العلم

العلم منهج أو طريقة لدراسة الظواهر ، فهو ليس موضوع الدراسة ولا نتائجها ، فهو أسلوب منظم للوصول إلى المعرفة.

فهو طريقة أو عملية تستخدم في استقصاء ما يجري حولك وتستطيع أن توفر إجابات لأسئلتك. 

حاول الناس عبر التاريخ تفسير ما يحدث للأشياء حولهم معتمدين على ملاحظاتهم التي توصلوا إليها عبر حواسهم الخمس لكن هذه الطريقة قد تؤدي إلى فهم خاطئ بسبب عدم الدقة وتأثر الحواس بالظروف المختلفة.

لذلك كان لا بد من أن يسعى الإنسان لاستخدام أدوات تعطي قراءات أدق مثل الميزان مقياس الحرارة والشريط المتري وغيرها

كيف تمارس العلم كعالم؟

1- استخدام الأدلة حيث أن العالم يتصرف كمحقق في جمعه وتتبعه للأدلة كي يصل إلى حل المشاكل.

2- استخدام المعارف السابقة فالعلماء يبنون على معارفهم في توقع النتائج.

3- استخدام العلم والتقنية

 العلماء يستخدمون مهارات العلم المختلفة مثل الملاحظة –  القياس –  الاستنتاج –  المقارنة –  التصنيف  –  تفسير و تحليل البيانات

ما هي أكثر المهارات استخداما؟  الملاحظة –  القياس –  المقارنة

 يستخدم العلماء التقنيات لجمع المعلومات ومن أمثلتها   1- الحاسب       2- الكتب والمجلات 

 3- الصحف       4- الأفلام      5- الانترنت

ما أهمية الحواسيب في البحث العلمي؟

1.      تخزين البيانات وتحليل بيانات التجارب

2.      تشغيل أقراص مدمجة تتضمن خلفية نظرية للمعلومات

3.      الربط مع الانترنت

4.      تقتصد الحواسيب الوقت اللازم للبحث بصورة كبيرة أيضا

4- استخدام المعلومات يجب أن نستخدم معلومات من مصادر مختلفة منها: 1. المقالات    2. الرسائل 

3. الانترنت     4. أشرطة الفيديو

5- التواصل وهي عميلة نشر العلماء  لنتائج أبحاثهم لتوثيق نتائج التجارب والاستنتاجات في المجلات العلمية والعلماء يستخدموا عددا من الطرق لإيصال المعلومات والملاحظات كالمجلات العلمية السنوية ويقضوا أوقاتهم في قراءة المقالات التي قد تسهم في اكتشاف معلومات توصل لتجارب جديدة

لماذا يتواصل العلماء فيما بينهم عبر المجلات والمؤلفات؟

ليتحققوا من وضوح البحث ودقته وليعطوا تغذية راجعه مشابهه لمراجعة نظرائهم

ومن وسائل التواصل استخدام دفتر العلوم وهو كراس يستخدم ليدون فيه الباحث المعلومات الهامة وتكمن أهميته في الآتي: تسجيل الملاحظات - تسجيل العمليات الحسابية - تحليل البيانات - تدوين المشاكل - طرح الأسئلة وحلولها - تلخيص البيانات في صور وجداول

كيف يتم تلخيص البيانات؟  استخدام الجداول والرسومات البيانية

الوحدة الأولى  الفصل الأول  واجب الدرس الأول : أسلوب العلم

 أكمل ما يأتي :

1)      جمع المعلومات عن طريق حاسة أو أكثر يسمى .......................................................

2)      من مصادر المعلومات المفيدة ..................... و..................... و.....................................

الوحدة الأولى  الفصل الأول  الدرس الثاني : عمل العلم

يبذل العلماء جهودا لحل المشكلات العلمية وكل مشكلة تتطلب استقصاء بصورة مختلفة إلا أنهم يكررون بعض الخطوات في الاستقصاءات جميعها .

تعرف هذه الخطوات المتتابعة المتبعة لحل المشكلات بالمنهج  العلمي أو الطريقة العلمية.

أولى تلك الخطوات تحديد المشكلة وهي أصعب مراحل البحث العلمي , ونعني بها: صياغة المشكلة في عبارات واضحة ومفهومة ومحددة تعبر عن مضمون المشكلة ومجالها وتفصلها عن سائر المجالات الأخرى .

طرق حل المشكلة: هناك نوعان من البحث العلمي هما: 1. البحث الوصفي   2. البحث التجريبي

1. البحث الوصفي :

 معروف أيضا بالبحث الإحصائي، يجيب على الأسئلة العلمية من خلال الملاحظة البحث الوصفي يجيب عن الأسئلة: من وماذا وأين ومتى وكيف.

   وأهم خطواته:

أ. تحديد هدف البحث: أي ما تريد الكشف عنه

ب. وصف تصميم البحث: من خلال الإجابة على بعض التساؤلات مثل:

كيف يمكن أن يجري الاستقصاء ؟

كيف سنسجل البيانات ؟

ما مقدار الزمن المطلوب ؟

ما الأجهزة التي تحتاج إليها ؟

ما احتياطات السلامة خلال الاستقصاء ؟

 ج. الموضوعية: وهي تغليب الدليل ونتائج البحث على التوقع وعدم التحيز لرأي التحيز

ومن طرق تفادي التحيز: 1- جمع البيانات إلى قياسات رقمية.       2- أخذ عينات عشوائية.

الأجهزة والمواد والنماذج فهي تساعد على حل المشاكل بطريقة البحث الوصفي من خلال

أ. اختيار المواد والأجهزة الأحدث لجمع البيانات وتسجيها وعمل الحسابات

ب. استخدام النماذج النموذج هو محاكاة لشيء ما أو حدث ما . وتستخدم الحواسيب لعمل النماذج الثلاثية.

أنواعه ثلاثة وهي  :

م        النموذج         تعريفه المثال 

1       المادي يمكن مشاهدتها ولمسها         نموذج الكرة الأرضية – نموذج الخلية       

2       الحاسوبي       يتم بناؤها من خلال برامج حاسوبية  خريطة الطقس        

3       الفكري هي عبارة عن  أفكار ومفاهيم          نموذج آينشتاين        

ج. القياسات العلمية:

القياس / هو طريقة لوصف العالم باستخدام الأرقام . استخدام النظام العالمي للوحدات ( SI ) من قبل العلماء يسهل فهم النتائج  ومقارنتها.

البيانات:  سلسلة غير مترابطة من الحقائق الموضوعية. وهي مجموعة من الحروف أو الكلمات أو الأرقام أو الرموز أو الصور يمكن الحصول عليها عن طريق الملاحظة أو عن طريق البحث والتسجيل .

يجب تسجيلها بشكل منظم وصحيح ليسهل تفسيرها وتحليلها

أ. تصميم جدول البيانات : يجب أن يكون لكل جدول عنوان يوضح محتواه بدقة وأن يكون لكل عمود عنوان في الصف الأول من الجدول ويفضل إعداد الجداول قبل البدء في البحث لتسجيل البيانات أولا بأول.

ب. تحليل البيانات: ومن أفضل الطرق الرسومات البيانية ( يمكن الاستعانة بالحواسيب لعملها)

استخلاص النتائج: بعد تحليل البيانات يتم استخلاص النتائج بالأخذ في الاعتبار

هل ساعدت البيانات على الإجابة عن تساؤلاتك؟

هل توافقت البيانات مع توقعاتك؟

البيانات التي لا تتوافق مع التوقعات يتم الاحتفاظ بها للاستفادة منها في أبحاث أخرى.

تواصل العلماء:  بعد ذلك يتم نشر النتائج

2. البحث التجريبي:   

 يتم من خلال ملاحظة يتم التحكم بها ( إجراء التجارب عليها)

ويتم من خلال الخطوات التالية:

أ. كون الفرضية: توقُّع أو تعبير قابل للاختبار. ولكي تكوِّن فرضية عليك أن تستخدم المعرفة السابقة والمعلومة الجديدة وأي ملاحظات ضرورية.

ب. المتغيرات: يتم التعامل مع المتغيرات في التجارب المخطّط لها بصورة جيدة بتغيير عامل أو متغير واحد ( لا أكثر كي يحدث التباس) مع الزمن

•        المتغير المستقل العامل الذي يتغير مع الزمن ( الذي يقوم الباحث بتغييره)

•        المتغير التابع فهو العامل الذي يتم قياسه

•        الثوابت العوامل التي تبقى ثابتة دون أن تتغير الثوابت

العينة الضابطة عينة تعامل كباقي العينات إلا أنها لا تعرض لأثر المتغير المستقل

ج. عدد المحاولات إعادة التجربة عدة مرات يؤكد النتائج ويقلل نسبة الخطأ

د. تحليل النتائج: بعد استكمال التجربة وأخذ البيانات منها تحلل النتائج لترى هل تدعم الفرضية أم لا

فإن لم تدعمها لا بد من تغيير الفرضية

الوحدة الأولى  الفصل الأول  تطبيقات الدرس الثاني : عمل العلم

عرف

العلم : .........................................

التقنية : ...................................................

ما أهم ثلاث مهارات يستخدمها العلماء :

1- ........................ 2- ....................... 3-......................

أكمل :

& - يتم تنظيم البيانات في عدة صور منها............  و .......

& - تنقسم طرق البحث العلمي الى قسمين :

أ- بحث ..................... ويعتمد على ..................

ب- بحث ...................... ويعتمد على ...................

حدد المصطلح العلمي المناسب :

1- خطوة يقوم بها العلماء بعد ظهور النتائج  (......................)

2- عدم التحيز لنتائج معينة (.........................)

3- توقع أو عبارة يمكن اختبارها (....................... )

علل :

@ يلجأ كثير من العلماء الى البحث الوصفي عند دراسة مشكلة ما.

............................................................

@ يستخدم العلماء في جميع أنحاء العالم النظام الدولي لوحدات القياس  .

............................................................

صل الكلمات المناسبة بالعبارة التالية ..

أ                  ب

خطوات تتبع لحل المشكلات           1- التواصل

عامل يتغير خلال التجربة              2- البحث الوصفي

مرحلة ما بعد استخلاص النتائج                3- الطرائق العلمية

يجيب عن الأسئلة العلمية من خلال الملاحظة                  4- العينة الضابطة

البحث التجريبي يجيب عن الأسئلة العلمية من خلال          5- المتغير المستقل

لا تتعرض لتأثير المتغير المستقل وتستخدم لمقارنة النتائج            6- اختبار الفرضية

الوحدة الأولى  الفصل الأول  واجبات الدرس الثاني : عمل العلم

س1 : في تجربة لدراسة العلاقة بين نوع المادة وكتلتها قام داؤود بقياس كتلة ثلاث مكعبات متساوية الحجم من الحديد والنحاس والالومنيوم  باستخدام ميزان ذو كفتين وحصل على النتائج التالية :

النوع   حديد   نحاس  الومنيوم

الكتلة   20 جم 15 جم 10 جم

من التجربة السابقة اجب عن الآتي

1) حدد

أ- المتغير التابع .......................................... ب- المتغير المستقل .....................................

ج- اثنين من الثوابت (1)........................................... (2).............................................

2) ما نوع البحث الذي قام به داؤود ........................................................................

3) ما أهمية عملية وضع البيانات في جدول ................................................................

الوحدة الأولى  الفصل الأول  الدرس الثالث : العلم والتقنية والمجتمع

تؤدي الاكتشافات الجديدة باستمرار إلى منتجات جديدة تؤثر في نمط حياتنا مثل:

نقل المعلومات العلمية والثقافية من خلال شبكة الإنترنت .

القرص المدمج والذي يتيح للمستخدم تخزين كم هائل من المعلومات.

التحكم عن بعد من  خلال الأجهزة الإلكترونية.

فالتقنية تجعل الحياة أكثر راحة من ذلك:

1- الحواسيب النقالة ( والكفية ) تسهل النقل والعمل في أي مكان

2- الروافع الهيدروليكية تساعد في أعمال البناء

2- أجهزة تحديد المواقع ( G.P.S ) تساعد في الملاحة

4- في الجانب الصحي : التصوير بالأشعة السينية و التلفزيونية والرنين المغناطيسي وغيرها تساعد على اكتشاف الكسور والأورام مما يساعد في العلاج كما تساعد في متابعة الأجنة.

5- الهندسة الوراثية ( الجينية) تساعد في إنتاج الهرمونات الأنزيمات التي يحتاجها المرضى كالأنسولين

المعلومات الحديثة التي أسهمت التقنيات الحديثة أدت إلى تغيير بعض النظريات والأفكار والطرق القديمة حيث تمكن العلماء من الاضطلاع على أمور لمك تكن في متناول القدماء

من العلماء الذين أسهموا في التقدم في مجالات مختلفة

1- ستيفن هوكينغ الفيزيائي الذي درس الكون ونشأته والثقوب السوداء

2- فريد بيجي الفيزيائي الذي درس وسائل إنتاج الطاقة الحرارية بطرق آمنة على البيئية

 3- دانيال هال وليمز أول طبيب قام بعملية القلب المفتوح

4- حياة سندي العالمة السعودية في مجال التقنية الحيوية والذي قامت بأعمال من أهما مجس الموجات الصوتية والمغناطيسية

وتقنية المعلومات التي أدت إلى ما عرف باسم العولمة أدت إلى الانتشار السريع والواسع للمعلومات

كما أسهمت ثورة الاتصالات ( الانترنت) إلى سرعة نشر الأبحاث والتواصل بين العلماء

لكن يجب عند البحث في الانترنت التأكد من دقة وصحة ما يتم نشره فيها.

الوحدة الأولى  الفصل الأول  واجب الدرس الثالث : العلم والتقنية والمجتمع

1-      أكمل ما يأتي :

1)      لقد أدت ..................... إلى العولمة، أو إلى الانتشار العالمي الواسع للمعلومات

2)      يوفر ...........الكثير من المعلومات المهمة التي تحتاج إليها الناس في اتخاذ قراراتهم

3)      تجعل ................. حياتك مريحة

4)      ...................عالم فيزيائي درس الكون والثقوب السوداء

5)      ............. أول من اجري عملية قلب مفتوح .

6)      ..............درس طرائق إنتاج الطاقة الحرارية دون إلحاق ضرر بالبيئة.

7)      تؤدي قواعد الاكتشافات الجديدة إلي .........................................

الوحدة الأولى  الفصل الأول  ورقة عمل الفصل الأول

س1: ضع علامة ( ) يسار العبارات الصحيحة وعلامة (  ) يسار العبارات الخاطئة:

أ. يعتبر العلماء إعادة التجربة نوعا من إهدار الوقت والجهد                   (           )

ب. العينة الضابطة تتأثر بجميع عوامل التجربة ما عدا المتغير المستقل     (           )

ج. فريد بيجي هو أول من قام بجراحة القلب المفتوح                            (           )

د. عندما لا تدعم النتائج الفرضية نكرر التجربة                                   (           )

هـ. للتقليل من التحيز يتم اختيار عينات منتخبة لعمل الاستبيانات              (           )

و. العينة الضابطة تتأثر بجميع عوامل التجربة ما عدا المتغير التابع          (           )

س2: اختر الإجابة الصحيحة فيما يلي:

1. محاكاة لشيء ما أو حدث ما

أ.        النموذج         ج.      الفرضية

ب.     المنهج العلمي  د.       تقنية المعلومات

2. مهارة يستخدمها العلماء عندما يضعون توقعا يمكن اختباره

أ.        الاستقصاء     ج.      القياس

ب.     الافتراض      د.       الاستدلال

3. إنتاج الأنسولين من تطبيقات

أ.        الأشعة السينية ج.      الرنين المغناطيسي

ب.     الهندسة الوراثية        د.       الأشعة التلفزيونية

4. يستخدم الباحثين أدوات في القياس بهدف

أ.        تحليل البيانات ج.      دقة القياسات

ب.     اختبار الفرضية        د.       أعداد جداول البيانات

5. الخطوات المتتابعة المتبعة لحل مشكلة ما ( تفسير ظاهرة ما )

أ.        النموذج         ج.      الفرضية

ب.     المنهج العلمي  د.       تقنية المعلومات

6. البحث في تفاصيل أمر ما وجمع المعلومات والبيانات عنه للوصول إلى أفضل النتائج

أ.        الاستقصاء     ج.      القياس

ب.     الافتراض      د.       الاستدلال

س3: في تجربة لدراسة العلاقة بين درجة الحرارة و ضغط الغاز قام سلمان بقياس الضغط ثلاث أوعية متساوية الحجم وبها كمية متساوية من غاز ما وحصل على النتائج التالية :

درجة الحرارة 25 ْ م  30 ْ م  35 ْ م

ضغط الغاز    1.2 جو        1.6 جو        1.9 جو

من التجربة السابقة اجب عن الآتي

1) حدد

أ- المتغير التابع .......................................... ب- المتغير المستقل .....................................

ج- اثنين من الثوابت (1)........................................... (2).............................................

2) ما نوع البحث الذي قام به موسى ........................................................................

3) ما أهمية عملية وضع البيانات في جدول ................................................................

الوحدة الأولى  الفصل الأول  مراجعة الفصل الأول

س1: ضع علامة ( ) أمام العبارات الصحيحة وعلامة (  ) أمام العبارات الخاطئة

أ- العالم الذي درس الثقوب السوداء هو إسحاق نيوتن

ب- لنموذج هو محاكاة لشيء ما أو حدث ما

ج- يعتبر العلماء إعادة التجربة نوعا من إهدار الوقت والجهد

د- لا توجد طريقة علمية وحيدة تستخدم لحل كل المشكلات

هـ- العينة الضابطة تخضع للمتغير المستقل

و- أسهم التقدم التقني بتمتع الناس بحياة أكثر صحة

ز- من أهم اختراعات العالمة حياة سندي مجس الموجات الصوتية والمغناطيسية

ح- صنف أرسطو الكائنات الحية إلى حيوانات ونباتات وفطريات

ط- العامل الثابت يمكن من التأكد من صحة التجربة

ي- الملاحظة والتفسير والتصنيف والقياس والاستنتاج والمقارنة من المهارات العلمية الهامة

س2: اختر الإجابة الصحيحة:

1- أول من أجرى عملية قلب مفتوح هو

أ- فريد بيجي  ب- مجدي يعقوب     ج- دانيال هال وليمز  د- ستيفن هوكنيغ

2- أولى خطوات البحث عن حل المشكلات

أ- تحليل البيانات       ب- تحديد المشكلة     ج- اختبار الفرضية   د- استخلاص النتائج

3- العامل الذي لا يتغير خلال إجراء التجربة

أ- المتغير التابع         ب- العينة الضابطة    ج- الثابت      د- المتغير المستقل

4- من التقنيات الحديثة التي سرّعت التواصل بين العلماء

أ- أجهزة تحديد المواقع         ب- الحواسيب الكفية  ج- شبكة الانترنت     د- الأقراص المدمجة

5- أمكن تتبع مراحل نمو الجنين من خلال

أ- الأشعة السينية       ب- الأشعة التلفزيونية ج- الهندسة الوراثية   د- الرنين المغناطيسي

6- إنتاج الأنسولين من تطبيقات

أ- الأشعة السينية       ب- الأشعة التلفزيونية ج- الهندسة الوراثية   د- الرنين المغناطيسي

7- وضع العلماء لتوقع من خلال معارفهم السابقة يمكن اختباره يسمى

أ- التخمين      ب- المقارنة   ج- الاستنتاج  د- الافتراض

8- يستند العلماء عليه للتأكد من صحة تجاربهم

أ- المتغير التابع         ب- العينة الضابطة    ج- الثابت      د- المتغير المستقل

9- يستخدم الباحثين أدوات في القياس بهدف

أ- تكوين الفرضية     ب- اختبار الفرضية   ج- دقة القياسات       د- أعداد جداول البيانات

10- يسجل الباحث بياناتهم ليسهل الاستفادة منها

أ- بشكل عشوائي       ب- جداول معنونة     ج- نماذج ثلاثية        د- بحث وصفي

11- حل المشكلات والتساؤلات من خلال الملاحظة يسمى

أ- الفرضية     ب- التجربة    ج- البحث الوصفي    د- البحث التجريبي

12- مجموعة من الخطوات المنظمة يقود تنفيذها إلى اكتشاف أو اختبار أو إثبات شيء مــا

أ- الفرضية     ب- التجربة    ج- البحث الوصفي    د- البحث التجريبي

13- صياغة المشكلة في عبارات واضحة ومفهومة ومحددة تعبر عن مضمون المشكلة ومجالها وتفصلها

أ- تحليل البيانات       ب- تحديد المشكلة     ج- اختبار الفرضية   د- استخلاص النتائج

14- نظام موحد للتعبير عن القياسات لتسهيل الفهم والتواصل

أ- القياس العلمي        ب- النظام العالمي للوحدات   ج- الوحدات القياسية  د- النماذج

س3: لماذا يعتبر تواصل العلماء ونقل البيانات بينهم أمراً مهماً لهم ؟

س4: أكمل المخطط التالي الذي يتضمن خطوات حل المشكلات مستعيناً بالمصطلحات الآتية:

( تكوين الفرضية – استخلاص النتائج – تحليل البيانات – اختبار الفرضية – تعميم النتائج - تحديد المشكلة ) .

س5: في تجربة لدراسة العلاقة بين نوع المادة وكتلتها قام داؤود بقياس كتلة ثلاث مكعبات متساوية الحجم من الحديد والنحاس والالومنيوم  باستخدام ميزان ذو كفتين وحصل على النتائج التالية :

النوع   حديد   نحاس  الومنيوم

الكتلة   20 جم 15 جم 10 جم

من التجربة السابقة اجب عن الآتي

1) حدد

أ- المتغير التابع .......................................... ب- المتغير المستقل .....................................

ج- اثنين من الثوابت (1)........................................... (2).............................................

2) ما نوع البحث الذي قام به داؤود ........................................................................

3) ما أهمية عملية وضع البيانات في جدول ................................................................

الوحدة الأولى  الفصل الثاني  الدرس الأول : الزلازل

تؤثر قوى على الصخور باتجاهين متعاكسين مما يؤدي إلى تشوه ( انحناء ) الصخور ولكن لا يحدث التكسر في هذه المرحلة بفعل قوة الصخور.

وعند ازدياد الضغط المتراكم على الصخور يزداد تشوهها بحيث نصل إلى مرحلة تصبح قيمة الضغط المتراكم أكبر من قوة تحمل وعندما تزيد هذه القوة عن قوة تحمل الصخور فإنها تتكسر وتنطلق الطاقة المخزونة ( طاقة التشوه المرن ) على شكل موجات زلزالية تنتشر من مستوى تكسر الصخور ( مستوى الفالق) في جميع الاتجاهات وتصل إلى سطح الأرض وتسبب الاهتزاز أي الزلزال.

 وبعد ذلك يستقر وضع كتلتي الصخور على جانبي مستوى التكسر ( مستوى الفالق أو الصدع ) لأن القوى التي أثرت عليها قد تبددت . ولكن يمكن أن تعود القوى لتؤثر على كتلتي الصخور بعد ذلك ويحدث الزلزال مرة ثانية .

تسمى هذه النظرية التي تحاول تفسير حدوث الزلازل نظرية الارتداد المرن

تعريف الارتداد المرن: هو عودة حواف الأجزاء المكسورة سريعاً إلى مكانها الأصلي بعد انكسارها.

تعريف الزلزال: هو عبارة عن هزة في الأرض, تتحرك فيها الصخور من مكانها.

الصدوع: وهي عبارة عن الكسور التي تتحرك على امتدادها الصخور.

أنواع الصدوع ( الفوالق):

نوع الصدع    صدع عادي   صدع عكسي  صدع جانبي

القوى المؤثرة قوى الشدّ       قوى الضغط   قوى القص

حدوث الصدع عندما تُسحب الصخور من كلا الجانبين تحت تأثير قوى الشدّ أي تتباعد الصفائح  دفع الصخور بعضها في اتجاه بعض ، تحت تأثير قوى الضغط أي تتقارب الصفائح      تتحرك الصفائح انزلاقيا مما يعرض الصخور لقوى القص التي تكسر الصخور ويتكون صدع مضربي

اتجاه حركة الصخور تتحرّك الصخور التي فوق مستوى الصدع إلى أسفل         تتحرك الصخور التي فوق مستوى الصدع إلى أعلى       على جانبي الصدع بعضها بجانب بعض في اتجاهين متعاكسين

شكل الصدع  

المركز الداخلي للزلزال ( البؤرة) هي النقطة التي تبدأ الحركة عندها وتتحرر الطاقة داخل الأرض

المركز السطحي للزلزال هي النقطة التي على سطح الأرض الواقعة فوق بؤرة الزلزال مباشرة

الموجات الزلزالية:

تحدث الموجات الزلزالية من بؤرة الزلزال، ثم تنتشر في جميع الاتجاهات بعيدًا عنها. وتتحرّك بعض الموجات في باطن الأرض ويتحرك بعضها الآخر على السطح .

وتنقسم الموجات الزلزالية إلى:

         الموجات الزلزالية

         الباطنية ( الداخلية)    الخارجية ( السطحية)

         الأولية الثانوية

سبب التسمية   لأنها أول ما يسجل في جهاز الرصد لأنها ثاني ما يسجل في جهاز الرصد لأنها لا تنفذ لا في الأوساط السائلة ولا الجامدة لكنها تسير على سطح الأرض

         يرمز له بالحرف  P  يرمز لها بالرمز S    ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

         أسرع الموجات الزلزالية

سرعتها 6كم/ث في القشرة

 8كم/ث في أعلى الوشاح               أطولها لكنها أبطأها وهي المسببة للدمار  

انتقال الموجة في الأوساط السائلة والجامدة  في الجامدة فقط         لا السائلة ولا الجامدة

اتجاه اهتزاز جزيئات الصخر للأمام والخلف ( موجة طولية)        باتجاه عمودي ( مستعرضة) حركتها معقدة هي نوعان:

أ. يتحرّك على امتداد سطح الأرض بشكل يؤدي إلى تحريك الصخر والتربة حركةً التفافية خلفية ( موجات رايلي)

ب. يهتز من جانب إلى آخر أفقيًّا وبصورة موازية لسطح الأرض ( موجات لوف )

قياس الزلازل ورصدها:

السيزموجراف هو الجهاز الذي يستعمل للحصول على تسجيل للموجات الزلزالية من أماكن العالم كافة يعرف بجهاز راسم الهزة

      يحوي أحد أنواع الأجهزة عجلة (دولابًا) ثُبّتت عليه لفافة ورقية .

      داخل إطار ثابت يعلّق بندول (رقاص) بالإطار .

      يثبت قلم في نهاية البندول .

كيفية عمله:

عند استقبال الموجات الزلزالية في المحطة يهتز الدولاب والورقة، بينما يبقى البندول والقلم في مكانهما ويقوم القلم المثبت على البندول برسم تسجيل للاهتزازات على الورقة

تحديد موقع المركز السطحي للزلزال

يتم بتسجيل زمن وصول للموجات الزلزالية إلى محطة الرصد الزلزالي. فكلّما زاد الفرق في زمن الوصول بين نوعي الموجات" P، و S " كانت المسافة بين المركز السطحي للزلزال ومحطة الرصد أكبر.

ويحتاج إلى قراءة ثلاثة مراصد لتحديد الموقع

قياس الزلازل:

هناك طريقتان لقياس الزلازل:

الأولى قياس قوة الزلزال: الطاقة التي تحرّرت من الزلزال .

يستخدم في هذه الطريقة مقياس رختر نسبة لمخترعه للعالم الفيزيائي الأمريكي تشارلز فرانسيس ريختر

 و يعتمد على سعة أو ارتفاع الموجة الزلزالية المسجلة على جهاز السيزموغراف . ويصف مقياس رختر مقدار الطاقة التي تتحرّر من الزلزال وهو مقسم إلى تسع درجات ( تم تعديله فيما بعد ليصبح مفتوح)

وتقسيمه لوغاريتمي لا رياضي فالفرق بين كل درجة وسابقتها في القوة 32 ضعفا لكن في السعة فعشرة أضعاف

الثانية قياس شدة الزلزال: مقدار التدمير الجيولوجي والبنائي الحادث في منطقة معينة بسبب الزلزال .

ويستخدم في هذه الطريقة مقياس ميركالي نسبة  لمخترعه العالم الإيطالي جيوسيب ميركالي المكون من 12 درجة ( يستخدم فيها الترقيم بالأرقام الرومانية ). و يعتمد شدة الدمار على عدة عوامل هي :

1.      قوة الزلزال .

2.      ونوعية صخور سطح الأرض .

3.      وتصاميم المباني .

4.      البعد عن المركز السطحي للزلزال.

الزلزال الذي شدتهI  يشعر به قليل من الناس في الظروف العادية، بينما الزلزال الذي شدته IV  يشعر به الجميع. أمّا زلزال بشدة IIX فيسبب تدميرًا كبيرًا في المباني وسطح الأرض.

الآثار التدميرية التي تنتج بفعل الموجات السطحية للزلازل

1- تتصدع المباني أو تسقط                  2- تنخسف الجسور والطرق

1.      موجات التسونامي ( الأمواج العاتية ) عندما يحدث زلزال في قاع المحيط فإنّ الحركة المفاجئة تدفع المياه وتولد موجات مائية هائلة تنتشر في جميع الاتجاهات بعيدًا عن مصدرها آلاف الكيلومترات و تصل سرعة موجات التسونامي في المحيطات المفتوحة إلى 950 كم /ساعة وعندما تقترب من الشاطئ فإنّها تتباطأُ ويزداد ارتفاعها بسبب احتكاكها بقاع البحر، ممّا يؤدي إلى تكوّن موجات تسونامي بارتفاع يصل إلى 30 مترًا.

الأمور المتبعة للحماية من الزلازل

1.      الاطلاع على التاريخ الزلزالي للمنطقة .

2.      بناء المنازل والمباني بشكل آمن .

3.      التنبؤ بالزلازل . 

كيف يمكن جعل المنازل آمنة من الزلازل ؟

1.      وضع الأجسام الثقيلة في الرفوف المنخفضة .

2.      التأكد من الفرن الذي يعمل على الغاز آمن دائما وذلك بوضع حساسات الغاز التي تقفل خطوط الغاز تلقائيا في حالة حدوث اهتزاز ناتج عن الزلزال .

3.      الابتعاد عن النوافذ عند حدوث الزلازل .

4.      مراقبة كوابل الكهرباء التي على الأرض التي قد تسبب اندلاع الحرائق .

متى تكون المباني آمنة زلزاليا ؟

إذا كانت قادرة على مقاومة الاهتزازات الناتجة عن معظم الزلازل  كيف ذلك ؟

1.      تشيد المباني المرتفعة على دعائم مطاطية وفولاذية ضخمة .

2.      استخدام أنابيب للغاز والمياه يمكن أن تنثني عند حدوث الزلزال علل ؟لتمنع تكسرها وتقلل من خطر اندلاع الحريق .

التنبؤ بالزلازل

يساعد التنبؤ بالزلازل الناس على إخلاء المباني لان معظم الإصابات تحدث بسقوط الأسقف

لا يمكن حتى الآن التنبؤ بوقوع الزلازل لكن هناك بعض الظواهر التي قد تنبئ بقرب وقوعها منها:

1.      الحركة عند الصدوع .

2.      الاختلاف في منسوب المياه الجوفية .

3.      تغير الخصائص الكهربائية في بعض الصخور تحت قوى الإجهاد .

4.      حصول مد بحري غير مألوف في المناطق الساحلية.

5.      تساقط أمطار غزيرة أو فيضانات مفاجئة.

6.      تغير مفاجئ للضغط الجوي.

7.      تصرفات غريبة للحيوانات والطيور

بالرغم من كل هذه التغيرات التي يسعى العلماء لقياسها إلا أنهم إلى الآن ليتوصلوا إلى توقع دقيق لوقت حدوث الزلزال ( ما السبب )

لأنّه لا يوجد تغير واحد ثابت لجميع الزلازل فلكل زلزال حالة خاصة به.

شهدت المملكة العربية السعودية عدة زلازل بالقرب من المدينة المنورة منها زلزال العيص وزلزال حرة الشاقة الذي بلغت قوته (5,8) على مقياس ريختر

أنواع الزلازل:

1- الزلازل التكتونية ( الطبيعية )     2- الزلازل البركانية ( المصاحبة للثورات البركانية)

3- الزلازل الصناعية ( التي تعمل بهدف دراسة باطن الأرض )   4- الزلازل النووية ( التي تنتج عن التفجيرات النووية وتتميز بانها تصدر موجات أولية فقط ذات سرعات غير طبيعية )

الوحدة الأولى  الفصل الثاني  تطبيقات الدرس الأول : الزلازل

اكتب المصطلح العلمي

1- الاهتزازات الناتجة عن التكسر وحركة الصخور   ...............................

 2-هو تغير شكل الصخور عند تعرضها لقوة مؤثرة لا ينتج عنها حركة انتقالية أو دورانية ................

 3- هو عودة حواف الأجزاء المكسورة سريعاً إلى مكانها الأصلي ...........................

4- تسمى القوى المؤثرة على مقطع الصخر............................

5- تختلف الصخور عن بعضها في مرونتها تبعاً لاختلاف محتواها............................

6- نقطة في باطن الأرض تحدث عندها الحركة وتتحرر الطاقة الكامنة  في الصخور ....................

7- هي النقطة الواقعة على سطح الأرض فوق بؤرة الزلزال مباشرة  .................................

اكمل جداول المقارنة التالي:

نوع الصدع    صدع عادي   صدع عكسي  صدع جانبي

القوى المؤثرة                   

حركة الصفائح                           

اتجاه الحركة                    

الشكل                    

نوع الموجة الزلزالية  الموجات الأولية        الموجات الثانوية       الموجات السطحية

رمزها                            

حركة الجزيئات                          

نوع الموجه                      

حجم الدمار                      

الشكل 

الوحدة الأولى  الفصل الثاني  واجبات الدرس الأول : الزلازل

س1: أكمل ما يأتي :

1- يحدد مركز الزلزال من خلال قراءة ................. مراكز على الأقل

2- نقطة على سطح الأرض تقع فوق بؤرة الزلزال مباشرة ........................

3- الفرق بين وحدتين متتاليتين في مقياس ريختر يؤدي إلى اختلاف السعة بمقدار ............ والى اختلاف الطاقة بمقدار    ..........................

س2: من الرسم أجب عما يلي:

أ) اسم الجهاز .............................

ب) يستخدم في ............................

س3: اكمل خارطة المفاهيم التالية

س6: كيف تفرق بين الزلزال الطبيعي ( التكتوني) والزلزال المصاحب للتفجير النووي؟

س7: ضع علامة (   ) يسار العبارات الصحيحة وعلامة (  ) يسار الخاطئة:

أ. تتولد الموجات الأولية من المركز السطحي للزلزال

ب. عودة الحواف المكسورة من الصخور لمكانها بسرعة يسمى هزة ارتدادية

ج. توجد مراصد الإنذار المبكر من التسونامي على سواحل المحيط الهادي

د. العوامل التي تحدد شدة الزلازل على مقياس ميركالي قوة الزلزال ونوعية صخور سطح الأرض فقط

الوحدة الأولى  الفصل الثاني  الدرس الثاني : البراكين

هي شقوق ( صدوع ) في القشرة الأرضية تنبعث منها فوهته حمماً الماجما التي تتراكم مكونة جبلا مخروطي ا.

الماجما و اللآبا:

هي صخور ومعادن مصهورة إذا كانت في باطن الأرض تعرف بالماجما وإذا خرجت منه عبر فوهة البركان سميت لآبا 

مكونات البركان ومخرجاته:

1. المكونات الرئيسة للبركان هي:

 1- غرفة الماجما: وهي عبارة عن مكمن في باطن الأرض تتجمع فيه الماجما

2- القصبة: وهي عبارة عن الممر الذي تعبر الماجما لتخرج باتجاه الفوهة

3- الفوهة: فتحة دائرية في أعلى الجبل البركاني تقذف من خلاله اللابا والمواد البركانية الأخرى { إذا كان الضغط عاليا أو القصبة ضيقة تتكون فوهات جانبية ثانوية للتقليل من الضغط وإلا قد ينفجر الجبل البركاني}

4- المخروط ( الجبل البركاني ): وهو عبارة عن تراكم طبقات اللابا فوق بعضها حول الفوهة.

2.  مخرجات البراكين:

1.      اللآبا أو الصهارة: وهي عبارة عن معادن وصخور مذابة.

2.      الغازات البركانية: وهي مجموعة من الغازات مثل بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الهيدروجين وكبريتيد النيتروجين.

3.      المواد الصلبة: كالرماد البركاني والقنابل البركانية ( وهي صهارة متطايرة بفعل قوة الانفجار تسقط على مسافات متباعدة من الفوهة).

أخطار البراكين:

1) الفتك بالناس: كبركان  كاراكاتوا في إندونيسيا الذي قتل ما لا يقل عن 36000 وسمع دوي الانفجار في الولايات المتحدة الأمريكية.

 2) تدمير العمران: كبركان فيزوف في إيطاليا والذي طمر مدينة بومبي تحت الرماد عام 79م.وبركان سوفير في جزر الكاريبي عام 1995م الذي غطى رماده مدينة بلايموث وعددا من القرى المجاورة لها

 3) تغيير معالم الطبيعة: كتحويل مجاري الأنهار أو كتدمير وإغراق ثلثي جزرة جاوا الإندونيسية بسبب بركان كاراكاتوا

 4) اضطرابات المناخ: برودة الجو  بسبب حجب الغبار البركاني للشمس

5) تعطيل حركة الملاحة الجوية : بفعل الرماد البركاني الذي يعطل محركات الطائرات

6) تهجير البشر:

أنواع الثورات البركانية: تعتمد طريقة ثوران البركان على تركيب الماجما و مقدار بخار الماء و الغازات فيها. فكلما زادت نسبة السليكا زادت لزوجة الماجما مما يؤدي إلى تصعيب انسيابها. كما تميل الماجما عالية اللزوجة إلى حبس بخار الماء والغازات الأخرى .