گام به گام علوم نهم درس هشتم

 فشار و آثار آن 

 خود را بیازمایید صفحه 86 

برای تحمل وزن یک ساختمان، دیوارهای آن را روی پایه های بتونی، می سازند. در شکل زیر، دو نوع پایهٔ

متفاوت که معماران در این مورد به کار می برند، نشان داده شده است.

الف) اگر سطح کل پایهٔ نواری، نصف سطح پایهٔ یک پارچه باشد، در این صورت فشاری را که از طرف دیوارهای

ساختمان به هریک از دو پایه وارد می شود با هم مقایسه کنید.

فشار پایه نواری دو برابر پایه یکپارچه است

ب) برای ساختن ساختمان روی زمین نرم، کدام یک از پایه های نشان داده شده، مناسب تر است؟علت انتخاب

خود را توضیح دهید.

شکل ب( پایه یک پارچه )- زیرا در پایه ی یکپارچه چون سطح بیشتر است فشار کمتر ی به سطح نرم زیرین

خود وارد می کند . 

 فکر کنید صفحه 86 

1- یکی از توصیه هایی که همواره باید جدی بگیریم، این است که روی سطح یک استخر یخ زده یا دریاچهٔ یخ

زده راه نرویم زیرا فشاری که وزن ما ایجاد می کند، ممکن است برای شکستن یخ کافی باشد. با توجه به

تعریف فشار توضیح دهید چرا امدادگر از یک نردبان بزرگ برای حرکت روی سطح یک دریاچهٔ یخ زده، استفاده

کرده است.

استفاده از نردبان سبب میشود که نیروی وزن شخص امدادگر روی سطح بزرگ تری توزیع شود و در نتیجه فشار

وارد شده به سطح یخ کاهش یابد و احتمال شکسته شدن سطح یخ زده نیز کاهش یابد

2- چرا گرفتن پونز بین دو انگشت و فشردن آن می تواند سبب آسیب رساندن به یکی از انگشت ها شود

(شکل روبه رو)؟

چون نوک پونز سطح کمتری دارد و فشار بیشتری بر سطح زیرین خود که یکی از انگشتان است وارد می کند. 

 فعالیت صفحه 86 

ابتدا جرم خود را به کمک ترازو اندازه بگیرید و وزن خود را حساب کنید. سپس سطح تماس کفشی که پوشیده

اید را با زمین اندازه بگیرید. سرانجام به کمک رابطهٔ (1)

الف) فشاری که پاهای شما به زمین وارد می کنند را به دست آورید.

فرض می کنیم وزن شخص 800 نیوتن و سطح یکی از کفش های او 0.08 متر مربع باشد

ب) اگر روی یک پای خود بایستید چه فشاری به زمین وارد می کنید؟

یا به عبارتی دیگر چون سطح نصف شده می توان فشار را دو برابر کرد . 

5000 * 2 = 10000 پاسکال

شکل روبه رو طرحی از سامانهٔ آب رسانی یک منطقهٔ مسکونی را نشان می دهد.

با توجه به آنچه تاکنون در این فصل فراگرفته اید، نقش تلمبه (پمپ) را در ساختمان چندین طبقه توضیح دهید

با توجه به سطح آب سد ، اگر خطی مثل نقطه چین به ساختمان وصل کنیم مشاهده می کنیم آب تا طبقه ی

هشتم ساختمان می رسد و برای آب رسانی به دو طبقه ی آخر باید از پمپ استفاده کرد.

 فکر کنید صفحه 89 

شکل 6 طرحی ساده از یک بالابر هیدرولیکی را نشان می دهد که معمولاً در تعمیرگاه های خودرو از آن

استفاده می کنند. این بالابرها براساس اصل پاسکال کار می کنند و رابطهٔ زیر در محل پیستون های آن برقرار

است:

این معادله نشان میدهد که فشار در دو پیستون با هم برابر است.

توضیحات بیشتر (جهت مطالعه یا جواب کامل) : 

F1/A1=F2/A2

بر اساس اصل پاسکال، اعمال فشار به نقطه‌ ای از مایع محصور در محفظه بسته بدون ضعیف شدن به سایر

نقاط محفظه منتقل می‌شود. پس اگر نیروی F1 به پیستون 1 وارد شود، فشاری برابر p ایجاد می‌شود.
 

p=F1A1

 آزمایش کنید صفحه 90 

هدف: بررسی آثار فشار هوا (1)

وسایل و مواد لازم: قوطی حلبی، منبع گرما

روش اجرا:

1- کمی آب درون قوطی بریزید و آن را روی منبع گرما قرار دهید.

2- مدتی (حدود 2 الی 3 دقیقه) صبر کنید تا مقداری بخار آب از سر قوطی خارج شود.

3- با احتیاط قوطی را از روی منبع گرما بردارید. سر قوطی را با درب مخصوص آن محکم ببندید (مراقب انگشت

های خود باشید!).

4- پیش بینی کنید پس از سرد شدن قوطی، چه اتفاقی می افتد. استدلال خود را برای این پیش بینی بیان

کنید.

قوطی در اثر فشار هوا مچاله میشود ، زیرا با حرارت دادن مقداری از هوای داخل قوطی خارج میشود.

5- چند دقیقه صبر کنید تا قوطی خنک شود. مشاهدهٔ خود را بیان کنید. توضیح دهید که آیا نتیجهٔ آزمایش با

پیش بینی شما سازگار است.

بله درست است

 فعالیت صفحه 90 

یک نی را مطابق شکل (الف) داخل یک بطری محتوی آب قرار دهید. درحالی که یک طرف نی درون بطری قرار

دارد مطابق شکل(ب) دهانهٔ بطری را با لب های خود به طور کامل بگیرید و درون بطری بدمید. آنچه را مشاهده

می کنید، با توجه به آثار فشار هوا و همچنین اصل پاسکال توضیح دهید.

با دمیدن به سطح داخل بطری فشار وارد میشود و مایه از طریق نی خارج میشود

 آزمایش کنید صفحه 92 

هدف: بررسی آثار فشار هوا (2)

وسایل و مواد لازم: بطری شیشه ای، درپوش تک سوراخه و درپوش دو سوراخه، قیف و ظرف محتوی آب

روش اجرا:

1- پیش بینی کنید با ریختن آب درون قیف شکل الف چه اتفاقی می افتد. استدلال خود را بیان کنید.

2- اکنون آزمایش کنید. مطابق شکل الف به آرامی آب را درون قیف بریزید. چه اتفاقی می افتد؟ به دقت

مشاهده کنید و سعی کنید آنچه را که اتفاق می افتد توضیح دهید.

برای وارد شدن آب به داخل بطری شیشه‌ای باید هوای داخل آن خارج گردد و آب داخل بطری جایگزین گردد. در

حالتی که از درپوش تک سوراخه استفاده می‌شود، هوا راهی برای خروج از دهانه بطری را ندارد و فقط

می‌تواند به سختی از سوراخ قیف خارج شود. بنابراین آب به سختی وارد بطری می‌شود.

3- اگر به جای درپوش تک سوراخه، از درپوش دوسوراخه استفاده کنیم (شکل ب)، پیش بینی کنید چه اتفاقی

می افتد.

برای وارد شدن آب به داخل بطری شیشه‌ای باید هوای داخل آن خارج گردد و آب داخل بطری جایگزین گردد. در

حالتی که از درپوش تک سوراخه استفاده می‌شود، هوا راهی برای خروج از دهانه بطری را ندارد و فقط

می‌تواند به سختی از سوراخ قیف خارج شود. بنابراین آب به سختی وارد بطری می‌شود.

4- آزمایش را به کمک درپوش دوسوراخه انجام دهید و سعی کنید آنچه را که اتفاق می افتد توضیح دهید.

آب به راحتی وارد بطری میشود و بطری پر از آب میشود.

با توجه به شکل های روبه رو سریع ترین راه برای خالی کردن یک بطری پلاستیکی که تا نیمه از آب پر شده،

کدام است؟

دانش آموزی می گوید سریع ترین راه برای خالی کردن بطری محتوی آب، ایجاد سوراخی ریز در ته آن است

(شکل روبه رو). شما چه فکر می کنید؟

آزمایش نشان می دهد در حالت (پ) آب سریع تر از بطری خارج می شود. زیرا با فشردن بالای بطری، فشار

هوای محبوس در بالای بطری افزایش می یابد (زیرا حجم آن کاهش می یابد و در نتیجه آب سریع تر خارج می

شود.
 

ایجاد سوراخ در ته بطری در زمان خروج آب از بطری تأثیر چندانی ندارد؛ زیرا همزمان با خروج آب از در بطری

مقداری هوا وارد بطری می شود که کاهش فشار هوا در بالای بطری را جبران می کند. لذا ایجاد سوراخ ها

نمی تواند تأثیر مهمی در زمان خروج آب از بطری نیمه پر ایجاد کند.

برای بررسی درستی پاسخ های خود، تمامی حالت های ذکر شده را آزمایش کنید.

 فعالیت صفحه 93 

در علوم سال هفتم با نحوهٔ کار شش ها آشنا شدید. همانطور که دیدید آنها شبیه بادکنک، داخل حفرهٔ سینهٔ

ما پر و خالی می شوند. اما چه چیزی باعث پر و خالی شدن آنها می شود؟ نقش فشار هوا در این خصوص

چیست؟ شما می توانید پاسخ این پرسش ها را با ساختن مدلی از شش، مورد بررسی قرار دهید (شکل زیر).

وقتی ورقه ی لاستیکی را پایین میکشیم فشار درون بادکنک ها کم تر از فشار هوا میشود و هوا وارد بادکنک

میشود . اما وقتی لاستیک را رها میکنیم، فشار درون بادکنک بیشتر از فشار هوا میشود و در نتیجه هوا به

بیرون رانده میشود.