החוברת · דף לימוד
סיכום פרק 1: מודל החלקיקים
מדעים · כיתה ז׳ · פרק 1: עולם החומר
מה חשוב לזכור?
בפרק זה למדנו על עולם החומר: מהו חומר, מהן תכונותיו, מה מייחד אבקות, וכיצד מהנדסים בוחרים חומרים. חזרו על המושגים המרכזיים לפני שמתחילים בחידון הסיכום.
הגדרת חומר
• אוויר = חומר (יש לו מסה ונפח)
• אור = לא חומר (אנרגיה)
• צליל = לא חומר (אנרגיה)
גוף מול חומר
חומר = מה שהגוף עשוי ממנו (עץ, זכוכית)
דוגמה:
• הגוף: סיר
• החומר: אלומיניום
מוצק
• נפח קבוע
• לא ניתן לדחוס
דוגמאות: עץ, ברזל, קרח
נוזל
• נפח קבוע
• כמעט לא ניתן לדחוס
דוגמאות: מים, שמן, חלב
גז
• ממלא את כל הכלי
• ניתן לדחוס בקלות
דוגמאות: אוויר, חמצן, הליום
נושא 2: תכונות חומרים
| תכונה | הגדרה | מוליך / גבוה | מבודד / נמוך |
|---|---|---|---|
| מוליכות חשמלית | האם מאפשר מעבר זרם חשמלי? | נחושת, ברזל, אלומיניום | פלסטיק, גומי, עץ יבש |
| מוליכות חום | האם מעביר חום במהירות? | מתכות (אלומיניום, נחושת) | עץ, פלסטיק, צמר, אוויר |
| קשיות | עמידות לשריטה וחריצה | יהלום, פלדה, זכוכית | טלק, ציפורן, גיר |
| שקיפות | האם אור עובר דרך החומר? | זכוכית, מים, אוויר (שקוף) | עץ, מתכת, קרטון (אטום) |
| מסיסות | האם מתמוסס בממס? | סוכר במים, מלח במים | חול במים, שמן במים |
יהלום הוא חריג מעניין: מבודד חשמלי אבל מוליך חום מצוין!
שילוב תכונות: כבל חשמלי
ליבה מנחושת
נחושת = מוליכה חשמל מצוינת. מעבירה את הזרם החשמלי ביעילות, גמישה ולא נשברת בכיפוף.
מוליכות חשמלית גבוהה + גמישות
מעטפת פלסטיק
פלסטיק = מבודד חשמלי. מונע מהזרם לצאת החוצה ולפגוע בנו. גם עמיד ללחות.
בידוד חשמלי + עמידות סביבתית
מהנדסים משלבים חומרים שונים כדי לנצל את התכונות הטובות של כל אחד!
נושא 3: מהי אבקה?
אבקה היא חומר גרגירי -- אוסף של גרגירים מוצקים קטנים עם רווחי אוויר ביניהם.
אבקה זורמת כי הגרגירים מחליקים זה על זה, לא כי הם נוזליים.
השוואה: מוצק, אבקה ונוזל
| תכונה | מוצק | אבקה | נוזל |
|---|---|---|---|
| צורה | קבועה | מקבלת צורת הכלי (חלקית) | מקבלת צורת הכלי |
| שפיכה | לא ניתן | ניתן | ניתן |
| דחיסה | כמעט בלתי אפשרי | אפשרי (אוויר יוצא) | כמעט בלתי אפשרי |
| ערימה | שומר על צורתו | יוצרת ערימה בזווית | מתיישר (אופקי) |
אבקה נדחסת כי האוויר שבין הגרגירים יכול לצאת, אבל גרגיר בודד לא נדחס!
בית הקש
קרס בנשיפה אחת!
בית העץ
החזיק זמן אך קרס גם הוא.
בית הלבנים
עמד איתן!
שיקולים בבחירת חומרים
חוזק ועמידות
האם יעמוד בלחץ, משיכה וכיפוף?
משקל
האם חשוב שיהיה קל? (מטוסים, טלפונים)
מוליכות
צריך להוליך חשמל/חום או לבודד?
עמידות לתנאים
חום, קור, לחות, חלודה?
מחיר וזמינות
האם החומר זמין ובמחיר סביר?
השפעה סביבתית
ניתן למיחזור? ידידותי לסביבה?
שגיאות נפוצות להימנע
חומר מול אנרגיה
אור, חום וצליל הם לא חומר! הם צורות של אנרגיה -- אין להם מסה ונפח.
אבקה = נוזל?
אבקה זורמת אבל היא לא נוזל! היא מורכבת מגרגירים מוצקים שמחליקים זה על זה.
חומר טוב / רע
אין חומר 'טוב' או 'רע' -- יש רק חומר מתאים או לא מתאים לשימוש מסוים.
גוף = חומר?
גוף הוא לא חומר! גוף הוא עצם (כמו כוס), וחומר הוא ממה שהוא עשוי (זכוכית).
מדוע ידיות של סירי בישול עשויות מפלסטיק או עץ, ולא ממתכת כמו גוף הסיר?