لیست نمرات امتحان مستمر نوبت دوم کلاس 106 دبیرستان مولوی15 اسفند ماه1392

نمرات زیر 10یکبار جزوء فصل چهارم نوشته شود.به نمرات بالای 15 دو نمره مثبت نیز تعلق می گیرد.

لیست نمرات امتحان مستمر نوبت دوم کلاس 105 دبیرستان مولوی 13 اسفند ماه1392

نمرات زیر 10یکبار جزوء فصل چهارم نوشته شود.به نمرات بالای 15 دو نمره مثبت نیز تعلق می گیرد.

لیست نمرات امتحان مستمر نوبت دوم کلاس 101 دبیرستان مولوی 14 اسفند ماه1392

نمرات زیر 10یکبار جزوء فصل چهارم نوشته شود.به نمرات بالای 15 دو نمره مثبت نیز تعلق می گیرد.

موضوعات مرتبط: فیزیک دبیرستان، ،
برچسب‌ها:
ادامه مطلب

اسفند ماه 1392

اسفند ماه 1392

                                                         بسمه تعالی

امتحان مستمر نیم سال دوم فیزیک سال دوم فصل کار و انرژی دبیرستان.......

نام و نام خانوادگی.........کلاس...........

1-مفاهیم فیزیکی زیر را تعریف کنید.

الف-قضیه کار و انرژی

ب-قانون پایستگی انرژی مکانیکی

ج-بازده

2-گلوله ای از ارتفاع 30متری زمین رها می شود سرعت برخورد گلوله با زمین را محاسبه کنید.(قانون پایستگی)

E₁=E_{2           V=              V=}

3-هواپیمایی با سرعت50متر بر ثانیه در مسیر افقی و در ارتفاع2000متری زمین در حال حرکت می باشد اگر جسمی را رها کند در ارتفاع 500متری زمین سرعت جسم را محاسبه کنید.(قانون پایستگی)

V=

4-اتومبیلی با سرعت72کیلومتر بر ساعت در حال حرکت در مسیر افقی است و مانعی را می بیند و ترمز می کند و پس از 5متر متوقف می شود شتاب اتومبیل و ضریب اصطکاک جنبشی را محاسبه کنید.(قضیه کار و انرژی)

a=40                      

5-یک بالابر الکتریکی با بازده 90درصد یک پاکت سیمان50کیلوگرمی را در مدت 10 ثانیه تا ارتفاع30متر بالا می برد

الف-کار مفید بالا برW=Mgh=15000j

ب-توان مفید1500

ج-کار غیر مفید1666/6

6-شخصی به جرم 80کیلوگرم در آسانسوری ایستاده و آسانسور 20متر به سمت بالا جابه جا می شود کار نیروی وزن شخص و تکیه گاه را محاسبه کنید؟w_mg=mgh=-16000

N=mg+ma=960

W=Nx=19200j

7-سرعت جسمی4کیلوگرمی در مدت 5ثانیه از 4متر بر ثانیه به 12متر بر ثانیه رسیده است کار برآیند نیرو های وارد بر جسم را محاسبه کنید.شتاب و مسافت طی شده جسم چقدر است.

W=k₂-k₁=256

a=8/5

x=320

8-یک مسئله درباره قانون پایستگی انرژی بنویسید و حل کنید.

       اسفند 1392-زارعی

                                                         بسمه تعالی

امتحان مستمر نیم سال دوم فیزیک سال دوم فصل کار و انرژی دبیرستان.......

نام و نام خانوادگی.........کلاس...........

1-مفاهیم فیزیکی زیر را تعریف کنید.

الف-قضیه کار و انرژی

ب-قانون پایستگی انرژی مکانیکی

ج-بازده

2-گلوله ای از ارتفاع 30متری زمین رها می شود سرعت برخورد گلوله با زمین را محاسبه کنید.(قانون پایستگی)

3-هواپیمایی با سرعت50متر بر ثانیه در مسیر افقی و در ارتفاع2000متری زمین در حال حرکت می باشد اگر جسمی را رها کند در ارتفاع 500متری زمین سرعت جسم را محاسبه کنید.(قانون پایستگی)

4-اتومبیلی با سرعت72کیلومتر بر ساعت در حال حرکت در مسیر افقی است و مانعی را می بیند و ترمز می کند و پس از 5متر متوقف می شود شتاب اتومبیل و ضریب اصطکاک جنبشی را محاسبه کنید.(قضیه کار و انرژی)

5-یک بالابر الکتریکی با بازده 90درصد یک پاکت سیمان50کیلوگرمی را در مدت 10 ثانیه تا ارتفاع30متر بالا می برد

الف-کار مفید بالا بر

ب-توان مفید

ج-کار غیر مفید

6-شخصی به جرم 80کیلوگرم در آسانسوری ایستاده و آسانسور 20متر به سمت بالا جابه جا می شود کار نیروی وزن شخص و تکیه گاه را محاسبه کنید؟

7-سرعت جسمی4کیلوگرمی در مدت 5ثانیه از 4متر بر ثانیه به 12متر بر ثانیه رسیده است کار برآیند نیرو های وارد بر جسم را محاسبه کنید.شتاب و مسافت طی شده جسم چقدر است.

8-یک مسئله درباره قانون پایستگی انرژی بنویسید و حل کنید.

       اسفند 1392-زارعی

مسائل  مهم مربوط به کار و انرژی-قضیه کار و انرژی

بخش دوم
ديناميک - قانون هاي نيوتون
قانون اول نيوتون:« هر جسمي، حالت سکون و يا حرکت يکنواخت خود را روي خط راست حفظ مي کند مگرآنکه تحت تأثير نيرو يا نيروهايي مجبور به تغيير حالت شود.


قانون دوم نيوتون :
اگر به يک جسم نيروهايي وارد شود، جسم شتابي مي گيرد که با برآيند نيروهاي وارد بر جسم هم جهت است و نسبت مستقيم دارد و با جرم جسم نسبت عکس دارد.

a→ = F→ / m
F→ = m . a→

قانون سوم نيوتون :
هرگاه جسمي به جسم ديگر نيرو وارد کند، جسم دوم هم به جسم اول نيرويي هم اندازه، هم راستا ولي درخلاف جهت وارد مي کند.


استفاده از قانون هاي نيوتون درباره ي حرکت يک جسم در دو بعد
براي حل مسأله هاي ديناميک نکات زير را درنظر گيريد:
1- شکل ساده اي از جسم و تکيه گاه آن رسم کنيد.
2- نيروهايي را که برجسم وارد مي شود، مشخص کنيد.
3- دستگاه محورهاي مختصات مناسب انتخاب کنيد.
4- نيروها را روي محورهاي مختصات تصوير کنيد.
5- با نوشتن قانون دوم نيوتون روي هر يک از محورها، شتاب حرکت جسم را روي محور x و محور y محاسبه مي کنيم.

Fx→ = m . ax→
Fy→ = m . ay→

6- اگر چند جسم به هم متصل باشند، در صورتي که شتاب حرکت همه ي آن ها يکسان باشد مي توانيم مجموعه را به صورت يک دستگاه درنظر بگيريم و قانون دوم نيوتون را براي مجموعه بنويسيم.
با حل مسأله با نحوه ي استفاده از قانون هاي نيوتون بيشتر آشنا مي شويد.

تکانه (اندازه حرکت)
تکانه ي يک جسم، حاصل ضرب جرم جسم در سرعت آن است. تکانه را باp نمايش ميدهند و يکاي آن کليوگرم متر بر ثانيه است.
تکانه کميتي برداري است و از قانون جمع بردارها پيروي مي کند. يعني:

p→ = p1→ + p2→ + p3→

رابطه بين نيرو و تکانه:
آهنگ تغيير تکانه ي يک جسم نسبت به زمان برابر بر آينه نيروهاي وارد بر جسم است.

F→ = m . a→
----> F→ = m . (dv→ / dt)
F→ = d(mv→) / dt
F→ = dp→ / dt

اگر در بازهΔtتغيير تکانه ي يک جسمΔpباشد، نيروي متوسط وارد بر آن از رابطه ي زير به دست مي آيد:

F-→ = Δp→ / Δt

فصل اول فیزیک 1392

بسم الله الرحمن الرحیم

آموزش و پرورش شهرستان بهارستان ناحیه 2            

موضوع پژوهش:روش حل مسائل فیزیک توسط دانش آموزان پایه اول دبیرستان

پژوهشگر:رضا زارعی دبیرفیزیک دبیرستان های شهرستان بهارستان ناحیه 2

دبیرستان محل اجرای پژوهش:دبیرستان مولوی همدانک نسیم شهر

سال تحصیلی 92-1391

مشخصات کلی

عنوان طرح : پژوهش در عمل *(معلم پژوهنده)

موضوع: روش حل مسائل فیزیک توسط دانش آموزان پایه اول دبیرستان

مشخصات فردی

پیشینه تحقیق

    درزمینه روش حل مسائل فیزیک دانشمندان زیادی در سطح دانشگاه روشهای مختلفی را با توجه به تجربه خود در کلاس های درس ارائه دادند.در اکثر کتب فیزیک دانشگاهی ،نویسندگان کتاب ها که جز فیزیکدانان مطرح دنیا می باشند چگونگی روش حل مسائل را به دانشجویان آموزش می دهند.در کتاب     فیزیک دانشگاهی / یانگ ، فریدمن ، سرز و زیمانسکی ،   چهار مرحله کلیدی برای حل مسائل فیزیک ارائه شده است که این مراحل عبارتند از:

مرحله ی اول: شناسايي مفهوم‌هاي مناسب .
نخست تصميم بگيريد كه چه مفهوم‌هاي فيزيكي به مسئله مربوط‌اند ، اگرچه در اين مرحله هيچ محاسبه‌اي وجود ندارد با اين وجود گاهي بحث‌انگيزترين بخش راه حل مسئله همين مرحله است. ولي اين مرحله را از قلم نيندازيد ، زيرا انتخاب رهيافت اشتباه در آغاز ، مسئله را از آن چه كه هست مشكل‌تر مي‌كند و چه بسا به پاسخ نادرست مي‌انجامد.

در اين مرحله بايد متغير هدف مسئله ـ يعني كميتي را كه سعي در يافتن مقدار آن داريد شناسايي كنيد. اين كميت مي‌تواند سرعت برخورد يك پرتابه به زمين ، شدت صوت حاصل از آژير يا اندازه‌ي تصوير حاصل از يك عدسي باشد. (گاهي هدف به جاي يك مقدار عددي يافتن يك عبارت رياضي است. گاهي نيز مسئله بيش از يك متغير هدف دارد.) متغير هدف مقصد فرايند حل مسئله است ؛ در حين اجراي راه حل اين مقصد را از نظر دور نداريد.

مرحله ی دوم: آمادگي براي حل مسئله.
بر اساس مفهوم‌هايي كه در مرحله‌ي شناسايي برگزيده‌ايد ، معادله‌هايي را كه براي حل مسئله به كار خواهيد برد انتخاب كنيد و تصميم بگيريد كه آن‌ها را چگونه به كار خواهيد برد. اگر مناسب باشد طرحي از وضعيتي كه توسط مسئله توصيف شده است بكشيد.

مرحله ی سوم: اجرا براي راه حل.
در اين مرحله رياضيات مسئله را انجام دهيد. پيش از آن كه دست به كار انبوهي از محاسبه‌ها شويد فهرستي از همه‌ي متغيرهاي معلوم و مجهول تهيه كنيد و توجه داشته باشيد كه كدام متغير يا متغيرهاي هدف‌اند. سپس معادله‌ها را حل كنيد و مجهول‌ها را به دست آوريد.

مرحله ی چهارم: ارزيابي پاسخ شما.
مقصود از حل مسئله‌ي فيزيك تنها به دست آوردن يك عدد يا يك فرمول نيست ؛ مقصود آن است كه درك بهتري حاصل شود. به اين معنا كه بايد پاسخ را بيازماييد و دريابيد كه به شما چه مي‌گويد. فراموش نكنيد كه از خود بپرسيد "آيا اين پاسخ با معناست؟" اگر متغير هدف شما شعاع كره‌‌ي زمين باشد و پاسخ شما 38/6 سانتيمتر شده باشد (يا يك عدد منفي باشد!) بايد چيزي در فرايند حل مسئله‌ي شما نادرست باشد. بازگرديد و كار خود را امتحان كنيد و راه حل را بر حسب نياز اصلاح كنيد.

چکیده

از آنجا که بنده به مدت 15 سال در آموزش و پرورش مشغول تدریس درس فیزیک می باشم و از نزدیک با مشکلات دانش آموزان در این درس تخصصی آشنا هستم یکی از مهمترین مشکلات اساسی که دانش آموزان با آن درگیرهستند ،چگونگی حل یک مسئله فیزیک میباشد.د ر کلاس های مختلف و پایه های متفاوت دردبیرستان در حل مسائل از روشهای مختلفی با توجه به تجربه خود و همکاران گرامی استفاده کردم.و هر سال از روش های بهتر و کاملتری استفاده می کنم ولی با توجه به عوامل مختلفی نتیجه کار زیاد رضایت بخش نمی شود.در سال تحصیلی92-91در پایه اول دبیرستان برای بهبود وضعیت موجود روش خودم را انجام دادم.

   چگونگی تشخیص مسئله و انگیزه تحقیق:یکی از عوامل کاهش درصد قبولی در درس فیزیک مخصوصا در پایه اول دبیرستان، ضعف دانش آموزان در حل مسائل فیزیک می باشد و از آنجا که دانش آموزان ضعف شدیدی در درس ریاضی از پایه ابتدایی و راهنمایی دارند پس از ورود به دبیرستان این ضعف خودش را به خوبی نشان می دهد که مهمترین آن نتوانستن عملیات های بسیار ساده ریاضی در درس فیزیک می باشد.وطبق بارم بندی ارائه شده توسط سازمان سنجش و اندازه گیری در درس فیزیک باید نیمی از سوالات به صورت مسئله داده شوند دانش آموزان زیادی از حل مسئله ترس و دلهره دارند و خیلی از دانش آموزان (مخصوصا آنهایی که پایه ریاضی ضعیفی دارند) حتی به سراغ مسائل نیز نمی روند چه برسد به آن که به خود جرات دهند نگاهی به مسئله کنند و آن را حل کنند.

یکی از دغدغه های دبیران فیزیک همین موضوع می باشد و بنده نیز سالهاست که در پی راه حل مناسب برای این موضوع می باشم و برای حل این موضوع ابتدا باید پیش زمینه هایی فراهم شوند که مهمترین آنها آموزش صحیح ریاضیات پایه به دانش آموزان می باشد که متاسفانه با توجه به بعضی از روشهای اعمال شده در دوره های ابتدایی و راهنمایی ،آموزش ریاضی به خوبی انجام نشده و دانش آموز با بدترین نمره گرفته شده از دروس پایه وارد دبیرستان می شود ودر کلاس درس فیزیک باید معلم ابتدا عملیات های ریاضی ساده را ابتدا به دانش آموزان آموزش دهد.

گردآوری اطلاعات شواهد(1) ارائه دلایل ، مدارک ، اسنادی که وضع موجود را به طور عینی و ملموس تعیین نماید.)

در سال تحصیلی92-1391 درس فیزیک پایه اول کلاس 105 دبیرستان مولوی با من بود از 25 دانش اموز این کلاس تعداد8دانش آموز جز دانش آموزان درسخوان بودند که البته این تعداد نیز با تستهای اولیه که انجام دادم در عملیات ریاضی اکثرا ضعف داشتند.نمرات دروس ریاضی و علوم این دانش آموزان نیز گواهی می داد که به زحمت پایه های قبلی را طی کرده و وارد کلاس اول دبیرستان شده اند.و وضع موجود حکایت از این داشت که کمتر از 20 درصد دانش آموزان

این کلاس می توانند مفاهیم فیزیکی را فهمیده و مسائل فیزیک را می توانند حل کنند.

قبل از اینکه شیوه حل مسئله را به دانش آموزان آموزش دهم پس از پایان فصل اول فیزیک یک ،از دانش آموزان خواستم که خود را برای امتحان مستمر اول آماده کنند و مسایل را به خوبی بخوانند و با روش های آموزش دیده در پایه های قبلی مسائل را حل کنند.پس از برگزاری امتحان و تصحیح اوراق امتحانی نتایج زیر بدست آمد:

1-تعداد 5دانش آموز به سراغ مسئله نرفتند.

2-تعداد12 دانش آموز چند عدد داده شده در مسئله را بدون در نظر گرفتن فرمولها و تبدیل ها ضرب یا تقسیم کردند .و هیچی نظمی در حل مسئله دیده نمی شد.

3-تعداد 3 دانش آموز توانستن بین عددها و کمیت ها رابطه ایجاد کرده و فرمول مناسب را نوشتند.

4-تعداد 5 دانش اموز به جواب صحیح دست یافتند.

ارائه روش حل مسئله به دانش آموزان:

قبل از اینکه دانش اموزان به سراغ مسئله بروند باید نکاتی را توجه داشته باشند

1-مفاهیم فیزیکی را به خوبی درک کرده باشند و اصطلاحات هر درس را یاد بگیرند.

2-فرمولهای هر فصل را فهمیده و حفظ کنند.

3- کمیتها و واحد های هر درس را یاد گرفته باشند.

4-با تبدیل واحدهای فیزیکی آشنا باشند.

در ابتدای سال روش حل مسائل را به صورت کلی به دانش آموزان ارائه کردم ودر ابتدای هر فصل جدول مربوط به کمیتها و واحدهای فیزیکی مربوط به آن فصل را نوشته و از دانش آموزان خواستم این جدول را یاد بگیرند.و بعضی از تبدیل های مهم را که در پایه های قبل خواندندیادآؤری کردم.سپس از آنها خواستم در حل مسئله این نکات را جزء به جزء انجام دهند تا بتوانند به راحتی مسائل فیزیک را حل کنند.روش حل رابه سه مرحله اصلی تقسیم بندی کردم که هر مرحله شامل چند زیر مرحله می باشد.  که در ادامه این نکات ارائه می شوند:

مرحله اول

1-ابتدا مسئله را با دقت خوانده تا یک دید کلی از مسئله در ذهن خود داشته باشند.

2-زیر عددهای مسئله با خودکار قرمز خط بکشند.

3-نوع کمیت را مشخص کنند.

مرحله دوم

4-داده های مسئله را در زیر مسئله در سمت چپ نوشته و در کنار هر عدد واحد آن را نیز بنویسند.

5-در صورت نیاز واحدها را به واحد اصلی تبدیل کنند.(به عنوان مثال در بحث انرژی اگر جرم بر حسب گرم بود به کیلوگرم تبدیل شود)

6-با توجه به داده های مسئله و کمیتی که عددآن مجهول است فرمول مناسب را بنویسد.(در هر فصلی فرمول ها را به خوبی حفظ کند)

مرحله سوم

7-عدد ها را در فرمول قرار داده و تا حد امکان آنها را ساده کرده و از عملیات های ریاضی مناسب استفاده کند تا بتواند مجهول مسئله را بدست آورد.

8-در پایان دور عدد بدست آمده خط بکشد.

برای اینکه دانش اموزان سرعت عمل خود را بالا ببرند از دانش آموزان خواسته شد که هر مسئله ایی که در هر جلسه در کلاس بررسی می شود در منزل آن را نوشته ولی عدد های آن را تغییر داده و خودشان دوباره آن را حل کنند و بعنوان تکلیف به کلاس بیاورند.

تجزیه و تحلیل داده ها (اطّلاعات)

پس از گذشت دوماه که دانش آموزان با روشهای گفته شده مسائل را حل کردند بسیاری از آنها ترسی که از مسئله داشتند را کنار گذاشته و به راحتی با مسئله برخورد می کردند.البته تعدادی از دانش آموزان که هیچ انگیزه از مدرسه آمدند نداشتند تکالیف را به سختی انجام می دادند و از کلاس عقب می ماندند.با توجه به مراحلی که به دانش آموزان گفته شد در مراحل تبدیل واحدها و تشخیص اینکه چه فرمولی را نوشته و همچنین محاسبه دانش آموزان مشکل داشتند که اگر سعی و تلاش کنند و برای هر مرحله وقت کافی بگذارند می توانند نتیجه خوبی را بگیرند.

در امتحانات مستمر در ترم اول پنج مسئله داده شده است و هر مسئله از لحاظ انجام مراحل بالا بررسی شدند و نتایج زیر بدست آمد:

1-اکثر دانش آموزان مرحله اولیه را انجام داده اند.

2-در مرحله دوم نیمی از دانش آموزان موفق بودند و نتوانستن واحد ها را تشخیص و تبدیل کنند و فرمول مناسب و درست مسئله را بنویسند واین نشان می دهد بعضی از دانش آموزان ضعف در فهم چگونگی تبدیل واحدها و همچنین ضعف در حفظ فرمولهای فیزیکی دارند .البته با تکرار زیاد می توانند فرمولها را حفظ کنند.

3-تقریبا 30 درصد دانش آموزان توانستند وارد مرحله اصلی سوم شدند که از این تعداد تعدادی در محاسبات ریاضی اشتباه کرده و جواب نادرست بدست آوردند و فقط چند دانش آموز به جواب صحیح دست یافتند.

نتایج امتحان مستمر و انجام مراحل مختلف توسط دانش آموزان در جدول زیر ارایه شده است

نتیجه گیری

با توجه به به بررسی نتایج بدست آمده از امتحانات گرفته شده نکات مهمی بدست آمده اند  که این نکات عبارتند از

1-بیشترین ضعف دانش آموزان در حل مسئله عدم توانایی دانش آموزان در  بدست آوردند جواب پایانی می باشد که علت آن ضعف عملیات های ساده ریاضی می باشد که در پایه ابتدایی آموزش داده می شود.

2-بسیاری از دانش آموزان حتی در درک مسئله دچار مشکل هستند و نمی توانند بین معلوم ها و مجهول های مسئله ارتباط برقرار کنند و فرمول مناسب را بنویسند.

3-اگر دانش آموزان بتوانند بین حروف لاتین در فرموال های فیریکی و واحدها یک ارتباط ذهنی برقرار کنند و درک درستی از علامت کمیتها و واحدها داشته باشند راحتتر فرمول را نوشته و مسائل را حل می کنند.

4-یادگیری کمیتها و واحد های هر مبحث فیزیکی و ارتباط انها با فرمول های فیزیکی کمک زیادی در حل مسئله به دانش آموزان می کند.

پیشنهادها

1-در کتاب فیزیک 1 و آزمایشگاه با توجه به این که برای کل دانش آموزان سال اول دبیرستان مشترک است بهتر است از فرمول های کمتری استفاده شود.چون بیشتر دانش آموزان علاقه چندانی به ریاضیات نداشته و در هر کنابی مبحثی از ریاضیات باشد دانش آموزان از آن قسمت گریزانند و مباحثی که در انها مفاهیم روزمره زندگی  و مفاهیم ساده قرار دارند دانش آموزان آنها را بهتر درک می کنند برای همین آمار قبولی در درس شیمی به مراتب بالاتر از درس فیزیک و ریاضی میباشد.

2-در دوران ابتدایی آموزش صحیحی از علوم پایه به دانش آموزان داده شود و دانش آموزان ضعیف شناسایی شده و با آنها بیشتر کار شود و از کلاس های فوق برنامه استفاده شود تا با اطلاعات قوی و کامل دانش آموز به پایه بالاتر برود  تا بامشکلات دوران بالاتر به راحتی برخورد کند و با عث ترک تحصیلی  نشود.

3-اگر دانش آموزی با ضعف علمی از دوره ابتدایی  وارد دوره های بالاتر شود به سختی می تواند در س ها را یاد بگیرد مخصوصا درسهای چون ریاضی و فیریک که به یکدیگر وابسته هستند. و نمی تواند به مدارج علمی بالاتر خودش را برساند.

پایان

انرژى خورشيد

وابستگى شديد جوامع صنعتى به منابع انرژى، به ويژه سوخت هاى نفتى و به كارگيرى و مصرف بى رويه آنها سبب شده، اين منابع كه در قرن هاى متمادى در زير لايه هاى زيرين زمين تشكيل شده، تخليه شود.انرژى هاى فسيلى مانند نفت و زغال سنگ پايان پذير و تجديدناپذير هستند، اما انرژى هاى نو يا جانشين از جمله باد، آب و خورشيد چنين نيستند. خورشيد يكى از منابع مهم تجديدناپذير انرژى است كه به فناورى هاى پيشرفته و پرهزينه نياز ندارد و مى تواند به عنوان يك منبع مفيد و تامين كننده انرژى در بيشتر نقاط جهان به كار گرفته شود. استفاده از اين انرژى برخلاف انرژى هسته اى، خطرى ندارد و براى كشورهاى فاقد منابع انرژى زيرزمينى، مناسب ترين راه براى دستيابى به نيرو و رشد و توسعه اقتصادى است. هم اكنون از انرژى خورشيدى به وسيله سيستم هاى مختلف و براى اهداف گوناگون استفاده و بهره گيرى مى شود كه مهمترين آنها سيستم هاى فتوبيولوژيك، شيمى خورشيدى (Helio Chemical)، گرماى خورشيدى (Helio Thermal)، برق خورشيدى (Helio Electrical)، سيستم هاى فتوشيميايى، سيستم هاى فتوولتاييك، سيستم هاى حرارتى و برودتى هستند.

انرژى خورشيد به كمك آيندگان مى شتابد

نيروگاه هاى خورشيدى كه انرژى خورشيد را به برق تبديل مى كنند، در آينده با مزيت هايى كه در برابر نيروگاه هاى فسيلى دارند، مشكل برق و تا حدودى مشكل كم آبى را به ويژه در دوران تمام شدن نفت و گاز حل خواهند كرد و به طور مسلم تاسيس و به كارگيرى برج هاى نيرو، زمينه لازم را براى خودكفايى و قطع وابستگى كشور فراهم خواهد كرد.

توليد برق بدون مصرف سوخت، نياز نداشتن به آب فراوان، آلوده نكردن محيط زيست، استهلاك كم و عمر زياد از مزيت هاى بارز برج هاى نيرو و نيروگاه هاى خورشيدى نسبت به نيروگاه هاى فسيلى و اتمى است.

لزوم استفاده از انرژى خورشيدى

ايران با آن كه يكى از كشورهاى نفت خيز جهان و داراى منابع عظيم گاز طبيعى است، به دليل شدت تابش خورشيد در بيشتر نقاط كشور، مى تواند صرفه جويى مهمى در مصرف سوخت هاى فسيلى داشته باشد. فناورى ساده، كاهش آلودگى هوا و محيط زيست و از همه مهمتر ذخيره شدن سوخت هاى فسيلى براى آينده يا تبديل آنها به مواد پردازش با استفاده از تكنيك پتروشيمى، از دلايل لزوم استفاده از انرژى خورشيدى در كشور هستند.با افزايش قيمت نفت در سال 1973 كشورهاى پيشرفته صنعتى مجبور شدند، به استفاده از انرژى هاى جانشين جدى تر بينديشند و اين نگرش پس از انقلاب اسلامى ايران، وسعت بيشترى يافت. كشورهاى صنعتى به اين نتيجه رسيده اند كه با بهينه سازى مصرف انرژى در صنايع و ساختمان ها، مصرف انرژى را مى توان 30 تا 40 درصد كاهش داد.ايران يكى از پنج كشور مصرف كننده بالاى مواد نفتى در جهان و در ميان كشورهاى اوپك، بزرگ ترين مصرف كننده فرآورده هاى نفتى است. با توجه به رشد مصرف انرژى بالاى 5 درصدى در ايران مى توان گفت كه هر 10 سال مصرف انرژى كشور دو برابر مى شود. با اين روند و با توجه به افت فشار چاه هاى نفت و مشكلات حفارى، استخراج و سرمايه گذارى، نمى توان اميدوار بود كه پس از دو دهه نيازهاى موجود كشور بر طرف شود. با اين اوصاف اين سئوال مطرح مى شود كه آيا توليد انرژى، پاسخ گوى نيازها خواهد بود؟ و اگر هم باشد مازادى براى صدور نفت و به دست آوردن ارز خواهيم داشت؟بررسى هاى بانك جهانى حاكى است كه اگر كشورهاى در حال توسعه، سياست هاى بهينه سازى مصرف انرژى را به كار مى گرفتند، تا سال 1990 مى توانستند 4 ميليون بشكه در روز صرفه جويى كنند. كارشناسان معتقدند با استفاده از سياست هاى بهينه سازى مصرف انرژى، ضمن كاهش مصرف انرژى منافعى مانند: كاهش آلودگى هوا به ويژه در شهرهاى بزرگ، صرفه جويى در سرمايه گذارى در ساخت نيروگاه ها، پالايشگاه ها و سيستم گازرسانى به ميزان ميلياردها دلار در سال، طولانى شدن عمر ذخاير نفتى، ايجاد اشتغال در كشور، كم هزينه بودن و نگهدارى آسان، عايد كشور خواهد شد. ناگفته نماند با احتساب مصرف بيش از يك ميليون بشكه معادل نفت در روز، بيش از يك ميليارد دلار درآمد ارزى در سال نصيب كشور خواهد شد.

ايران با عرض جغرافيايى 25 تا 45 شمالى در منطقه مناسبى براى دريافت انرژى خورشيدى قرار دارد. ميزان انرژى اى كه زمين در يك ساعت از خورشيد دريافت مى كند، بيش از انرژى مصرفى جهان در يك سال است. انرژى خورشيدى با بهره گيرى از روش ها و وسايل ويژه به توليد برق با استفاده از حرارت خورشيد مى پردازد كه حرارت نيز پس از گذار از يك يا چند مرحله به انرژى الكتريكى تبديل مى شود. پاك بودن اين سيستم، توجه بسيارى از كشورها و دولت هاى جهان را به خود معطوف كرده تا آنجا كه انگلستان اخيراً با الزامى كردن استفاده از صفحات خورشيدى در ساختمان هاى در حال ساخت، گامى بلند و موثر در بهينه سازى مصرف انرژى برداشته است. از هنگامى كه منابع هيدروكربور و زغال سنگ چرخه توليد انرژى را در دست گرفت، به واسطه ارزان و در دسترس بودن آن از توجه به انرژى كاسته شد. در ايران، ارزانى و فراوانى بيش از حد هيدروكربور سبب شده تا به انرژى خورشيدى توجه كمتر مبذول شود.با پيش آمدن بحران شديد نفتى در سال 1973 و لجام گسيختگى بازار و پيش آمدن شرايطى كه به تهديد صنعت جهان مى انجاميد، ناگهان توجه دوباره به انرژى هاى تجديدپذير و انرژى خورشيد معطوف شد.مهندس زارعى، مدير گروه انرژى خورشيدى معاونت انرژى هاى وزارت نيرو در اين باره مى گويد: هم اينك چند نيروگاه با بهره بردارى از نيروى خورشيد انرژى توليد مى كنند و در دست ساخت و بهره بردارى هستند كه به واسطه اين طرح ها ايران در زمره معدود كشورهاى داراى فناورى ساخت نيروگاه هاى خورشيدى قرار گرفته است.

نيروگاه هاى خورشيدى داراى انواع گوناگون و تفكيك پذير هستند: نيروگاه هايى كه مستقيم با دريافت انرژى خورشيد آن را به انرژى الكتريكى تبديل مى كنند و نيروگاه هايى كه پس از دريافت انرژى خورشيد آن را به گرما و پس از گذشت يك روند خاص، به الكتريسيته تبديل مى كند.سيستم هايى كه از انرژى خورشيد بهره مى برند، شامل سيستم فتوولتايى (PV) و سيستم هاى گرما شيميايى، توليد هيدروژن از انرژى خورشيد است. در سيستم فتوولتايى كه در اصل براى كاربردهاى فضايى ابداع و تكميل شده بودند، انرژى نورى را مستقيم به انرژى الكتريكى تبديل مى كنند. اين فناورى براساس اين نظريه «اثر فتوالكتريك» اينشتين شكل گرفته كه نور سبب مى شود الكترون ها از هم جدا شوند. توسعه PV براى كاربردهاى زمينى در هنگام نخستين بحران نفت در دو زمينه بسيار متفاوت آغاز شد: يكى در زمينه فناورى هاى تمركزى است كه در آن كاهش هزينه ها با استفاده از جانشينى سطح PV به وسيله سطح عدسى صورت مى گيرد و ديگرى براى كاهش هزينه هاى مدول هاى PV با استفاده از ساخت صنعتى با حجم زياد است. در سيستم هاى گرماشيميايى و نورشيميايى نيز از انرژى خورشيد براى القاى واكنش هاى شيميايى استفاده مى كنند تا كيفيت محصولات موجود را افزايش دهند يا محصولات كاملاً جديدى را بسازند. گرما شيميايى به استفاده از گرما براى رانش واكنش ها اطلاق مى شود و نور شيميايى به استفاده مستقيم فوتون ها مانند بخش ماوراى بنفش طيف خورشيد اطلاق مى شود. توليد هيدروژن از انرژى خورشيد نيز به توجه ويژه نياز دارد، زيرا هيدروژن سوخت تمام نشدنى و سازگار با محيط است.

دستيابى به پيچيده ترين نوع نيروگاه خورشيدى؛ افتخار بزرگ ايرانيان

خورشيد منبع تمام انرژى ها است. هم اكنون در دنيا تحقيق روى فناورى استفاده از انرژى خورشيدى به سرعت در حال رشد است. استفاده از اين نوع انرژى را به طور محدود مى توان در آبگرمكن هاى خورشيدى مشاهده كرد كه اكنون در ايران نيز رواج يافته است. اگرچه قيمت اين نوع آبگرمكن ها بسيار بالاست، اما به نظر مى رسد با توليد انبوه آن بتوان مقدارى از هزينه هاى توليد را كاست و اين كالا را با قيمت ارزان ترى به دست مصرف كننده رساند. انواع ديگر استفاده از انرژى خورشيدى وجود دارد كه اكنون به وفور يافت مى شوند مانند ماشين حساب هاى خورشيدى و... اما مهم ترين نوع استفاده از انرژى خورشيدى به صورت گسترده در نيروگاه هاى خورشيدى است كه در دو نوع سهموى خطى و فتوولتاييك هستند. گذشته از ويژگى و تفاوت هاى اين نوع نيروگاه ها، بايد گفت در حال حاضر توليد برق از انرژى خورشيدى با قيمتى در حدود 300 دلار به ازاى هر كيلووات ساعت تمام مى شود. تاكنون در دنيا كشورهاى آمريكا، آلمان، اسپانيا و اخيراً نيز ايران به فناورى طراحى و ساخت پيچيده ترين نوع نيروگاه خورشيدى دست يافته اند. قرار گرفتن ايران در ميان اين كشورها خود افتخار بزرگى است كه نصيب متخصصان كشور شده است.

انرژى خورشيدى؛ نيازها و محدوديت ها

برخى انرژى هاى تجديدپذير را تنها اميد بقاى كره زمين دانسته اند، در حالى كه عده اى آن را منبعى حاشيه اى با ظرفيت محدود به حساب مى آورند. از سويى منابع سوخت فسيلى پايان پذير و تجديدناپذير است و بايد از انرژى هاى تجديد پذير كه به رغم منابع فسيلى، منافع زيست محيطى فراوانى در بردارد بيشتر بهره جست. انرژى خورشيدى، نتيجه فرآيند پيوسته هم جوش هسته اى در خورشيد است و هم اكنون كل منبع انرژى خورشيدى 10 هزار برابر مصرف انرژى كنونى بشر است اما اندك بودن شدت اين توان و تنوع زمانى و جغرافيايى آن، مشكلات عمده اى را فراهم كرده كه سهم اين انرژى را در برابر كل انرژى محدود مى كند.

با اين حال، در كشورهايى كه هزينه انرژى معمولى به دليل ماليات زياد است و دولت تلاش زيادى براى ترغيب مردم به استفاده از انرژى خورشيدى مى كند، بازار براى سيستم هاى حرارتى خورشيدى كم دما رونق دارد. با آن كه كل منبع انرژى خورشيدى اين امكان بالقوه را دارد كه سهم عمده اى در تامين انرژى جهانى در آينده داشته باشد، دلايل زيادى وجود دارد كه سهم استفاده از آن را در 20 سال آينده بسيار محدود مى كند. اهميت اين محدوديت، همراه با الگوهاى مصرف و اولويت هاى ملى تغيير مى يابد. يكى از محدوديت هاى عمده در استفاده از انرژى خورشيدى، عدم كارآيى اقتصادى سيستم هاى خورشيدى اوليه در برابر سيستم هاى تكامل يافته با سوخت فسيلى است كه با افزايش قيمت سوخت هاى معمولى و اقتصادى تر كردن دستگاه هاى خورشيدى با حجم توليد بيشتر، گرايش به استفاده از اين گونه انرژى را مى توان شتاب بخشيد. در كنار محدوديت هاى اقتصادى لازم است انرژى خورشيدى و مزيت هاى استفاده از آن را با آموزش در محتواى فرهنگى زندگى مردم و به منظور ارتقاى سطح آگاهى آنان وارد ساخت كه به سرمايه گذارى و توجه دولت به بخش خصوصى نياز دارد. محور ديگر معادله اجتماعى انرژى خورشيدى، توسعه مهارت هاى فنى در ميان طراحان، نصابان و تعميركاران بسيارى از دستگاه هايى است كه به طور وسيع در سراسر جهان توزيع مى شوند. با توجه به دورنماى فراگيرى انرژى خورشيدى و با توجه به كل سرمايه در دسترس براى سرمايه گذارى در انرژى خورشيدى كه در 30 سال آينده به 10 درصد كل سهام انرژى جهان محدود خواهد شد، به اين نتيجه مى توان رسيد كه انرژى خورشيدى دست كم زودتر از سال 2020 نمى تواند جانشين اصلى انرژى سوخت هاى فسيلى شود.كشورها نيز در زمينه سرمايه گذارى در اين بخش با محدوديت روبه رو هستند و روشى كه براى كاهش اين محدوديت ها مى توان به آن اشاره كرد، جذب سرمايه بخش خصوصى و استفاده از آن بخش از بودجه دولتى است كه براى سرمايه گذارى در انرژى خورشيدى اختصاص داده شده است كه بسيارى از كشورها با كاربست اين روش به موفقيت هايى دست يافته اند و در كشور ما نيز بايد شرايط حضور بخش خصوصى فراهم و اقدام هاى لازم براى جذب بخش خصوصى انجام شود. آلمان كه با پيامدهاى افزايش شديد بهاى نفت دست به گريبان بوده و برنامه توليد انرژى هسته اى خود را نيز كنار گذارده است، هم اكنون درصدد گسترش دادن نيروگاه هاى بسيار بزرگ است. اخيراً بزرگ ترين نيروگاه خورشيدى در اين كشور گشايش يافت. اين نيروگاه كه در جنوب شهر لايپزيك و در شرق اين كشور قراردارد با 33هزار و 500پانل فتوولتاييك حدود 5 مگاوات ساعت برق توليد مى كند. اين نيروگاه قادر است برق 1800 خانوار را تامين كند. براساس ارزيابى سازمان انرژى خورشيدى آلمان، مجموع ظرفيت توليد آماده در سال جارى به 300 مگاوات رسيده كه دو برابر ظرفيت توليد پيشين در اين كشور است.

هم اكنون نگرانى هاى فراوانى در زمينه توانايى كشورها در يافتن منابع سرمايه اى به منظور تامين نيازهاى مالى توسعه استفاده از اين نوع انرژى در دهه هاى آينده وجود دارد كه اين معضل در كشورهاى در حال توسعه شديدتر است. اما به نظر مى رسد با ايجاد سرمايه گذارى هاى كلان و سريع در اين زمينه، مشاركت بخش خصوصى در اين گونه طرح ها و مهم تر از همه ارتقاى سطح فرهنگى كشور براى استفاده از انرژى هاى جانشين (تجديدپذير) تا چند سال آينده، دستيابى به اين هدف مهم چندان دور نباشد.

منبع :www.sharghnewspaper.com

منفجر ساختن هسته در فعل و انفعالات هسته‌ای که تا کنون مورد بحث قرار گرفتن ، اساس کار عبارت از آن بود که جز نسبتا بسیار کوچکی از ساختمان هسته (مانند ذره α یا پروتون یا نوترون) از آن خارج شود و حال اگر هسته یک اتم سنگین منجر شود و دو یا بیشتر پاره‌های تقریبا مساوی بدست آید.

در زمستان سال 1939 این نوع شکسته شدن بوسیله دو فیزیکدان آلمانی به نامهای هان (O . Hahn) و مایتنر (Lise Meitner) مشاهده شد و دریافتند اتمهای اورانیوم که ناپایدارند، ممکن است بر اثر بمباران با یک دسته نوترون به دو پاره تقسیم شوند. یکی از دو پاره نماینده هسته باریوم و دیگری به احتمال قوی کریپتون. این نوع شکافته شدن هسته با آزاد شدن مقداری انرژی همراه است که صدها برابر انرژی آزاد شده در سایر فعل و انفعالات شناخته شده هسته‌ای است.