تجربة: مقارنة مساحة السطح - صفحة 178 - كتاب العلوم - الصف 8 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

تجربة مقارنة مساحة السطح الخطوات

١. ضع أنبوبًا كرتونيًّا (أنبوب المناديل الورقية، مثلاً) في وعاء فارغ.

٢. املأ الأنبوب بكرات زجاجية.

٣. فرّغ الأنبوب من الكرات وعُدّها.

٤. كرر الخطوتين ٢ و٣ مرتين، ثم احسب متوسط عدد الكرات اللازمة لملء الأنبوب.

٥. إذا كانت مساحة السطح الداخلي للأنبوب 161.29 سم² تقريبًا، ومساحة سطح الكرة الواحدة 8.06 سم² تقريبًا، فاحسب مساحة سطح مجموع الكرات المستعملة لملء الأنبوب.

التحليل

١. قارن مساحة السطح الداخلي للأنبوب بمساحة سطح الكرات اللازمة لملئه.

٢. إذا مثّل الأنبوب القصبة الهوائية فماذا تمثل الكرات؟

٣. استعمل هذا النموذج لتفسير عملية تبادل الغازات في الرئتين بفاعلية.

تجربة عملية كيف تحدث عملية التنفس؟ ارجع إلى كراسة التجارب العملية على منصة عين الإثرائية

لماذا تتنفس؟

يرسل الدماغ إشارات إلى عضلات البطن والصدر لتنقبض وتنبسط، دون أن تحتاج إلى التفكير في ذلك. يستطيع الدماغ تغيير معدل التنفس تبعًا لكمية ثاني أكسيد الكربون الموجودة في الدم. فإذا كانت نسبة ثاني أكسيد الكربون عالية زاد معدل التنفس، ويقل إذا كانت كمية ثاني أكسيد الكربون في الدم قليلة. ويمكنك التحكم في نفسك قليلاً، حيث يمكنك مثلاً التوقف عن التنفس فترة محددة، إلا أنه بعد وقت قليل يأمر الدماغُ عضلات البطن والصدر بالعمل تلقائيًّا نتيجة تراكم ثاني أكسيد الكربون في الدم، أي أنك تتنفس شئت أم أبيت.

الشهيق والزفير

يحدث التنفس جزئيًّا نتيجة التغيرات في حجم الرئتين، ومن ثم ضغط الهواء الناتج. في الظروف الطبيعية يتحرك الهواء من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض، فعندما تقوم بالضغط على علبة بلاستيكية فإن الهواء يخرج منها؛ وذلك لأن ضغط الهواء خارج العلبة أقل مما داخلها؛ لأنك غيرت حجمها، وعندما تعود العلبة إلى شكلها الأصلي فإن ضغط الهواء داخل العلبة يصبح أقل، ويعود الهواء إليها مرة أخرى. تعمل الرئتان بالطريقة نفسها، حيث ينقبض الحجابُ الحاجز وينبسط مسببًا تغيّر حجم التجويف الصدري، ومن ثَمّ ضغط الهواء داخله، مما يساعد على حركة الغازات من الرئتين وإليهما. ويوضح الشكل ١٢ عملية التنفس.

ماذا قرأت؟ كيف يساعد الحجاب الحاجز على التنفس؟

عندما يُسد مجرى الهواء يستعمل المسعف طريقة الدفع البطني للتخلص من الجسم الذي يسبب الانسداد كما في الشكل ١٣.

الشكل ١٢ إنك تدخل 500 مل تقريبًا من الهواء في كل عملية تنفس. وقد تزداد هذه الكمية عندما تقوم بنشاط شاق.

--- SECTION: تجربة: مقارنة مساحة السطح --- تجربة مقارنة مساحة السطح الخطوات --- SECTION: 1 --- ١. ضع أنبوبًا كرتونيًّا (أنبوب المناديل الورقية، مثلاً) في وعاء فارغ. --- SECTION: 2 --- ٢. املأ الأنبوب بكرات زجاجية. --- SECTION: 3 --- ٣. فرّغ الأنبوب من الكرات وعُدّها. --- SECTION: 4 --- ٤. كرر الخطوتين ٢ و٣ مرتين، ثم احسب متوسط عدد الكرات اللازمة لملء الأنبوب. --- SECTION: 5 --- ٥. إذا كانت مساحة السطح الداخلي للأنبوب 161.29 سم² تقريبًا، ومساحة سطح الكرة الواحدة 8.06 سم² تقريبًا، فاحسب مساحة سطح مجموع الكرات المستعملة لملء الأنبوب. --- SECTION: التحليل --- التحليل --- SECTION: 1 --- ١. قارن مساحة السطح الداخلي للأنبوب بمساحة سطح الكرات اللازمة لملئه. --- SECTION: 2 --- ٢. إذا مثّل الأنبوب القصبة الهوائية فماذا تمثل الكرات؟ --- SECTION: 3 --- ٣. استعمل هذا النموذج لتفسير عملية تبادل الغازات في الرئتين بفاعلية. --- SECTION: تجربة عملية --- تجربة عملية كيف تحدث عملية التنفس؟ ارجع إلى كراسة التجارب العملية على منصة عين الإثرائية --- SECTION: لماذا تتنفس؟ --- لماذا تتنفس؟ يرسل الدماغ إشارات إلى عضلات البطن والصدر لتنقبض وتنبسط، دون أن تحتاج إلى التفكير في ذلك. يستطيع الدماغ تغيير معدل التنفس تبعًا لكمية ثاني أكسيد الكربون الموجودة في الدم. فإذا كانت نسبة ثاني أكسيد الكربون عالية زاد معدل التنفس، ويقل إذا كانت كمية ثاني أكسيد الكربون في الدم قليلة. ويمكنك التحكم في نفسك قليلاً، حيث يمكنك مثلاً التوقف عن التنفس فترة محددة، إلا أنه بعد وقت قليل يأمر الدماغُ عضلات البطن والصدر بالعمل تلقائيًّا نتيجة تراكم ثاني أكسيد الكربون في الدم، أي أنك تتنفس شئت أم أبيت. --- SECTION: الشهيق والزفير --- الشهيق والزفير يحدث التنفس جزئيًّا نتيجة التغيرات في حجم الرئتين، ومن ثم ضغط الهواء الناتج. في الظروف الطبيعية يتحرك الهواء من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض، فعندما تقوم بالضغط على علبة بلاستيكية فإن الهواء يخرج منها؛ وذلك لأن ضغط الهواء خارج العلبة أقل مما داخلها؛ لأنك غيرت حجمها، وعندما تعود العلبة إلى شكلها الأصلي فإن ضغط الهواء داخل العلبة يصبح أقل، ويعود الهواء إليها مرة أخرى. تعمل الرئتان بالطريقة نفسها، حيث ينقبض الحجابُ الحاجز وينبسط مسببًا تغيّر حجم التجويف الصدري، ومن ثَمّ ضغط الهواء داخله، مما يساعد على حركة الغازات من الرئتين وإليهما. ويوضح الشكل ١٢ عملية التنفس. --- SECTION: ماذا قرأت؟ --- ماذا قرأت؟ كيف يساعد الحجاب الحاجز على التنفس؟ عندما يُسد مجرى الهواء يستعمل المسعف طريقة الدفع البطني للتخلص من الجسم الذي يسبب الانسداد كما في الشكل ١٣. --- SECTION: الشكل 12 --- الشكل ١٢ إنك تدخل 500 مل تقريبًا من الهواء في كل عملية تنفس. وقد تزداد هذه الكمية عندما تقوم بنشاط شاق. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل ١٢: آلية عملية التنفس (شهيق وزفير) Description: رسم توضيحي يُبيّن آلية التنفس في جسم الإنسان من خلال مقارنة عمليتي الشهيق والزفير. يُظهر الرسم على اليمين عملية 'شهيق' حيث يدخل الهواء (سهم أزرق نازل في القصبة الهوائية)، ويتسع القفص الصدري (أسهم تشير للخارج)، ويهبط الحجاب الحاجز لأسفل (سهم يشير لأسفل). ويُظهر الرسم على اليسار عملية 'زفير' حيث يخرج الهواء (سهم أزرق صاعد في القصبة الهوائية)، ويضيق القفص الصدري (أسهم تشير للداخل)، ويرتفع الحجاب الحاجز لأعلى (سهم يشير لأعلى). Context: توضيح حركة الحجاب الحاجز والقفص الصدري وتأثيرهما على تغير الضغط وحجم الرئتين أثناء الشهيق والزفير.