهه‌ی 1970 نشان داد که به علت سخت بودن مفاهیم ارایه شده در طرح آموزش شیمی با رویكرد ارتباطی، تعداد کمتری از دانش‌آموزان این برنامه را در پایه یازدهم انتخاب نمودند. معلمان شیمی نیز معتقد بودند كه آموزش و یادگیری محتوای این طرح برای بسیاری از دانش‌آموزان دبیرستانی، دشوار به نظر می‌رسد. تجارب تدریس معلمان و پژوهش‌‌ها نشان ‌داد که درک و فهم بهتر این‌گونه دیدگاه‌های شیمی فیزیکی و الگو‌‌های ذهنی آن‌ها،‌ باز هم نیازمند وارد شدن در آفاق دیگر و الگو‌های ذهنی بیش‌تری است. به همین دلیل این طرح جالب و نوآور سریع‌تر از سایر طرح‌های آموزشی شیمی دوران اسپوتنیک کنار گذاشته شد.

 

طرح مطالعه مواد آموزشی شیمی (CHEM Study)

طرح مطالعه مواد آموزشی شیمی (CHEM Study )، كاملاً آزمایش محور بوده و رویكرد كشف مفاهیم از طریق انجام آزمایش را دنبال می‌كرد. در این طرح آموزش هر كدام از  مفاهیم بنیادی شیمی از آزمایشگاه آغاز شده و در كلاس درس به پایان می‌رسد. برای مثال در نخستین جلسه این دوره‌ی درسی که معمولاً‌ در سال 11 دبیرستان تدریس می‌شود، دانش‌آموزان با هدف انجام مشاهده دقیق علمی، آزمایش مشاهده‌ی ‌سوختن شمع را انجام داده و داده‌های گوناگون کیفی و بعضاً کمّی حاصل از مشاهده خود را ثبت می‌کنند. سپس یافته‌های خود را با سایر اعضای گروه در میان گذاشته و با یکدیگر به بحث و گفتگو می‌نشینند. پس از جمع بندی مشاهدات و یافته‌ها،  ارزیابی و تعدیل گزارش یافته‌های آنها در کلاس درس صورت می‌گیرد. معلم علاوه بر بررسی یافته‌های دانش‌آموزان و ارایه مفاهیم نظری مورد نظر،‌ پرسش‌هایی را مطرح می‌کند تا مسیر کلاس از مدار خارج نشود.

در این طرح آزمایش‌های بسیار ظریف و ویژه‌ای به صورت هدف‌دار طراحی شدند که انگیزاننده و بحث برانگیز بودند و از نظام و روند معینی پیروی می‌كردند. اجرای این آزمایش‌‌ها دانش‌آموزان را به الگوهای ذهنی و مفاهیم مرتبط رهنمون می‌ساختند. در عین حال، انجام این آزمایش‌ها زمینه‌های روبه‌رو شدن با رویدادهای غیرمنتظره و بحث برانگیز دیگری را آماده می‌كردند. دانش آموزان به هنگام روبرو شدن با یك رویداد غیر منتظره، وارد فرایند مشكل گشایی و حل مسئله می‌شدند. برای مثال آن‌ها هنگام انجام آزمایش‌ مشاهده شمع و کاوش‌های جنبی، فرصت‌هایی برای انجام فعالیت‌های مقصد آزاد همچون تعیین دمای ذوب شمع، گردآوری و تشخیص فراورده های احتراق شمع و غیره شده و به گردآوری داده‌های كیفی و كمّی  می‌پرداختند.

طرح کتاب دانش‌آموز نیز طوری سازمان‌دهی شده بود که با یافته‌ها و نتایج پیش‌بینی شده از فعالیت‌های عملی هماهنگی داشته  و فرض را بر این می‌گرفت که دانش‌آموزان به یافته‌های مناسب از بررسی داده‌ها، کشف روندها و نظام ها در آزمایشگاه دست یافته‌‌اند. گاهی نیز شرح برخی آزمایش‌ها و یافته‌های آن‌ها در کتاب دانش‌آموز مطرح می‌شد که زمینه ساز پرسش و پاسخ، تفکر نقاد، داده‌پردازی و مفهوم‌سازی بود. افزون بر این، فعالیت‌های آموزشی معلم در آزمایشگاه اغلب به شیوه‌ی نمایشی و به كمك کتاب راهنمای معلم انجام می‌گرفت. این فعالیت‌ها شامل انجام برخی آزمایش‌های نمایشی بود که به دلایلی انجام آن‌ها به وسیله‌ی دانش‌آموزان ناممکن به نظر می‌رسید. همچنین استفاده از اسلایدهای مرتبط به ارایه یك مفهوم، طرح پرسش و پاسخ، استفاده از فیلم‌های آموزشی برانگیزاننده، و ارایه‌ی تصاویری از صنایع شیمیایی مرتبط با موضوع درسی و غیره بود.

در تدوین محتوای آموزشی ویژه دانش‌آموز، بر مفاهیم بنیادی و وحدت بخش شیمی تاكید زیادی شده بود. تاریخ شیمی و یا شیمی توصیفی صنعتی که معمولاً در برنامه‌ها و کتاب‌های درسی متوسطه آن زمان متداول بود، از كلیه كتاب‌های درسی حذف شده بود. كتاب‌های درسی تدوین شده دارای سه بخش بود كه پس از معرفی روش علمی، به ترتیب زیر سازماندهی شده بودند:

برای ادامه مطلب کلیک کنید.


ادامه مطلب


داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر دهید.() 

تفلون

تاریخ:پنجشنبه 24 مرداد 1392-16:29

پلانكت تصمیم گرفت به جای آنكه برای ادامه پژوهش در زمینه مواد سرد كننده ، مخزن را دور بیندازد و مخزن جدیدی بگیرد، كنجكاوی اش را در باره آن مخزن " خالی" ارضاء كند. وقتی سیمی به دریچه مخزن وارد كرد و مطمئن شد كه اشكالی ندارد، مخزن را اره كرد و به درونش نگاهی انداخت. در آنجا گرد سفید مومی شكلی پیدا كرد و چون شیمیدان بود، فهمید كه ممكن است این مشاهده چه معنایی داشته باشد. مولكولهای تترافلوئورواتیلن گازی به حدی با یكدیگر تركیب ( پلیمریزه) شده بودند كه ماده جامدی تشكیل دادند. هیچ كس تا آن هنگام پلیمریزاسیون این تركیب بخصوص را مشاهده نكرده بود، اما با این حال واكنش به نحوی در مخزن "خالی" مرموز صورت گرفته بود. چندی نگذشت كه این كشف تصادفی و ویژگی های عجیب پلیمر به دست آمده، پلانكت و دیگر شیمیدانان شركت دوپون را واداشت تا راههایی پیدا كنند كه "پلی تترافلوئور واتیلن" را برحسب نیاز تولید كنند.


واقعاً هم كه این گرد سفید مومی شكل ویژگیهای عجیبی داشت: از شن هم خنثی تر بود. نه تحت تأثیر اسیدها و بازی های قوی قرار می گرفت، نه حرارت. هیچ حلّالی هم آن را حل نمی كرد اما بر خلاف شن بسیار" لیز" بود. با وجود این ویژگی های جالب وغیرعادی، اگر جنگ جهانی دوم در نگرفته بود، چه بسا به دلیل گرانی این پلیمر جدید، تا مدتها بعد كار دیگری در زمینه آن صورت نمی گرفت. اما چند ماهی نگذشته بود كه دانشمندانی كه مشغول ساختن نخستین بمب اتمی بودند ، احیتاج به ماده ای پیدا كردند تا بتوانند از آن واشرهایی بسازند كه در برابر گازِ بسیار خورنده هگزافلوئورید اورانیم، كه برای تولید اورانیم 235 بمب مصرف می شد، مقاوم باشد.
از قضا سرهنگ لزلی ر. گرووز، مسئول بخش طرح بمب اتمی در ارتش ایالات متحده، از طریق آشنایانی كه در شركت دوپون داشت از پلاستیك جدیدشان كه فوق العاده خنثی بود، خبردار شد. وقتی به گرووز گفته شد ممكن است این پلاستیك جدید گران تمام شود، پاسخ داد كه در این طرح ، قیمت به هیچ وجه مطرح نیست. بدین ترتیب این پلیمر لغزنده در واشرها و دریچه ها به كار رفت، و واقعاً هم نسبت به تركیب خورنده اورانیم مقاوم بود. شركت دوپون در طی جنگ، تفلون را برای این كاربرد تولید كرد و عموم مردم تا بعد از جنگ هم چیزی درباره این پلیمر جدید نمی دانستند.

در واقع در سال 1960 بود كه نخستین ماهیتابه ها و ظروف شیرینی پزی پوشیده از تفلون به بازار آمدند. این فرآورده های تفلونی مانند بسیاری از محصولات پلیمری جدید موقعی كه نخستین بار به مردم معرفی شدند، چندان نتایج امیدوار كننده ای نداشتند. گرچه این پلاستیك به عنوان یك سطح خوراكپزی نچسب بسیار مناسب بود، اما به سختی به ظروف فلزی پیوند می شد، بنابراین در برابر شست و شوی زنان خانه داری كه عادت داشتند دیگ و ماهیتابه هایشان را محكم بسابند، مقاوم نبود. پس از آنكه روشهای گوناگونی امتحان شدند و چهار نسل پوشش تفلونی به تولید رسیدند، دوپون در سال 1986 اعلام كرد سیلورستون سوپرای آنان دو برابر مقاومتر از نسل سوم سیلورستون است. در همین ضمن كاربردهای متعدد دیگری كشف شده بودند كه دیگر پوشاندن ظروف خوراكپزی را نسبتاً بی اهمیت جلوه می دادند. روی ج. پلانكت در سال 1910 در نیوكاركایل اوهایو به دنیا آمد. در سال 1932 از دانشكده منچستر لیسانس گرفت، و وقتی در بحران بزرگ دهه 1930 نتوانست كاری برای خود دست و پا كند، در دانشگاه ایالتی اوهایو به ادامه تحصیل مشغول شد. چه در دانشكده و چه در دانشگاه، همكلاسی و دوست شیمیدان مشهور دیگری به نام پل فلوری بود. "پل ج. فلوری" به سبب موفقیت هایش در شیمی – فیزیك پلیمرها جایزه نوبل1974 را برد. در سال 1936 روی پلانكت پس از اخذ درجه دكترا از دانشگاه ایالتی اوهایو در آزمایشگاه جكسون شركت دوپون مشغول به كار شد، و وظیفه پژوهش در زمینه فلوئوروكربنها را به عنوان مواد سرد كننده بر عهده گرفت. در طی این پژوهش بود كه شیمیدان جوان تفلون را كشف كرد. پژوهش های بیشتر در زمینه تفلون به بخش های دیگر شركت دوپون كه سابقه طولانی تری در زمینه فرآورده های پلیمری داشتند محوّل شد. پلانكت كار خود را به عنوان شیمیدان ادامه داد و متعاقباً در شركت دوپون پله های ترقی را در زمینه فلوئوروكربنها و تتراتیل سرب طی كرد. هنگامی كه مدیریت بخش فرآورده های فرئون شركت دوپون را عهده دار بود، نقش مهمی در برپایی كارخانه ای درنزدیكی بندر كورپوس كریستی تگزاس داشت. وقتی در سال1975 از دوپون بازنشسته شد، به منزلی در یكی از جزایر نزدیك كورپوس كریستی نقل مكان كرد و اكنون با همسرش اوقاتش را به گلف و ماهیگیری می گذراند. دانشگاههای محل تحصیل او، یعنی دانشكده منچستر و دانشگاه ایالتی اوهایو، و نیز دانشكده واشنگتن، به او دانشنامه دكترای افتخاری اعطا كرده اند. از افتخارات دیگرش می توان از نشان جان اسكات از شهر فیلادلفیا، و جوایزی از انجمن ملی تولید كنندگان، انجمن صنعت پلاستیك، و انجمن شیمیدانان امریكا نام برد. مجسمه او در سال1973 در تالار مشاهیر صنعت پلاستیك و در 1985 در تالار مشاهیر مخترعان ملّی برپا شد.


اما او گذشته از این عناوین، بیشتر به تاثیری كه تفلون به طرق گوناگون بر زندگی میلیونها نفر در سراسر جهان داشته است، افتخار می كند. او می گوید آن قدر كسانی كه ضربانساز یا سرخرگ آئورت تفلونی در بدنشان تعبیه شده و امروز جانشان نجات یافته است برایش نامه می فرستند و تلفن می كنند كه به قول خودش نمی تواند از پس آنها برآید. چون تفلون از معدود موادی است كه بدن ، آن را در هنگام پیوند رد نمی كند. از آن می توان در ساخت قرنیه های مصنوعی، استخوانهای جایگزین برای چانه، بینی، جمجمه، مفاصل ران و زانو، قطعات گوش، نای مصنوعی، دریچه های قلب، زرد پی ها، بخیه ها، مجاری صفراوی و دندانهای مصنوعی، استفاده كرد. از تفلون در پوشش بیرونی لباسهای فضانوردان استفاده شده است. تفلون ماده عایق كننده سیمها و كابلهای برقی است كه در برابر تابش شدید خورشید بر سطح ماه مقاومت كرده اند. مخروطه دماغه و دیگر سپرهای گرمایی سفینه های فضایی و نیز مخازن سوخت آنها از تفلون ساخته شده اند.



همه این كاربردهای مهم و ارزشمند، ثمره كشف بخت یارانه روی پلانكت بوده اند. آری، تصادفی بیش نبود، اما فقط به سبب كنجكاوی و ذكاوت مردی كه این تصادف برایش اتفاق افتاد، به اكتشافی تبدیل شد.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

یک سوال هوش فیزیک

تاریخ:چهارشنبه 23 مرداد 1392-19:32


توضیح دهید كه چگونه میتوان با استفاده از یك فشار سنج ارتفاع یك آسمان خراش را اندازه گرفت؟


سوال بالا یكی از سوالات امتحان فیزیك در دانشگاه كپنهانگ بود.

یكی از دانشجویان چنین پاسخ داد: به فشار سنج یك نخ بلند می بندیم.سپس فشارسنج را از بالای آسمان خراش طوری آویزان میكنیم كه سرش به زمین بخورد.ارتفاع ساختمان مورد نظر برابر با طول نخ به اضافه طول فشارسنج خواهد بود.

پاسخ بالا چنان مسخره به نظر می آمد كه مصحح بدون تامل دانشجو را مردود اعلام كرد.ولی دانشجو اصرار داشت كه پاسخ او كاملا درست است و درخواست تجدید نظر در نمره خود كرد. یكی از اساتید دانشگاه به عنوان قاضی تعیین شد و قرار شد كه تصمیم نهایی را او بگیرد.

نظر قاضی این بود كه پاسخ دانشجو در واقع درست است.ولی نشانگر هیچ گونه دانشی نسبت به اصول علم فیزیك نیست.سپس تصمیم گرفته شد كه دانشجو احضار شود و در طی فرصتی شش دقیقه ای پاسخی شفاهی ارائه دهد كه نشانگر حداقل آشنایی او با اصول علم فیزیك باشد.

دانشجو در پنج دقیقه اول ساكت نشسته بود و فكر می كرد.قاضی به او یادآوری كرد كه زمان تغیین شده در حال اتمام است.دانشجو گفت كه چندین روش به ذهنش رسیده است ولی نمیتواند تصمیم گیری كند كه كدام یك بهترین می باشد.

قاضی به او گفت كه عجله كند و دانشجو پاسخ داد:«روش اول این است كه فشارسنج را از بالای آسمان خراش رها كنیم و مدت زمانیكه طول میكشد به زمین برسد را اندازه گیری كنیم.ارتفاع ساختمان را میتوان با استفاده از این مدت زمان و فرمولی كه روی كاغذ نوشته ام محاسبه كرد.»

دانشجو بلافاصله افزود:«ولی من این روش را پیشنهاد نمیكنم.چون ممكن است فشارسنج خراب شود!»

روش دیگر این است كه اگر خورشید می تابد طول فشارسنج را اندازه بگیریم سپس طول سایهُ فشارسنج را اندازه بگیریم و آنگاه طول سایهُ ساختمان را اندازه بگیریم.با استفاده از نتایج و یك نسبت هندسی ساده می توان ارتفاع ساختمان را اندازه گیری كرد.رابطهُاین روش را نیز روی كاغذ نوشته ام.

ولی اگر بخواهیم با روشی علمی تر ارتفاع ساختمان را اندازه بگیریم میتوانیم یك ریسمان كوتاه را به انتهای فشارسنج ببندیم و آن را مانند آونگ ابتدا در سطح زمین و سپس در پشت بام آسمان خراش به نوسان درآوریم.سپس ارتفاع ساختمان را با استفاده از تفاضل نیروی گرانش دو سطح بدست آوریم.من رابطه های مربوط به این روش را كه بسیار طولانی و پیچیده می باشند در این كاغذ نوشته ام.

آها! یك روش دیگر كه چندان هم بد نیست:اگر آسمان خراش پتهُ اضطراری داشته باشد میتوانیم با استفاده از فشار سنج سطح بیرونی آن را علامت گذاری كرده و بالا برویم سپس با استفاده از تعداد نشان ها و طول فشارسنج ارتفاع ساختمان را بدست بیاوریم.

ولی اگر شما خیلی سرسختانه دوست داشته باشید كه از خواص مخصوص فشارسنج برای اندازه گیری ارتفاع استفاده كنید می توانید فشار هوا در بالای ساختمان را اندازه گیری كنید و سپس فشار هوا در سطح زمین را اندازه گیری كنید سپس با استفاده از تفاضل فشارهای حاصل ارتفاع ساختمان را بدست بیاورید.

ولی بدون شك بهترین راه این می باشد كه در خانهُ سرایدار آسمان خراش را بزنیم و به او بگوییم كه اگر دوست دارد صاحب این فشارسنج خوشگل بشود می تواند ارتفاع آسمان خراش را به ما بگوید تا فشار سنج را به او بدهیم.
برای نظر دادن (لطفا نظر دهید)را کلیک کنید ما منتظر جواب های شما هستیم متشکرم.


نوع مطلب : فشار(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 


  • تعداد صفحات :33
  • 1  
  • 2  
  • 3  
  • 4  
  • 5  
  • 6  
  • 7  
  • ...