مطالب درسی
جواب فصل ۲ علوم هفتم؛ پاسخ اندازه گیری در علوم و ابزارهای آن – صفحه ۷ تا ۱۱
جواب فصل ۲ و درس دوم علوم هفتم - اندازه گیری در علوم و ابزارهای آن؛ پاسخ فعالیتها، آزمایشها و سوالات صفحات ۷ تا ۱۱.
در فصل دوم علوم هفتم با عنوان «اندازهگیری در علوم تجربی و ابزارهای آن» با اهمیت اندازهگیری و یکاهای استاندارد آشنا میشویم. در این فصل یاد میگیریم جرم، وزن، طول، حجم، چگالی و زمان را با چه ابزارها و یکاهایی اندازهگیری کنیم و چگونه نتیجهی اندازهگیری را دقیقتر گزارش دهیم. همچنین با ترازو، نیروسنج، خطکش، استوانهی مدرج، ساعت و زمانسنج کار میکنیم و از طریق چند فعالیت عملی، چگالی اجسام و ارتباط آن با شناور ماندن یا فرو رفتن در آب را بررسی میکنیم. در ادامه پاسخ کامل فعالیتها و خود را بیازمایید صفحات ۷ تا ۱۱ علوم هفتم را به ترتیب کتاب رسمی میخوانید.
اندازه گیری و یکاهای استاندارد صفحه ۶ علوم هفتم
چرا اندازهگیری اهمیت دارد؟
اندازهگیری یکی از راههای مهم جمعآوری اطلاعات در علوم تجربی است. با اندازهگیری میتوان ویژگیهایی مانند جرم، حجم، طول، دما و زمان را با یکدیگر مقایسه کرد. نتیجهی هر اندازهگیری با یک عدد و یکا بیان میشود.
اندازهگیری یکی از راههای مهم جمعآوری اطلاعات در علوم تجربی است. با اندازهگیری میتوان ویژگیهایی مانند جرم، حجم، طول، دما و زمان را با یکدیگر مقایسه کرد. نتیجهی هر اندازهگیری با یک عدد و یکا بیان میشود.
چرا از یکاهای استاندارد استفاده میکنیم؟ اگر افراد از یکاهایی مانند قدم یا وجب خودشان استفاده کنند، نتیجهی اندازهگیریها متفاوت میشود؛ زیرا اندازهی قدم یا وجب افراد یکسان نیست. به همین دلیل دانشمندان یکاهای مشخصی مانند متر برای طول، کیلوگرم برای جرم و ثانیه برای زمان را پذیرفتهاند تا نتایج اندازهگیری در همهجا قابل مقایسه باشد.
جواب فعالیت صفحه ۷ علوم هفتم
شکل زیر جرم چند چیز متفاوت در اطراف ما را نشان میدهد. چرا جرم برخی با گرم و جرم بعضی با کیلوگرم ثبت شده است؟
پاسخ: زیرا برای بیان جرم هر جسم بهتر است از یکای متناسب با اندازهی جرم آن استفاده کنیم. برای اجسام سبکتر، گرم مناسبتر است و برای اجسام سنگینتر از کیلوگرم استفاده میکنیم. این کار باعث میشود عددها سادهتر و قابل فهمتر باشند.
بررسی شکل صفحه ۷: در تصویر کتاب، جرم اجسام مختلف از چند گرم تا چند ده کیلوگرم تغییر میکند؛ برای نمونه رایانهی همراه ۲ کیلوگرم، موز ۲۰۰ گرم، لوح فشرده ۱۵ گرم، گوجهفرنگی ۳۵۰ گرم و گوسفند ۵۵ کیلوگرم نشان داده شدهاند. به همین دلیل یکای مناسب برای همهی آنها یکسان انتخاب نشده است.
تفاوت جرم و وزن صفحه ۷ علوم هفتم
مثال کتاب: وزن یک سیب کوچک با جرم حدود ۱۰۰ گرم تقریباً ۱ نیوتون و وزن یک طالبی یک کیلوگرمی تقریباً ۱۰ نیوتون است.
جواب فعالیت اول صفحه ۸ علوم هفتم
با استفاده از ترازو و نیروسنج، جرم و وزن هریک از مواد زیر را اندازهگیری کنید. قبل از اندازهگیری، جرم تخمینی خودتان را بنویسید.
توجه: عددهای جدول نمونه پاسخ هستند. جرم واقعی گردو، پرتقال، گوشی و کتاب شما ممکن است متفاوت باشد. باید عدد واقعی را با ترازو و نیروسنج به دست آورید. تکرار اندازهگیری و میانگین گرفتن از نتیجهها نیز به بهدستآوردن اندازهی دقیقتر کمک میکند.
جواب فعالیت دوم صفحه ۸ علوم هفتم
به نظر شما هنگام اندازهگیری طول یک جسم با خطکش باید به چه نکاتی توجه کنیم؟
پاسخ:
۱- ابتدای جسم را مقابل صفر خطکش قرار دهیم.
۲- خطکش را موازی جسم و بدون فاصلهی اضافی قرار دهیم.
۳- هنگام خواندن عدد، چشم را تقریباً عمود بر محل اندازهگیری قرار دهیم.
۴- از خطکشی با درجهبندی مناسب استفاده کنیم.
۵- نتیجه را همراه با یکای اندازهگیری گزارش کنیم.
۱- ابتدای جسم را مقابل صفر خطکش قرار دهیم.
۲- خطکش را موازی جسم و بدون فاصلهی اضافی قرار دهیم.
۳- هنگام خواندن عدد، چشم را تقریباً عمود بر محل اندازهگیری قرار دهیم.
۴- از خطکشی با درجهبندی مناسب استفاده کنیم.
۵- نتیجه را همراه با یکای اندازهگیری گزارش کنیم.
شکلهای زیر چند نمونه از اندازهگیری طول را نشان میدهند. چرا طول مداد با سانتیمتر، قطر نوک آن با میلیمتر، طول حیاط با متر و فاصلهی تهران تا مشهد با کیلومتر بیان شده است؟
پاسخ: زیرا برای هر طول باید یکای متناسب با اندازهی آن انتخاب شود تا عدد حاصل ساده و قابل فهم باشد.
قطر نوک مداد: حدود ۱ میلیمتر
طول مداد: حدود ۱۵ سانتیمتر
طول حیاط مدرسه: حدود ۵۰ متر
مسافت تهران تا مشهد: حدود ۹۰۰ کیلومتر
حجم و یکاهای اندازه گیری حجم صفحه ۸ علوم هفتم
نکات مهم: حجم یک جسم برابر مقدار فضایی است که آن جسم اشغال میکند.
۱ لیتر = ۱۰۰۰ سانتیمتر مکعب
۱ میلیلیتر = ۱ سانتیمتر مکعب = ۱ سیسی
۱ متر مکعب = ۱۰۰۰ لیتر
جواب فعالیت اول صفحه ۹ علوم هفتم
با استفاده از استوانهی مدرج و آب، حجم یک سنگ کوچک را اندازه بگیرید و دربارهی روش اندازهگیری خود توضیح دهید.
پاسخ: ابتدا مقداری آب در استوانهی مدرج میریزیم و حجم اولیهی آب را میخوانیم. سپس سنگ را به طور کامل داخل آب قرار میدهیم و حجم جدید را میخوانیم. اختلاف این دو عدد برابر حجم سنگ است.
در شکل کتاب:
حجم اولیه آب = ۵۰ میلیلیتر
حجم آب و سنگ = ۵۴ میلیلیتر
بنابراین:
حجم سنگ = ۵۴ − ۵۰ = ۴ میلیلیتر = ۴ سانتیمتر مکعب
نکتهی خواندن استوانهی مدرج: برای خواندن حجم بیشتر مایعات، چشم باید همسطح سطح مایع باشد و عدد را از قسمت پایین سطح منحنی مایع بخوانیم.
جواب سوالات چگالی صفحه ۹ علوم هفتم
اگر یک مکعب چوبی و یک مکعب فلزی توپر را که شبیه یکدیگرند روی آب قرار دهید، چه اتفاقی میافتد؟ کدام یک روی آب شناور میماند و کدام یک در آب فرو میرود؟
پاسخ: مکعب چوبی معمولاً روی آب شناور میماند؛ اما مکعب فلزی توپر در آب فرو میرود. علت این تفاوت به چگالی آنها مربوط است.
چرا یک میخ فولادی در آب فرو میرود ولی کشتی فولادی بسیار سنگین روی آب شناور میماند؟
پاسخ: میخ فولادی توپر است و چگالی آن از آب بیشتر است؛ بنابراین فرو میرود. اما کشتی توخالی است و مقدار زیادی هوا در فضای درونی آن وجود دارد. به همین علت چگالی متوسط مجموعهی کشتی و فضای درونی آن از یک قطعه فولاد توپر بسیار کمتر میشود و کشتی میتواند مقدار زیادی آب را جابهجا کند و روی آب شناور بماند.
جواب فعالیت دوم صفحه ۹ علوم هفتم
چند مکعب هماندازهی چوبی، فلزی و … بردارید. با اندازهگیری جرم و حجم، نسبت جرم به حجم آنها را محاسبه کنید. با انداختن مکعبها در آب و مشاهدهی میزان فرو رفتن هر کدام در آب، جدول را کامل کنید.
توجه: عددهای جدول نمونهی آموزشی هستند. دانشآموز باید جرم و حجم مکعبهایی را که واقعاً در اختیار دارد اندازهگیری کند.
الف) نسبت جرم به حجم کدام بیشتر است؟
پاسخ: در نمونهی بالا، نسبت جرم به حجم مکعب فلزی بیشتر است.
ب) چه رابطهای بین این نسبت و فرو رفتن در آب وجود دارد؟
پاسخ: هرچه نسبت جرم به حجم جسم بیشتر باشد، چگالی آن بیشتر است و تمایل بیشتری به فرو رفتن در آب دارد. اگر چگالی جسم از آب بیشتر باشد، جسم در آب فرو میرود و اگر کمتر از آب باشد، روی آب شناور میماند.
فرمول چگالی:
چگالی = جرم جسم ÷ حجم جسم
جواب خود را بیازمایید صفحه ۱۰ علوم هفتم
دانشآموزی برای به دست آوردن چگالی یک کلید، نخست با ترازو جرم آن را اندازهگیری کرد (۱۲ گرم). سپس حجم آن را با استفاده از یک استوانهی مدرج و مقداری آب اندازه گرفت. با توجه به عددهای روی شکل، چگالی کلید را حساب کنید.
پاسخ بر اساس شکل کتاب چاپ ۱۴۰۵:
جرم کلید = ۱۲ گرم
حجم اولیهی آب = ۵۰ میلیلیتر
حجم آب و کلید = ۵۴ میلیلیتر
جرم کلید = ۱۲ گرم
حجم اولیهی آب = ۵۰ میلیلیتر
حجم آب و کلید = ۵۴ میلیلیتر
حجم کلید:
۵۴ − ۵۰ = ۴ سانتیمتر مکعب
چگالی:
۱۲ ÷ ۴ = ۳ گرم بر سانتیمتر مکعب
جواب نهایی: ۳ گرم بر سانتیمتر مکعب
جواب فعالیت صفحه ۱۰ علوم هفتم
دانشآموزی برای به دست آوردن چگالی یک سنگ کوچک، ابتدا جرم آن را با ترازو اندازه میگیرد و مقدار ۴۰۰ گرم را به دست میآورد. سپس آن را درون استوانهی مدرجی که ۵۰۰ سانتیمتر مکعب آب دارد، میاندازد. سطح آب روی ۶۰۰ سانتیمتر مکعب قرار میگیرد. چگالی سنگ چقدر است؟
پاسخ:
جرم سنگ = ۴۰۰ گرم
حجم آب قبل از انداختن سنگ = ۵۰۰ سانتیمتر مکعب
حجم آب پس از انداختن سنگ = ۶۰۰ سانتیمتر مکعب
جرم سنگ = ۴۰۰ گرم
حجم آب قبل از انداختن سنگ = ۵۰۰ سانتیمتر مکعب
حجم آب پس از انداختن سنگ = ۶۰۰ سانتیمتر مکعب
حجم سنگ:
۶۰۰ − ۵۰۰ = ۱۰۰ سانتیمتر مکعب
چگالی سنگ:
۴۰۰ ÷ ۱۰۰ = ۴ گرم بر سانتیمتر مکعب
جواب نهایی: ۴ گرم بر سانتیمتر مکعب
اندازه گیری زمان صفحه ۱۰ علوم هفتم
چه وقت و چه مدت:
گاهی زمان را اندازه میگیریم تا بدانیم یک رویداد چه وقت رخ میدهد؛ در این حالت از ساعت استفاده میکنیم.
گاهی زمان را اندازه میگیریم تا بدانیم یک رویداد چه وقت رخ میدهد؛ در این حالت از ساعت استفاده میکنیم.
گاهی میخواهیم بدانیم انجام یک کار چه مدت طول میکشد؛ در این حالت معمولاً از زمانسنج یا کرنومتر استفاده میکنیم.
یکای اصلی زمان ثانیه است؛ اما در زندگی روزمره از دقیقه، ساعت، شبانهروز و سال نیز استفاده میکنیم.
جواب فعالیت صفحه ۱۱ علوم هفتم
با استفاده از ساعت یا زمانسنج، زمان میانگین ضربان قلب هر یک از اعضای گروه خود را اندازهگیری کنید. به این منظور تعداد ضربانها را در یک دقیقه بشمارید. این کار را برای هر نفر، سه بار تکرار کنید و میانگین آن را به دست آورید و به صورت نمودار ستونی نشان دهید.
نمودار ستونی نمونه بر اساس میانگینهای جدول بالا:
۷۳
علی
۷۹
مریم
۶۹
رضا
۷۶
سارا
توجه: جدول و نمودار بالا فقط نمونه پاسخ هستند. در کلاس باید ضربان قلب اعضای گروه خود را سه بار اندازهگیری کنید و نمودار واقعی را براساس میانگین همان اندازهها رسم کنید.
دقت در اندازه گیری صفحه ۱۱ علوم هفتم
نکتهی مهم: اندازهگیریها همیشه با مقداری خطا همراهاند. دقت اندازهگیری هم به دقت فرد اندازهگیرنده و هم به دقت وسیلهی اندازهگیری بستگی دارد.
بررسی شکلهای صفحه ۱۱:
شکل ۸ ـ الف: با خطکشی که درجهبندی آن یک سانتیمتر است، طول مداد زرد ۱۶ سانتیمتر گزارش میشود و دقت وسیله ۱ سانتیمتر است.
شکل ۸ ـ ب: نوک مداد قرمز بین ۱۲ و ۱۳ سانتیمتر قرار گرفته، اما به ۱۲ نزدیکتر است؛ بنابراین طول آن ۱۲ سانتیمتر گزارش میشود.
شکل ۹: ترازوی دیجیتال جرم سیب را ۱۵۷/۸ گرم نشان میدهد و دقت ترازو ۰/۱ گرم است.
نکتهی کلیدی فصل: هر اندازهگیری باید با عدد، یکای مناسب و توجه به دقت وسیله گزارش شود. انتخاب ابزار و یکای مناسب باعث میشود نتیجهی اندازهگیری قابل فهمتر و قابل اعتمادتر باشد.
جمعبندی کوتاه فصل دوم علوم هفتم: در این فصل آموختیم که جرم با ترازو، وزن با نیروسنج، طول با ابزارهایی مانند خطکش، حجم مایع و اجسام نامنظم با استوانهی مدرج و زمان با ساعت یا زمانسنج اندازهگیری میشود. همچنین چگالی از نسبت جرم به حجم به دست میآید و در شناور ماندن یا فرو رفتن اجسام در آب نقش دارد. برای افزایش اعتبار نتیجه نیز میتوان اندازهگیری را چند بار تکرار کرد و میانگین نتیجهها را به دست آورد.
