نشاط عملي يوّضح كيفية تشكيل المواد

2011 تجارب علمية استخدام المواد

غريس و ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

كيفية تشكيل المواد تشكيل المواد الكيمياء

– الأهداف:

1- دراسة خواص المواد من خلال استكشاف طريقة قَطْعها.

2- الاطلاع على الأدوات المختلفة المستخدمة في القَطْع.

 

– الأدوات التي تحتاجها:

1- مصاصة شراب بلاستيكية

2- حبّة واحدة من البطاطا

3– قطعة خشب

 

4- ورق صقل (ورق الزجاج) بثخانات مختلفة

5- خيط

6- قطعة من صلصال اللعب بحجم اليد

 

7- ربع كوب ماء

8- كوب واحد من الطحين العادي

9- ربع كوب من الملح

 

– خطوات العمل:

1- امسك بيدك حبة بطاطا نيئة ومصاصة من الشراب باليد الأخرى. حاول اقتطاع قسم من البطاطا بواسطة مصاصة الشراب.

 

2- ضع الآن إبهام يدك فوق طرف مصاصة الشراب واغرس الطرف الآخر بقوة في حبة البطاطس. ماذا يحدث؟

 

3- استخدم بعض الأنواع المختلفة من ورق الصقل (ورق الزجاج) كي تشكل قطعة الخشب. أيّ نوع من ورق الصقل يجعل ملمس الخشب أكثر نعومة؟ وأيّ نوع من هذا الورق يستطيع تشكيل الخشب بصورة أسرع؟

 

 

4- بإمكانك قص الصلصال بواسطة الخيط، وذلك بلف الخيط حول قطعة الصلصال وشدّ العقدة بقوة.

 

5- ضع الطحين في وعاء وحاول أن تصنع منه شكلاً. من المستحيل طبعاً صنع أي شكل ما عدا كومة من الطحين فقط.

 

6- إذا أضفت الملح والماء إلى الطحين تستطيع أن تصنع منه عجينة يمكن أن تأخذ أي شكل تريده. جفف العجينة في الفرن كي تحافظ على الشكل المرغوب فيه بصورة دائمة. تستطيع أيضاً تلوين العجينة بعد خبزها بالفرن لتصبح كإحدى قطع الزينة.

 

بعد أن جربت بعض الأساليب والأدوات المختلفة في تشكيل بعض المواد تفحّص حواف المادة التي قطعتها أو شكّلتها.

هل كانت الحواف ناعمة أم خشنة؟ فكّر بمواد أخرى تستطيع قطعها أو تشكيلها بواسطة أدواتك، وفكّر أيضاً بالأشياء المنزلية غير الحادة التي تستطيع استخدامها كأدوات قطع أو تشكيل.

قم بإعداد قائمة تذكر فيها أدوات القطع والتشكيل التي تستخدمها في البيت كل يوم. ما الأدوات الحادة وغير الحادة؟

 

إن حدّة الأدوات ليست الخاصية الوحيدة التي تجعل منها مناسبة أو جيدة للقطع أو القص، فالخاصية المهمة الأخرى هي الصلادة (الصلابة).

يحدد العلماء صلادة المعادن باستخدام نظام يُعرف باسم مقياس أو سلّم «موه». يستطيع أي معدن مذكور في مقياس «موه» أن يخدش جميع المعادن المصنفة بدرجات أقل من المعدن الذي يجري عليه الاختبار.

بمعنى آخر، يُستخدم مقياس «موه» للدلالة على قدرة المواد المختلفة على مقاومة الخدش، وذلك عن طريق فحص قدرة مادة صلبة على خدش مادة أقلّ صلابة منها.

 

إن المعادن الواردة في مقياس «موه» غير متوافرة في المنزل، لكنك تستطيع تجريب المعادن البديلة المبينة في الجدول أدناه.

ومن أجل تحديد صلادة (أو صلابة) مادة ما، مثل الخشب أو البلاستيك، على مقياس «موه» ابحث عن الأشياء المنزلية التي تستطيع خدش هذه المادة.

 

– تحليل النشاط:

إن الأنصال (الشفرات) الحادة ليست الأدوات الوحيدة التي تفيد أغراض القطع والقص، إذ من الأفضل أحياناً استخدام أداة أخرى، لكن اختيار هذه الأداة يتوافق على المادة المرغوب تقطيعها أو قصها.

ففي حين يعمل النصل بطريقة فعالة على المواد قليلة الصلابة، فإن المنشار أو أي أداة كشط (حك)، مثل ورق الصقل والتنعيم (ورق الزجاج)، يعدّ أفضل من باقي الأدوات بالنسبة للمواد الصلبة.

ولابدّ أنك لاحظت أن ورق الصقل الناعم كان أفضل من غيره في صقل وتنعيم الخشب، في حين استطاع ورق الصقل الخشن إعطاء شكل الخشب المطلوب بسرعة أكبر.

 

يمكن للسلك أو الخيط أيضاً أداء وظيفة قطع أو قص المواد الطرية وكأن السلك أو الخيط نصل سكين، والسبب في ذلك أن السلك رفيع كحافة نصل السكين، لذلك عندما نشدّ السلك بقوة يمكن أن يصبح حاداً كالنصل.

إن المساحيق، مثل الطحين، تكون جافة جداً ولا تستطيع التماسك مع بعضها، لذلك لا تستطيع قولبة المساحيق أو تشكيلها ضمن جسم واحد لكن إذا أضفت بعض الكمية الصحيحة من الماء إلى معظم المساحيق فإنها تصبح طرية كالصلصال ويمكن قولبتها في أشكال مختلفة.

 

يحتوي الطحين على البروتين الذي يصبح لزجاً جداً عندما يكون مبللاً، لذلك يعد الطحين مثالياً للتشكيل. وقد قمنا في تجربتها بإضافة الملح إلى الطحين بهدف إكسابه القساوة عندما يجف.

قمنا في تجربتنا بإضافة الملح إلى الطحين بهدف إكسابه القساوة عندما يجف.

عنندما تريد قطع شيء ما، فكر ملياً بالأداة التي تستخدمها. هل تستخدم دوماً الأداة الأفضل من أجل تنفيذ القَطْع أو القص؟

 

– جوز الهند!

تغطي ثمرة جوز الهند قشرة ليفية سميكة لم يتمكن الناس في الماضي من قطعها بواسطة السكين، وإنما لجؤوا إلى غرس قضبان خشبية في الأرض ولها رؤوس مدببة، واستطاعوا فتح ثمرات جوز الهند برميها بقوة على تلك القضبان كي تتشقق الثمرات، وما زال هذا الأسلوب متعباً إلى الآن.

حيث يمكن مشاهدة هذا النوع من القضبان المدببة مغروسة حول قواعد العديد من أشجار جوز الهند في جزر المحيط الهادئ. تكون هذه القضبان بارزة من الأرض نحو الأعلى وتستخدم لفتح وقشر ثمرات جوز الهند.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]