☰ Year plan · Science (Arabic)

البراكين والصفائح

Week 28 · Theme 4, Unit 4 Shifting Surfaces, Concept 4.3 Volcanoes (A) · 3 lessons
3

كيف تسيل الحمم؟

Discovery Education Science P4: Term 2, Unit 4, pp. 163–178
الهدفأشرح لماذا يجري بعض الحمم بسرعة وبعضها ببطء، وأستخدم نموذج عجينة باردة لقياس اعتماد تدفق الحمم على السماكة والميل.
كلمات جديدة
تدفق الحمم · جدول من الحمم يتحرك على الأرضكثيف · غير سائل؛ يجري ببطءعالِم البراكين · عالِم يدرس البراكين
الشرح

الحمم خليط من صخر منصهر ومعادن وغازات، وهي أسخن بكثير من أي شيء في المطبخ. وليست كل الحمم تتصرف بالطريقة نفسها. فالحمم السائلة تجري بسرعة وقد تقطع مسافة طويلة. أما الحمم الكثيفة فتجري ببطء وتتكدس قرب الفتحة، وعلى مدى سنوات كثيرة يبني الصخر المتصلب الشكل المخروطي الذي نراه كثيرًا في البراكين. وبعض الخلائط الكثيفة جدًّا لا تكاد تتحرك وتتصلب داخل البركان. وانحدار الأرض مهم أيضًا: تجري الحمم أسرع على جانب شديد الانحدار. ويرسم علماء البراكين خرائط لتدفقات الحمم ليحافظوا على سلامة الناس. ولدراسة الفكرة دون أي خطر نستخدم نموذجًا: عجينة دقيق باردة على صينية مائلة. والنموذج أصغر بكثير وبارد وغير مؤذٍ، لكنه يُظهر النمط نفسه: السوائل الرقيقة تجري أبعد، والمنحدرات الأشد تجعل التدفق أسرع.

الحممتجريتبني
سائلةبسرعة وبعيدًاأرضًا واسعة منخفضة
كثيفةببطء وقرب الفتحةأشكالًا مخروطية شديدة الانحدار
أمثلة محلولة
العجينةالميلالمسافة في ١٠ ث
كثيفةكتاب واحد٤ سم
كثيفة٣ كتب١٠ سم
سائلةكتاب واحد١٠ سم
سائلة٣ كتب٣٠ سم
نتائج النموذج. في ١٠ ثوانٍ جرت العجينة الكثيفة ٤ سم على منحدر لطيف (كتاب واحد) و١٠ سم على منحدر شديد (٣ كتب). وجرت العجينة السائلة ١٠ سم و٣٠ سم. وتغيرت النتيجة بسماكة العجينة وبالميل.
0102030كثيفة، لطيفكثيفة، شديدسائلة، لطيفسائلة، شديدالمسافة في ١٠ ث (سم)
السرعة. قطعت العجينة السائلة على المنحدر الشديد ٣٠ سم في ١٠ ث. وسرعتها ٣٠ ÷ ١٠ = ٣ سم في الثانية. وقطعت العجينة الكثيفة على المنحدر الشديد ١٠ سم في ١٠ ث: ١٠ ÷ ١٠ = ١ سم في الثانية.
نموذج العجينةالحمم الحقيقية
باردةشديدة الحرارة
صينية صغيرةسفح جبل كامل
آمنة للدراسةخطرة: ابقَ بعيدًا
النموذج مقابل الواقع. العجينة باردة وصغيرة وغير مؤذية ولا تحمل صخورًا ولا تحرق. أما الحمم الحقيقية فشديدة الحرارة وقد تحمل أشياء. لكن النماذج تتيح لعلماء البراكين اختبار الأفكار ورسم خرائط الأخطار بأمان.
نشاط الفصل

حمم باردة (وبقربك شخص كبير؛ ولا تستخدم الحرارة أبدًا). اخلط عجينتين في كوبين: كثيفة (دقيق مع قليل من الماء) وسائلة (دقيق مع ماء أكثر). أسند صينية على كتاب واحد (٣ سم) وضع ملعقة من العجينة الكثيفة في أعلاها، وقِس ١٠ ثوانٍ بساعة إيقاف. وقِس المسافة التي جرتها. كرر على ٣ كتب، ثم بالعجينة السائلة. سجّل النتائج في جدول واحسب السرعة. ولا تأكل العجينة. واغسل يديك.

تدرّب
1
أيهما يجري أبعد: الحمم السائلة أم الكثيفة؟
2
جرت عجينة ٢٤ سم في ١٢ ثانية. كم سنتيمترًا في الثانية؟
3
كيف يغيّر الميل الأشد تدفق الحمم؟
4
اذكر طريقة واحدة يختلف بها نموذج العجينة عن الحمم الحقيقية.