بخش سوم-انرژی/زندگی

 

علوم سال سوم دوره راهنمايي

  بخش سوم
انرژي ،‌زندگي

در علم فيزيك كار دقيقاً همان معنايي را كه روزانه از آن استفاده مي كنيم ندارد. مثلاً گاهي مي گوئيم هيچ كاري انجام نشده است. در حاليكه از نظر فيزيكي كار انجام شده است و بر عكس گاهي از نظر فيزيكي كاري انجام نشده است. ميدانيد وقتي به يك جسم ساكن نيرو وارد شود، ممكن است جسم در جهتي كه نير بر آن وارد مي شود به حركت درآيد. در اين صورت مي گوئيم نيرو روي جسم كار انجام داده است.

البته فقط در هنگام به حركت درآوردن اجسام ساكن كار انجام نمي شود. بلكه اگر نيرويي بر يك جسم متحرك نيز وارد شود، ممكن است سرعت يا جهت حركت جسم،‌در جهت وارد شدن نيرو تغيير كند. در چنين حالتي هم كار انجام مي شود،‌گاهي بر يك جسم نيرو وارد مي شود ولي چون جسم به حركت در نمي آيد، در واقع كاري انجام نشده است.

براي مثال وقتي يك وزنه بردار،‌وزنه اي را از روي زمين بلند مي كند و به بالاي سرش مي برد، كار انجام مي دهد اما زماني كه وزنه را بالاي سر خود نگه مي دارد، ديگر از نظر فيزيكي كاري انجام نداده است. ممكن است تصور كنيد كه در اين حالت وزنه بردار انرژي مصرف مي كند و در نتيجه، به سرعت خسته مي شود، بله اين امر كاملاً درست است اما بايد توجه داشت كه در اين حالت ،‌انرژي وزنه بردار صرف فعاليت هاي داخلي بدن او مي شود ولي بر روي ج سم كاري انجام نمي شود. زيرا جسم در اين حالت ساكن است و هيچ گونه حركتي ندارد. وقتي براي بلند كردن يك وزنه يا نگهداشتن آن تلاش مي كنيد، ماهيچه هاي شما مرتباً برا ثر پيام هاي عصبي كه از مغز دريافت مي كند منقبض مي شود. در ماهيچه ها با هر بار انقباض،‌تعداد بسيار كمي كار انجام مي شود. در طول چند ثانيه، تعداد انقباض ها به هزاران بار مي رسد و در نتيجه در مجموعه تعداد بسيار زيادي كار انجام مي شود.

هم چنين گاهي نيرويي بر يك جسم وارد مي شود اما جسم در جهت وارد شدن نيرو حركت نمي كند، مثلآً فردي را در نظر بگيريد كه جعبه چوبي سنگيني را در دست دارد و آن را در جهت افقي حركت مي دهد. در اين حالت فرد دو نيرو بر جسم اثر مي كند، يك نيرو درست برابر با نيروي وزن جسم اما در جهت بالا (خلاف جهت گرانش) به منظور نگهداشتن جسم و جلوگيري از افتادن آن بر روي زمين و نيروي ديگري بصورت افقي بهمنظور به حركت درآوردن جسم به طرف جلو.
نيروي اول كار انجام نميدهد چون در جهت وارد شدن آن، جسم جابه جا نمي شود، اما نيروي دوم يعني نيرويي كه از سوي فرد براي به حركت درآوردن جسم به طرف جلو وارد مي شود، كار انجام مي دهد.

  محاسبه اندازه گيري كار :

براي محاسبه مقدار كار انجام شده مي توان از معادله ي زير استفاده كرد:
جابجايي × نيرو = كار
اين معادله نشان ميدهد كه مقدار كار انجام شده روي يك جسم به ميزان نيرويي كه بر جسم وارد مي شود و كار انجام مي دهد و نيز اندازه ي جابجايي جسم بستگي دارد و هر چه اين دو بيشتر باشند، مقدار كار انجام شده نيز بيشتر است.
در اين معادله، نيرو بر حسب نيوت ن(N) جابجايي بر حسب متر (M) و مقدار كار بر حسب ژول (J) است.
به خاطر داشته باشيد كه وزن هر جسم بر روي زمين، نيروي گرانشي است كه از طرف زمين بر آن جسم وارد مي شود و از نظر عددي،‌تقريباً مساوي با ده برابر جرم آن جسم بر حسب كيلوگرم است يعني :
10× جرم جسم بر حسب كيلوگرم = وزن جسم بر حسب نيوتون  

  كار و انرژي :

از سالهاي قبل ب انرژيهاي گوناگون هم چون انرژي پتانسيل ، جنبشي، الكتريكي تابشي، مكانيكي، صوتي، گرمايي، شيميايي و هسته اي آشنا شويد. هم چنين دانستيد كه براي اندازه گيري انرژي از يكاي ژول، استفاده مي شود. مثلاً اگر جسمي به وزن يك نيوتون در فاصله ي متري سطح مين قرار داشته باشد. مقدار انرژي پتانسيل گرانشي آن نسبت به سطح زمين برابر با يك ژول است.
انرژي و كار به يكديگر كاملاً مربوطند. بطوريكه مي توان گفت: هر گاه كاري انجام شود ممكن است حالت هاي زير براي انرژي پيش آيد:
1- هنگام انجام كار،‌انرژي از صورتي يا نوعي به صورت يا نوع ديگر تبديل مي شود.

2 – هنگام انجام كار، انرژي از يك جسم به جسم ديگر انتقال يابد

در فيزيك انرژي چنين تعريف مي شود: انرژي توانايي انجام كار است. طبق اين تعريف اگر جسمي انرژي داشته باشد، مي تواند كار انجام دهد. البته گاهي يافتن راهي براي عملي ساختن اين امر مشكل است. يعني بعضي اوقات ممكن است جسمي انرژيداتشه باشد اما آزاد سازي انرژي آن و به حركت درآوردن اجسام بوسيله ي آن كار آساني نباشد، مثلاً در هسته ي اتم ها انرژي فراواني ذخيره شده است اما آزادسازي اين انرژي و انجام كار به وسيله آن نيازمند فناوري در سطح بالاست. همانطور كه گفته شد كار و انرژي ارتباط بسيار نزديكي با هم دارند. بطوري كه مي توان گفت هر كاري كه انجام مي شود حتماً انجام كار باتبديل انرژي همراه است و با انرژي از جسمي به جسم ديگر انتقال يافته است. هم چنين هر گاه جسمي داراي انرژي باشد مي توان در صورت ايجاد شرايط مناسب به كمك آن انرژي جسمي را به حركت درآورد.  

  توان، سرعت انجام كار:

هنگام بالا دويدن از پله ها، درست به اندازه ي بالارفتن آهسته و قدم به قدم كار انجام مي شود. هم چنين كار انجام شده به وسيله دو دونده ي دوي صدمتر تقريباً با هم برابراست در حاليكه فقط يكي از آن ها به عنوان برنده اعلام مي شود. در زندگي ما مدت زمان كه طول مي كشد تا كاري معين انجام شود يكي از عوامل مهم در انجام آن كار به شمار مي آيد. ما اين عامل را در فيزيك با نام توان مي شناسيم . توان به معني سرعت انجام كار است. به عبارت ديگر توان نشان دهنده ي ميزان كار انجم شده در واحد زمان است. سرعت انجام كار به وسيله دونده اي كه مسير مسابقه را زودتر طي مي كند بيشتر است. به عبارت ديگر توان اين دونده از دونده ي ديگربيشتر است.
براي محاسبه توان از معدله زير كه به آن معادله توان مي گوئيم، استفاده كنيم.

مقدار كار انجام شده	توان=
زمان انجام كار

در اين معادله مقدار كار انجام شده بر حسب ژول (J) مقدار زمان انجام كار بر حسب ثانيه (S) و توان بر حسب وات (W) است.
يك وات توان ماشيني است كه در مدت يك ثانيه يك ژول كار انجام ميدهد. مفهوم توان هم براي نشان دادن سرعت انجام كار توسط يك فرد يا يك ماشين و هم براي مشخص كردن سرعت توليد يا مصرف انرژي بوسيله دستگاهها استفاده مي شود. مثلاً وقتي گوئيم توان يك لامپ برقي 100 وات است يعني در هر ثانيه 100 ژول انرژي الكتريكي توسط اين لامپ مصرف و مطابق قانون پايستگي انرژي 100 ژول انرژي گرمايي و تابشي (نور) به وسيله آن توليد مي شود.

شايد تصور كنيد كه استفاده از جك براي بلند كردن اتومبيل سبب مي شود كه ما كار كم تري براي بلند كردن آن انجام دهيم اما هرگز چنين نيست . طبق معادله كار ، براي بلند كردن اتومبيل، بايد مقدار معين كار انجام مي شود و اين مقدار با به كارگيري جك كاهش پيدا نمي كند. جك تنها كار را آسانتر مي كند. جك به شما كمك مي كند تا با نيرويي در حدود 100 نيوتون اتومبيل را بلند كنيد.به وسايلي كه در انجام كارها به ما كمك مي كنند تا كارها آسانتر انجام شود ماشين گفته مي شود مانند جك اتومبيل. ماشين ها به صورت هاي گوناگون در انجام كارها به ما كمك مي كنند. يكي از راه هاي كمك ماشين ها به ما ،تغيير محل وارد شدن نيرو به جسم و گاهي نيز تغيير جهت نيرو است.
هم چنين ماشين ها گاهي با افزايش مقدار نيرو به ما كمك مي كنند كه كارهايي را كه نمي توانيم انجام دهيم يا انجام آنها ممكن است سخت باشد به آساني انجام دهيم. گاهي هم با افزايش مسافت اثر نيرو بر جسم و افزايش سرعت انجام كارماشين ها به ما كمك مي كنند.
بعضي ديگر از ماشين ها به جاي افزايش نيرو. مسافتي را كه نيرو بر آن اثر مي كند افزايش مي دهند.  

  مزيت مكانيكي يك ماشين :

ماشين ها مي توانند مقدار نيرويي كه به آن ها وارد مي شود. افزايش يا كاهش دهنده مزيت مكانيكي يك ماشين نسبت بين نيرويي كه ماشين به جسم وارد مي كند نيرويي كه به ماشين وارد مي شود را نشان مي دهد. مزيت مكانيكي يك ماشين از طريق معادله ي زير بدست مي آيد:

نيرويي كه ماشين به جس وارد مي كند (نيروي مقاوم)	مزيت مكانيكي=
نيرويي كه ما به ماشين وارد مي كنيم (نيروي محرك)

مزيت مكانيكي نشان مي دهد كه ماشين، نيروي وارده را چند برابر مي كند.  

  كار داده شده و كار گرفته شده از ماشين :

همان طور كه مشاهده مي شود وقتي كه شخص جعبه را مستقيماًاز روي زمين به داخل كاميون منتقل مي كند نيروي بيشتري را بكار مي برد اما مقدار جابجايي بار كم تراست. در نتيجه مقدار كار با حالتي كه فرد با استفاده از نيروي كم تر، همراه با جابه جايي بيشتر بار را به داخل كاميون مي برد. در مقايسه با حالت قبل – برابر است . يعني مقدار كلي كار انجام شده در هر دو حالت مساوي است و مي توان نتيه گرفت كه ماشين (سطح شيبدار) در مقدار كار انجام شده ، كاهش ايجاد نمي كند، بلكه فقط انجام كار را آسان تر مي نمايد.
مطابق قانون «پايستگي انرژي» هنگام تبديل شدن از يك صورت به صورت ديگر يا انتقال از يك جسم به جسم ديگر خلق و نابود نمي شود، بنابراين مقدار انرژي داده شده به يك ماشين نيز هميشه بامقدار انرژي كه از ماشين گرفته مي شود برابراست.
(انرژي گرفته شده از ماشين = انرژي داده شده به ماشين)
البته معمولاً مقداري از انرژي داده شده به ماشين ، صرف انجام كار مورد نظر مي شود كه به آن كار مفيد مي گوئيم. بقيه آن به صورت هاي مختلف مثلاً به صورت گرماي ناشي از اصطكاك هدر مي رود. به اين مقدار از انرژي به هدر رفته، انرژي تلف شده گفته مي شود.
در هر وسيله ميتوان نسبت كار مفيد به كل انرژي داده شده به دستگاه را به عنوان يك عامل مهم در كيفيت آن وسيله در نظر گرفت اين نسبت بازده نام دارد. به معادله ي زير توجه كنيد:

انرژي يا كار مفيد گرفته شده از وسيله	بازده ماشين =
كل انرژي داده شده بوسيله

 

  ماشين هاي ساده :

گروهي از ماشين ها كه پايه و اساس ساخت ماشين هاي ديگر را تشكيل مي دهند. ماشين ساده ناميده مي شوند. مي توان گفت ماشين هاي ديگر حالت تغيير شكل يافته ماشين ساده يا تركيبي از چند ماشين ساده با يكديگر هستند.

 

  اهرم :

براي درك چگونگي كار با اهرم، يك الاكلنگ را در نظر بگيريد. وقتي به يك طرف آلاكلنگ نيرويي به سمت پائين وارد شود. آن سمت به طرف پائين وسعت مقابل به طرف بالا حركت مي كند. يعني ميله ي الا آكلنگ به عنوان يك اهرم عمل مي كند.
در هر اهرم يك تكيه گاه يك بازوي محرك و يك بازوي مقاوم وجود دارد. اهرم ها را مي توان بر حسب قرارگرفتن حمل تكيه گاه، نيروي محرك و نيروي مقاوم به شكل هاي زير در نظر گرفت.
مزيت مكانيكي اهرم همچون هر ماشين ديگري از معامله ي مزيت مكانيكي بدست مي آيد. البته در صورتيكه از اصطكاك صرف نظر كنيم مزيت الكتريكي اهرم را از معادله زير نيز مي توان محاسبه كرد :

طول بازوي محرك	مزيت مكانيكي اهرم =
طول بازوي مقاوم

 

  قرقره :

قرقره يكي ديگر از ماشين هاي ساده است. هر قرقره محوري دارد كه حول آن مي تواند ازادانه بچرخد.

 

  چرخ و محور:

چرخ و محور چرخي است كه به مركز آن يك ميله وصل شده است. با چرخاندن چرخ ميله نيز مي چرخد.

در چرخ و محور معمولاً نيروي محرك را به چرخ و نيروي مقاوم را به محور وارد مي كند. اما برعكس اين حالت نيز امكان پذيراست. براي اينكه افزايش يا كاهش نيرو را در اين دو حالت احساس كنيد، آزمايش ص 72 را انجام دهيد.
در چرخ و محور بين شعاع (قطر) چرخ و شعاع (قطر) محوري نيروهايي كه به چرخ و محور وارد مي شود. رابطه ي زير برقراراست:

نيرويي كه بر محور وارد مي شود	=	شعاع (قطر) چرخ
يرويي كه بر چرخ وارد مي شود		شعاع (قطر) محور

 

  سطح شيبدار :

سطح شيبدار هم نوعي ماشين ساده است و سبب مي شود كه بتوانيم به كمك يك نيروي كم اما در مسافتي طولاني جسمي را به سمت بالا حركت دهيم. در حاليكه ممكن است جابه جا كردن اين جسم بطور مستقيم از سطح زمين بر روي سطح بالايي، در حد نيروي ما نباشد.

 

  گره و پيچ:

گره و پيچ نيز جزء ماشين هاي ساده هستند و مي توان آن ها را نوع سطح شيبدار به حساب آورد. چاقوي معمولي يك گره به حساب مي آيد. تيغه هاي قيچي نيز گره هستند. در واقع گره يك سطح شيبدار متحرك است. پيچ نيز سطح شيبداري است كه بدور يك ميله پيچيده شده است. از تركيب پيچ گره، متد بوجود مي آيد.

 

  بحث كنيد .
در كداميك از موارد زير كار انجام مي شود؟ چرا؟
شخص از نردبان بالا مي رود؟

بله، زيرا وقتي شخص از نردبان بالا مي رود در جهت نيرو حركت مي كند، در اين صورت كار انجام مي شود.

شخص روي صندلي مي نشيند.
خير، زيرا شخص ساكن است و حركت نمي كند، پس كاري انجام نمي شود.

جرثقيل باري را به درون كاميون منتقل مي كند.
بله. زيرا جرثقيل، به بار نيرويي را به بالا وارد مي كند و بار به طرف بالا حركت مي كند و چون جسم در جهتي كه نيرو به آن وارد مي شود به حركت در مي آيد ، در اين صورت كار انجام مي شود.

قطعه اي آهن به وسيله اره به دو قسمت تقسيم مي شود.
خير زرا وقتي قطعه ي آهن به دو قسمت تقسيم مي شود ساكن است و حركت نمي كند پس كاري انجام نمي شود.  

  تفسير كنيد
با توجه به دو عبارت زير مشخص كنيد كه مقدار كار انجام شده به چه عواملي بستگي دارد؟
1- وقتي يك وزنه بردار، وزنه ي 1500 نيوتوني (حدوداً 150 كيلوگرمي) را بلند مي كند، نسبت به هنگامي كه وزنه 1200 نيوتوني را به بالاي سر مي برد، كار بيشتري انجام مي دهد.
2- وزنه برداربراي بلند كردن وزنه تا بالاي سر نسبت به بلند كردن آن تا مقابل سينه خود، بايد كار بيشتري انجام دهد.

از دو عبارت فوق دو نتيجه را مي توان گرفت.
الف) مقدار كار انجام شده روي يك جسم به ميزان نيرويي كه بر جسم وارد مي شود بستگي دارد.
ب) مقدار كارانجام شده روي يك جسم به اندازه جابه جايي جسم بستگي دارد.  

  فكر كنيد :
آيا مي دانيد از يكسان بودن يكاي اندازه گيري كار (ژول) چه نتيجه اي مي توان گرفت؟

نتيجه مي گيريم كه كار شكلي از انرژي است و مي توان گفت انرژي توانايي انجام كار است.

جمع آوري اطلاعات
توان مصرفي بيشتر وسيله هاي برقي چگونه مشخص مي شود؟
توان مصرفي آن ها بر حسب وات روي بدنه ي آنها نوشته شده است.

آيا همه وسايل برقي مشابه، مثلاً همه ي يخچال ها مصرف برق مشابهي دارند؟
خير، زيرا ظرفيت مصرف انرژي آن ها بر حسب كاري كه انجام مي دهند متفاوت است.

به نظر شما هنگام خريد وسيله هاي برقي به چه نكاتي بايد توجه كرد؟ چرا؟
هنگام خريد وسيله هاي برقي بايد به توان مصرفي دستگاه و حجم كاري آن توجه كرد. چون توان مصرفي ، ميزان انرژي مصرفي دستگاه رادر هر ثانيه نشان مي دهد.

فكر كنيد :
براي آسان تركردن كارهاي زير از چه وسيله هايي استفاده مي كنيد.
بلند كردن ماشين براي تعويض چرخ : جك
بريدن درخت : اره
بستن پيچ يا باز كردن آن آچار پيچ گوشتي
بازكردن در بطري نوشابه : در باز كن


فكر كنيد :‌
تعدادي ماشين را نام ببريد و بگوئيد هر كدام به چه طريق به ما كمك مي كنند؟
دوچرخه با افزايش مسافت اثر نيرو به ما كمك مي كند. اهرم با افزايش مقدار نيروي در بلند كردن اجسام به ما كمك مي كند. استفاده از قرقره براي بالابردن مصالح ساختماني با تغيير جهت دادن نيروي وارد بر طناب به ما كمك مي كند.

فكر كنيد
چگونه مي توان بازده يك ماشين را به عنوان يك ملاك براي كيفيت عملكرد آن را در نظر گرفت ؟
با توجه به اينكه بازده ماشين نسبت به كار مفيد به كل انرژي داده شده به ماشين است . پس هر چه بازده يك ماشين بالاتر باشد. كيفيت عملكرد آن بهتراست، زيرا به ازاء انرژي معيني كار مفيد بيشتري انجام مي دهد.

فكر كنيد
هميشه مزيت مكانيكي اهرم نوع دوم بيشتر از يك و مزيت مكانيكي اهرم نوع سوم كمتر از يك است. يعني اهرم نوع دوم،نيرو را افزايش مي دهد . در حالي كه اهرم نوع سوم نيرو را كاهش مي دهد. به نظر شما، مزيت مكانيكي اهرم نوع اول چگونه است؟ چرا؟
مزيت مكانيكي اهرم نوع اول برابر يك است. زيرا طول بازوي مقاوم برابر طول بازوي محرك است.

محاسبه كنيد
1 – هرم بزرگ در حدود 140 متر ارتفاع دارد. براي بردن يك سنگ متوسط به بالاي اين اهرم چقدر كار بايد انجام شود؟

(kg) 2500= 1000×5/2 = جرم سنگ
(N) 2500= 10×2500= 10× جرم سنگ = نيرو
(N) 2500= نيرو
(m) 140 = جابه جايي
(j)106×5/3=140×25000= جابه جايي × نيرو = مقدار كار انجام شده

اطلاعات جمع آوري كنيد براي سطح شيبدار ،‌گره و پيچ در زندگي مثال هايي ذكر كنيد و بگوئيد هر كدام چگونه به ما كمك مي كنند؟
الف) براي سطح شيبدار مي توان راه پله ي ساختمان را مثال زد كه با افزايش مسافت با نيروي كم مي توان به طبقه بالاتر رفت.
ب) براي گره مي توان چاقوي معمولي را مثال زد. چاقو در سطح شيبدار به هم چسبيده است كه لبه ي تيزي دارد و در بريدن به ما كمك مي كند.
پ) براي پيچ مي توان پيچ مايه ي يخچال را مثال زد كه با پيچاندن آن مي توان ارتفاع يخچال را تغيير داد.

فصل5-فراتراززمین-منظومه شمسی

علوم سال سوم دوره راهنمايي   فصل 5 – فراتر از زمين ‌منظومه شمسي حدود 10 ميليارد سال پيش ، در قسمتي از فضا يك توده عظيم ابر مانند بوجود آمد كه 80 درصد آن هيدروژن، 15 درصد آن هليم و 5 درصد بقيه بيشتر شامل گازهايي چون اكسيژن، نيتروژن ،‌كربن و مواد سنگين تري چون سيلسيم ، آلومينيوم ، آهن و منيزيم و كلسيم بود. اين توده ي عظيم در حدود 5 ميليارد سال پيش تحت تأثير نيروي گرانشي شروع به متراكم شده و چرخيدن كرد. و پس از مدتي به شكل دو بشقاب كه از لبه روي هم قرار گرفته باشند درآمد . بعد از مدتي بيشتر گازها در وسط اين شكل جاي گرفتند و خورشيد را تشكيل دادند و مواد سنگين تر ، سياراتي چون عطارد، زهره، زمين و مريخ را بوجود آوردند. بقيه ي مواد نيز كه هم مواد سنگين و همه مواد گازي داشتند سيارات ديگر يعني مشتري ، زحل اورانوس و نپتون را بوجود آوردند. از اين جهت سيارات منظومه ي شمسي را به دو گروه زمين مانند (سيارات داخلي) و مشتري مانند (سيارات خارجي) تقسيم مي كنند. در اين تقسيم بندي نهمين سياره يعني پلوتو جايي ندارد. سيارات داخلي بيشتر از سنگ و فلز ساخته شده اند و نسبت به سيارات خارجي اندازه هاي كوچكي دارند ولي سيارات خارجي اندازه هاي بزرگي دارند و بيشتر از مواد مايع و گازند.   خورشيد : خورشيد ستاره اي است كه 73 درصد حجم آن را هيدروژن و 25 درصد را هليوم تشكيل داده است . قطر خورشيد حدود 4/1 ميليون كيلومتر، (110 برابر قطر زمين) است. خورشيد چنان داغ است كه گازهاي تشكيل دهنده ي آن به حالت درخشان درآمده اند. نوري هم كه از آن به اطراف پخش مي شود. به همين علت است در سطح خورشيد ، قسمت ها سردتري هم وجود دارد كه تيره رنگند و به نام لكه هاي خورشيدي معروفند. دوام لكه هاي بين روز تا چند ماه است. منشأ گرماي خورشيد واكنش هاي هسته اي است. در اين واكنش ها هيدروژن به هليوم تبديل مي شود و گرماي فراواني را حاصل مي آورد.     اجزاي ديگر منظومه شمسي : سيارك ها : اندازه گيري ها بخوبي نشان ميدهد كه فاصله ي بين سياره مريخ و سياره مشتري بسيار زياد است. هم چنين بررسيها نشان داده است كه در فاصله ي بين اين دو سياره، قطعات سنگي و فلزي بسياري، كه قطر آن ها از چند سانتي متر تا صدها كيلومتر متفاوت است و به آن ها سيارك مي گويند. در روي يك مدار و در جهت حركت ساير سيارات، به دور خورشيد مي گردند.     شهاب همه روز زمين توسط هزاره قطعه سنگ آسماني بمباران مي شود. اين قطعات هنگام ورود به اتمسفر بر اثر اصطكاك با هوا، داغ و تبخير مي شوند. در صورتي كه هم اين سنگ ها بزرگ باشند مي سوزند. و نوري ايجاد مي كنند كه از زمين قابل مشاهده است. به اين نورها شهاب و به قطعه سنگ هاي بزرگي كه از اتمسفر هم مي گذرند و روي زمين مي افتند شهابسنگ مي گويند.     دنباله دارها : اين اجرام از جنس غبار و يخ اند و تا حدي به «گلوله ي برگ گل آلود» شباهت دارند بعضي از دنباله دارها كه به زمين نزديك مي شوند مي توان با چشم هم ديد. اما بيشتر آن ها را بايد با تلسكوپ ببينيم. وقتي دنباله دارها به خورشيد نزديك مي شوند يخ آنها بخار مي شود و دم درازي به طول هزارها كيلومتر مي سازد. دم هميشه دو جهت مخالف خورشيد قرار مي گيرد.     قمرها : از اجزاي ديگر منظومه شمسي قمرها هستند كه بدور سيارات مي چرخند. به جز عطارد و زهره، بقيه سيارات منظومه شمسي حداقل يك قمر دارند. بزرگي بعضي از قمرها به بزرگي سياره اي مانند عطارد است . كره ي ماه قمر كروي زمين است. سنگ هايي كه فضانوردان از ماه به زمين آورده اند نشان ميدهد كه مواد سازنده اين قمر مانند مواد سازنده زمين و سيارك هاست.     ستارگان : نور : فاصله ي يك ستاره از زمين و جرم ستاره بر مقدار نور آن تأثير دارند. پس وقتي ستاره اي پر نورتر از ستاره ديگر به نظر مي رسد، معنايش آن است كه يا جرم بيشتري دارد يا فاصله كمتري با زمين دارد.     دما : ستاره هاي با وجود آنكه بصورت نقاط نوراني به چشم مي آيند، در مقابل تلسكوپ قوي ، به رنگ هاي آبي مايل به قرمز ديده مي شوند. اختر شناسان از روي رنگ هر ستاره مقدار دماي سطحي آن را تعيين مي كنند. ستاره زرد رنگي مانند خورشيد نسبتاً داغ محسوب مي شوند و دماي سطحي آن را حدود 6000 درجه مي دانند. ستاره ي قرمز سردتر است. در عوض ستاره اي آبي بسيار داغند.     تركيب : تجزيه نور ستاره، اطلاعاتي را در مورد تركيب آن در اختيار مي گذارد. براي اينكار از دستگاهي بنام طيف نگار استفاده مي كنند. در طيف ستاره ها، نوارهاي رنگي هم وجود دارد. وجود اين نوارها نشان مي دهد كه بعضي از طول موج هاي نور محو شده، يا آن كه توسط گازهاي موجود دراتمسفر ستاره جذب شده اند.     بزرگي : بزرگي ستارگان بسيار متفاوت است كوچكترين آنها كمي از زمين بزرگ تر است. بزرگترين ستاره ي شناخته شده قطري حدود 2300 برابر قطر خورشيد دارد.     فاصله : تعيين فاصله ي ستاره ها از زمين ، يكي از مشكلات بزرگ اخترشناسان است. يك روش مرسوم جهت تعيين اندازه فاصله ي ستارگان، مثلث بندي است.     صورت هاي فلكي : اجداد ما بر اساس تصورات خود ستارگاني را كه در نزديكي هم در آسمان مي ديدند، در گروههاي خاصي قرار مي دادند و شكل هاي ويژه اي را هم براي آنها در نظر گرفتند. به اين مجموعه ستارگان نام عمومي صورت فلكي داده شده است. معروف ترين صورت فلكي دب اكبر است. امروزه 88 صورت فلكي در آسمان مشخص شده است.     تفسير كنيد. با مشاهده طيف تركيب هاي احتمالي ستاره هاي 1،2،3، را تعيين كنيد. در تركيب خورشيد چه عناصري وجود دارد؟ در كدام ستاره كلسيم و در كداميك سديم يافت مي شود؟ تركيب كدام ستاره به تركيب خورشيد بيشتر است؟ تركيب احتمالي ستاره 1 : هيدروژن ،كلسيم تركيب احتمالي ستاره 2 : هيدروژن ،‌هليوم تركيب احتمالي ستاره 3 : جيوه، هيدروژن ، كلسيم ،‌هليوم‌ و سديم در تركيب خورشيد عناصر هيدروژن :‌هليوم و سديم يافت مي شود در ستاره ي 1 كلسيم و در ستاره 3 سديم يافت مي شود تركيب ستاره 2 به خورشيد شبيه تر است.     سؤال از متن فصل 5 : 1 – اصطلاح منظومه شمسي را تعريف كنيد. به خورشيد همه ي اجزايي كه به دور آن مي چرخند. منظومه شمسي مي گويند.     2 – چه تفاوت هايي ميان سيارات داخلي و خارجي وجود دارد؟ سيارات داخلي بيشتر از سنگ و فلز ساخته شده اند ولي سيارات خارجي بيشتر از مواد مايع و گازند . همچنين سيارات داخلي نسبت به سيارات خارجي اندازه هاي كوچكي دارند. 3 – منشأ گرماي خورشيد چيست ؟ منشأ گرماي خورشيد، واكنش هاي هسته اي است. در اين واكنش ها،‌هيدروژن به هليوم تبديل مي شود و گرماي فراواني را حاصل مي آورد. 4 – جنس دنباله دارها از چيست؟ چگونگي تشكيل دم در دنباله دارها را توضيح دهيد. اين اجرام از جنس غبار و يخند، وقتي دنبال دارها به خورشيد نزديك شوند، يخ آنها بخار بخار مي شود و دم درازي به طول هزارها كيلومتر مي سازد. 5 – چرا بعضي از ستارگان پرنورتر از بقيه به نظر مي رسند؟ وقتي ستاره اي پرنور تر از ستاره اي ديگر به نظر مي رسد، يا بزرگ تر از آن است. با فاصله كمتري با زمين دارد. 6 – چگونه با استفاده از طيف جذبي ستاره مي توان درباره تركيب اتمسفر آن قضاوت كرد؟ هر عنصر داراي نوارهاي تيره ي مخصوص به خود است. با استفاده از اين ويژگي مي توان درباره تركيب اتمسفرآن ستاره قضاوت كرد. 7 – منظور از صورت فلكي چيست؟ معروف ترين صورت فلكي كدام است؟ به مجموعه اي از ستارگان كه شكل هاي ويژه اي براي آنها در نظر گرفته مي شود صورت فلكي مي گويند. معروف ترين صورت فلكي دب اكبر است.

فصل چهارم-زمین ساخت ورقه ای جابه جایی قاره ها

علوم سال سوم دوره راهنمايي   فصل 4 – زمين ساخت ورقه اي جابه جايي قاره ها در سال 1912 ميلادي يك دانشمند آلماني به نام «وگنر» با شواهدي كه بدست آورده بود، اظهار داشت كه حدود 200 ميليون سال پيش تمام خشكي ها به هم متصل بوده و خشكي يك تكه اي را ساخته اند. اين خشكي عظيم رفته رفته به دو خشكي بزرگ تقسيم شد و پس از ميليون ها سال هر يك از دو خشكي قطعه قطعه شده و قاره هاي امروزي را بوجود آوردند. پس از مرگ وگنر، تعداد كمي از زمين شناسان نظريه ي وي را تحسين برانگيز خواندند و براي اثبات آن بدنبال شواهد بهتري بودند. در فاصله سال هاي 1950 تا 1968 پيشرفت شايان فناوري، امكان مطالعه زمين شناسان را بر روي قسمت هاي ناشناخته ي زمين، خصوصاً كف اقيانوسها فراهم آورد. در سال 1968 با توجه به مجموعه اطلاعات و شواهد بدست آمده ، نظريه وگنر مبدل به يك نظريه ي جامعتري با عنوان زمين ساخت ورقه اي شد. بر اساس اين نظريه، سنگ كره ي زمين يك تكه نيست. بلكه از تعدادي ورقه هاي كوچك و بزرگ تشكيل شده است. برخي از اين ورقه ها در زير اقيانوس ها واقعند. برخي در زير قاره ها و پاره اي هم ، قسمت هايي از هر دو را در بر مي گيرند. همه ي ورقه ها كه تا عمق حدود 20 تا 150 كيلومتري ادامه دارند، مي توانندآزادانه و مستقل از هم حركت كنند. دانشمندان عقيده دارند كه دما و فشار در زير سنگ كره به اندازه اي است كه سنگ ها حالتي شكل پذيرو خمير مانند دارند. دما در همه ي قسمتهاي اين بخش خميري يكسان نيست. قسمت هاي زيرين دماي بيشتر و قسمت هايي رويي دماي كمتري دارد. اين اختلاف دما سبب مي شود كه قسمت هاي زيرين چگالي كمتري نسبت به قسمتهاي رويي داشته باشد. اختلاف چگالي در قسمت هاي خميري گوشته سبب برقراري جريان جابه جايي (همرفتي) بسيار كندي مي شود( حدود چند سانتي متر در سال) يعني مواد سازنده نرم كره به آرامي بالا مي آيند، سپس به طرفين ... و انجام به سمت پايين كشيده مي شوند. وقتي در نرم كره چنين جرياني بوجود مي آيد. ورقه هاي سنگ كره بر روي آن مي خزند و همراه آن جابه جا مي شوند. در اين حالت ورقه هاي سنگ كره د رمحلي كه جريان رو به بالا باشد از هم دور مي شوند و سپس به زير ورقه ي مقابل فرو مي روند.   پديده هاي حاصل از حركت ورقه ها: ورقه ها به سه شكل مختلف مي توانند نسبت به هم جابه جا شوند 1 – ورقه هاي دور شونده : بيشتر محل هايي كه ورقه ها از هم دور مي شوند، در اقيانوس ها قرار دارند . در اين مناطق ،‌مواد مذاب از شكاف موجود در بين دو ورقه خارج شده و درهمان سخت مي شوند و پوسته جديدي را بوجود مي آورند. از اين رو، هر ساله چند سانتي متر بر وسعت اقيانوس ها افزوده مي شود، خروج مواد مذاب در اين مناطق سبب بوجود آمدن رشته كوههايي در ميان اقيانوس ها مي شود. اين رشته كوهها زنجيره ي پيوسته اي را مي سازند به طول آن در مجموع بيش از 60000 كيلومتر است. رشته كوههاي ميان اقيانوسي، محل وقوع تعدادي از زمين لرزه ها و آتش فشان هاست.     ورقه هاي نزديك شوند : 2 – چون ورقه هاي نزديك شونده خصوصيات فيزيكي و شيميايي مختلفي دارند . پديده هاي حاصل به يكي از صورت هاي زير خواهد بود. الف – برخورد ورقه هاي اقيانوسي با ورقه قاره اي : در اين محل ها ورقه ي اقيانوسي به زير ورقه ي قاره اي كشيده مي شود و با خم شدن لبه ي ورقه ها، گودال عميق اقيانوسي به موازات قاره و در داخل اقيانوس بوجود مي آيد. ورقه هاي ايقانوسي به همراه خود تعدادي از رسوبات دريايي را به پائين مي كشاند. وقتي اين مواد به عمق حدود 100 متر مي رسند، ذوب مي شوند و از شكاف هاي ورقه اي قاره اي ،‌خود را به بالا مي كشند و سبب بوجود آمدن كوههاي آتش فشاني بر روي قاره ها مي شوند. گودال هاي عميق در اطراف آن، محل وقوع زلزله هاي شديد است. ب – برخورد ورقه هاي اقيانوسي : در اين محل ها، يكي از ورقه ها به زير ديگري فرو مي رود و با خم شدن لبه ورقه ها، گودال عميق اقيانوسي بوجود مي آيد. ورقه ي فرو رانده شده مانند حالت قبل ذوب مي شود و مواد مذاب حاصل از آن، اين بار از بستردريا خارج مي گردد. با ادامه فعاليت اين آتش فشان ها، جزايري سر از آب بيرون مي آورند كه به مجموعه ي آن ها جزاير اقيانوسي گفته مي شود. اطراف اين گودال ها محل وقوع تعداد ديگري از زلزله هاي شديد است. پ – برخورد دو ورقه اي قاره اي : در اين محل ها، ورقه اي به زير ورقه ديگر فرو نمي رود، زيرا جرم هر دو كم و مساوي است نتيجه چنين برخوردي،‌ايجاد كوه و زلزله هاي شديد است.     ورقه هايي كه در كنار هم مي لغزند: در اين محل ها نه پوسته ي جديدي بوجود مي آيد و نه ورقه اي تخريب مي شود. بلكه فقط ورقه ا از كنار هم عبور مي كنند، در بيشتر مواقع ممكن است اين جا به جايي براي مدتي صورت نگيرد و انرژي ذخيره گردد و به هنگام آزاد شدن انرژي ، حركت ناگهاني ورقه ها سبب زلزله هاي شديدي شود. 2 –     فكر كنيد در محل ورقه هاي دورشونده،‌مرتباً سنگ كره ي جديد تشكيل مي شود، در اين صورت آيا وسعت زمين هم اكنون در حال افزايش است؟ اگر پديده جبراني وجود نداشته باشد، بايد بر وسعت زمين همچنان افزوده شود، اما سطح زمين مقداري ثابت است يعني در مناطقي مانند محل برخورد ورقه هاي نزديك شوند، قسمتي از سنگ كره از بين مي رود.     فكر كنيد 1 – گفته مي شود هر چقدر تعداد زلزله هاي كوچك در يك منطقه بيشتر باشد ،بهتر است به نظر شما دليل چيست؟ به همراه وقوع هر زلزله هر چند كوچك مقداري از انرژي ذخيره شده آزاد مي شود و درنتيجه از احتمال وقوع زلزله شديد – كه با آزاد شدن انرژي زيادي همراه است كاسته مي گردد.     2 – كدام پديده ي زمين شناسي در تمام حاشيه هاي ورقه هاي سازنده سنگ كره زمين بوجود مي آيد؟ زلزله ، تقريباً تمامي زمين لرزه هاي دنيا در حاشيه ي ورقه هاي سازنده سنگ كره زمين بوجود مي آيند.     سؤال از متن فصل 4 : 1 – حركت ورقه ها نسبت به هم سه شكل مختلف مي تواند صورت بگيرد . اين سه شكل كدامند؟ 1) دو ورقه از هم دور مي شوند . 2) دو ورقه با يكديگر برخورد مي كنند 3) دو ورقه در كنار هم مي لغزند     2 – چگونگي دور شدن تدريجي دو ورقه از يكديگر را توضيح دهيد. مواد مذاب از شكاف موجود در بين ورقه خارج شده و در همان جا سخت مي شوند و پوسته ي جديدي را بوجود مي آورند.     3 – پديده هاي حاصل از برخورد دو ورقه اقيانوسي با ورقه قاره اي را نام ببريد. 1 ) گودال عميق اقيانوسي 2) كوه هاي آتش فساني     4 – چرا در محل ورقه هايي كه در كنار هم مي لغزند، زلزله هاي شديدي رخ مي دهد؟ در اين محل ها فقط ورقه ها از كنار هم عبور مي كنند. در بيشتر مواقع ممكن است اين جا به جايي براي مدتي صورت نگيرد و انرژي ذخيره گردد و به هنگام آزاد شدن انرژي، حركت ناگهاني ورقه ها سبب زلزله هاي شديد مي شود.     5 – نتيجه برخورد دو ورقه ي قاره اي چيست؟ در اين محل ها، رقه اي به زير ورقه ي ديگر نمي رود. زيرا جرم هر دو، كم و مساوي است . نتيجه ي چنين برخوردي ايجاد كوه و زلزله هاي شديد است.

بخش دوم-فصل سوم-سرگذشت زمین

علوم سال سوم دوره راهنمايي   بخش دوم ، زمين زيستگاه ما فصل 3 – سرگذشت زمين . لايه هاي سنگ ها : سنگ هاي رسوبي معمولاً به صورت موازي در روي هم انباشته مي شوند و مانند ورق هاي كتابند. در يك سري لايه از جنس سنگ هاي رسوبي ، اصولاً لايه هاي زيرين قديمي تر از لايه هاي بالايي هستند. اما در صورتي كه سنگ ها چين خورده باشند، نمي توانيم اصل بالا را درست بدانيم و براي تعيين وضعيت گذشته هاي آن ها بايد بدنبال شواهد ديگري بگرديم.   فسيل : براي پاسخ به اين سؤال كه چه جانداراني بر روي زمين زندگي مي كردند بايد از فسيل ها كمك گرفت. به آثار و بقاياي موجودات قديمي كه در بين برخي از مواد تشكيل دهنده ي پوسته زمين پيدا مي شوند فسيل مي گويند. از ميان جانداران گذشته، فقط تعداد بسيار كمي به صورت فسيل درآمده اند. جانداراني كه داراي اعضاي نرم و فاقد اسكلت سفت داخلي يا خارجي بوده اند، در برابر عوامل مخرب طبيعي مقاومتي نداشته و پس از مرگ در مجاورت هوا يا زير آب تجزيه گرديده، خوراك جانداران ديگر شده و بدون آنكه از خود اثري به جاي گذارند، از بين رفته اند. در ميان جانداران گذشته ي زمين آن هايي كه داراي اعضاي سخت مانند استخوان، دندان، صرف ، كيتين با بافت چوبي بوده اند. امكان فسيل شد نشان وجود داشته است. اين جانداران بايد بلافاصله پس از مرگ در محلي قرارگيرند تا در معرض تجزيه و فساد قرار نگيرند.     مكان هاي مناسب براي فسيل شدن : براي فسيل شدن،‌محيط هاي رسوبي مانند درياها و درياچه ها مناسب تر از ساير مناطق اند. در اين مناطق رسوب گذاري شديدتر است و بقاياي جانداران بوسيله رسوبات بهتر مدفون و پوشيده ي مي شود. در خشكي ها نيز گاهي فسيل بوجود مي آيد ولي تعداد آن ها نسبت به فسيل هايي كه در درياها تشكيل شده اند، بسيارناچيز است. يخچال، غار، طوفان هاي شن و ماسه ، شيره هاي گياهي، مواد نفتي و خاكسترهاي آتش فشاني شرايطي بوجود مي آورند كه جانوران يا گياهان قبل از فساد و تجريه همه يا قسمتي از جسد آن ها سالم بماند.     استفاده از فسيل ها : برخي از فسيل ها كه مانند زغال سنگ و نفت كه به آن ها سوخت هاي فسيلي نيز گفته مي شود و بطور مستقيم در تأمين انرژي و برخي مواد كاربرد فراوان دارند. از ساير فسيل ها نيز براي تعين محل بعضي از مواد معدني استفاده مي گردد. فسيل ها در تشخيص آب و هواي گذشته نيز قابل استفاده اند.     تحول در حيات : با مطالعه در روي فسيل ها بدست آمده از ميان لايه هاي رسوبي مختلف معلوم شده است كه فسيل هاي موجود در لايه هاي قديمي تر (زيرين) در مقايسه با آن ها كه در لايه هاي بالايي پيدا مي شوند. ساختماني بدني ساده تري را نشان مي دهند. يعني هرچه به زمان حاضر نزديك مي شويم. هم ساختمان بدن جانداران پيچيده تر مي شود هم بر تعداد انواع آن ها اضافه مي شود. دانشمندان به همين ترتيب توانسته اند اولاً با نوع تحولات و تغييرات جانداران در گذشته آشنا شوند، ثانياً نوعي جدول زماني را به كمك فسيل ها تنظيم كنند كه راهنماي مناسبي براي تعيين قدمت لايه هاي رسوبي مجهول هم هست. ترتيب پيدايش جانداران از بي مهره ها به مهره داراين ساده و خونسرد و سپس مهره داران خونگرم، يعني پرنده ها و پستانداران است. گياهان نيز در آغاز محدود به جلبك هاي دريايي بودند و در زمان هاي بعد سرخس ها و انواع مشابه پديد آمدند. پيدايش گياهان گلدار، كه انواع كامل پيچيده تر از اقاسم بي گل ها و هاگدار است. در زمان هاي نزديك به زمان حال در روي زمين ظاهر شدند.     تغيير گونه هاي جانداران : يكي از مهم ترين كاربردهاي فسيل ها پي بردن به چگونگي تغييرات شكل ظاهري و ساختمان بدني و در نتجه بوجود آمدن انواع جديد جانداران است. امروزه بيش از 2 ميليون نوع جاندار در روي زمين زندگي مي كنند. در حالي كه مطالعه ي فسيل ها نشان ميدهد كه در ابتدا تعداد گونه هاي جانداران بسيار محدود و رفته رفته افزايش پيدا كرده اند. المارك دانشمند فرانسوي‌،در قرن هجدم استفاده يا استفاده نكردن اندام ها را عامل بروز تغيير مي دانست و عقيده داشت كه وقتي اندامي زياد بكار برده شود، قوي خواهد شد و برعكس اندامي كه كار نكند، رشد چنداني نخواهد داشت . به عقيده لامارك صفاتي كه به اين ترتيب كسب مي شوند. قابل به ارث رسيدن نيز خواهند بود. پس چون زرافه گردن خود را براي خوردن برگ هاي درختان بالا كشانده نسل به نسل بر طول گردنش اضافه شده است.     چارلز داروين: زيست شناس انگليسي،‌در قرن نوزدهم كه از اوايل زندگي به مطالعه گياهان و جانوران علاقمند بود. در مورد چگونگي تغيير گونه ها ، نظريه ي انتخاب طبيعي خود را در كتابي به نام منشأ انواع انتشار داد. انتخاب طبيعي به اين معناست كه طبيعت در هر محيط افراد سازگارتر را انتخاب مي كند و آن هايي را كه براي زيستن در آن محيط مناسب نيستند، از ميان مي برد. ذكر انتخاب طبيعي، از آن جا در ذهن داروين ريشه گرفت كه مشاهد كرد:‌تعداد اولاد جانداران، هميشه بيشتر از تعداد والدين است با وجود اين جمعيت انواع بخصوص همواره ثابت مي ماند. بنابراين بايد هميشه تعدادي از اولاد جانداران به طريقي از بين بروند و چون بين افراد يك نوع ، تفاوت هاي فردي وجود دارد و همه آن ها از لحاظ سازش با محيط، مشابه نيستند. در ضمن چون غذا و جا معمولاً براي همه ي افراد وجود ندارد،‌ميان آن ها رقابت در مي گيرد. در اين رقابت افرادي كه سازش بيشتري با محيط دارند. از شانس بيشتري هم براي زنده ماندن برخوردارند و در نتيجه، در رقابت پيروز مي شوند و به سن زاد و ولد مي رسند و توليد مثل مي كنند.     دووريس : در اوايل قرن بيستم يك دانشمند هلندي به نام دووريس نظريه ي جهش را اائه داد. دووريس معقتد بود، صفاتي بطور ناگهاني در يك فرد ظاهر مي شوند و اين صفات قابل انتقال به نسل هاي بعدي نيز هستند. جانداراني را كه در آن ها صفات جديد بوجود مي آيد در اصطلاح جهش يافته مي نامند. صفات جديدي كه در يك جهش بوجود مي آيند اغلب مضر هستند و سبب نابودي جاندار مي شوند، گاهي به ندرت در يك جهش صفات مفيدي هم ظاهر مي شدند. جانداراني كه در آن ها يك يا چند صفت مفيد ظاهر مي شود. نسبت به همنوعان خود سازگاري بيشتري با محيط پيدا مي كنند و رفته رفته تعداد آن ها در محيط افزايش پيدا مي كند.     چگونگي بروز جهش : مي دانيد كه صفات ارثي از طريق كروموزوم ها داخل هسته به ارث مي رسند. مشاهد هي دقيق كروموزم ها هم نشان داده است كه ماده ي اصلي زنده ي آن ها، مولكول هاي DNA است كه در سلول هاي همه ي جانداران وجود دارد و امروزه آن ها را عوامل بوجود آورنده صفات مختلف در همه ي جانداران مي شناسيم. پس اگر قرار باشد تغيير در صفات جانداران پديد آيد. اين تغيير (جهش) بايد در ساختمان DNA اثر بگذارد. DNA مولكولي بسيار با ثبات است و ساختمان كم تر دچار تغيير مي شود عواملي كه سبب بروز تغيير در ساختمان چنين مولكولي مي شوند، بايد بسيار قوي باشند. مواد راديو اكتيو بعضي از ماد شيميايي و دارويي را از جمله ي اين عوامل مي دانند.     شواهد تغيير : وجود شباهت هاي فراوان در ميان جانداران حاكي از وابسته بودن آن ها به همديگر است. البته، شباهت ميان جانداران يك گروه زيادتر از شباهت ميان جانداران گروههاي دور از هم است. بديهي است كه ساختمان اندام هاي داخلي مانند دستگاههاي تنفس، گردش خون، كليدها و غيره هم در آن ها بسيار شبيه است و همگي فعاليت هاي حياتي مانند تغذيه ، تنفس ،‌و غيره را به يك شكل انجام ميدهند. چنين شباهتي به ترتيب در ميان افراد گروههاي ديگر مهره داراين كمتر مي شود. با اين حال، ميان اين گروهها شباهت زياد دارند.     در مجموع مشاهدات انجام شده حاكي از آنند كه : جانداران از اجداد قديمي و مشتركي بوجود آمده اند. تغييرات در جمعيت هاي جانداران پديد مي آيند نه در افراد، زيرا فرديكه پس از مدت كم و بيش كوتاهي مي ميرد اما نسل و جمعيت باقي مي ماند. زندگي از حالت ساده و ابتدايي به صورت پيچيده تري تحول يافته است.     فكر كنيد در مطالعه ي تاريخچه زمين، سنگ هاي رسوبي بهتر از بقيه ي اقسام سنگ ها هستند، دليل چيست؟ سنگ هاي رسوبي از بسياري جهات پرارزش اند، از جمله اينكه در آنها غالباً بقاياي گياهان و حيوانات پيدا مي شود كه آنها را فسيل مي نامند. دانشمنان با استفاده از فسيل ها تاريخ گذشته ي زمين را معلوم مي كنند. سنگ هاي رسوبي شواهد مربوطه به تاريخچه ي گذشته ي زمين را در بردارند و نشان مي دهند كه وضع درياها و خشكي ها، رشته كوه ها و غيره در گذشته چگونه برده است.     فكر كنيد يك جاندار پس از مرگ بايد دور از چه عواملي قرار گيرد تا همه يا قسمتي از جسد آن باقي بماند؟ اين جاندار بايد بلافاصله پي از مرگ، در محلي قرار گيرد تا در معرض تجزيه و فساد قرار گيرد. مثلاً اگر داراي اعضاي نرم يا فاقد اسكلت سخت داخلي يا خارجي است. نبايد در مجاورت هوا يا زير آب قرار گيرد چون در اين حالت تجزيه گرديده و يا خوراك جانداران ديگر مي شود. در حالت كلي خشكي جاي خوبي براي فسيل شدن نيست.     فكر كنيد :‌ 1 – به كمك جاي پاي جاندار ،‌چه اطلاعاتي درباره آن جاندار مي توان كسب كرد؟ وزن ، بزرگي جثه، نوع جاندار، نوع تغذيه 2 – وجود زغال سنگ در يك منطقه چه اطلاعاتي درباره آب و هواي گذشته ي آن جا مي تواند در برداشته باشد؟ وجود زغال سنگدر يك منطقه نشان ميدهد كه شرايط آب و هوايي در آن منطقه براي پيدايش جنگل هاي انبوه مناسب بوده است. 3 – آيا مي توان به كمك فسيل ها مناطق مختلف درياهاي گذشته را از نظر عمق شناسايي كرد؟ بله زيرا در هر منطقه از دريا متناسب با .... فاصله از ساحل ، جنس رسوبات فرق مي كند و از طرفي هر لايه ي فسيل هاي ويژه اي دارد كه با فسيل هاي لايه هاي بالايي و پائيني متفاوت است. 4 – آيا مي توان به كمك فسيل ها، درياچه آب شيرين را از درياچه آب شور تشخيص داد؟ بله، برخي از فسيل هاي مربوط به جانوران ساكن درياچه آب شيرين اند، پس سنگ هاي محتوي آثار آن ها بايد در محيط آب شيرين تشكيل شده باشد.     فكر كنيد : از ترتيب پيدايش جانداران در روي زمين چگونه مي توانند به قديم يا جديد بودن لايه هاي رسوبي چين خورده پي ببرند؟ فسيل ها نشان دهنده ي طرز تكامل حيات در روي زمين اند، و چون جانداران ابتدايي و ساده تر در مقايسه با جانداران پيچيده و پيشرفته قدمتي زيادتر دارند، با مقايسه نوع فسيل هاي موجود در سنگ ها مي توان ترتيب قدمت هاي لايه رسوبي را معلوم كرد. فكر كنيد : 1 – نوع سازگاري هر كدام از جانداران زير را مشخص كنيد: گاو مار كاكتوس اردك بوته ي كدو 1 – گاو : ناخن اندام هاي حركتي تبديل به سم شده است. معده چهار قسمتي است دندان هاي آسيا رشد بيشتري دارند. مار : داشتن پولك هاي ضخيم در سطح خارجي پوست كه سبب مي شود آب بدن از بين نرود و نياز جانور به آب كم باشد. كاكتوس : سطح پهنك برگ ها فوق العاده كاهش يافته و تبديل به خار شده است و تعداد روزنه ها كم است. اردك : دستگاه گوارش داراي بخش هاي ويژه اي بنام چينه دان و سنگدان است بوته كدو: طول ريشه بدليل نياز زياد گياه به آب زياد است و در اطراف پخش مي شود. 2 – آيا مهاجرت مي تواند يكي از عوامل ايجاد تغيير در جمعيت هاي جانداران باشد؟ براي گفته خود دليل بياوريد؟ مهاجرت عبارت است از جابجايي از مكاني به مكان ديگر . مهاجرت ها مي توانند بر افزايش يا كاهش جمعيت ساختمان سني جمعيت و ... اثر بگذارد به عنوان مثال وقتي روستاييان به شهرها مهاجرت مي كنند چون اغلب مهاجرين .... كار و فعاليت هستند باعث افزايش جمعيت سالخوره و يا در مورد زنان در روستا مي شوند. تفسير كنيد اين جمله را تفسير كنيد: «جهش بوجود آورنده تغييرات در جانداران و انتخاب طبيعي گسترش دهنده ي آنها در جريان جمعيت ها ست.» جهش سبب پيدا شدن صفات جديد مي شود اما به تنهايي قادر به تغيير چهره ي جمعيت نيست زيرا ميزان جهش بسيار كم است ولي انتخاب طبيعي يا انتخاب انواع جديد و حذف انواع ديگر امكان گسترش اين صفت را فراهم مي كند. به بيان ديگر جهش ايجاد كننده ي صفت جديد در فرد و انتخاب طبيعي افزايش دهنده اي فراواني اين صفت است.