Secundar Stiinte I Cursant

86
Aceastª primª ediie (pilot) este finanatª de Uniunea Europeanª. MINISTERUL EDUCAIEI I CERCET ˆRII LUMINI A CHICINAIOANA MIHACEA TIINE Modulul 1 Relaia om - mediu înconjurªtor Ghidul elevului Proiect Phare „Acces la educaie pentru grupuri dezavantajate” Programul „A doua ansª

Transcript of Secundar Stiinte I Cursant

Page 1: Secundar Stiinte I Cursant

Această primă ediţie (pilot) este finanţată de Uniunea Europeană.

MINISTERUL EDUCAŢIEI ȘI CERCETĂRII

LUMINIŢA CHICINAȘIOANA MIHACEA

ȘTIINŢEModulul 1Relaţia om - mediu înconjurătorGhidul elevului

Proiect Phare „Acces la educaţie pentru grupuri dezavantajate”Programul „A doua șansă”

Page 2: Secundar Stiinte I Cursant

© Ministerul Educaţiei și Cercetării

Aceste materiale – publicate în cadrul Proiectului Phare „Acces la educaţie pentru grupuridezavantajate” 2003 – au fost realizate de o echipă de experţi ai Ministerului Educaţiei și Cercetării,pentru a fi folosite în primul an de aplicare experimentală a programului educaţional revizuit „A doua șansă” – învăţământ secundar inferior.

Membrii echipei care a elaborat materialele sunt:Lucia Copoeru, coordonatoarea componentei „A doua șansă”– învăţământ secundar inferiorDorina Kudor, autoare „Limba și literatura română”Carmen Costina, autoare „Limba engleză”Ariana-Stanca Văcăreţu, autoare „Matematică”Nicolae Pellegrini, autor „Matematică”Luminiţa Chicinaș, autoare „Știinţe”Ioana Mihacea, autoare „Știinţe”Mihai Stamatescu, autor „Istorie”dr. Horaţiu Popa-Bota, autor „Geografie”dr. Doina-Olga Ștefănescu, autoare „Cultură civică”Paul Vermeulen, expert U.E., componenta „Elaborare curriculum și materiale educaţionale”

Ghidul este realizat în conformitate cu programa școlară pentru disciplina Știinţedin cadrul programului „A doua șansă” – învăţământ secundar inferior, aprobată de Ministerul Educaţiei și Cercetării prin Ordinul nr. 5375/29.12.2005 și este distribuit gratuit cursanţilorînscriși în acest program educaţional.

Toate materialele din cadrul programului educaţional „A doua șansă” vor fi modificate, conformsugestiilor de îmbunătăţire formulate în urma utilizării lor în școală.În acest sens, trimiteţi comentariile și sugestiile dumneavoastră pe [email protected]

Coordonator editorial: Laura CodreanuDesign copertă, layout: Elemér KönczeyDesign și dtp: András TánczosIlustraţii: Levente SzekeresCorectură: Mirabela Mitrică

Acest material este publicat în scopuri educaţionale, non-profit, pentru a fi folosit în primul an deaplicare experimentală a programului educaţional „A doua șansă” – învăţământ secundar inferior.Autorii s-au străduit să intre în legătură cu proprietarii imaginilor pentru a obţine permisiunea de a lefolosi în această ediţie. Îi rugăm pe aceia pe care nu i-am putut contacta să ia legătura cu noi [email protected].

Această publicaţie face parte din Programul Phare 2003 „Acces la educaţie pentru grupuridezavantajate”, componenta „A doua șansă”.Editorul materialului: Ministerul Educaţiei și CercetăriiData publicării: februarie 2006

Conţinutul acestui material nu reprezintă în mod necesar poziţia oficială a Uniunii Europene.

Page 3: Secundar Stiinte I Cursant

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 3

CuprinsIntroducere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

Capitolul I. Procese în lumea vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71. Celule, þesuturi, organism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82. Funcþiile organismului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

Evaluare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

Capitolul II. Reproducere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133. Noþiuni generale de geneticã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144. Reproducerea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

Evaluare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

Capitolul III. Substanþe ºi amestecuri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195. Amestecuri. Separarea amestecurilor . . . . . . . . . . . . . . . .206. Soluþii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227. Transformãri de stare de agregare . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248. Elemente chimice ºi substanþe compuse . . . . . . . . . . . . . .269. Atomi ºi molecule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

10. Tabelul periodic ale elementelor. Metale ºi nemetale . . .30Evaluare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

Capitolul IV. Reacþii chimice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3311. Reacþii chimice între oxizi ºi baze . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

Evaluare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

Capitolul V. Forþe ºi miºcare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3712. Miºcarea mecanicã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3813. Tipuri de interacþiuni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4014. Vectorul forþã. Modalitãþi de mãsurare . . . . . . . . . . . . . . .4215. Aplicaþii în lumea vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44

Evaluare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

Capitolul VI. Electricitate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4716. Sã înþelegem fenomenele electrice . . . . . . . . . . . . . . . . . .4817. Circuite electrice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5018. Aparate electrocasnice (Energia ºi puterea electricã) . . . .5219. Electricitatea staticã în naturã ºi în aparatele tehnice

de uz cotidian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54Evaluare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

Capitolul VII. Energie ºi putere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5720. Combustibilii – cum îi folosim? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5821. Ce fel de energie? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6022. Cum se transformã energia? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6223. Energia în viaþa cotidianã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6424. Fenomene meteo extreme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66

Evaluare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

AnexeBibliografie pentru susþinerea demersului didactic . . . . .69Proiecte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70Fiºe de activitate experimentalã (FAE – exemple) . . . . . .72Clasificare ºi scheme sintetice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82

Page 4: Secundar Stiinte I Cursant

ȘTIINŢE

Introducere

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI4

De ce bate vântul? Din ce este fãcut curcubeul? Þi-ar plãcea sã creezi un nor într-o sticlã?Sã construieºti propriul telefon? Sã realizezi jocuri cu care sã-þi impresionezi copiii sauprietenii? Sã proiectezi ºi sã realizezi motoraºe electrice?

Modulul Natura ºi aplicaþiile ºtiinþei îþi vaoferi posibilitatea sã rãspunzi la aceste între-bãri ºi sã afli multe lucruri interesante des-pre lumea în care trãieºti. Acest modul te vaconduce în lumea plantelor ºi a animalelorºi-þi va arãta mecanismele secrete prin careacestea ne oferã: hranã, oxigen, medica-mente etc. Vei înþelege de ce unele plante august amar sau dulce, de ce unele animale auotrãvuri în organismul lor ºi te vor uimisensibilitatea plantelor, a animalelor, pu-terea lor de supravieþuire în diverse mediide viaþã. De asemenea, faptul cã vieþuitoa-rele (plante ºi animale) dovedesc reacþii debucurie, de teamã ºi de suferinþã te va ajutasã-þi construieºti un comportament adecvat,plin de respect faþã de frumuseþea ºi diversi-tatea lumii în care trãieºti.Parcurgând acest modul, vei putea învãþamulte lucruri interesante despre minuniletehnologice care ne uºureazã viaþa ºi care –deºi au fost cândva simple idei pe hârtie –fac parte din viaþa noastrã cotidianã: cafe-tiera, copiatorul electrostatic, telefonul (fixsau mobil), cuptorul cu microunde ºimulte, multe altele. Vei descoperi aplicaþiiºi vei avea posibilitatea de a-þi verifica idei-le despre ºtiinþã prin observaþii ºi experi-mente, jocuri, comunicare, rezolvândsingur sau împreunã cu colegii tãiprobleme, devenind un bun explorator al

lumii înconjurãtoare ºi un adevãrat prietenal naturii.Este, probabil, doar o legendã faptul cã ideeagravitaþiei i-a venit lui sir Isaac Newtonatunci când l-a lovit un mãr desprins dintr-un pom. Dar e adevãrat cã ºi cel mai simpluexperiment, sau chiar un astfel de „acci-dent“, poate fi „un deschizãtor de ochi“pentru o persoanã interesatã de lumea dinjurul sãu. Poþi începe sã înþelegi ºtiinþa înaceeaºi manierã ºi sã petreci momenteminunate în explorare. Lumea în care trãimeste la fel de interesantã ca întotdeauna. Defapt, dacã luãm în considerare invenþiilemoderne, este chiar mai interesantã. Bine-înþeles, trebuie sã începi cu începutul dacãvrei sã înþelegi. Dar toate procesele complexeale ºtiinþei moderne sunt doar combinaþii saudezvoltãri ale câtorva principii de bazã careguverneazã lumea.Ai avut ocazia sã schimbi un bec „ars”.Când ai atins cu mâna globul de sticlã, aisimþit cã este fierbinte. Iatã o situaþie în carete confrunþi cu câteva „probleme” ºtiinþifi-ce: senzaþia de „fierbinte” o ai datoritã orga-nelor de simþ (în acest caz, simþul tactil,prin intermediul pielii care acoperã mâna);ai vãzut filamentul becului întrerupt întrecele douã contacte electrice; ai intervenitîntr-o schemã a unui circuit electric schim-bând unul dintre elemente.

Page 5: Secundar Stiinte I Cursant

Priveºte cu atenþie imaginile din tabelul de mai jos ºi scrie în coloana alãturatã:a) ce reprezintã fiecare dintre ele, apoi b) o explicaþie referitoare la modul de funcþionaresau a modului/condiþiilor de formare.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 5

a)

b)

a)

b)

a)

b)

a)

b)

Page 6: Secundar Stiinte I Cursant

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI6

Acest ghid abordeazã subiecte structurate înºapte capitole: Procese în lumea vie,Reproducere, Substanþe ºi amestecuri, Ele-mente chimice, Reacþii chimice, Forþe ºimiºcare, Electricitate, Energie ºi putere.Modulului Natura ºi aplicaþiile ºtiinþei îisunt alocate un numãr de 50 de ore, orga-nizate în lecþii având durata de 2 ore fiecare.De ce este important acest ghid? Pentru cã elte va conduce în explorarea lumii ºi amediului înconjurãtor prin intermediulunor activitãþi de învãþare provocatoare, di-verse, care sunt în marea lor majoritate acti-vitãþi practice/experimentale. Multe dintreacestea, însoþite de îndrumãrile menþionatesub forma unei Fiºe de Activitate Experi-mentalã (FAE) vã vor acomoda cu metodaºtiinþificã de investigare a mediului înconju-rãtor, a diversitãþii proceselor ºi fenomene-lor naturale. Partea principalã a fiecãreilecþii o reprezintã textul de bazã, care struc-

tureazã conceptele. Noþiunile noi sunt evi-denþiate prin litere cursive. Cu ajutorulexerciþiilor ºi temelor de la Aplicã veiconstata acasã dacã ai reuºit sã îþi însuºeºticorect cele învãþate. În acest prim modul veiavea ocazia sã înþelegi conceptele de bazã,noþiunile, principalele legi ºi principii cucare opereazã ºtiinþele naturii.Acest ghid este, de asemenea, un instrumentutil în vederea formãrii ºi perfecþionãriiunor tehnici de învãþare. Exerciþiile ºiproblemele propuse te vor ajuta sã desco-peri „aproape singur” mediul înconjurãtor,atât cel natural (plante, animale, om ºi rela-þiile dintre aceºtia) cât ºi cel tehnic (aparateelectrocasnice, aparate ºi dispozitive pe carele utilizãm la locul de muncã, jucãrii ºtiinþi-fice) creat de inteligenþa omului. În tot acestparcurs explorator, alãturi de tine se va aflaprofesoara/profesorul de ªtiinþe care te vasprijini atunci când vei avea nevoie.

Dupã parcurgerea acestui modul vei putea:– identifica subiectul unei discuþii legate de ºtiinþã;– evalua propria intervenþie cu privire la subiectele date;– clasifica substanþele chimice, animalele aparþinând diferitelor regnuri;– descrie structura ºi compoziþia materiei vii ºi nevii;– identifica fenomene naturale în atmosferã;– calcula valori ale caracteristicilor fizice ºi chimice în condiþii date;– utiliza practic noþiunile studiate în diverse aplicaþii (cotidiene sau tehnologice) în

funcþie de proprietãþile materialelor respective;– selecta factorii care guverneazã transformarea energiei în Univers, transformarea

energiei în forme utile cu aplicabilitate practicã zilnicã, precum ºi conservareaenergiei în urma diverselor interacþiuni cu materialele;

– compara diferite componente ale sistemelor Pãmântului, sau descoperi ºi aplicamodificãrile ºi interacþiunile care rezultã între aceste sisteme.

Simbol

SemnificaþieInclude

pagina înportofoliu

Informaþienouã

Rezolvãsarcina de

lucru pe caiet

Activitateexperimetalã Aminteºte-þi

Page 7: Secundar Stiinte I Cursant

Procese în lumea vie I

La sfârșitul acestui capitol vei ști mai multe despre:• alcătuirea internă a unui organism, de la celulă la ţesut,

organ, organism;• părţile componente ale unui organism vegetal și

animal;• relaţiile dintre structura și funcţiile organismelor;• aplicaţii referitoare la funcţiile organismului (digestia,

respiraţia, circulaţia, excreţia, locomoţia,reproducerea, sistemul nervos).

De asemenea, până la sfârșitul acestui capitol vei:• observa și compara organismele vegetale și cele

animale, precum și interacţiunile dintre acestea;• realiza experimente pentru a observa diferite celule

animale;• participa la realizarea unor proiecte individuale sau în

grup, privind mecanismul de transmitere a caracterelorereditare de la ascendenţi la descendenţi;

• investiga efectele interacţiunilor mediului înconjurătorasupra eredităţii și a variabilităţii lumii vii;

• rezolva situaţii-problemă provocatoare referitoare laprocesele din lumea vie.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 7

Page 8: Secundar Stiinte I Cursant

PROCESE ÎN LUMEA VIE

Celule, ţesuturi, organism 1

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI8

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulTe-ai întrebat vreodatã din ce este alcãtuit corpul tãu sau al plantelor? Hai sã aflãmîmpreunã. Ia o felie de portocalã ºi observ-o sub lupã.

De ce plantele sunt verzi? Ele conþin cloroplaste (organite celulare) cu un pigment verdenumit clorofilã.Ai vãzut filme cu extratereºtri? Oare aceºtia sunt plante sauanimale? Discutaþi.

Ce ºtii despre alcãtuirea unui organism viu? Discutã cu colegii.Orice organism viu este alcãtuit din celule de forme ºi mãrimidiferite. Unele organisme au corpul format dintr-o singurã celulãºi se numesc organisme unicelulare. Majoritatea organismelor aucorpul format din multe celule ºi se numesc organismepluricelulare.

Vrei sã afli despre alcãtuirea celei mai mici componente a unui organism? Citeºte textul!Principalele componente ale celulei sunt: membrana, numitã ºi înveliº, care se aflã laperiferia celulei. Ea are rol protector ºi de selecþie a substanþelor care ies ºi intrã în celulã.Conþinutul celulei este asemãnãtor albuºului de ou ºi formeazã citoplasma, care conþineapã ºi diferite substanþe, dintre care cele mai importante sunt: lipidele, glucidele ºiproteinele. Citoplasma este sediul unor procese metabolice ºi prezintã curenþi citoplasma-tici care antreneazã în miºcare organitele celulare (structuri care funcþioneazã ca niºteorgane miniaturale, fiind rãspunzãtoare de îndeplinirea unor funcþii specifice). Nucleul,situat central sau periferic, are rolul de a controla ºi de a coordona înmulþirea celulei.

Lucrează și vei afla1. Observaþii cu ajutorul microscopului asupra unor organisme

Materiale necesare: microscop, lame ºi lamele, pipete, fire fine de bumbac;o probã de apã extrasã dintr-un lac sau baltã în anotimpuri calde sau, în lipsa acesteia, oinfuzie de fân.

Page 9: Secundar Stiinte I Cursant

Mod de lucru:1. Pe o lamã de microscop curatã plaseazã 4 - 5 picãturi din proba de apã.2. Adaugã câteva fire de bumbac - acestea au rolul de a liniºti agitaþia organismelor

unicelulare, fãcându-le astfel mai uºor observabile.3. Acoperã lichidul cu o lamelã ºi observã-l la microscop.4. Realizeazã un desen cu imaginile observate ºi ataºeazã pagina în portofoliu.

Mai multe celule care au aceaºi formã, structurã ºi funcþie formeazã asociaþii de celulenumite þesuturi. Ele se denumesc dupã funcþia pe care o îndeplinesc.

Grupaþi-vã în perechi: unul din voi spune o funcþie, iar colegul denumeºte þesutul.Þesuturi cu funcþii diferite alcãtuiesc organe. Noteazã în caiet cât mai multe exemple deorgane din organismul uman ºi vegetal. Specificã funcþiile pe care acestea le îndeplinesc.Ulterior, discutã cu profesorul.

2. Asocieri organism – organ. Ai fost la cumpãrãturi pentru a prepara o cinã în familie. Teîntorci, având în plasã urmãtoarele: salatã verde, morcov, cartofi, porumb, piept de pui,cârnaþi de casã, caltaboº, ulei de floarea-soarelui, caºcaval, roºii, ceapã albã ºi afine pentrutort. Specificã pentru fiecare dintre produsele cumpãrate organul sau organele din care provin.

În organismul animal, organele sunt grupate, alcãtuind sisteme ºi aparate. Sistemele suntformate din organe de acelaºi fel, în care predominã un anumit þesut. Aparatele suntformate din organe alcãtuite din diferite þesuturi, dar care îndeplinesc aceeaºi funcþie.Organele funcþioneazã ca un tot unitar ºi în strânsã legaturã cu mediul înconjurãtor,formând organismul. În lumea vie existã douã tipuri de organisme: vegetale ºi animale.

Completeazã tabelul cu tipul de organism în care se regãseºte organul indicat:

Aplică1. Realizeazã un model de celulã vegetalã sau animalã, folosind pungi din material plastic

sau borcane de sticlã ca membrane celulare. Pentru celelalte componente, gãseºtemateriale colorate corespunzãtoare (bile, pietricele etc.).

2. Observã cu ajutorul lupei pãrþile componenete ale unei plantule, cultivatã în prealabil cu3 - 5 zile, ºi deseneazã ceea ce observi în caietul tãu.

3. Gãseºte argumente pentru faptul cã tuberculul, bulbul ºi rizomul sunt tulpini.

4. Pune într-un vas cu apã coloratã ramuri cu frunze de la o plantã de camerã. În timpul orei,observã cum s-au colorat nervurile frunzelor. Urmãreºte traseul apei colorate (capilaritate)ºi deseneazã o parte din acest traseu. Secþioneazã în lungime ºi lãþime o ramurã ºi observ-ola microscop. Deseneazã în caiet ceea ce observi. Denumeºte structurile observate.

Verificã-þi cunoºtinþeleAlcãtuieºte un eseu cu tema „Diversitatea lumii vii”, în care sã explici caracteristicileesenþiale prin care se deosebesc animalele de plante. Argumenteazã ideile ºi apoi discutã-le cu colegii. Foloseºte anexele de la sfârºitul ghidului.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 9

Rãdãcinã, tulpinã, frunzãEncefal ºi mãduva spinãriiTesticul, ovar FloareInimã ºi vase de sângeSãmânþãMuºchiStomac, intestinePlãmâni ºi cãi respiratoriiRinichi ºi cãi de excreþieFruct

Page 10: Secundar Stiinte I Cursant

PROCESE ÎN LUMEA VIE

Funcţiile organismului 2

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI10

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulGândeºte-te la o zi obiºnuitã din viaþa ta. Specificã funcþiile pe care organismul tãu leîndeplineºte pentru realizarea activitãþilor din ziua respectivã. Indicã aparatele, sistemeleºi organele care contribuie la realizarea acestor funcþii. Completeazã primele douã rubriciale tabelului urmãtor cu funcþii ale altor grupe de animale. Lucraþi în grupe de câte trei,dând denumire grupei din care faceþi parte:

Lucrează și vei aflaA. Locomoþia

1. Indicã modul de deplasare (locomoþie) al urmãtoarelor animale, specificând totodatãmediul în care se deplaseazã ºi organul utilizat. Discutã cu profesorul.

2. Muºcã dintr-un mãr ºi indicã organele pe care le strãbate mãrul,precum ºi transformãrile pe care le suferã acesta. Ajutã-te deimaginea alãturatã ºi completeazã pe ea sau alãturi.

B. NutriþiaAsociate tubului digestiv se gãsesc glandele anexe: glandelesalivare, ficatul ºi pancreasul. Discutaþi cu profesorul desprerolul lor în organismul.

C. SensibilitateaM-am trezit din cauza unui zgomot ciudat. M-am uitat în jur,însã nimic deosebit. Din bucãtãrie venea un miros plãcut. N-am

Animalul Modul de deplasare Mediul de deplasare Organul utilizat

Viermi

Moluºte (scoici,melci, caracatiþe)Artropode(pãianjeni)

Insecte

Peºti

Amfibieni (broaºte)

Reptile (ºopârle,ºerpi)

Pãsãri

Mamifere acvatice(balenã, delfin)Mamifere terestre(maimuþe)

ªtiu Vreau sã ºtiu Am aflat

Page 11: Secundar Stiinte I Cursant

rezistat tentaþiei. M-am îndreptat spre bucãtãrie ºi am gustat din cafea ºi din tartã. Mamapusese deja zahãr în cafea, era dulce, exact cum imi place mie. Tarta mirosea a cãpºuniºi scorþiºoarã, însã, auuuuuu … m-am ars la limbã. Era abia scoasã din cuptor.Reciteºte textul. Identificã organele responsabile pentru fiecare dintre acþiunile desfãºurate.Ce sistem integreazã toate funcþiile îndeplinite de aceste organe? Discutaþi cu profesorul.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 11

D. Excreþia. Folosind imaginea alãturatã, completaþi:

3. Aparatul excretor este alcãtuit din 2 . . . . . . . . . . . . ºi cãi urinare.Cãile urinare sunt constituite din: 2 . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . .ºi . . . . . . . . . . . . Urina conþine substanþe toxice (uree, acid uric) rezultate în urmaoxidãrilor la nivel celular. Ea se formeazã la nivelul . . . . . . . . . . .ºi provine din . . . . . . . . . . . . Rolul aparatului excretor este . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Dializa este o metodã de curãþare a sângelui în afara rinichiului,folosindu-se o instalaþie artificialã care preia rolul acestuia.

E. RespiraþiaCe ºtii despre respiraþie? Ce se întâmplã cu o lumânare dacã sufliîn flacãra ei? De ce? Cum se numeºte gazul eliminat? De undeprovine gazul respectiv? Cum a ajuns acolo? Discutã cu colegiitãi despre aceste procese.

4. Folosind imaginea alãturatã, completaþi:

Aparatul respirator este alcãtuit din 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ºi cãi respiratorii. Cãile respiratorii sunt constituite din: 2 . . . . . .. . . . . . . . . . . ., . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., laringe, . . . . . . . . . . . . . .ºi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inspiraþia reprezintã . . . . . . . . . . . . . . ,expiraþia reprezintã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schimbul de gaze între organism ºi mediu are loc la nivelul . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

De ce este importantã respiraþia pentru lumea vie?

F. CirculaþiaAi lucrat în bucãtãrie sau ai meºterit prin casã ºi te-ai tãiat la un deget. Ce ai observat? Ceeste lichidul colorat care s-a prelins? Ce organ pompeazã acest lichid în corp? Ce rol arelichidul respectiv în organism? Discutã cu colegii ºi cu profesorul despre rolul acestuiorgan ºi al lichidului respectiv în organism.

AplicăRealizaþi un mulaj cu organele interne la om, folosindu-vã de noþiunile învãþate.

Verificã-þi cunoºtinþele1. Citeºte textul de mai jos. Fiecãrui obiect ºi fenomen asociazã-i câte un organ ºi câte o

funcþie pe care acesta o îndeplineºte în organism.Tocmai am venit transpirat de la serviciu. Vreau sã fac un duº cald, apoi sã mã odihnesc.Pornesc încãlzirea centralã, dau drumul la robinet ºi aºtept sã vinã apã caldã pe þeavã.Centrala funcþioneazã cu gaz metan, având ºi coº de evacuare a gazelor, situat înexteriorul apartamentului. Flacãra este întreþinutã de gazele din aer.Completeazã a treia rubricã (Am aflat) a tabelui de la începutul lecþiei.

2. Intrã pe www.referat.ro/referate/biologie/pagina1.htm

Page 12: Secundar Stiinte I Cursant

PROCESE ÎN LUMEA VIE

Evaluare I

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI12

1. Care din urmãtoarele componente nu intrã în alcãtuirea celulei?a. membranab. rinichiic. nucleuld. citoplasma

2. Þesuturile din structura organismelor au rol de:a. apãrare a unor pãrþi ale ale organismelorb. depozitare a unor substanþec. conducere a mediului intern al organismelor vegetale ºi

animaled. a asigura rezistenþa ºi elasticitatea organismelor

3. Asociazã organul menþionat în prima coloanã cu organismulcorespunzãtor coloanei a doua.

a. Rãdãcinã 1. Animalb. Muºchi 2. Plantãc. Floared. Inimã ºi vase de sângee. Stomac ºi intestine

4. Realizeazã un scurt eseu în care sã asociezi urmãtoarele plante ºianimale cu mediul de viaþã în care trãiesc: cocoº de munte,trestie, dropie, brad, pastrãv, fag, cerb, lup, stejar, tei, crap,pelican, pin, molid, urs, cãprioarã, mierlã. Prin ce funcþii aleorganismului se adapteazã aceste organisme la mediul lorde viaþã?

5. Realizeazã un preparat microscopic din bulbul de ceapã pentru aobserva celula vegetalã, folosind urmãtoarele etape de lucru:desprinderea unei foiþe de ceapã ºi secþionarea ei cu ajutorulunui bisturiu; aºezarea secþiunii desprinse într-o picãturã de apãpe lamã, acoperirea preparatului cu lamela ºi observarea lui lamicroscop. Descrie ceea ce observi ºi deseneazã.

6. Menþioneazã activitãþile care þi-au plãcut în acest capitol ºiargumenteazã alegerea facutã de tine.

Page 13: Secundar Stiinte I Cursant

Reproducere II

La sfârșitul acestui capitol vei ști mai multe despre:• alcătuirea aparatului reproducător femeiesc și

bărbătesc;• ce înseamnă fecundaţia;• ce este sarcina;• fertilizarea „IN VITRO”;• pubertate;• ce înseamnă clonarea și cum se poate realiza o clonă;• relaţiile dintre organism și mediul înconjurător;• aplicaţii practice privind lumea vie.

De asemenea, până la sfârșitul acestui capitol vei:• observa și compara diferenţele dintre aparatul

reproducător femeiesc și cel bărbătesc;• recunoaște schimbările de la pubertate la adolescenţă,

la fete și băieţi;• participa la realizarea unor proiecte individuale

sau în grup; • rezolva situaţii-problemă provocatoare referitoare la

clonare și la nerespectarea regimului alimentar întimpul sarcinii.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 13

Page 14: Secundar Stiinte I Cursant

REPRODUCERE

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI14

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulAi vrea sã ºtii cum se transmit caracterele tale mai departe copilului tãu? Cum vor arãtacopiii tãi? Te-ai întrebat vreodatã cu cine semeni în familia ta? Ce ºtii despre geneticã?

Noţiuni generale de genetică 3

Pentru aceasta este nevoie sã ºtii cã cercetã-torul Gregor Mendel a pus bazele geneticii.Genetica este ºtiinþa care studiazã eredita-tea ºi variabilitatea organismelor. Eredita-tea este capacitatea tuturor organismelor dea poseda o anumitã informaþie geneticã, pebaza cãreia (ºi în funcþie de condiþiile demediu) se transmit anumite caracteristicianatomo-morfologice, fiziologice, biochi-mice ºi comportamentale de la ascendenþila descendenþi, iar variabilitatea este capa-citatea indivizilor de a se deosebi între eiprin însuºiri ereditare ºi neereditare, astfelîncât nu existã indivizi identici. Gena (sau

factorul ereditar) este unitatea de bazãstructuralã ºi funcþionalã a materialuluigenetic, reprezentat de acizii nucleici. Tota-litatea genelor poartã denumirea de genotip,iar fenotipul reprezintã totalitatea însuºiri-lor unui individ, rezultate din interacþiuneadintre genotip ºi mediu. Pentru a explicaexperimental acest lucru, trebuie menþionatcã fiecare caracter este determinat de doifactori ereditari ºi astfel în celulã existã câteo pereche de factori ereditari pentru fiecarecaracter. Dacã factorii ereditari perechi suntidentici, individul este homozigot (TT), iardacã nu sunt identici este heterozigot (Tt).

Lucrează și vei aflaSe încruciºeazã soiul de mazãre cu talie înaltã cu soiul de mazãre cu talie scurtã. În primageneraþie (F1) se obþin doar plante cu talie înaltã (caracter dominant determinat de gena T– TT sauTt). Încruciºând mai departe, în generaþia a doua se obþin indivizi cu talie scurtã.Urmãrind schema de mai jos, gãseºte care este raportul de segregare din generaþia a doua.

Culoarea ochilor cãpruila om este determinatãde o genã dominantã(C), iar cea albastrã de ogenã recesivã (c). Cegenotip are tatãl cu ochicãprui al unui copil cuochi albaºtri, dacãmama are ochi:

a. cãprui;b. albaºtri?

Page 15: Secundar Stiinte I Cursant

Mendel a continuat experimentele ºi a realizat încruciºarea dintre douã soiuri de mazãrecare se deosebeau prin douã caractere ereditare (dihibridare): mazãre cu talie înaltã ºipãstãi verzi (TTVV) ºi mazãre cu talie joasã ºi pãstãi verzi-gãlbui (ttvv). Gameþii produºide descendenþii din prima generaþie au fost de patru tipuri: ambii factori ereditaridominanþi, ambii recesivi, un factor dominant ºi celãlalt recesiv, un factor recesiv ºicelãlalt dominant. ªtiind acest lucru, completeazã tabelul de mai jos cu ajutorulprofesorului ºi noteazã ceea ce ai obþinut în caiet.

AplicaþieIa un exemplu din experienþa ta ºi aratã modul în care se transmit aceste caractere de lapãrinþi la copii. Cum se produce segregarea dupã fenotip a acestor organisme în F2, ºtiindcã în F1 toþi hibrizii manifestã numai caractere dominante? Construieºte-þi arborelegenealogic.

Genotip Grupa de sângell O(I)LA LA; LA l A(II)LB LB; LB l B(III)LA LB AB(IV)

Mascul, femelã TV Tv tV tvTVTvtVTv

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 15

Prin mutaþia unei gene, aceasta se modificã ºi apare astfel o genãpereche alelã, care afecteazã acelaºi caracter. Genele aleledeterminã apariþia unor caractere contrastante. Se ºtie cã grupelesangvine umane sunt determinate de trei alele ale unei gene caremanifestã câteva tipuri de interacþiuni în determinarea tipurilorde grupe de sânge. Seria alelicã include trei alele majore: LA, LBºi l. Din combinarea acestor gene alele rezultã ºase genotipuri: treihomozigote ºi trei heterozigote. Grupele de sânge determinate defiecare pereche de gene sunt evidenþiate în tabelul alãturat.

Cariotipul uman normal este compus din 22 perechi de autozomi ºi o pereche deheterozomi XX la femeie ºi XY la bãrbat. Dupã dimensiuni ºi morfologie, cromozomiiumani se clasificã în 7 grupe, notate în ordine cu literele alfabetului ºi grupate în ordineamãrimii lor. Când apar anomalii heterozomale, apar gameþi cu un numãr aberant decromozomi X ºi Y. În urma fecundãrii apar descendenþi cu modificãri ale heterozomilor.Iatã o schemã cu originea maladiilor heterozomale.

SindromulKlinefelter XXY

– fenotip normal– coeficient de inteligenþã normal– atrofie testicularã

SindromulTurner XO

– talie redusã– faþã bãtrânicoasã– gât scurt– inteligenþã medie– anomalii scheletice

Cariotipul uman normal

Caracteristicile unor aberaþii heterozomale umane

AplicăIdentificaþi anomaliile cromozomale reprezentate de imaginile b)din fiºa datã de profesor prin comparaþie cu imagineacariotipului uman normal.

1. a) Dacã mama are grupa sangvinã B ºi tatãl AB, ce grupesangvine vor avea copiii ºi cum vor fi din punct de vederegenotipic? Care este genotipul posibil al pãrinþilor? b) Dacãmama are grupa A ºi copilul grupa AB, ce grupe sangvine arputea avea tatãl? Explicã de ce.

2. Realizeazã o schemã în care sã determini ce fel de caractereereditare ai de la mama, tata, bunicul, bunica etc.

Page 16: Secundar Stiinte I Cursant

REPRODUCERE

Reproducerea 4

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI16

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulCe a apãrut prima datã: oul sau gãina? Te-ai întrebat cum apare o nouã viaþã? Cum aiapãrut tu, ca individ? De ce sunt necesari doi indivizi de sex diferit pentru a concepe onouã viaþã? De ce femeile sunt cele care poartã sarcina ºi nu bãrbaþii?

Sistemul reproducãtor (genital) al bãrbatului este format din:– 2 glande sexuale (gonade) numite testicule, învelite într-o

pungã de piele numitã scrot. Rol: produc celule sexualebãrbãteºti numite spermii (spermatozoizi);

– canale, cu rol de a conduce spermatozoizii pânã la uretrã;– glande anexe, cea mai importantã fiind prostata, cu rol de a

produce lichidul spermatic;– penis (organul acuplãrii) cu un canal central numit uretrã,

prin care se eliminã sperma (lichidul spermatic + spermii).

Lucrează și vei afla1. Descoperã singur, privind desenul alãturat, care este alcãtuirea

sistemului reproducãtor (genital) al femeii. Celulele sexuale bãrbãteºti ºi femeieºti sunt spermia ºi respectivovulul. Fã o comparaþie între cele douã, ajutându-te de desenulalãturat. Identificã procesul reprezentat în imagine.

Sarcina este rezultatul:– copulaþiei (raport sexual – introducerea penisului în vagin,

urmatã de ejaculare);– fecundaþiei (unirea celulei spermiei cu ovulul) proces ce

are loc în trompa uterinã;– diviziunii celulare (segmentãrii) a celulei ou, rezultatã în

urma fecundaþiei;– migrãrii ansamblului de celule nou format spre uter;– nidaþiei (implantãrii, fixãrii) acestuia în peretele uterului

(mucoasa uterinã) cu formarea embrionului ºi ulterior afãtului.

Placenta este organul care asigurã transmiterea substanþelornutritive (oxigen, apã, sãruri minerale, glucide, lipide, proteine)cãtre embrion/fãt ºi eliminarea substanþelor nefolositoare dinorganismul embrionului/fãtului. Prin placentã pot trece ºi subs-tanþe toxice (alcool, medicamente, tutun, droguri etc.). Organul delegãturã dintre placentã ºi embrion/fãt este cordonul ombilical.

2. Realizeazã un scurt eseu în care sã cuprindzi consecinþele pe care nerespectarea regimuluialimentar ºi de viaþã de cãtre viitoarea mamã le poate avea asupra viitorului copil.

În cazuri de sterilitate (atât la femei, cât ºi la bãrbaþi), cuplurile pot recurge lainseminarea sau fertilizarea „in vitro” (FIV – în eprubetã). Primul copil format în„eprubetã” s-a nãscut în anul 1978. Aceastã metodã se mai numeºte uzual ºi „fertilizareartificialã”, dar aceastã expresie nu este corectã, deoarece fertilizarea ovulului de cãtre

Page 17: Secundar Stiinte I Cursant

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 17

3. Practic, util, posibil de realizat:Participã cu argumente la dezbaterea pe tema „Clonarea omului – pro ºi contra”.

Imaginea alãturatã aratã schimbãrile de la pubertate la adolescenþã. Descrie ce observi înaceste imagini. Ce schimbare majorã are loc la femei, pe lângã ceea ce sugereazã imaginearespectivã? Discutã cu colegii.

Ciclul sexual al femeii dureazã . . . . . . . zile. Unul dintre cele 2 . . . . . . . . . . . expulzeazãun . . . . . . . . . . . . . . (ovulaþia). Ovulaþia are loc în a . . . . . . . zi a ciclului sexual. În cazulîn care ovulul nu este fecundat, acesta se eliminã împreunã cu mucoasa uterului prinhemoragie (ciclu . . . . . . . . . . . . . .) ºi dureazã . . . . . . . zile.

Ce se întâmplã cu ciclul sexual al femeii în jurul vârstei de 45-58 ani? Au bãrbaþiimenopauzã?

Aplică1. Realizeazã un colaj cu sistemul reproducãtor bãrbãtesc ºi femeiesc, folosind plastelinã,

lipici, vatã ºi carioca.2. Specificã organul responsabil care: funcþioneazã ciclic; produce spermii; fixeazã embrionul.

Aflã mai multe la www.ournet.md/~anatomia/omul_mediu.html

spermatozoizi are loc la fel ca în mod natural, doar cã se desfãºoarã într-un recipientspecial. Astfel, nu fertilizarea în sine, ci doar locul unde aceasta are loc este „artificial”.

Ai urmãrit telenovela Clona? Ce este o clonã ºi cum se obþine aceasta? Discutaþi.

Clonarea este producerea unei copii identice din punct de vedere genetic a unuiorganism. Pentru clonare, se ia o celulã din corp (nu sexualã), ai cãrei cromozomi sunttransferaþi într-un ovul (din care s-a extras în prealabil nucleul) ºi care ulterior va fifecundat „in vitro” ºi implantat apoi în organismul mamei purtãtoare. Prima clonã a unuianimal a fost obþinutã în 1997, aceasta fiind oaia cunoscutã sub numele de Dolly.

Page 18: Secundar Stiinte I Cursant

REPRODUCERE

Evaluare II

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI18

1. Citeºte textul de mai jos ºi recunoaºte funcþia organismului care este descrisã:În cazul majoritãþii animalelor existã douã sexe: mascul, producãtor de spermatozoizi ºifemelã, producãtoare de ovule. Pentru realizarea fecundãrii este necesar ca celulelereproducãtoare sã se uneascã, fie prin expulzarea lor concomitentã în mediu, fie prinîmperecherea masculului cu femela. Dupã împerechere (acuplare), spermiile ajung încanalul (trompa) unde se aflã ovulul eliminat din ovar. Aici are loc unirea gameþilor(fecundaþia), în urma cãreia rezultã celula ou. Aceasta se fixeazã în peretele uterului,începe sã se dividã, dând naºtere embrionului. Din embrion se dezvoltã noul organism. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Care din urmãtoarele afirmaþii sunt adevãrate ºi care sunt false? Argumenteazã rãspunsul.Ovarele produc spermatozoizi încontinuu de la vârsta pubertãþii, toatã viaþa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Testiculele produc periodic ovule, începând cu pubertatea, pâna la menopauzã. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Menopauza este perioada din viaþa femeii în care activitatea glandelor sexuale scadeprogresiv. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Completeazã tabelul urmãtor, marcând cu + sau – prezenþa, respectiv absenþa caracteruluimenþionat, la fete, în perioada pubertãþii.

4. Culoarea ochilor cãprui la om este determinatã de o genã dominantã (C), iar cea albastrãde o genã recesivã (c). Ce genotip are tatãl (cu ochi cãprui) unui copil cu ochi verzi, dacãmama are ochi:

a. cãprui;b. verzi?

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Povesteºte, pe scurt, o întâmplare personalã care te-a marcat, legatã de ceea ce ai studiatîn primele douã capitole.

6. Scrie ce te-a impresionat cel mai mult. De ce? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Aº dori sã aflu mai multe despre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. O întrebare/problemã la care aº vrea sã aflu rãspunsul: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Caracter/vârstã 10 ani 14-15 aniSâni dezvoltaþiPãr în zona pubisuluiBazin dezvoltatMenstruaþie

Page 19: Secundar Stiinte I Cursant

Substanţe și amestecuri III

La sfârșitul acestui capitol vei ști mai multe despre:• amestecuri, separarea amestecurilor și soluţii cu

importanţă practică;• metodele de separare a amestecurilor;• substanţe simple și compuse, precum și proprietăţile

acestora;• aplicaţii practice ale amestecurilor și soluţiilor în

natură, tehnică și în viaţa cotidiană;• transformări de stare de agregare.

De asemenea, până la sfârșitul acestui capitol vei:• observa, compara și clasifica soluţiile și tipurile de

amestecuri;• realiza experimente pentru a separa substanţele dintr-o

soluţie;• participa la realizarea unor proiecte individuale sau în

grup;• calcula concentraţia unei soluţii după o formulă dată ;• utiliza în practică ceea ce știm despre soluţii și

amestecuri.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 19

Page 20: Secundar Stiinte I Cursant

SUBSTANŢE ȘI AMESTECURI

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI20

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulCiteºte textul urmãtor:Eºti în excursie la munte cu prietenii tãi. Te-ai hotãrãt sã mergi în aceastã excursie,pentru cã aerul de munte este curat ºi ozonat. Peste tot în acea zonã existã izvoare cu apãpotabilã, limpede ºi curatã. Aceasta poate înlocui oricând bãuturile rãcoritoare,majoritatea conþinând coloranþi sintetici în ele. Plãcerea ta ºi a prietenilor tãi este însãsavurarea cu laptelui oferit de gazdele voastre în cãni din lut. Laptele este folosit camedicament natural de relaxare.Ce crezi cã reprezintã cuvintele evidenþiate în text? Care este importanþa lor în viaþacotidianã? Sunt toate acestea indispensabile vieþii? Argumentaþi raspunsul dat.

Lucrează și vei aflaPriveºte imaginea alãturatã. Ce crezi cã reprezintã aceste imagini? Discutã cu colegul de bancã.

Tot ceea ce ne înconjoarã este materie. Materia se regãseºte încorpuri (bancã, o piatrã), substanþe (oxigen, aur), materiale (lemn,sticlã). Substanþele se recunosc dupã proprietãþile lor fizice (gust,miros, culoare, dimensiune etc.) ºi chimice (proprietatea de aarde, de a rugini etc.). Substanþele pot fi: substanþe simple(carbon, mercur) sau substanþe compuse (amoniac, dioxid decarbon). Douã sau mai multe substanþe între care nu au locfenomene chimice formeazã amestecuri de substanþã. Priveºtedin nou imaginea de alãturi ºi specificã tipurile de amestecuriprezentate.

Completeazã tabelul urmãtor referitor la substanþe ºi amestecuri:

Amestecuri. Separarea amestecurilor 5

Realizeazã urmãtoarele experimente care descriu metode de separare a substanþelor dinamestecuri: decantarea(A), filtrarea(B), cristalizarea(C), distilarea.

A. Într-un pahar Berzelius, pune apã ºi nisip. Amestecã cu o baghetã ºi lasã amestecul sãstea 5 minute. Ce observi? Nisipul se dizolvã în apã? Ia un alt pahar ºi toarnã apa dedeasupra nisipului în el. Ce observi?

B. Ia un pahar Berzelius ºi pune în el apã ºi pulbere de sulf. Amestecã. Sulful se dizolvã înapã? Confecþioneazã o hârtie de filtru ºi introdu-o în pâlnia de filtrare. S-ar separa celedouã amestecuri fãrã hârtia de filtru? Discutã cu colegii.

C. Într-o capsulã, pune un amestec de apã ºi sare de bucãtãrie. Se dizolvã sarea în apã? Seaseamãnã acest experiment cu celelate douã? Încãlzeºte capsula la flacãra unei spirtiere,pânã când apa se evaporã în totalitate. Ce observi? Lichidul care se evaporã este oarefolositor? (Atenþie! Nu se foloseºte lichid inflamabil!)

ªtiu Vreau sã ºtiu

Page 21: Secundar Stiinte I Cursant

1. Decantarea este operaþia de separare a unui solid dintr-un amestec eterogen (care arecompoziþie ºi proprietãþi diferite în toatã masa lor) solid-lichid.

2. Filtrarea este operaþia de separare a unui solid dintr-un amestec eterogen solid-lichid, cuajutorul unor materiale poroase, permeabile numai pentru lichid. Lichidul care trece prinhartia de filtru se numeºte filtrat.

3. Cristalizarea reprezintã trecerea unei substanþe solide din soluþie în stare cristalinã.Cristalul este un corp solid, omogen (care are în toatã masa lui aceaºi compoziþie ºiaceleaºi proprietãþi) cu formã geometricã definitã, mãrginit de suprafeþe plane.

4. Distilarea este operaþia de separare a componenþilor dintr-un amestec omogen de lichide,prin fierbere, urmatã de condensare.

Aerul este o soluþie gazoasã care are în compoziþia sa: azot N2 (78%), oxigen O2 (21%),alte gaze (1%), ca de exemplu gaze rare: heliu He, neon Ne, argon Ar etc., precum ºidioxid de carbon CO2, amoniac NH3 etc. Importanþa aerului pentru organismele vii estefoarte mare. Fãrã apã, omul rezistã panã la 60 de ore, dar fãrã aer el rezistã maximum 6minute. În naturã existã un circuit al oxigenului ºi al dioxidului de carbon de la plante laanimale ºi anume: plantele verzi produc tot oxigenul de pe Terra, printr-un proces numitfotosintezã, iar animalele consumã acest oxigen, expirând dioxid de carbon. Datoritã unorsurse de poluare naturale (reziduuri vegetale ºi animale) ºi artificiale (cenuºã, zgurã,oxizi ai carbonului, gaze de eºapament etc.) apare fenomenul de poluare (aerul se încarcãcu substanþe strãine, dãunãtoare vieþii).

Practic, util, posibil de realizat:1. Imagineazã-þi cum ar arãta un oraº ecologic ºi realizeazã macheta unui astfel de oraº. Dar

o fermã ecologicã? Dacã ai fi primarul localitãþii tale, ce mãsuri ai lua în privinþanerespectãrii normelor de igienã (aruncarea produselor în parcuri, pe stradã sau în altelocuri care nu au inscripþia „Coº de gunoi”)?

2. Documenteazã-te ºi spune colegilor în ora urmãtoare în cât tip se degradeazã: o þigarã,hârtia, lemnul, materialele plastice, cutiile de aluminiu-peturi, sticlã etc).

Aplică1. Completeazã tabelul urmãtor:

2. Iarna, când se formeazã flori de gheaþã pe geamuri, acestea se ºterg cu apã calduþã în cares-a adugat sare de bucãtarie. ªi peste apa îngheþatã se aruncã sare. În ambele situaþii,gheaþa se topeºte. Explicaþi de ce.

3. Se poate obþine sare din apa mãrilor? Argumenteazã rãspunsul.

Consultã www.olimpiade.ro/informaþii.php?editie=4&materie=5http://www.e-scoala.ro/referate/biologie.html

Activitate experimentalãSubstanþe ºi ustensile

utilizate/observaþiiexperimentale

Importanþã practicã/aplicabilitate în viaþa

cotidianã.

decantarea

filtrarea

cristalizarea

distilarea

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 21

Page 22: Secundar Stiinte I Cursant

SUBSTANŢE ȘI AMESTECURI

Soluţii 6

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI22

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulCiteºte textul de mai jos ºi dã alte exemple (întâlnite acasã sau la locul de muncã)referitoare la importanþa practicã a unor soluþii: o lingurã de oþet adãugatã în apa în carese clãteºte lâna îi conferã acesteia moliciune; o linguriþã de oþet adãugatã în apa de clãtitva da pãrului un luciu frumos; petele de var de pe geamurile ferestrelor se scot cu soluþiede apã ºi oþet; la desfundatul chiuvetei se foloseºte o canã de oþet cu apã fierbinte;perdelele murdare, înainte de spãlare, se înmoaie în apã rece cu sare câteva ore, iar laspãlare, în apa cu detergent se dizolvã câteva pliculeþe de praf de copt.

Ce fel de amestecuri sunt prezentate în imaginea alãturatã?Notaþi pe caiete.În fiecare zi utilizãm apa pentru a bea, pentru a ne spãla, pentrua gãti alimentele, pentru a fabrica diverse alte produse, pentru aaduce cãldura în calorifer etc. Apa este esenþa vieþii. Dacã omulpoate supravieþui mai mult de douã luni fãrã sã mãnânce, fãrã sãbea apã, ar muri în mai puþin de o sãptãmânã. Reþinutã de barajeîn lacuri de acumulare, apa este o sursã inepuizabilã de energie.Ea este, de asemenea, un produs chimic deosebit de important,în principal datoritã proprietãþilor sale de solvent.Gândeºte-te ºi încearcã sã enumeri amestecuri pe care le foloseºtiîn viaþa ta cotidianã, amestecuri care conþin apã.

Amestecurile pot fi omogene (au aceeaºi compoziþie ºi aceleaºiproprietãþi în toatã masa lor) ºi neomogene (eterogene – care aucompoziþie diferitã ºi proprietãþi diferite în diferite puncte înmasa lor).

Soluþia este amestecul omogen format din douã sau mai multe substanþe între care nu auloc fenomene chimice. Componenþii soluþiei sunt dizolvatul/solvatul (substanþa care sedizolvã) ºi dizolvantul/solventul (substanþa în care se produce dizolvarea). Apa este celmai folosit solvent. În soluþiile formate din douã lichide, se considerã dizolvant substanþaaflatã în cantitate mai mare. De exemplu, atunci când NaCl (clorura de sodiu) estedizolvatã în H2O (apã), ionii de sodiu atrag moleculele de apã, acestea orientându-se cuionul negativ de oxigen O2– cãtre ionul pozitiv de sodiu Na+. Acest fenomen este cunoscutsub numele de hidratare. Având drept model prima coloanã a tabelului, completeazãcelelalte douã coloane.

Lucrează și vei aflaPune în trei pahare aceeaºi cantitate de apã. În primul pahar introdu o liguriþã de zahãr,în al doilea o linguriþã de nisip, iar în al treilea o linguriþã de ulei. Noteazã în caieteobservaþiile.

Soluþia Dizolvat Dizolvantsaramurãtincturã de iodcafealac de unghii + acetonã

Page 23: Secundar Stiinte I Cursant

Solubilitatea este proprietatea unei substanþe de a se dizolva în altã substanþã. În funcþiede solubilitate, substanþele se clasificã în substanþe solubile ºi insolubile.

Ai auzit, probabil, vorbindu-se despre aciditatea unui aliment, a unei bãuturi, a unuiprodus cosmetic, sau chiar a unui teren. Poate ºtii deja cã pH–ul este indicatorul pentruaciditate. Ce înseamnã aceasta cu exactitate?

Formula de calcul a concentraþiei unei soluþii este urmãtoarea:C% = md/ms × 100Md = masa dizolvat (g)Ms = masa de soluþie (g)Ms = md + msolvent

Aciditatea sau bazicitatea unei soluþii este datã de numãrul de ioni de H+ pe care îiconþine ºi este numitã pH-ul soluþiei respective (numãrul de ioni H+ într-un litru):

– pH-ul cu valoarea mai micã de 7 înseamnã soluþie sau mediu acid;– pH-ul cu valoarea mai mare de 7 înseamnã soluþie sau mediu bazic;– pH-ul cu valoarea 7 înseamnã mediu neutru (adicã un mediu care nu este nici acid,

nici bazic).

1. Pregãtirea unei hârtii indicatoare de pH.Scufundã foi de varzã roºie în câþiva centrimetri cubi de apã, agitã, aºteaptã câtevaminute, apoi filtreazã. Îmbibã o coalã de hârtie albã cu soluþia astfel obþinutã. Introdu obucatã din hârtia astfel obþinutã în suc de lãmâie, ºi o altã bucatã de hârtie în soluþie decurãþat vasele. Înregistreazã observaþiile ºi explicaþiile tale. (Sucul de lãmâie conþine acidcitric, cunoscut ºi sub numele de E330, pe care îl regãsim în bomboanele acidulate ºi înbãuturi).

2. Pune câteva picãturi de soluþie de nitrat de argint într-o soluþie de clorurã de sodiu (apãsãratã). Ce observi?

3. În altã eprubetã toarnã puþinã soluþie de nitrat de argint într-o soluþie de clorurã depotasiu, sau în acid clorhidric diluat, sau în apã mineralã, sau chiar în apã de robinet. Ceobservi?

AplicăChimia apicultorului:

1. Soluþie dezinfectantã pentru stupi: 3 kg cenuºã de lemn,10 l apã. Se fierbe cenuºa în apã2 ore, se lasã sã se limpezeascã, se filtreazã ºi se foloseºte pentru dezinfectarea stupilorprin stropire.

2. Sirop pentru hrana artificialã a albinelor: 5 kg zahãr, 1 kg miere de albine, 50 g acid citricsau 30 ml acid acetic. În apa fierbinte, se adaugã zahãrul amestecându-se bine pânã ladizolvarea completã a acestuia, apoi se adaugã mierea ºi acidul citric. Se amestecã bine ºise rãceºte.

Verificã-þi cunoºtinþele1. Admiþând cã 18 molecule de apã dintr-un miliard se disociazã ºi cã într-un litru de apã

existã cca. 3×1025 molecule de apã, câte molecule de apã care s-au disociat existã într-unlitru de apã?

2. ªtii de ce se spune adeseori cã aspirina face rãu la stomac? Ce fel de caracter are aspirinadacã pH-ul sãu are valoarea 8?

3. Un geolog neîndemânatic sparge flaconul în care avea acid clorhidric în timp ce cautãflori de calcar. El scoate atunci din buzunar o lãmâie; de ce? Ce altceva ar mai puteautiliza acesta? Încercaþi ºi voi!

4. De ce putem curãþa „tartrul” din baie utilizând oþet?5. De ce folosim termenul „alcalin” pentru bazic?

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 23

Page 24: Secundar Stiinte I Cursant

SUBSTANŢE ȘI AMESTECURI

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI24

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsul

Transformări de stare de agregare 7

• Priveºte cu atenþie imaginea alãturatã. Oare ce se aflã în paharul þinut în mânã de profesor?• Ai observat, probabil, când este adus peºtele congelat, cum din bucãþile de gheaþã se

ridicã fuioare de abur? Ce este ºi cum se formeazã acest abur?Scrie pe caiet explicaþia ta, apoi discutã cu colegul de bancã ºi gãsiþi o explicaþie comunã.

Lucrează și vei afla1. Ia o sticlã de ceas ºi toarnã, pe rând, puþin alcool, eter sau acetonã. Aºteaptã câteva

minute. Observã cu atenþie ceea ce se întâmplã în fiecare caz.2. Umple un balon de sticlã cu apã. Încãlzeºte balonul cu ajutorul unei lãmpi cu gaz de

laborator. Deasupra apei din balon, suspendã un termometru cu mercur. Urmãreºte cuatenþie indicaþia termometrului în timpul procesului de încãlzire a apei.

3. Umple pe jumãtate, cu naftalinã, o eprubetã în care ai introdus un termometru. Introdueprubeta într-un vas cu apã care fierbe. Observã. Lasã eprubeta sã se rãceascã în aer.Repetã experienþa cu bucãþi de smoalã, polistiren, cearã roºie.

1. Explicã ºi motiveazã cele observate; 2. Noteazã temperatura la intervale de timp de5 minute. Descrie pe caiet ceea ce observi. Reprezintã grafic temperatura în funcþie detimp; 3. Noteazã temperatura din 30 în 30 de secunde pentru fiecare material. Cum poþideduce temperatura de topire a naftalinei pe baza celor obþinute? Descrie ceea ce aiobservat ºi comparã comportamentul corpurilor pe care le-ai avut la dispoziþie.

Q = mλ, unde: Q – cãldura schimbatã în transformarea de stare [J – Joule]; m – masa corpului care îºi schimbã starea de agregare [kg]; λ – cãldura latentã specificã de transformare este constantã de material [J/kg].

Intrã pe www.ournet.md/~biochim/

Page 25: Secundar Stiinte I Cursant

Vrei sã afli mai multe? Citeºte textul de mai jos:Vaporizarea reprezintã fenomenul de transformare a uneisubstanþe din stare lichidã în stare gazoasã. În acest proces areloc pãrãsirea lichidului de cãtre o parte din moleculele lui.Pentru a realiza aceasta, moleculele trebuie sã treacã dincolo destratul superficial al lichidului, unde trebuie sã învingã atracþiaexercitatã din partea restului lichidului. Acest fenomen esteposibil numai dacã energia cineticã a moleculelor este suficientde mare. Dacã vaporizarea are loc numai la suprafaþa lichidului,atunci ea se numeºte evaporare, iar dacã vaporizarea are loc înîntreaga masã a lichidului, atunci ea se numeºte fierbere.

Topirea este fenomenul de trecere a unei substanþe din staresolidã în stare lichidã, în cursul încãlzirii sale. Fenomenulinvers, de trecere a unei substanþe din stare lichidã în staresolidã, în cursul rãcirii sale, se numeºte solidificare.

Studiul fenomenelor de topire ºi de solidificare permite sã sefacã distincþie între corpurile care au o structurã cristalinã (au otemperaturã de topire bine determinatã) ºi corpurile amorfe (seînmoaie treptat pe un interval de temperaturã).

Material Temperaturade topire

Mercur –39°CApã 0°CNaftalinã 80,3°CStaniu 232°CPlumb 327°CAluminiu 660°CArgint 960°CAur 1063°CCupru 1083°CFier 1530°CPlatinã 1769°CIridiu 2443°CWolfram 3380°C

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 25

Transformãri de stare de agregare

AplicăJustificã importanþa urmãtoarelor observaþii: 1. Gheaþa pluteºte pe apã, izolând aerul recede apa lacurilor, fluviilor etc.; 2. Apa din fisurile rocilor, ale barajelor sau cea dininteriorul celulelor plantelor determinã distrugeri prin îngheþarea ei.

Verificã-þi cunoºtinþele1. Care dintre materialele din tabelul de mai sus este utilizat la confecþionarea becurilor

electrice cu incandescenþã? De ce?

2. Cãldura latentã este schimbatã de . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . cu mediul înconjurãtorîn timpul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . de stare de agregare.

3. Pentru aceeaºi substanþã cãldura latentã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .de topire este egalã cucãldura latentã specificã de . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Cãldura latentã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . este o constantã de material.

5. Cãldura cedatã prin solidificarea a m = 1,1 kg de fier poate topi: a) 1,1 kg de apã; b) 1 kgde apã; c) 0,9 kg de apã; d) 9 kg de apã; e) 11 kg de apã. Se cunosc: λfier = 270 000 J/kg;λapã = 330 000 J/kg.

Page 26: Secundar Stiinte I Cursant

SUBSTANŢE ȘI AMESTECURI

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI26

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulTe-ai întrebat vreodatã de ce o bucatã de cãrbune nu se aseamãnã cu o bucatã de aur? Saude ce apa este diferitã de sare? Discutã împreunã cu colegii ce ºtiþi despre elementechimice ºi substanþe compuse.

Elemente chimice și substanţe compuse 8

Materia este alcãtuitã din particule foarte mici, numite atomi. Pânã în prezent s-audescoperit 115 tipuri de atomi, care se deosebesc prin masã, structurã ºi proprietãþi.Atomul este cea mai micã particulã dintr-o substanþã, care nu mai poate fi fragmentatãprin procedee chimice obiºnuite. Raportul dintre volumul unei mingi de tenis ºi cel alunui atom este ca ºi raportul dintre volumul Pãmântului ºi cel al mingii de tenis.

Realizeazã un eseu de o jumãtate de paginã, cu tema „Lumea în care trãim”, folosindurmãtoarele cuvinte cheie: aer, apã, foc, pãmânt, materiale, esenþa lumii.

În naturã, elementele sunt rãspândite în proporþii diferite. Cele mai multe se aflã subformã de substanþe compuse. Dã exemple de elemente chimice care se gãsesc în starenativã în atmosferã.

Elementul chimic = totalitatea atomilor de acelaºi tip. Elementele chimice se noteazãprescurtat cu ajutorul simbolurilor chimice, care sunt alcãtuite dintr-o literã sau un grupde litere. Spre exemplu, avem urmãtoarele elemente:

O – oxigen, C – carbon, Ca – calciu, Al – aluminiu, Fe – fier, Au – aur

În orice organism viu apar constant 40-43 de elemente (bioelemente), dintre care 25 suntesenþiale pentru structura ºi funcþionarea sa. ªase din cele 25 de elemente esenþiale(carbon-C, azot-N, hidrogen-H, oxigen-O, fosfor-P, sulf-S) constituie baza edificiuluimateriei organice vii (proteine, lipide, glucide, acizi nucleici, amidon, glicogen).Unsprezece elemente (hidrogen, carbon, azot, oxigen, sodiu, magneziu, fosfor, sulf, clor,potasiu, calciu) alcãtuiesc 99,99% din atomii organismului uman, dar în organism segãsesc ºi microelemnte esenþiale. De exemplu, cantitatea de calciu ºi fosfor din organismoscileazã cantitativ în funcþie de orã, astfel încât, în jurul orei 11 dimineaþa, înorganismul uman se gãseºte cel mai redus procent de calciu.

Page 27: Secundar Stiinte I Cursant

1. Care crezi cã este cauza apariþiei unor îmbolnãviri ca: leucemia, infarctul miocardic, anemia?

2. Sistemul periodic este un tabel care ordoneazã elementele chimice cunoscute. În sistemulperiodic, elementele sunt separate de o linie mai groasã, în zig-zag. Deasupra acestei liniisunt situate nemetalele, iar sub linie sunt situate metalele. Folosind tabelul lui Mendeleev(sistemul periodic al elementelor chimice), completaþi tabelul urmãtor în grupe de câte doi.

Elementul SimbolulHidrogenClor

HgAg

SulfZinc

Mg

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 27

Lucrează și vei aflaOrganizaþi-vã în douã grupe: grupa metalelor ºi grupanemetalelor. Completaþi apoi tabelul corespunzãtor grupei voastrecu proprietãþile metalelor, respectiv nemetalelor. Adãugaþi ceea cevã mai intereseazã sã aflaþi despre ele. Aveþi urmãtoarele cuvintecheie: solid, lichid, gazos, luciu, curent electric, maleabil, ductil.Discutaþi cu profesorul concluziile din tabel.

În naturã, elementele chimice se gãsesc ºi sub formã de substanþe compuse. Acestea suntalcãtuite din atomi diferiþi (apa conþine atomi de hidrogen ºi de oxigen; ea are urmãtoareaformulã chimicã: H2O)

Clasificarea substanþelor compuse:1. Oxizii – sunt substanþe compuse alcãtuite din atomi de oxigen ºi atomi de metale sau

nemetale.Ex.: CaO – oxid de calciu (var nestins), oxid metalic;

SO2 – dioxid de sulf, oxid nemetalic;CO2 – dioxid de carbon, oxid nemetalic.

2. Bazele – sunt substanþe compuse în alcãtuirea cãrora intrã un metal ºi una sau mai multegrupãri hidroxil (OH).Ex.: NaOH – hidroxid de sodium (soda causticã);

Ca(OH)2 – var stins.Numiþi câte o întrebuinþare a celor douã substanþe în viaþa cotidianã (industrie).

3. Acizii – sunt substanþe compuse formate din unul sau mai mulþi atomi de hidrogen ºi unradical acid.Ex.: HCl – acid clorhidric;

H2SO4 – acid sulfuric.Spuneþi câte o întrebuinþare a celor douã substanþe in viaþa cotidianã (industrie).

4. Sãrurile – sunt substanþe compuse formate din atomi de metal ºi radicali acizi.Ex.: NaCl – clorurã de sodiu (sare de bucãtãrie);

CuSO4 – sulfat de cupru (piatrã vânãtã);CaCO3 – carbonat de calciu (calcar sau piatrã de var).

Precizeazã câte o întrebuinþare a celor douã substanþe în viaþa cotidianã (industrie).

AplicăMetaleNemetaleOxidAcidBazãSare

ªtiu Mã intereseazã

1. Se dau urmãtoarele substanþe:H3PO4, MgO, Ca(OH)2, H2SO4, Al,N2, CO2, CaCO3, Ar, P4, Al2O3, HCl, AgNO3. Completeazã tabelulalãturat.

2. Scrie simbolurile celor 11 elemente ce reprezintã 99,99% dinnumãrul atomilor care intrã în alcãtuirea corpului uman. Indicãîn care pãrþi ale organismului se regãsesc aceste elemente.

Consultã adresa http://portal.edu.ro/index.php/articles/subjects/3452

Page 28: Secundar Stiinte I Cursant

SUBSTANŢE ȘI AMESTECURI

Atomi și molecule 9

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI28

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulTe-ai întrebat vreodatã din ce este alcãtuitã materia care ne înconjoarã? Cum au luatnaºtere primele forme de viaþã ºi din ce? Dacã plantele nu ar mai produce oxigen, ce s-arîntâmpla cu organismele vii? Din ce cauzã apar unele anemii? Care este elementulesenþial din naturã care întreþine viaþa?

Aminteºte-þi ce reprezintã atomul, elementul chimic ºi simbolul chimic din lecþiaprecedentã. Jons Jacob Berzelius (chimist suedez) a creat bazele actualului sistem descriere a simbolurilor ºi a formulelor chimice.

Lucrează și vei aflaRupe câteva bucãþele de hârtie. Ia un liniar ºi apropie-l de ele. Ce observi? Apoi freacãliniarul de o bucatã de stofã de lânã. Ce se întâmplã? Descrie ce observi.

Sarcina electricã este mãrimea fizicã ce caracterizeazã starea de electrizare a corpurilor.Cei mai mici purtãtori de sarcinã electricã pozitivã sunt protonii (p). Cele mai miciparticule materiale purtãtoare de sarcini electrice se numesc electroni (e-).Prticulele cuprinse în nucleul atomic se numesc nucleoni. Cei mai importanþi suntprotonii ºi neutronii (n).

Un element chimic se va reprezenta astfel:ZXA unde X este simbolul elementului chimic, A este numãr de masã (suma numãrului deprotoni ºi neutroni din nucleu) ºi Z este numãr atomic (numãrul protonilor din nucleu).Din relaþiile: n + p = A ºi p = Z, avem: n = A – Z

Spaþiul din jurul nucleului în care se rotesc electronii se numeste înveliº electronic.(e = p), (e = p = Z)

Cantitatea în grame dintr-un element care conþine 6,023 × 10 23 atomi se numeºteMol de atomi.

Page 29: Secundar Stiinte I Cursant

Ionii sunt particule încãrcate cu sarcini electrice ºi provin din atomi, prin cedare sauacceptare de electroni. Procesul de transformare a atomilor în ioni se numeºte ionizare.

Completeazã spaþiile libere ajutat de profesor ºi folosind tabelul periodic al elementelor:Elementele cu 1, 2 sau 3 electroni pe ultimul strat pot ceda 1, 2 sau 3 electroni pentru aajunge la o structurã stabilã de octet. Ele pot forma ioni . . . . . . . . . . . . . . . . în care (p>e).Mg2+, Ca2+ provin de la . . . . . . ºi Ca prin cedarea a doi . . . . . Mg2+,Ca2+ sunt ionibivalenþi; Al3+ provine de la Al . . . . . . . . . a trei electroni. Al3+ este ion . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . Elementele care cedeazã electroni ºi formeazã ioni pozitivi sunt elemente cucaracter electropozitiv, iar elementele care acceptã electroni ºi formeazã ioni . . . . . . . . . .. . . . . . . sunt elemente cu caracter . . . . . . . . . . . . . . . . .

Valenþa exprimatã prin numãrul de electroni cedaþi sau acceptaþi se numeºteelectrovalenþã.

Molecula este cea mai micã particulã dintr-o substanþã care poate exista în stare liberã ºicare prezintã toate proprietãþile substanþei respective.

Urmãriþi schemele alãturate ºi spuneþi câþi atomi pun în comunatomii respectivi. Discutaþi cu colegii rãspunsul.

Valenþa exprimatã prin numãrul de electroni pe care un atom îlpune în comun cu electronii altui atom (de acelaºi fel sau diferit)se numeºte covalenþã. Reveniþi la scemele de mai sus ºideterminaþi covalenþele elementelor respective.

În partea stânga a tabelului urmãtor aveþi compuºi ai elementelor chimice. Stabiliþiformulele lor chimice (în dreaptã tabelului) þinând cont de regula: din primul element seia un numãr de atomi egal cu valenþa celui de-al doilea element, iar din al doilea element,un numãr de atomi egal cu valenþa primului element.

AplicăRealizaþi o machetã prin care sã explicaþi legãtura dintre structura atomului ºi amoleculelor.

Verificã-þi cunoºtinþeleCompleteazã, folosind formula din lecþie:

Doi izotopi ai iodului se folosesc în diagnosticarea bolilor care afecteazã glanda tiroidã.Unul este iod 53(Z) ºi 131(A), iar celãlalt iod 53(Z) ºi 125(A). Câþi electroni, protoni ºineutroni sunt în fiecare dintre aceºti atomi?

Informeazã-te suplimentar la adresa:http://www.didactic.ro/index.php?cid=disciplina&did=6

Aluminiu(III)oxigen(II),fosfor(V) oxigen(I)hidrogen(I) clor(I)carbon(IV) oxigen(II)Ca(II) clor(I)Ca(II) gruparea hidroxil-OH(I)

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 29

Page 30: Secundar Stiinte I Cursant

SUBSTANŢE ȘI AMESTECURI

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI30

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulConsultând tabelul periodic al elementelor ºi ajutaþi de profesor, soluþionaþi urmãtoareleghicitori.

Tabelul periodic ale elementelor. Metale și nemetale 10

Roºiatic, arãmiuEu mereu aº vrea sã fiuDe m-atinge vreun acidVerde mã transform rapid

Vapori-i sunt foarte toxiciTubul digestiv atacãDantura o prãpãdeºteªi funcþia cardiacã

În sarea de bucatãrieEu sunt primul element11 este pentru mineNumãrul atomic Z

Cel mai bine tu conduciCãldura ºi electricitateaIar podoabã când deviiConduci ºi feminitatea

Maleabile, ductileDe-ajungeþi tablã ºi fireAveþi luciu, aveþi culoareBune chiar conducãtoare

Ce frumos împodobeºtiPom de iarnã, ciocolatãÎnsã mai util ne eºtiCu metale aliatã

Prima formulã a sistemului periodic a fost datã de D. I. Mendeleev. Tot el a enunþat ºi legeaperiodicitãþii, care, dupã descoperirea structurii atomului (deoarece s-a constat cãproprietãþile elementelor depind de numãrul atomic Z), a fost reformulatã astfel: Proprietãþilefizice ºi chimice ale elementelor se repetã în mod periodic, în funcþie de numãrul atomic Z.

Observã cu atenþie sistemul periodic al elementelor. El conþine ºiruri orizontale deelemente numite perioade ºi ºiruri verticale numite grupe.

Lucrează și vei aflaÎn grupe de câte doi, construiþi sistemul periodic al elementelor urmând paºii de mai jos:

1. Realizaþi un dreptunghi din hârtie; puteþi lipi mai multe coli A3;2. Numãraþi elementele din sistemul periodic ºi vedeþi de câte aveþi nevoie, apoi tãiaþi fiecare

pãtrãþel corespunzãtor elementului ºi aºezaþi-le în ordine, folosind imaginea de la pagina 33.3. În pãtratele obþinute scrieþi simbolurile elementelor cu Z= 1 pânã la Z= 18.4. Sub fiecare simbol, notaþi numãrul electronilor de pe ultimul strat al atomului respectiv.

(straturile electronice exterioare cu o structurã identicã se repetã periodic, astfel cã ºiproprietãþile elementelor se repetã periodic)

5. Lipiþi pãtrãþelele de hârtie, realizând sistemul periodic.

Coloanele verticale, cuprinzând elemente cu proprietãþi fizice ºi chimice asemãnãtoare, senumesc grupe sau familii chimice.

Analizaþi sistemul periodic de pe pagina 33 ºi spuneþi din câte grupe principale esteformat. Deduceþi denumirile acestor grupe folosind urmãtoarele cuvinte cheie: metalealcaline, carbon, metale alcalino-pãmântoase, azotul, elemente pãmântoase, oxigen, gazerare, halogeni. Studiind tabelul elementelor chimice, se observã cã fiecare perioadãîncepe cu un metal alcalin ºi se terminã cu un gaz rar.ªirul de elemente cuprins între douã gaze rare succesive se numeºte perioadã, iarcoloanele verticale, care cuprind elemente cu aceeaºi configuraþie electronicã pe ultimulstrat, se numesc grupe.

Page 31: Secundar Stiinte I Cursant

De ce crezi cã sistemul periodic este împãrþit în douã de o linie în zig-zag?Folosind tabelul de mai jos, care descrie proprietãþile fizice generale ale unor substanþe,scrie rãspunsul în capul de tabel respectiv.

Numãrul straturilor cu electroni este egal cu numãrul perioadei.Numãrul atomic notat în fiecare cãsuþã indicã:

– numãrul protonilor din nucleu;– numãrul electronilor din învelisul electronic;– ordinea aºezãrii elementelor în sistemul periodic (numãrul de ordine).

Între structura înveliºului electronic al unui element ºi locul ocupat de el în sistemulperiodic existã o legãturã strânsã. De exemplu:

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 31

– prezintã luciu caracteristic;– sunt bune conducãtoare de cãldurã;– sunt maleabile (pot fi trase în foi subþiri);– sunt ductile (pot fi trase în fire);– sunt solide, cu excepþia mercurului, care este lichid.

– nu au luciu;– cele solide sunt sfãrmicioase;– sunt izolatori termici ºi electrici;– se gãsesc în toate stãrile de agregare.

Un element are structura înveliºului electronicPoziþia în sistemul periodic este : cãsuþa 8,perioada a 2-a, grupa a VI-a (16).Este vorba de elementul chimic Oxigen.

Aplică1. Ia un caiet ºi mergi în curte. Uitã-te în jur ºi spune câteva elemente pe care le întâlneºti

zilnic. Enumerã câteva proprietãþi fizice ºi chimice ale acestora. Realizeazã câte o fiºãpentru fiecare element, fiºã pe care o vei completa în orele urmãtoare cu alte proprietãþi.

2. Se dã un element care are Z = 7, ºi A = 14. Se cere: denumirea elementului, configuraþiaelectronicã, grupa ºi perioada, caracterul electrochimic, valenþa.

3. Separã metalele de nemetale din urmãtorul ºir de elemente:Zn, Br, Ag, O, Cl, Na, Fe, C, Pt, H, Au, Ne, Al, Si, Se, K.

Page 32: Secundar Stiinte I Cursant

SUBSTANŢE ȘI AMESTECURI

Evaluare III

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI32

1. Pune la fiert o oalã mare cu apã rece pentru a prepara niºte cartofi. Pentru ca apa sãînceapã sã fiarbã folosind cât mai puþinã energie, trebuie:

a. sã dai drumul la flacãrã la maximum;b. sã dai drumul la flacãrã foarte puþin;c. sã laºi flacãra la o intensitate medie.

2. Acum apa fierbe. Pentru a gãti cartofii cheltuind cât mai puþinã energie, trebuie:a. sã menþii flacãra la maxim;b. sã micºorezi flacãra în aºa fel încât apa doar sã fie menþinutã la fiebere.

3. Alege pentru urmãtoarele substanþe solventul potrivit:GrãsimiZahãr apãLac de unghii acetonãSodã causticã benzinãPiatrã vânãtã

4. La ce se foloseºte soluþia de piatrã vânãtã?

5. Un litru de apã de mare conþine în medie 35g sare. Marea Moartã are o salinitate de240g/l. Comparã cele douã valori. De ce se numeºte Marea Moartã?

6. Un gheþar trece prin spaþiul strâmt dintre stânci fãrã ca el sã se spargã, pentru cã:a. prin frecare cu stânca o erodeazã ºi îºi mãreºte volumul.b. datoritã presiunii ridicate îºi micºoreazã volumul.c. la presiune ridicatã, punctul de topire al gheþii coboarã ºi gheþarul alunecã printre

stânci fãrã sã se spargã.d. nu poate trece printre stânci.

7. De ce temperatura aerului se ridicã atunci când începe sã ningã?

8. Citeºte propoziþiile de mai jos ºi scrie în fiecare cãsuþã fenomenul corespunzãtor.a. În zilele cu vânt rufele se usucã mai repede. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .b. Uneori, geamurile ferestrelor se acoperã cu picãturi de apã,

astfel încât poþi chiar desena pe geam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .c. Uneori apa torentelor poate proveni din gheaþã. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .d. În timpul iernii se formeazã adesea chiciurã. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Plantele xerofite (pantele de uscãciune), molidul, pinul au frunzele subþiri în formã deace ºi sunt acoperite cu un strat de cearã. Existã vreo legãturã între alcãtuirea ºi formafrunzelor acestor plante ºi faptul cã ele cresc pe vârfurile înalte ale munþilor?

10. De ce apa provenitã din topirea zãpezii curate ºi apa distilatã nu au acelaºi gust?

11. De ce, când cerul este senin, avioanele care zboarã la înãlþimi mari lasã în urma lor o dârã albã?

12. Ce cãldurã este necesarã pentru a topi 200 g de fier λfier = 270 000 J/kg.

13. Scrie ce te-a impresionat cel mai mult. De ce? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14. Aº dori sã aflu mai multe despre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15. O întrebare/problemã la care aº vrea sã aflu rãspunsul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Page 33: Secundar Stiinte I Cursant

Reacţii chimice IV

La sfârșitul acestui capitol vei ști mai multe despre:• ce este o reacţie chimică, exemple de reacţii chimice;• ce sunt acizii, bazele și sărurile;• aplicaţii practice ale acestor substanţe compuse în

natură și în viaţa cotidiană.

De asemenea, până la sfârșitul acestui capitol vei:• observa, compara și clasifica tipurile de reacţii

chimice;• realiza experimente pentru a observa importanţa

practică a reacţiilor chimice;• participa la realizarea unor proiecte individuale

sau în grup;• rezolva situaţii problemă practice referitoare la

aplicabilitatea reacţiilor chimice in viaţa cotidiană.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 33

Page 34: Secundar Stiinte I Cursant

REACŢII CHIMICE

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI34

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulMama a preparat o prãjiturã ºi în timpul coacerii se simþea un miros dulce-înþepãtor. Amîntrebat-o ce era acel miros ºi mi-a spus sã caut singur rãspunsul, uitându-mã peste reþetã,ºi sã descopãr cauza acestuia. Am consultat reþetarul ºi am constatat cã folosise amoniac.Mi-am dat seama cã voi afla mai multe în lecþiile de chimie.

Reacþiile chimice sunt transformãri pe care le suferã substanþele. Substanþele carereacþioneazã între ele se numesc reactanþi, iar substanþele rezultate din reacþia chimicã senumesc produºi de reacþie.

Experiment demonstrativ: Stingerea varuluiÎntr-o capsulã se pune o cantitate micã de oxid de calciu (CaO – var nestins). Se mãsoarãtemperatura iniþialã a acestuia cu ajutorul unui termometru, apoi se adaugã apã. Observãtransformãrile care au loc! La sfârºitul reacþiei, determinã temperatura produsului dereacþie. Ce crezi cã se obþine? Ce s-a întâmplat cu temperatura produsului de reacþie?Ecuaþia reacþiei chimice este urmãtoarea:

CaO + H2O = Ca(OH)2 unde: CaO, H2O – reactanþiOxid de calciu apã Hidroxid de calciu Ca(OH)2 – produs(Var nestins) (var stins) de reacþie

Discutaþi în perechi despre importanþa practicã a acestei reacþii. La ce se foloseºte varul stins?

Lucrează și vei aflaClasificarea reacþiilor chimice:A. Dupã modul în care reacþioneazã substanþele:

• Reacþii de combinare: S + O2 = SO2• Reacþii de descompunere: CaCO3 = Ca + CO2

Rãzuieºte Zn de pe o baterie. Pune-l într-o eprubetã ºi adaugã acid clorhidric (HCl).Aprinde un bãþ de chibrit ºi verificã natura gazului degajat. Noteazã observaþiilereferitoare la desfãºurarea experimentului.

• Reacþii de substituþie (înlocuire): Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑

Într-o capsulã, pune 2 ml de soluþie de acid clorhidric (HCl) ºi 2 ml soluþie de hidroxidde sodiu (NaOH). Aºeazã capsula pe trepied ºi încãlzeºte pâna la evaporarea completã alichidului. Ce observi?

• Reacþii de schimb (dublã înlocuire): de ex. reacþia de neutralizare (reacþia chimicãdintre un acid ºi o bazã în urma cãreia rezultã o sare ºi apã)HCl + NaOH = NaCl + H2O

B. Dupã efectul termic:• Reacþii exoterme – au loc cu degajare de caldurã:

CaO + H2O = Ca(OH)2 + Q (cãldura degajatã) – Stingerea varului• Reacþii endoterme – au loc cu absorbþie de cãldurã (Q):

CaCO3 + Q = CaO + CO2 CaO (var nestins) – Descompunerea calcarului

Reacţii chimice între oxizi și baze 11

Page 35: Secundar Stiinte I Cursant

C. Dupã viteza de reacþie:• Reacþii rapide – se produc practic, imediat ce reactanþii sunt în contact unul cu

celãlalt: NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl ↓ (precipitat)• Reacþii lente – reacþii chimice a cãror evoluþie poate dura între câteva minute ºi

câþiva ani. Ex. ruginirea fierului, coclirea vaselor de cupru, acrirea laptelui, oþetireavinului, fermentaþia alcoolicã.

Într-o eprubetã, pune 2-3 ml de HCl ºi 2 picãturi de turnesol. Adaugã apoi soluþie de sodãcausticã (NaOH). Ce observi?

Acizii: turnesol-roºu; fenolftaleinã-incolorã; metiloranj-rozBazele: turnesol-albastru; fenolftaleinã-roºu; metiloranj-galben

Noteazã în tabel observaþiile ºi scrie ecuaþiile reacþiilor chimice:

ªtiaþi cã?Din cauza poluãrii aerului ºi a solului cu oxizi nemetalici, ploile sunt acide, aciditate carese transmite ºi solului. Varul nestins (CaO) se foloseºte la neutralizarea solurilor acide.Varul ºi mortarul folosite în costrucþii se usucã mai repede vara datoritã temperaturiiridicate care grãbeºte evaporarea apei rezultate în urma reacþiei cu ozonul (O3) din aer.

Scrie ecuaþia reacþiei chimice dintre var stins (Ca(OH)2) ºi dioxid de carbon (CO2):

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Aplică1. Traseazã prin sãgeþi corespondenþa dintre reactanþi ºi produºii de reacþie:

Al + O2 CuSO4 + H2OMgO + H2O Cu(OH)2 + Na2SO4Cu O + H2SO4 Al2O3

CuSO4 + NaOH Mg(OH)2

2. Recunoaºte tipul de reacþie chimicã pentru urmãtoarele cazuri:2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

Fe + CuSO4 = FeSO4 + CuMgCO3 = MgO + CO2 (gaz)

N2 + 3H2 = 2NH3

3. De ce se arde sulful în gospodãrii? Cum se procedeazã? Scrie ecuaþia reacþiei chimice.

Câteva adrese de la care poþi afla informaþii interesante:http://ro.wikipedia.org/wiki/Botanic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Anatomiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Categorie:Biologie

Experiment Ecuaþia chimicã Observaþii12

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 35

Page 36: Secundar Stiinte I Cursant

REACŢII CHIMICE

Evaluare IV

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI36

1. Completeazã tabelul urmãtor cu simbolurile sau denumirile elementelor corespunzãtoare:

2. Noteazã cu adevãrat sau fals. Argumenteazã.Sãrurile – sunt substanþe compuse alcãtuite din atomi de metale ºi radicali acizi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Acizii – sunt substanþe compuse în alcãtuirea cãrora intrã atomi de hidrogen ºi radicali acizi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bazele – sunt substanþe compuse formate din unul sau mai mulþi atomi de metale ºigruparea hidroxil (–OH). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Oxizii – sunt substanþe compuse formate din atomi de metal sau nemetal ºi oxigen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Dã exemple de reacþii lente ºi reacþii rapide: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Realizeazã urmãtorul experiment: „Acþiunea fierului asupra soluþiei de sulfat de cupru(CuSO4)”. Introdu un cui de fier într-un pahar Berzelius cu soluþie de sulfat de cupru.Aºteaptã câteva minute, apoi scoate cuiul. Ce observi?Scrie ecuaþia reacþiei chimice ºi precizeazã cãrui tip de reacþie îi aparþine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Geamurile pe care iarna s-au format flori de gheaþã se ºterg cu apã cãlduþã, în care s-aadãugat sare de bucãtãrie. Gheaþa se topeºte. Explicã fenomenul. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Din apa mãrilor se poate obþine sare. Crezi cã, dacã mai întâi s-ar îngheþa apa de mare ºiapoi s-ar îndepãrta stratul de gheaþã, soluþia rezultatã ar fi o sursã mai bunã de sare decâtapa de mare ca atare? De ce? Argumenteazã rãspunsul. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Enumerã trei activitãþi care þi-au plãcut în cadrul lecþiilor ºi motiveazã alegerea. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Elementul Simboluloxigenaur

NaFe

calciuplumb

iod

Page 37: Secundar Stiinte I Cursant

Forţe și mișcare V

La sfârșitul acestui capitol vei ști mai multe despre:• mișcare și cum să deosebești tipuri de mișcare;• mărimile fizice care caracterizează mișcarea;• interacţiunile care au loc în jurul tău;• efectele interacţiunii și modul în care acestea pot fi

măsurate experimental;• aplicaţii practice ale mișcărilor și interacţiunilor în

tehnică și în natură.

De asemenea, până la sfârșitul acestui capitol vei:• observa, compara și clasifica mișcările corpurilor din

jurul tău, precum și interacţiunile dintre acestea;• realiza experimente pentru a caracteriza și determina

interacţiuni și mișcări;• participa la realizarea unor proiecte individuale

sau în grup;• modela fenomene naturale în care intervin diverse

interacţiuni;• investiga efectele interacţiunilor asupra mediului

înconjurător;• rezolva situaţii problemă provocatoare referitoare la

mișcare și interacţiune.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 37

Page 38: Secundar Stiinte I Cursant

FORŢE ȘI MIȘCARE

Mișcarea mecanică 12

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI38

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulPe calea feratã este un vagon de tren. Sunt douã posibilitãþi: vagonul este imobil, sau esteîn miºcare. Am putea spune: „dacã vagonul este imobil, atunci înseamnã cã vagonul nuse miºcã”. Eºti de acord cu aceastã afirmaþie?

Priveºte cu atenþie cei doi cãlãtori care discutã în vagonultrenului. Discutã cu colegul de bancã ºi stabileºte dacã aceºtiastau pe loc sau se miºcã. Argumenteazã-þi opinia.

Un alt exemplu: cadrul unei biciclete este imobil faþã de ciclistulcare o conduce; dar acelaºi cadru este în miºcare faþã de ºosea.

Utilizând experienþa personalã, gãseºte alte trei exempleasemãnãtoare celor de mai sus. Care este, de fiecare datã,reperul?

Se poate defini miºcarea numai dupã ce s-a ales un sistem de referinþã – sau un referenþial– faþã de care ne raportãm. În cele ce urmeazã, se va considera ca referenþial suprafaþaPãmântului. Într-un sistem de referinþã se poate preciza poziþia corpului studiat (un tablou,o maºinã, planeta Pãmânt, o fiinþã vie etc.); poziþie = distanþã + interval de timp.

Lucrează și vei afla1. Dintr-o bucatã de carton, confecþioneazã un disc cu raza de cca. 8 – 10 cm. Prin centrul

acestuia introdu un creion sau un pix. Traseazã raza discului. Aºeazã creionul vertical ºiroteºte. Observã poziþia razei pe care ai desenat-o. Descrie.Fãrã a mai folosi creionul/pixul, deplaseazã discul pe suprafaþa mesei de-a lungul razei.Observã ºi descrie. Introdu din nou creionul/pixul prin centrul discului ºi þine-lorizontal, apoi roteºte. Observã poziþia razei. Descrie.

O miºcare complexã poate fi redusã la o combinaþie de douãmiºcãri simple: o miºcare de translaþie ºi una de rotaþie. Liniaimaginarã care descrie poziþia succesivã a unui corp faþã de unreferenþial poartã numele de traiectorie.

2. Pentru a preciza miºcarea unui corp, trebuie ca, pe lângã cunoaºterea traiectoriei acestuia,sã fie cunoscutã ºi viteza sa. Sã considerãm automobilul de curse din imagine, care sedeplaseazã cu viteza de 60 km/h atât înainte, cât ºi în curbã, respectiv la ieºirea dincurbã. Are automobilul, într-adevãr, aceeaºi vitezã? Deseneazã ºi explicã. Discutã în grupºi formuleazã rãspunsul.

3. Vehicul pe pernã de aerMateriale necesare: elice cu 2-3 palete, motoraº electric cu alimentare la 4,5 V, baterie de4,5 V, tãviþã din polistiren, carton, bandã adezivã, conductor electric subþire.

Page 39: Secundar Stiinte I Cursant

Mod de lucru:– Realizeazã din carton suportul motoraºului electric, în care

sã existe un orificiu pãtrat decupat spre ventilator;– Decupeazã în tãviþa de polistiren o gaurã puþin mai micã

decât secþiunea tubului suport al motoraºului;– Lipeºte deasupra, cu bandã adezivã, suportul motoraºului;– Fixeazã pe suport motoraºul, cu bandã adezivã;– Leagã conductoarele electrice la bornele motoraºului.

Celãlalt capãt al unui conductor leagã-l la baterie. Capãtulcelui de-al doilea fir va fi liber, pe post de întrerupãtor;

– Pentru ca masa vehiculului sã fie mai micã, þine bateria înmânã.

Care crezi cã este principiul de funcþionare? Explicã ºi enumerãposibilitãþi de utilizare a unui astfel de vehicul.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 39

4. Un vapor se deplaseazã spre nord-vest cu viteza de 15 noduri; face o voltã ºi reporneºtespre nord-est cu aceeaºi vitezã de 15 noduri. S-a modificat vectorul vitezã? De ce?Realizeazã o schemã ºi reprezintã vectorul vitezã la douã momente succesive.

5. a) Un ciclist ruleazã cu viteza de 40 km/h pe o pistã circularã. Vectorul sãu vitezã semodificã? De ce? Deseneazã mai multe poziþii ale vectorului vitezã pe traiectoria ciclistului.b) Care sunt acþiunile exercitate asupra unei mingi de biliard din momentul în care acestaeste lovitã ºi pânã se opreºte, ºtiind cã ea atinge încã douã bile ºi marginile mesei debiliard? c) Ai urcat, probabil, pe scãrile rulante ale unui magazin. Cautã diferite situaþiiîn care ai fost:

– imobil faþã de o altã persoanã de lângã tine ºi în miºcare faþã de un observatorexterior;

– în miºcare faþã de persoana de lângã tine ºi faþã de un observator exterior;– în miºcare faþã de persoana de lângã tine ºi imobil faþã de un observator.

Aplică1. Forþa ºi miºcarea sunt pãrþi componente ale unui capitol al ºtiinþei numit:

A. ªtiinþa Pãmântului; B. Fizicã; C. Biologie; D. Geologie.

2. . . . . . . . . . . . . este mãsura forþei de atracþie gravitaþionalã. A. Greutatea; B. Forþa; C. Viteza; D. Masa.

3. . . . . . . . . . . . . este forþa care atrage totul spre centrul Pãmântului. A. Viteza; B. Forþa; C. Gravitaþia; D. Masa.

4. . . . . . . . . . . . . înseamnã cât de repede se miºcã un corp.A. Forþa; B. Gravitaþia; C. Viteza; D. Masa.

5. Cãþãrarea pe un munte este un exemplu de forþã ºi miºcare.A. Adevãrat; B. Fals.

6. Lansarea unui Frisbee este un exemplu de forþã ºi miºcare. A. Adevãrat; B. Fals.

7. Patinajul este un alt exemplu de forþã ºi miºcare. A. Adevãrat; B. Fals.

8. Enumerã încã patru exemple de forþã ºi miºcare: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Page 40: Secundar Stiinte I Cursant

FORŢE ȘI MIȘCARE

Tipuri de interacţiuni 13

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI40

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsul

Priveºte cu atenþie imaginile de mai sus. Completeazã primele douã coloane ale tabeluluide mai jos.

Unul din conceptele fundamentale ale fizicii, forþa, poate fiînþeleasã ca orice acþiune care tinde sã modifice starea demiºcare a unui corp. Forþele sunt mãrimi fizice vectoriale, adicãsunt complet caracterizate prin: simbol, valoare numericã(modul), direcþie, sens ºi unitate de mãsurã.

F = ma

unde: F – forþa; [F]SI=N (Newton); m – masa; [m]SI=kg; a – acceleraþia; [a]SI=m/s2.

ªtiu Vreau sã ºtiu Am învãþat

sir Isaac Newron

Page 41: Secundar Stiinte I Cursant

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 41

ªtiai cã?De mai bine de cincizeci de ani se vorbeºte despre „motorul cureacþie” sau despre propulsia cu reacþie a motoarelor ºi arachetelor. De fapt, majoritatea deplasãrilor se realizeazã cuajutorul reacþiei, începând cu mersul: existã interacþiune întrepicior, care apasã (exercitã o „acþiune”) asupra solului în spate, ºisol, care reacþioneazã (exercitã o „reacþiune”) asupra piciorului,deci asupra corpului înainte. De altfel, dacã mergi pe o placã curulmenþi, aceasta se va deplasa spre spate (este efectul acþiuniitale), iar tu vei merge înainte (este efectul acþiunii plãcii).

La fel: acþiunea apei asupra ramelor este cea care face barca sãavanseze, acþiunea solului asupra roþilor este cea care face auto-vehiculele sã avanseze; deplasarea vehiculelor cu ajutorul elicei seface pe baza aceluiaºi principiu, dar sub forme mult mai complexe.

Aplică1. Este posibil sã deformezi un resort, de la distanþã, cu ajutorul unui magnet? Încearcã.

Deseneazã ºi explicã ceea ce ai observat.

2. Explicã reculul unei arme de foc. Ce trebuie sã faci pentru a reduce reculul unui tun?

3. Cautã exemple în care „reacþiunea” produce o miºcare de rotaþie.(http://howstuffworks.com).

4. Construieºte singur dispozitive cu reacþie.

Lucrează și vei afla1. Apasã un balon cu o mânã. Ce observi? Apasã simultan acelaºi balon cu ambele mâini. Ce

observi? Existã vreo diferenþã? Repetã acelaºi experiment cu o cãrãmidã. Ce observi?Existã vreo diferenþã? Analizeazã situaþia unui obiect aflat pe o masã. Explicã.

2. Comprimã cu un deget resortul unui pix aºezat vertical pe masã. Fãcând aceasta, exerciþio forþã asupra resortului. Vei simþi o „rezistenþã” din partea resortului care încearcã sãapese asupra degetului. Existã deci ºi o acþiune a resortului asupra degetului

Sub influenþa a cel puþin douã acþiuni mecanice care se compenseazã, un corp poate rãmâneîn echilibru. În acest caz, el suferã deformãri care pot fi vizibile sau nu cu ochiul liber. Atuncicând strângem cu mâinile, balonul se deformeazã. De asemenea, mingea se deformeazã atuncicând este în contact cu pantofii în cazul unei degajãri pe parcursul unui meci de fotbal.Spunem cã acestea suferã deformãri temporare, elastice. Folosim adesea dispozitiverecunoscute care suferã deformãri elastice (arcul cu sãgeþi, plasa de siguranþã în sport, arculpentru amortizare la autovehicule etc.). Dimpotrivã, pereþii unei gãleþi umplute cu nisip sedeformeazã permanent, pânã când intervine o nouã acþiune care sã le modifice forma.

3. Realizeazã o schemã a celor observate ºi explicã.

• Spunem cã degetul ºi resortul interacþioneazã unul cu celãlalt.

• Interacþiunile sau acþiunile mutuale au loc atunci când corpurile sunt în miºcare sauatunci când corpurile sunt imobile.

Atunci când un corp A acþioneazã asupra unui corp B, corpul B va acþiona la rândul sãuasupra corpului A. Cele douã acþiuni sunt simultane ºi nu pot avea loc independent unade cealaltã, prin urmare spunem cã A ºi B interacþioneazã.

Page 42: Secundar Stiinte I Cursant

FORŢE ȘI MIȘCARE

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI42

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsul

Vectorul forţă. Modalităţi de măsurare 14

Priveºte cu atenþie cele douã imagini. Precizeazã interacþiunile pe care le recunoºti.Realizeazã un ciorchine dublu, în care sã cuprinzi asemãnãrile ºi deosebirile pe care legãseºti.

Pentru a descrie mai bine interacþiunile de mai sus, acestora li se asociazã mãrimeanumitã vectorul forþã, pe care îl reprezentãm desenând o sãgeatã care are urmãtoareleelemente caracteristice:

– punctul de aplicaþie sau originea (A);– direcþia (AB, datã de fir, în acest caz);– sensul (de la A spre B);– valoarea numericã sau modulul.

Forþa este un termen general care are sens diferit în funcþie de context: de exemplu, prin„forþã electricã” înþelegem o acþiune exercitatã de un corp electrizat; dacã citim „o forþãde 5 N (newtoni), atunci înþelegem cã este vorba de valoarea numericã sau de modululforþei respective. În limbajul cotidian, cuvântul forþã indicã fie o acþiune mecanicã, fievectorul forþã, fie valoarea numericã/modulul forþei.

Priviþi imaginea cu copilul care trage dupã el o jucãrie. Acþiunea este aplicatã în punctulde fixare a firului pe jucãrie. Spunem cã acþiunea este localizatã. Jucãria are o miºcare detranslaþie.

Lucrează și vei aflaGãseºte ºi alte modalitãþi de a acþiona asupra jucãriei pentru ca aceasta sã aibã o miºcarede translaþie. Deseneazã schemele coprespunzãtoare reprezentând, pentru fiecare situaþiegãsitã, vectorul forþã.

Miºcarea de translaþie poate fi obþinutã ºi împingând jucãria cu mâna, acþiunea esterepartizatã pe toatã suprafaþa de contact dintre mânã ºi jucãrie. Vorbim, în acest caz, de ozonã de aplicare: în fiecare punct al acesteia putem reprezenta un mic vector forþã.Admitem cã ansamblul acestor vectori forþã este echivalent unui singur vector forþã aplicatîntr-un punct C pe care îl plasãm într-un loc convenabil, fãrã a-i cãuta în mod specialpoziþia. Acþiunile mecanice pot fi localizate într-un punct sau repartizate pe o suprafaþã.Anumite acþiuni mecanice au ca singur efect miºcarea de rotaþie a corpului în jurul proprieiaxe; acestora le asociem vectorul momentul cuplului sau simplu cuplu (ex. cuplu motor).

Folosirea unui dispozitiv de capsat foi de hârtie presupune un contact între mânã ºicapãtul pe care apãsãm. Acest gen de acþiuni se numesc acþiuni de contact. Ele pot fireduse la o singurã forþã exercitatã asupra corpurilor ºi reprezentatã de un singur vector

Page 43: Secundar Stiinte I Cursant

forþã. Distingem, de exemplu: forþele elastice, forþele de presiune exercitate de solide saufluide (apã, aer, gaz sub presiune etc), forþa muscularã, forþele de frecare.

Dacã, însã, capsele de care avem nevoie cad întâmplãtor de pe masã, ele sunt supuseacþiunii gravitaþiei terestre. Pentru a le aduna de pe jos putem utiliza un magnet. Acþiuneagravitaþiei ºi acþiunea magneticã sunt acþiuni la distanþã. Acestea sunt, în general,rãspândite pe toatã suprafaþa corpurilor ºi pot fi, de asemenea, asimilate unei singure forþeexercitatã într-un punct ºi reprezentatã de un singur vector forþã (forþã la distanþã).Distingem, de exemplu: forþele magnetice, forþele electrice, forþa de atracþie gravitaþionalã.

Aplică1. Reprezintã vectorii forþã asociaþi acþiunilor pe care le recunoºti asupra corpurilor dinfigurile urmãtoare. 2. Deseneazã un surfer pe o planºã ºi reprezintã vectorii forþã asociaþiacþiunilor care se exercitã asupra planºei. 3. Acþiunea vântului asupra unei pânze este oacþiune de contact sau acþiune la distanþã? 4. Analizeazã acþiunile exercitate asupra unuibalon meteorologic ºi reprezintã vectorii forþã corespunzãtori acþiunilor identificate.

Ordinul de mãrime al unor forþe

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 43

Fatracþie gravitaþionalã =2.1020 N;douã persoane ladistanþa de 1m:Fatracþie gravitaþionalã = 2 – 4.10-7 N; un paraºutist în aer: G = 500 – 900 N.

Fatlet/halterã = 1000 – 2000 N (cu antrenament);deget apãsând pebutonul pixului:Fdeget/buton=2,5 N.

Fvânt/pânzã = 100 N pem2 de pânzã, pe vântputernic, pânã la demilioane de ori maimare pe timp deuragan

Fom/cablu = câtevasute de N când etractat cu ajutorulcablului.

Fatracþie electricã =0,79.10-7 N (forþa deatracþie electricã estede 4.1040 ori maiputernicã decât forþade atracþiegravitaþionalã)

forþa unuielectromagnet =100.000 N pânã lacâteva milioane de N

Ftracþiune = 30.000 N

racheta Saturn:pentru a transporta10.900 kg materialpe orbita terestrã ºi41.000 kg pe orbitãlunarã:acþiunea primeitrepte: 340.105 N;acþiunea celei de-adoua trepte: 45.105 N;acþiunea celei de-atreia trepte: 9.105 N.

Page 44: Secundar Stiinte I Cursant

FORŢE ȘI MIȘCARE

Aplicaţii în lumea vie 15

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI44

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulSã ne plimbãm!Pentru a þine pasul cu tatãl sãu, un copil trebuie sã alerge. Caredintre ei merge cu vitezã mai mare? Argumenteazã rãspunsul tãu.

Lucrează și vei aflaAceastã activitate îþi va permite: sã calculezi viteza mersului obiºnuit în m/s; sã reprezinþigrafic acceleraþia miºcãrii; sã exersezi utilizarea sistemului metric; sã realizezi analizasemnificaþiei rezultatelor obþinute. Loc de desfãºurare: curtea ºcolii sau terenul de sport.

Procedeu:1. Mãsoarã 15 m;2. Marcheazã cu hârtie 0, 5 m, 10 m ºi 15 m;3. Aranjaþi-vã astfel: prima persoanã în dreptul punctului de start (0), urmãtoarea la 5

m, urmãtoarea la 10 m ºi ultimul la 15 m;4. Persoana care se aflã în dreptul punctului de start ridicã mâna, iar ceilalþi trei, aflaþi

la locurile lor, vor avea cronometre ºi vor aºtepta semnalul pe poziþiile indicate;5. În momentul în care cel/cea aflat(ã) la punctual de start porneºte, el/ea va coborî

mâna ºi va începe sã meargã cu pasul sãu obiºnuit. Ceilalþi trei vor pornicronometrele exact în momentul plecãrii;

6. Fiecare dintre cei trei vor opri cronometrul în momentul în care persoana care aplecat de la punctul de start trece prin dreptul sãu;

7. Rotiþi-vã pânã când fiecare a îndeplinit toate rolurile.

Înregistrarea rezultatelorTabelul1: Viteza medie a fiecãrui elev

Tabelul 2: Viteza medie a întregii clase

1. Reprezentarea graficã a distanþei în funcþie de timp pentru tine, respectiv pentrugrupul cu care ai lucrat. 2. Analiza rezultatelor – rãspunde argumentat urmãtoarelorcerinþe: a) Priveºte cu atenþie graficul realizat de tine. Ai obþinut o linie dreaptã? Explicãde ce DA sau de ce NU; b) Care a fost viteza ta medie?; c) De cât timp ai nevoie pentru aparcurge 20 m?; Dar 100 m?; d) Priveºte graficul vitezei medii pentru întreaga clasã. Carea fost viteza medie? e) Comparã rezultatul tãu cu rezultatul celorlalþi colegi. Explicã. 3.Concluzie: Scrie 3 - 4 propoziþii despre ceea ce ai învãþat.

Nr. Elev Viteza Valoareamaximã

Valoareaminimã

Valoareamedie

Eroarerelativã

Eroareabsolutã

Întreagacalsã

Elev Timpul pt. 5 m(secunde)

Timpul pt. 10 m(secunde)

Timpul pt. 15 m(secunde)

Viteza=distanþatotalã/timp

(metri/secundã)1.2.3.4.

Page 45: Secundar Stiinte I Cursant

Eºti pe ºosea ºi te deplasezi în afara localitãþii. La viteza de 88,5 km/h, închizi ochiipentru o jumãtate de secundã, cât strãnuþi. Ce distanþã parcurgi în intervalul de timp încare ai avut ochii închiºi?Indicaþii: utilizeazã legea miºcãrii: d = v·t, în care înlocuieºti valorile numerice din enunþ.Nu uita sã transformi viteza din km/h în m/s. d = 12,3 m. Analizeazã semnificaþia acesteivalori din perspectiva siguranþei personale.

Aplică1. În condiþii optime de deplasare pe o ºosea uscatã, coeficientul de frecare poate avea

valoarea de 0,8, astfel încât poþi frâna cu 0,8·9,8 m/s2 = 7,8 m/s2. a) Dacã te deplasezi cuviteza de 24,6 m/s, de cât timp vei avea nevoie pentru a te opri? b) Ce distanþã veiparcurge pentru a te opri? Analizeazã semnificaþia rezultatelor din perspectiva siguranþeipropriei persoane în trafic.

2. Un mecanic care conduce locomotiva unui tren cu viteza de 100 km/h constatã dintr-odatã cã un alt tren se aflã din greºealã pe aceeaºi linie cu trenul sãu ºi cã acest al doileatren se deplaseazã cu viteza mult mai micã de 20 km/h. În momentul în care face aceastãconstatare, distanþa dintre cele douã trenuri este de 2 km. Cu cât trebuie sã frânezemecanicul pentru a evita coliziunea? Este realistã aceastã situaþie? Argumenteazã.

3. În tabelul alãturat sunt enumerate câteva dintre vitezele întâlnite în naturã. Alege opereche de valori (lentã – rapidã) ºi realizeazã un eseu în care sã caracterizezi miºcãrilecorespunzãtoare.Compune pentru fiecare valoare aleasã o problemã realistã. Analizeazã rezultateleobþinute.

Observaþie VitezãCreºterea unei stalagmite 0,3 pm/sMiºcarea continentelor 10 mm/an = 10 nm/sCreºterea omului în copilãrie cca. 4 nm/sCreºterea pãrului cca. 5 nm/sCurgerea ketchup-ului 1 mm/sViteza electronului în metale 1 mm/sViteza melcului 5 mm/sViteza semnalului în celulele nervoase între 0,5 m/s ºi 120 m/sViteza picãturilor de ploaie 5 m/sViteza aerului când strãnutãm 42 m/sCel mai rapid peºte 22 m/sCel mai rapid mamifer 30 m/sViteza sunetului în aer uscat 340 m/sViteza Pãmântului în Univers 370 km/sViteza electronilor în TV 1·108m/sViteza undelor radio în spaþiu 299972458 m/s

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 45

Page 46: Secundar Stiinte I Cursant

FORŢE ȘI MIȘCARE

Evaluare V

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI46

1. Într-un vagon de tren aflat în miºcare, în plasa de bagaje se gãseºte un geamantan. Esteacesta în stare de miºcare sau de repaus faþã de cãlãtori, faþã de ºine, faþã de copacii de pecâmp, faþã de uºa vagonului?

2. Oricui îi place o barcã cu pânze, în special într-o zi cu vânt. Navigaþi cu vânt din pupa(din spatele bãrcii), cu toate pânzele sus, vântul având viteza de 20 km/h. Viteza maximãpe care aþi putea spera sã o atingeþi ar fi:

a. aproape 20 km/h;b. între 20 km/h ºi 40 km/h;c. nu existã o vitezã limitã în acest caz.

3. Care sunt forþele care echilibreazã forþa cu care acþionãm atunci când nu reuºim:a. sã scoatem un cui din perete;b. sã rupem o sfoarã;c. sã ridicãm o greutate?

4. Cãutaþi în naturã exemple de propulsie cu reacþie ºi cu eliminare de materie.

5. De ce credeþi cã în cazul unui incendiu pompierii þin mai mulþi de un furtun pentrustingerea focului? De ce, atunci când se aflã la înãlþime, pompierii se leagã cu ajutorulcenturii de siguranþã?

6. Completeazã cuvintele care lipsesc din urmãtorul text:Nimic nu se miºcã de la sine. Obiectele se miºcã numai atunci când sunt trase sauîmpinse. Acþiunea prin care un corp este pus în miºcare se numeºte . . . . . . . . . . . . . . . . .În lipsa forþei, obiectele rãmân în stare de . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . sau îºicontinuã miºcarea cu vitezã . . . . . . . . . . . . în aceeaºi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Forþelese mãsoarã în unitãþi de mãsurã numite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Forþele sunt întotdeauna. . . . . . . . . . . . Creºterea vitezei se numeºte . . . . . . . . . . . . iar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .vitezei se numeºte frânare.

7. Alege pe harta localitãþii în care locuieºti : traseul pe care îl parcurgi de acasã la locul demuncã, respectiv traseul de acasã la ºcoalã. Reprezintã traiectoria descrisã în fiecaresituaþie. Calculeazã distanþele parcurse pe ambele traiectorii. (Indicaþie : distanþa dintredoi stâlpi de electricitate este de cca. 25 m). Exprimã rezultatul în: cm, m, km. Careunitate de mãsurã este mai potrivitã? Cronometreazã timpul necesar pentru fiecare traseuºi calculeazã viteza medie. Comparã rezultatele obþinute.

8. Scrie ce te-a impresionat cel mai mult. De ce? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Aº dori sã aflu mai multe despre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. O întrebare/problemã la care aº vrea sã aflu rãspunsul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Page 47: Secundar Stiinte I Cursant

Electricitate VI

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 47

La sfârșitul acestui capitol vei ști mai multe despre:• sarcina electrică, câmpul electric, curentul electric și

circuitele electrice;• mărimile fizice care caracterizează interacţiunile

electrostatice și electrocinetice;• interacţiunile electrice din natură;• legile care explică fenomenele electrice;• aplicaţii practice ale electricităţii în tehnică și în

natură.

De asemenea, până la sfârșitul acestui capitol vei:• observa, compara și clasifica interacţiunile electrice;• realiza experimente pentru a caracteriza și determina

mărimile fizice specifice;• participa la realizarea unor proiecte individuale sau în

grup;• modela fenomene naturale în care intervin interacţiuni

electrice;• recunoaște principiul de funcţionare a aparatelor

electrocasnice uzuale sau a aparatelor utilizatela birou;

• rezolva situaţii-problemă practice, referitoare lainteracţiunile electrice și utilizarea lor practică.

Page 48: Secundar Stiinte I Cursant

ELECTRICITATE

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI48

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulÞi s-a întâmplat vreodatã ca, iarna, atunci când îþi scoþi de pe cap cãciula, sã observi cumþi se ridicã tot pãrul vâlvoi? Nu este nici o vrãjitorie! Care crezi cã este explicaþia?

Să înţelegem fenomenele electrice 16

Tot ce ne înconjoarã este compus din atomi sau combinaþiiale acestor atomi. Oamenii de ºtiinþã au identificat pânã acum115 specii diferite de atomi. Dar care este structura unui atom?Atomul este constituit dintr-o parte centralã – numitã nucleu(care conþine protoni ºi neutroni) – ºi un înveliº de electronicare orbiteazã în jurul nucleului. Toate cele 115 tipuri deatomi sunt diferite între ele, deoarece fiecare atom conþine unnumãr de protoni, neutroni ºi electroni diferit de oricarealt atom.

Protonii, neutronii ºi electronii diferã foarte mult unii faþã deceilalþi. Fiecare are propriile caracteristici, una dintre acesteafiind sarcina electricã. Protonii au sarcinã electricã pe care onumim pozitivã, iar electronii au sarcinã electricã pe care onumim negativã. Dacã, într-un atom, numãrul de protoni esteegal cu numãrul de electroni, spunem cã acesta este neutru dinpunct de vedere electric. Electricitatea staticã este undezechilibru între numãrul sarcinilor electrice pozitive ºinumãrul sarcinilor electrice negative.

Lucrează și vei afla1. Acum poþi sã explici ce se întâmplã cu pãrul tãu? Poþi sã gãseºti mãcar încã douã

exemple asemãnãtoare ºi sã explici mecanismul electrizãrii?

Atunci când se freacã douã materiale diferite unul de celãlalt,care dintre ele se electrizeazã pozitiv ºi care negativ? Oamenii deºtiinþã au ordonat materialele în funcþie de capacitatea lor de areþine electronii. Aceastã ordonare este cunoscutã sub numele deseria triboelectricã.

Atunci când un corp se electrizeazã, adicã atunci când un corpse încarcã electric, nu se creeazã ºi nici nu se distrug electronisau protoni, ci doar electronii se deplaseazã dintr-un loc în altul.Sarcina electricã totalã a corpului nu se modificã, ea se conservã.Acest enunþ reprezintã legea conservãrii sarcinii electrice.

Fizicianul francez Charles Auguste de Coulomb a fost primulcare a descris interacþiunea dintre corpurile electrizate. Conformlegii lui Coulomb: forþa de interacþiune dintre douã corpurielectrizate este direct proporþionalã cu produsul sarcinilorelectrice ºi invers proporþionalã cu pãtratul distanþei dintre ele.

221

rqq

kF =

Seria triboelectricã1. Mâna ta 8. Sticla2. Pãrul tãu 9. Nylon-ul3. Lâna 10. Blana4. Mãtasea 11. Hârtia5. Bumbacul 12. Cauciucul6. Poliesterul7. Materialele plastice dinpoliclorurã de vinil (PCV)

Page 49: Secundar Stiinte I Cursant

unde: F – forþa eletrostaticã, [F]SI = N (Newton); q1, q2 – sarcinile electrice, [q]SI = C (Coulomb); r – distanþa, [r]SI = m (metru);

k – constantã care descrie proprietãþile electrice ale mediului în care se aflã corpurile

electrizate ( , ε – permitivitatea electricã absolutã a mediului).

2. Comparã imaginile de mai jos. Realizeazã un ciorchine dublu din care sã rezulteasemãnãrile ºi deosebirile dintre cele douã imagini.

πε=

41

k

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 49

Intensitatea câmpului electricSã considerãm un corp punctiform încãrcat cu sarcina electricã Q(sursa câmpului). Într-un punct situat la distanþa r faþã de acesta,asupra unui alt corp punctiform încãrcat cu sarcina electricã q

(corp de probã) va acþiona forþa: .

Ecuaþia unitãþii de mãsurã pentru intensitatea câmpului electric

într-un punct al sãu este .

Direcþia ºi sensul intensitãþii câmpului electric într-un punct alsãu sunt aceleaºi cu direcþia ºi sensul forþei ce s-ar exercitaasupra unui corp de probã (încãrcat întotdeauna cu sarcinãelectricã pozitivã) aºezat în acel punct.

[ ] [ ][ ] C

NqF

ESI

SISI ==

2rQ

kE =

2rQq

kF =

AplicăProiect „Îndoirea” apeiMateriale necesare: o riglã/tub din material plastic sau un balon umflat, un jet subþire deapã de la robinet/dintr-un flacon al cãrui dop are un mic orificiu.

Ce trebuie sã faci? Deschide robinetul/întoarce flaconul astfel încât sã curgã numai un jetîngust de apã, cât mai liniºtit posibil. Electrizeazã rigla sau balonul frecându-le de câtevaori de pãrul propriu sau de o hainã confecþionatã din lânã. Apropie încet rigla saubalonul de firicelul de apã ºi observã cu atenþie ce se întâmplã cu forma firului de apã.Deseneazã ºi explicã folosind cele învãþate.

Page 50: Secundar Stiinte I Cursant

ELECTRICITATE

Circuite electrice 17

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI50

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulAi vãzut adesea pãsãrile odihnindu-se pe firele de înaltã tensiune. Ce crezi, suferã ele saunu un ºoc electric? Care este cauza ºocului electric, intensitatea curentului electric sautensiunea electricã? În imaginea de mai sus poþi admira decorul unei strãzi dintr-un oraºde vacanþã. Cum crezi cã a fost realizat acest montaj?

Majoritatea aplicaþiilor practice ale electricitãþii presupun trecerea unui curent electricprintr-un traseu închis sub influenþa unei diferenþe de potenþial (tensiuni electrice).Aceastã trecere a curentului electric este într-o oarecare mãsurã analoagã curgerii apeiprin reþeaua de alimentare cu apã, ca urmare a presiunii exercitate în fluid. Un traseuînchis, complet, realizat prin intermediul unor materiale conductoare (cum ar fi firelemetalice) ºi prin diferite elemente componente poartã numele de circuit electric.(http://www.exploratorium.edu)

Legea lui OhmIntensitatea curentului electric printr-un circuit este direct proporþionalã cu tensiuneaelectromotoare ºi invers proporþionalã cu rezistenþa electricã totalã a circuitului.

Codul culorilor

rRE

I+

=

Culoare Valoare Factor de multiplicare ToleranþãNegru 0 100 ±20%Maron 1 101 ±1%Roºu 2 102 ±2%Portocaliu 3 103

Galben 4 104

Verde 5 105

Albastru 6Violet 7Gri 8Alb 9Argintiu 10-1 ±10%Auriu 10-2 ±5%

Page 51: Secundar Stiinte I Cursant

Valoarea rezistenþei electrice a rezistorilor utilizaþi în diferitecircuite electrice ºi electronice poate fi determinatã cu ajutorulinelelor colorate pictate pe rezistori. Primele trei inele permitdeterminarea valorii rezistenþei electrice.

– Primul inel indicã prima cifrã care corespunde valoriirezistenþei;

– Al doilea inel indicã a doua cifrã care corespunde valoriirezistenþei;

– Al treilea inel indicã factorul de multiplicare;– Al patrulea inel indicã toleranþa.

Primul inel este portocaliu, deci prima cifrã este 3.Al doilea inel este albastru, deci a doua cifrã este 6.Al treilea inel este maron, deci factorul de multiplicare este 101.Valoarea rezistenþei este, deci, egalã cu 36·101Ω, adicã 360Ω.

Lucrează și vei aflaRecunoaºte în imaginea alãturatã rolul castraveþilor. Deseneazã,utilizând simbolurile grafice, schema electricã echivalentã acircuitului. Scrie expresia legii lui Ohm. Ce alt fruct mai poþiutiliza pentru a obþine acelaºi efect? De ce?

ªtiai cã animalele au electricitate?Existã furnici a cãror muºcãturã arde. Ele se numesc furnici defoc ºi sunt atrase de existenþa unei diferenþe de potenþial,pãtrunzând în aparatele electrocasnice ºi producândscurtcircuite. Ele pot detecta miºcarea subpãmânteanã, la oadâncime de cel mult 5 cm.Peºtii electrici cei mai cunoscuti sunt:

– torpila (torpedo marmorata), care trãieºte în mãrile calde ºidezvoltã o tensiune electricã de 70 – 80V;

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 51

– þiparul elecric (Electrophorus electricus), care poate provoca o descãrcare electricãavând o tensiune de 400 – 650V, valoare care poate ucide omul.

Aplică1. Pentru organismele superioare, curenþii electrici încep sã fie „neplãcuþi” la 1 mA, când

apar contracþii ºi senzaþii neplãcute. La 20 mA contracþia este dureroasã ºi spasmodicã,iar la 50 mA curentul electric devine periculos. ªtiind cã rezistenþa electricã aorganismului uman este, în medie, de 1 000 Ω, determinã tensiunile corespunzãtoarecelor trei situaþii menþionate.

2. Determinã aceleaºi tensiuni (corespunzãtoare pentru curenþii electrici cu intensitãþile 1mA, 20 mA ºi 50 mA) în urmãtoarele cazuri particulare:

a. omul are mâinile uscate (R = 6 000 Ω);b. omul are mâinile umede (R = 4 000 Ω).

3. ªtiind cã fibra nervoasã de 20 µm are rezistenþa electricã de 26 kΩ, determinã tensiuneaelectricã la capete, dacã intensitatea biocurenþilor este de aproximativ 10 – 4 A (0,1 mA).

Page 52: Secundar Stiinte I Cursant

Ampermetrul (A) 4,70 3,50 2,15 1,45 0,72Voltmetrul (V) 15,30 16,45 17,85 18,60 19,30

ELECTRICITATE

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI52

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulPriveºte cu atenþie imaginile din prima coloanã a tabelului de mai jos. Ce elementecomune recunoºti? Care crezi cã este rolul lor? Numeºte mãrimile fizice necesare pentru ale caracteriza.

Energia electricã reprezintã lucrul mecanic efectuat pentru a deplasa unitatea de sarcinãelectricã prin circuitul electric.

W = U·I·t

unde: W – energia electricã, [W]SI = J (Joule); U – tensiunea electricã, [U]SI = V (Volt); I – intensitatea curentului electric, [I]SI = A (Ampére); t – timpul, [t]SI = s (secunda).

Stabiliþi alte relaþii de calcul pentru energia electricã, aplicând legea lui Ohm.Puterea electricã reprezintã energia electricã utilizatã în unitatea de timp.

unde: P – puterea electricã, [P]SI = W (Watt).

Poþi scrie ºi alte relaþii pentru puterea electricã? Numeºte aparatele de mãsurã utilizatepentru a mãsura fiecare dintre mãrimile respective.

Lucrează și vei afla1. Pentru a determina tensiunea electromotoare ºi rezistenþa internã a unui generator, se

realizeazã montajul din figura alãturatã. Valorile indicate de ampermetru ºi voltmetrusunt urmãtoarele:

tW

P =

Aparate electrocasnice (Energia și puterea electrică) 18

Cafetierã Uscãtor de pãr

Construieºte curba U = f(I). Stabileºte pe baza acestui graficvalorile tensiunii electromotoare ºi ale rezistenþei interne ageneratorului.

Page 53: Secundar Stiinte I Cursant

2. Citeºte tabelul de mai jos ºi alege aparatele electrocasnice pe care le regãseºti în locuinþata. Rezolvã tema de mai jos, apoi comparã cu rezultatele colegilor. Ce ai constatat?

Aparat electrocasnic Puterea electricã (W)Ceas 2,5Filtru de cafea 600Uscãtor de pãr 600Radiator 1000Fier de cãlcat 1000Radio 70Frigider 400TV color 145Calculator 300Aspirator 630Bec 100Prãjitor de pâine 1000Mixer 300Pãturã electricã 150Maºinã de ras 15Grãtar electric 1000

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 53

3. Cunoºti puterile electrice ale aparatelor electrocasnice din locuinþa ta.a. Calculeazã puterea electricã totalã consumatã atunci când toate aparatele din

locuinþa ta sunt în stare de funcþionare.b. Apreciazã consumul de energie electricã din locuinþa ta, luând în considerare

intervalele medii de timp în care aparatele funcþioneazã zilnic.c. ªtiind cã 1 kWh costã . . . . . . . . . . lei, calculeazã preþul energiei electrice

consumate într-o lunã.

Aplică1. Descrie principiul de funcþionare al aspiratorului.

2. Pentru a mãsura intensitatea curentului electric care strãbate un ampermetru, se folosescdiferite calibre. Copiazã pe caiet ºi completeazã tabelul urmãtor, ºtiind cã scalaampermetrului are 100 de diviziuni.

3. Scrie ce te-a impresionat cel mai mult. De ce? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Aº dori sã aflu mai multe despre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. O întrebare/problemã la care aº vrea sã aflu rãspunsul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Calibrulampermetrului 5 A 1 A 0,5 A 0,1 A 0,01 A

Deviaþia acului(diviziune) 62

Intensitateacurentului electric

Page 54: Secundar Stiinte I Cursant

ELECTRICITATE

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI54

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulAi vãzut vreodatã un fotocopiator în funcþiune? Dar oimprimantã? Ce crezi cã se întâmplã dupã ce lucrãtorul apasã pebutonul „start”?

Lucrează și vei afla1. Citeºte textul de mai jos, folosind un sistemul de marcare a

textului indicat de profesor. Completeazã tabelul de mai jos cucel puþin douã enunþuri în fiecare coloanã, transcriindinformaþiile marcate cu semnul corespunzãtor în timpullecturãrii textului:

√ – ? +

Electricitatea statică în naturăși în aparatele tehnice de uz cotidian 19

Chester F. Carlson (08.02. 1906 – 19.09. 1968)Descoperitorul imprimãriixerografice – a cercetat modalitãþilede reproducere automatã a textuluiºi imaginilor

Pentru foarte mulþi angajaþi, fotocopiatorul a devenit unechipament standard, aproape la fel de indispensabil ca ºiscaunul pe care stau la birou, sau ca ºi masa de lucru. Copiereaactelor ºi a documentelor de diferite tipuri a devenit facilã ºirapidã odatã cu realizarea fotocopiatoarelor electrostatice.Componentele principale din interiorul fotocopiatorului sunt: uncilindru special care se poate electriza, toner-ul – o pulbereneagrã foarte finã care, la rândul ei, se electrizeazã uºor, fireconductoare Corona, lampã, lentile, ºi încãlzitor. Ceea ce seîntâmplã în interiorul fotocopiatorului este uimitor: acestafuncþioneazã datoritã unui principiu fizic simplu: sarcinileelectrice de semn contrar se atrag. Iatã principalele etape înfuncþionarea acestuia: a) suprafaþa cilindrului se electrizeazã;b) un fascicul intens de luminã se deplaseazã pe toatã suprafaþahârtiei aºezate pe sticla fotocopiatorului; c) ori de câte ori unfoton ciocneºte atomii materialului fotoconductor, aceºtia emitelectroni care neutralizeazã sarcinile electrice pozitive dedeasupra cilindrului. Suprafeþele întunecate ale originalului (cumar fi imaginile sau textul) nu reflectã lumina spre cilindru, lãsândpe suprafaþa cilindrului regiuni cu sarcini electrice pozitive; d)pulberea neagrã, finã, uscatã, încãrcatã negativ – tonerul – esteapoi împrãºtiatã pe suprafaþa cilindrului, iar particulele aderã lasarcinile electrice care rãmân; e) o foaie de hârtie electrizatãpozitiv trece apoi peste suprafaþa cilindrului ºi atrage pulberea detoner pe ea; f) hârtia este apoi încãlzitã ºi presatã pentru a topiimaginea formatã de toner pe suprafaþa de hârtie.

Principiul pe care se bazeazã funcþionarea unei imprimante lasereste tot electricitatea staticã. Componenta de bazã o constituiefotoreceptorul – un cilindru confecþionat din material puternicfotoconductor care este descãrcat de fotoni. Iniþial, cilindrul esteelectrizat pozitiv prin firul conductor Corona, care este strãbãtutde un curent electric. Pe mãsurã ce cilindrul se roteºte, unfascicul îngust laser parcurge suprafaþa ºi o descarcã în anumitepuncte Astfel, fasciculul laser «deseneazã» literele ºi imaginilecare urmeazã sã fie tipãrite/imprimate ca o structurã de sarcini

Page 55: Secundar Stiinte I Cursant

electrice – o imagine electrostaticã. Dupã ce se realizeazã structura electrostaticã,suprafaþa cilindrului se acoperã cu toner electrizat pozitiv, care este atras de suprafeþeleelectrizate negativ de pe cilindru ºi este respins de suprafeþele electrizate pozitiv ale«fundalului». Este ca ºi cum ai scrie pe o canã cu lipici ºi apoi ai rostogoli-o prin fãinã.Odatã ce pulberea a fost fixatã, cilindrul se roteºte pe suprafaþa unei foi de hârtie careeste electrizatã negativ cu ajutorul firelor Corona. Aceastã sarcinã electricã este maiputernicã decât sarcina electricã negativã a imaginii electrostatice, astfel încât foaia dehârtie poate prelua pulberea de toner fixatã. Deoarece foaia de hârtie se deplaseazã cuaceeaºi vitezã ca ºi cilindrul, foaia de hârtie preia exact imaginea electrostaticã formatã pecilindru. Foaia de hârtie este descãrcatã cu ajutorul unui al doilea fir Corona imediatdupã ce a preluat imaginea electrostaticã.

2. Acum vei explora diferite site-uri web pentru a învãþa despre fulger. Înainte de a începe,gâneºte-te la ceea ce ºtii deja despre acest subiect. La sfârºitul activitãþii va trebui sã reviiasupra rãspunsurilor pe care le dai acum ºi sã decizi dacã trebuie sã revizuieºti ceva,având în vedere ceea ce ai învãþat. Rãspunde cu cuvintele tale la urmãtoarele întrebãri:Care este cauza electricitãþii statice? Care este cauza fulgerelor? Care este legãtura dintrefulger ºi electricitatea staitcã?

Realizeazã o cercetare pe internet, explorând urmãtoarele adrese, pentru a înþelege maimulte despre fulger ºi electricitatea staticã:http://jfg.girlscouts.org/Why/sciact/electricity/Lightning.htm http://www.school-for-champions.com/science/static.htm http://www.school-for-champions.com/science/staticspark.htm http://www.school-for-champions.com/science/staticuse.htm

Pe mãsurã ce explorezi adresele indicate, rãspunde la urmãtoarele cerinþe:– Gãseºte care este cauza producerii fulgerului. – Explicã lumina pe care o vezi atunci când fulgerã. Lumina coboarã de la nor spre

pãmânt sau urcã de la pãmânt? – Cum poþi estima cât de departe s-a produs un fulger faþã de locul în care te afli? – De ce nu trebuie sã te afli în apã pe durata unei furtuni cu fulgere? – Descrie unele efecte pe care le are electricitatea staticã asupra materialelor utilizate

în viaþa cotidianã. – Descrie modul în care funcþioneazã electroscopul pentru a detecta electricitatea staticã. – De ce este mai bine sã nu se utilizeze metalele pentru a produce electricitatea staticã? – Cum poate electricitatea staticã sã distrugã un computer? – Numeºte câteva beneficii ale utilizãrii electricitãþii statice. – Descrie cum poate fi folositã electricitatea staticã pentru a controla poluarea

aerului.

Aplică1. Dupã ce ai încheiat explorarea web, revizuieºte rãspunsurile pe care le-ai dat la început.

Ca parte a rãspunsului, explicã schimbãrile pe care le-ai fãcut ºi motiveazã de ce ai fãcutacele modificãri. Enumerã orice dovadã pe care ai gãsit-o pe durata explorãrii web ºi carete-a fãcut sã-þi schimbi pãrerea.

– Care este cauza electricitãþii statice? – Care este cauza fulgerelor? – Care este legãtura dintre fulger ºi electricitatea staticã? – Construieºte o diagramã care sã redea interacþiunile electrice pe care le-ai

identificat.

2. Redacteazã un eseu în care sã compari funcþionarea fotocopiatorului cu funcþionareaimprimantei. Precizeazã trei deosebiri.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 55

Page 56: Secundar Stiinte I Cursant

ELECTRICITATE

Evaluare VI

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI56

1. Corpurile prin care poate trece curentul electric sunt corpuri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Atunci când conectezi un consumator electric la bornele unui generator electric, trebuiesã fii atent sã nu atingi ambele borne ale acestuia, pentru a nu produce: a) efect termic; b)efect chimic; c) efect magnetic; d) scurtcircuit.

3. La trecerea curentului electric prin filamentul unui bec, masa filamentului: a) creºte;b) scade; c) rãmâne neschimbatã; d) oscileazã.

4. Un ampermetru are trei calibre: 5 A; 3 A; 1 A, iar scala sa are 150 diviziuni. Copiazã pecaiet ºi completeazã urmãtorul tabel:

5. Douã becuri conectate în serie la o sursã de tensiune electricã vor absorbi:a. acelaºi curent ºi mai multã energie electricã decât un singur bec;b. mai mult curent ºi mai multã energie electricã decât un singur bec;c. mai puþin curent ºi mai puþinã energie electricã decât un singur bec;d. mai mult curent ºi mai puþinã energie electricã decât un singur bec.

6. Pe un bec electric este înscrisã puterea nominalã 60 W, iar pe alt bec, 100 W. Filamentulmai subþire este la becul: a) de 100 W; b) de 60 W.

7. Dacã se conecteazã tot mai multe becuri în paralel la o sursã de tensiune electricã, atuncisursa se apropie din ce în ce mai mult de: a) regimul de scurtcircuit; b) regimul defuncþionare în gol; c) regimul de funcþionare normalã în sarcinã; d) regimul defuncþionare anormalã în sarcinã.

8. Unitatea de mãsurã în SI pentru energia electricã este: a) kWh; b) W; c) kW; d) J.

9. Unitatea de mãsurã în SI pentru puterea electricã este: a) kWh; b) W; c) kW; d) J.

10. Scrie în dreptul fircãrei afirmaþii A sau F, dupã cum o consideri adevãratã sau falsã.– Puterea electricã creºte de patru ori prin dublarea intensitãþii curentului electric

printr-un rezistor menþinut la temperaturã constantã.– Puterea electricã creºte de douã ori prin dublarea intensitãþii curentului electric

printr-un rezistor menþinut la temperaturã constantã.– Puterea electricã creºte de patru ori prin dublarea tensiunii electrice la capetele

unui rezistor menþinut la temperaturã constantã.– Puterea electricã creºte de douã ori prin dublarea tensiunii electrice la capetele

unui rezistor menþinut la temperaturã constantã.

11. Din ce cauzã atingerea cu mâinile umede a conductoarelor neizolate ale unei instalaþiielectrice aflate sub o tensiune ridicatã este mult mai periculoasã decât dacã mâinilesunt uscate?

Calibrul 5 A 3 A 1 ANumãr de diviziuni 60 100 120 45 140 80Intensitatea curentului electricCalibrul cel mai bine ales

Page 57: Secundar Stiinte I Cursant

Energie și putere VII

La sfârșitul acestui capitol vei ști mai multe despre:• combustibili, căldură, energie și lucru mecanic;• mărimile fizice care caracterizează transformările

de energie care au loc în natură sau în tehnică;• legile care explică transformările energieiși ale căldurii;

• aplicaţii practice ale acestor transformări în natură,în tehnică și în viaţa cotidiană.

De asemenea, până la sfârșitul acestui capitol vei:• observa, compara și ierarhiza combustibili și

tipuri de energii;• realiza experimente pentru a caracteriza și pentru

a determina mărimile fizice specifice;• participa la realizarea unor proiecte individuale

sau în grup;• modela fenomene naturale în care intervin

transformările de energie sau transferul de căldură;• recunoaște principiul de funcţionare al unor aparateși dispozitive care funcţionează pe bazatransformării energiei;

• rezolva situaţii-problemă practice, referitoarela schimburile de căldură și de energie și la utilizarealor practică.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 57

Page 58: Secundar Stiinte I Cursant

ENERGIE ȘI PUTERE

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI58

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulPriveºte imaginile de mai sus. Care sursã de energie crezi cã este mai eficientã?Completeazã primele douã coloane ale tabelului urmãtor cu informaþiile ºtiinþifice pecare þi le sugereazã imaginile. Discutã ºi comparã observaþiile tale cu cele ale colegilor tãi.

Lucrează și vei afla1. Ce ºtii despre energia degajatã de combustibili? Citeºte textul de mai jos:

ªtiu Vreau sã ºtiu Am învãþat

Combustibilii – cum îi folosim? 20

În jurul tãu se petrece în permanenþã câteceva; fie bate vântul sau maºinile trec pestradã, fie oamenii vorbesc ºi circulã. Întimp ce citeºti aceste rânduri, ochii tãi semiºcã ºi sângele îþi circulã prin corp. Toateacestea au loc datoritã energiei. Energia estecea care face posibil tot ceea ce se întâmplãpe Pãmânt ºi în Univers. Soarele degajãenergie luminoasã ºi caloricã. Aerul în miº-care/vântul are energie cineticã, la fel caapa râurilor ºi a fluviilor ºi ca autovehicu-lele care circulã pe drum. Corpul tãu trans-formã hrana în substanþe chimice pe care le

depoziteazã sub formã de energie chimicã,deci tu îþi iei energia din alimentele pe carele consumi. Cãrbunele, þiþeiul, lemnul, ga-zul înmagazineazã energie chimicã, pe careoamenii o folosesc pentru a produce ener-gie electricã sau pentru a pune în miºcaremaºinile. Focul degajã energie termicã ºienergie luminoasã, iar bateriile din lanter-nã înmagazineazã energie chimicã. Estenevoie de energie pentru a pune maºinileîn miºcare, pentru a-þi încãlzi ºi lumina lo-cuinþa ºi pentru a-þi menþine corpul în starede funcþionare.

ªtiai cã?O felie de pâine prãjitã unsã cu unt conþine aproximativ 315 kilojouli de energie (1000 jouli = 1kJ kilojoule). Cu aceastã energie:

– poþi alerga 6 minute;– poþi pedala pe bicicletã timp de 10 minute;– poþi merge în pas rapid timp de 15 minute;– poþi dormi o orã ºi jumãtate.

Aceastã energie face ca:– o maºinã sã meargã cu viteza de 80 km/h timp de 7 secunde;– un bec cu puterea de 60 W sã lumineze timp de o orã ºi jumãtate.

2. Completeazã acum coloana a treia a tabelului.1. Selecteazã principalele forme de energie prezente în text. 2. Gãseºte câte trei exempledin experienþa ta personalã pentru fiecare din formele de energie selectate. 3. Precizeazãavantaje ºi dezavantaje în utilizarea fiecãrei forme de energie.

Page 59: Secundar Stiinte I Cursant

3. Exerciþiu în grup (bulgãrele de zãpadã)Cãutarea ºi descoperirea de þiþei, gaz sau chiar cãrbune provoacã adeseori rivalitãþi ºichiar conflicte. De ce crezi cã se întâmplã aºa?

Vrei sã afli mai multe despre combustibili?

Din þiþei ºi gaze se extrag hidrocarburile, prin a cãror ardere se obþine energie utilizabilãpentru diferite aplicaþii practice, tehnice sau pentru viaþa cotidianã. De asemenea,hidrocarburile sunt utilizate ca materii prime pentru diferite ramuri industriale, cum ar fiindustria materialelor plastice, industria firelor ºi fibrelor sintetice, industria textilã,industria vopselelor ºi coloranþilor sau industria farmaceuticã. Numim hidrocarburã unmaterial compus, a cãrui moleculã este formatã numai din atomi de carbon ºi hidrogen.Bineînþeles, cea mai mare parte a consumului hidrocarburilor este cea sub formã decombustibili: gazoºi (gazul metan CH4), lichizi (benzinele, motorina). Cãldura degajatãprin arderea unui kilogram de combustibil este o constantã de material caracteristicãfiecãrui combustibil ºi care poartã numele de putere caloricã. Simbolul acestei mãrimifizice este q, iar unitatea de mãsurã J/kg. (Q = m·q)

Materialul Puterea caloricãLemn 12,6 MJ/kgCãrbune 18%Turbã 14,6 MJ/kgGaz metan 11%Lignit 22 MJ/kgPetrol, benzinã 59%Huilã 33,5 MJ/kgNucleari 3%Antracit 35,6 MJ/kg

Materialul Puterea caloricãHidraulicã 9%Cocs 30 MJ/kgAlcool 29,7 MJ/kgPetrol lampant 46 MJ/kgBenzinã 46 MJ/kgAcetonã 59 MJ/kgComparaþia referitoare la consumuldiverºilor combustibili este realizatãpentru þãrile din Europa

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 59

4. În 4 eprubete toarnã, cu grijã, benzinã, respectiv acetonã. Amestecã, pe rând, conþinutulfiecãrei eprubete cu: apã, ulei, unt, sare de bucãtãrie. Observã comportamentul fiecãruiamestec. Deseneazã ºi descrie în caiet ceea ce ai constatat.

Aplică1. Ai la dispoziþie aceeaºi cantitate din fiecare combustibil din tabelul de mai sus. Utilizând

valorile puterii calorice din acelaºi tabel, alege cel mai potrivit combustibil pe care l-aiutiliza acasã. Motiveazã alegerea ta.

2. Orice tip de material care înmagazineazã energie ºi care poate fi ars pentru a furnizacãldurã se numeºte: A. Sursã de energie; B. Combustibil; C. Lemn; D. Fosilã.

3. Care dintre urmãtoarele propoziþii este corectã?Cãrbunele este solid, petrolul este lichid, iar gazul natural sunt vaporii.Cãrbunele este solid, petrolul este gazos, iar gazul natural este lichid.Cãrbunele este negru, petrolul este verde, iar gazul natural este alb.Cãrbunele este lichid, petrolul este solid, iar gazul natural este ca niºte vapori.

4. Aº dori sã aflu mai multe despre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Page 60: Secundar Stiinte I Cursant

ENERGIE ȘI PUTERE

Ce fel de energie? 21

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI60

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulCitieºte textul de mai jos, folosind un sistem de marcare a textului dupã cum urmeazã :

– în dreptul enunþurilor sau paragrafelor care confirmã ceea ce ºtiai, pune un semnde bifat (√);

– În dreptul enunþurilor sau paragrafelor care contrazic ceea ce ºtiai, pune un semnminus (–);

– În dreptul enunþurilor sau paragrafelor care sunt neclare pentru tine, pune un semnde întrebare (?);

– În dreptul enunþurilor sau paragrafelor care conþin informaþii noi, pune semnulplus (+).

Completeazã tabelul de mai jos cu cel puþin douã enunþuri în fiecare coloanã, transcriindinformaþiile marcate cu semnul corespunzãtor în timpul lecturãrii textului:

√ – ? +

Un vas cald, tocmai luat de pe foc, determi-nã încãlzirea unui alt vas rece cu care esteîn contact. O piatrã aruncatã vertical în susse înalþã, apoi recade pe suprafaþa Pãmân-tului. O minge care loveºte un perete se în-cãlzeºte în urma ºocului. O locomotivãantreneazã în miºcare vagoanele datoritãcombustibilului utilizat pentru funcþiona-rea motorului. Hidroforul utilizat pentru ascoate apa din fântânã este acþionat de unmotor electric. Curenþii de aer staþionari de-terminã rotirea paletelor centralelor eoliene(care, în cazul în care nu existã o miºcare amaselor de aer, rãmân în stare de repaus),iar miºcarea acestor palete cu suprafaþãmare antreneazã în miºcare rotorul unuigenerator electric, care va produce energiaelectricã necesarã funcþionãrii diferitelorutilaje ºi aparate, motoare electrice ºi/sauelectrocasnice. Pentru a descrie astfel desituaþii, utilizãm în limbajul cotidianexpresii cum ar fi: „energie mecanicã”,„energie termicã”, „energie electricã”.Sã considerãm cazul miºcãrii verticale aunei mingi: la momentul iniþial, când aceas-ta este lãsatã liberã, ea se aflã la înãlþimea h1

deasupra suprafeþei Pãmântului, viteza sainiþialã fiind zero. Dupã un interval detimp, starea sa se modificã, mingea coboarãsub acþiunea greutãþii ºi se aflã la înãlþimeah2 faþã de suprafaþa Pãmântului, într-o altãstare, diferitã de cea iniþialã (este mai aproa-pe de sol faþã de starea iniþialã ºi are vitezadiferitã de zero). Când ajunge la suprafaþasolului, starea sa este diferitã de cele descri-se anterior (înãlþimea faþã de Pãmânt estezero, iar viteza mingii este maximã), în con-tact cu suprafaþa Pãmântului mingea se de-formeazã, apoi-dupã un timp scurt-revine laforma iniþialã ºi se ridicã la înãlþime dea-supra solului. Fiecare dintre stãrilesuccesive ale mingii sunt caracterizate prinenergia pe care mingea o posedã în fiecaremoment. În exemplele de mai sus, ca ºi înmulte altele, energia s-a transformat sau s-atransmis de la un corp (sistem de corpuri) laaltul. Analizând cu atenþie aceste exemple,se constatã cã, pentru a transmite energie,un sistem trebuie sã treacã dintr-o stare(caracterizatã prin anumite valori alemãrimilor fizice) în altã stare (caracterizatãde alte valori ale mãrimilor fizice).

Lucrează și vei afla1. Selecteazã din textul de mai sus corpuri care au diferite feluri de energie. 2. Sunt posibile

situaþii în care acelaºi corp sã posede energie cineticã ºi potenþialã? Dacã DA, atunciexemplificã ºi argumenteazã.

Page 61: Secundar Stiinte I Cursant

Energia este o mãrime care caracterizeazã starea unui corp sau a unui sistem fizic. Fiecãreistãri a unui corp sau sistem de corpuri îi corespunde o energie, iar trecerea corpului sausistemului de corpuri dintr-o stare în alta presupune o variaþie a energiei acestuia:

∆E = Ef – Ei

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 61

Ce fel de energie are omul care sarecu resortul?

Spunem cã energia este o mãrime de stare a unui corp sau aunui sistem fizic. Variaþia de energie ∆E reprezintã energiatransmisã de la un corp/sistem de corpuri la altul ºi are ca efectmodificarea miºcãrii sau a poziþiilor diferitelor pãrþi alecorpului/sistemului care o primeºte. Spunem cã energia estetransmisã prin efectuare de lucru mecanic.

Vrei sã afli mai multe despre energie?Energia sistemului care depinde de starea de miºcare a acestuia,deci de vitezã, se numeºte energie cineticã.

Valoarea energiei cinetice (kinetikos [gr] = miºcare) sau a energieide miºcare a unui corp sau sistem de corpuri se determinã înfuncþie de lucrul mecanic efectuat pentru a iniþia miºcareacorpului sau a sistemului de corpuri. Energia sistemului caredepinde de poziþia sa faþã de corpurile din jur se numeºteenergie potenþialã. Valoarea energiei potenþiale se determinã

diferit pentru corpuri deformate , respectiv pentru

corpuri aflate în repaus în câmp gravitaþional (Ep = mgh).

=

2kx

E2

p

2mv

E2

c =

AplicăRealizeazã un rebus utilizând definiþiile de mai jos:

1 vertical: Energia chimicã este înmagazinatã în . . . . . . . moleculelor.2 vertical: Unitatea de mãsurã pentru energie în Sistemul Internaþional.3 vertical: Orice tip de material care înmagazineazã energie ºi care poate fi ars

pentru a da cãldurã.4 vertical: O formã de energie care rezultã din miºcarea elementelor componente ale

unei maºini.5 vertical: Oamenii îºi iau energia din ea.6 vertical: Un tip de energie potenþialã care este obþinutã din combustibili fosili.

1 orizontal: Un tip de combustibil format din rãmãºiþele plantelor ºi ale creaturilormãrii care au trãit acum câteva milioane de ani.

2 orizontal: O unitate de mãsurã a energiei, care se utilizeazã pentru a se mãsuraenergia conþinutã în alimente.

3 orizontal: Combustibili, cum ar fi vântul ºi Soarele, care pot genera putere fãrã a ficonsumaþi.

4 orizontal: Energia înmagazinatã într-un resort comprimat se numeºte energiepotenþialã de . . . . . . . .

5 orizontal: Combustibili ca ºi cãrbunele ºi þiþeiul, care pot fi folosiþi numaio singurã datã.

Page 62: Secundar Stiinte I Cursant

ENERGIE ȘI PUTERE

Cum se transformă energia? 22

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI62

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulPriveºte imaginea alãturatã ºi rãspunde la întrebare!Super Mihai cântãreºte 100 kg ºi aleargã pe terenul de rugby cuviteza de 2 m/s. Rapidul Ionuþ cântãreºte numai 50 kg, dar aleargãcu 4 m/s, în timp ce Rotofeiul Gigi cântãreºte 200 kg ºi aleargã cu 1m/s. Într-o ciocnire, care jucãtor îl va putea opri mai uºor pe Mihai?

a. Rapidul Ionuþ;b. Rotofeiul Gigi;c. Amândoi la fel.

Se spune adesea cã apa ºi vântul au energie deoarece ele pot sã producã rotirea unei turbinesau a unei moriºti. La fel, curentul electric posedã energie deoarece poate pune în funcþiunemotoarele electrice. În mod general, spunem cã un corp posedã energie dacã el este capabilsã producã punerea în miºcare a altui obiect, adicã dacã efectueazã lucru mecanic.

Lucrează și vei afla1. În care dintre situaþiile de mai jos se efectueazã lucru mecanic?

2. Se utilizeazã un cãrucior care poate rula pe o suprafaþã rectilinie atunci când este lansatde pe o rampã. Pe suprafaþa orizontalã se plaseazã al doilea cãrucior. Lasã liber primulcãrucior din vârful rampei ºi observã. Lasã liber cãruciorul de la înãlþimi tot mai mici.Observã. Mãsoarã în fiecare caz distanþa parcursã de cãrucior pe suprafaþa orizontalã.

3. Realizeazã o schiþã care sã cuprindã rezultatele observaþiilor în cele douã situaþii.

4. Explicã ceea ce ai observat, utilizând conceptele de energie cineticã ºi energie potenþialã.Caracterizeazã miºcãrile observate.

ªtiai cã?Este util ºi important sã aplicãm relaþia de definiþie a energiei cinetice în multe situaþiicotidiene! Astfel, de exemplu, un automobil cu masa de 103 kg ºi care se deplaseazã cuviteza de 45 km/h are o energie cineticã:

La o vitezã de 90 km/h, adicã dacã se dubleazã viteza iniþialã, energia sa cineticã vacreºte de 4 ori, ºi va deveni:

78125 J x 4 = 312500 J = 3,1.105 J.

jEc 781253600

10451021

233 =

⋅⋅⋅=

Afirmaþia Rãspunde ºi explicã

Un om împinge cu putere un perete ºioboseºte.

O carte alunecã de pe masã ºi cade liber.

Un chelner transportã într-o singurã mânã unplatou deasupra capului ºi strãbate astfel sala.

O rachetã accelereazã în spaþiu.

Page 63: Secundar Stiinte I Cursant

Aceastã energie este considerabilã. Ea corespunde energiei cinetice a unui corp cu masade 103 kg care cade de la o înãlþime de 31 m, adicã de la o înãlþime echivalentã cu cea aunei clãdiri cu 10 etaje.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 63

Observã imaginea alãturatã ºi indicã ce fel de energie posedãbiciclistul în urmãtoarele poziþii:

a. în vârful pantei;b. la coborâre;c. în urcare;d. în partea cea mai joasã a traseului.

Un biciclist coboarã lansat, fãrã sã pedaleze, o pantã pe versantulunui deal urmând sã urce, aproape imediat pe panta dealuluiurmãtor folosind cât mai mult din energia sa. Se observã cã el nuurcã la aceeaºi înãlþime ca ºi cea de la care a coborât. Într-adevãr,o parte din energia cineticã se transformã într-o altã formãenergie, energia termicã, adicã e vorba de cãldura degajatãdatoritã diferitelor frecãri. Un vehicul lansat posedã energie, ceeace înseamnã cã el poate efectua lucru mecanic. Acest lucrumecanic motor poate învinge lucrul mecanic rezistent datoratgreutãþii vehiculului pânã când acesta urcã pe versant.Bineînþeles, lucrul mecanic restituit nu poate fi mai mare decâtenergia cineticã pe care vehiculul a dobândit-o în coborârea sa.Deci, energia cineticã a fost dobânditã pe parcursul coborârii, iarrevenirea nu se poate face pânã la o înãlþime mai mare decât ceade la care a plecat.

Teorema variaþiei energiei cinetice: Variaþia energiei cinetice a unui corp a cãrui vitezã se modificã de la viteza iniþialã v0 laviteza finalã v este egalã cu lucrul mecanic efectuat de forþa de tracþiune pentru amodifica viteza respectivã, în absenþa frecãrilor.

Teorema conservãrii energiei mecanice: Pentru un sistem dat, suma dintre energia cineticã ºi energia sa potenþialã este constantã;spunem cã energia se conservã.

Aplică1. Care este energia cineticã a unei sãgeþi cu masa de 20 g dacã viteza sa este de 40 m/s?

2. Calculeazã energia cineticã a Pãmântului în miºcarea sa în jurul Soarelui. Vei asimilamiºcarea Pãmântului (datoritã razei mari a orbitei) ca fiind una de translaþie, cu viteza de30 km/s. Masa Pãmântului este de cca. 6.1024 kg.

3. Un meteorit cu masa de 10 kg are viteza de 20 km/s. Calculeazã energia sa cineticã. Cumexplici formarea craterelor pe Lunã?

4. Pe ºosea, autovehiculele trebuie sã încetineascã atunci când sunt înaintea unei curbe.Calculeazã variaþia energiei cinetice a unui automobil cu masa de 850 kg când viteza sase reduce de la 90 km/h la 60 km/h. Ce se întâmplã cu aceastã energie?

5. Explicã de ce, în urma unei lovituri frontale, conducãtorul unui automobil este proiectatspre parbriz. Explicã rolul centurii de siguranþã ºi menþioneazã de ce crezi cã aceastapoate reduce rãnirile accidentale.

6. Explicã de ce te apleci uºor în faþã atunci când cobori de pe scara rulantã a unui magazin.

Page 64: Secundar Stiinte I Cursant

ENERGIE ȘI PUTERE

Energia în viaţa cotidiană 23

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI64

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulTe afli într-unul din vagoanele unui carusel ºi tocmai ai încheiato cursã plinã de senzaþii tari. Pentru o emoþie mai mare, ai vreasã ajungi jos cu o vitezã de douã ori mai mare. Pentru a þi seîndeplini dorinþa, caruselul trebuie sã fie:

a. de douã ori mai înalt;b. de trei ori mai înalt;c. de patru ori mai înalt; d. de cinci ori mai înalt;e) de ºase ori mai înalt.

Citeºte textul de mai jos, folosind un sistem de marcare atextului dupã cum urmeazã :

– în dreptul enunþurilor sau paragrafelor care confirmã ceeace ºtiai, pune un semn de bifat (√);

– În dreptul enunþurilor sau paragrafelor care contrazic ceeace ºtiai, pune un semn minus (–);

– În dreptul enunþurilor sau paragrafelor care sunt neclarepentru tine, pune un semn de întrebare (?);

– În dreptul enunþurilor sau paragrafelor care conþininformaþii noi, pune semnul plus (+).

Completeazã tabelul de mai jos cu cel puþin douã enunþuri în fiecare coloanã, transcriindinformaþiile marcate cu semnul corespunzãtor în timpul lecturãrii textului:

√ – ? +

Unul din punctele de atracþie ale oricãruiparc de distracþii îl constituie caruselul. Laprima vedere, un carusel seamãnã cu un trende pasageri, deoarece el este format dintr-unnumãr de vagonaºe legate între ele ºi care sedeplaseazã pe ºine. Dar, spre deosebire detrenurile obiºnuite, acesta nu are nici unmotor ºi nici o altã sursã de putere pentru ase deplasa. Pentru mulþi, funcþionarea aces-tui dispozitiv se explicã numai cu ajutorulinerþiei ºi al gravitaþiei, energia avându-ºirolul numai în prima etapã a miºcãrii, atuncicând trenuleþul urcã prima pantã (ºi cea maimare). Scopul acestei ascensiuni iniþiale estede a constitui un fel de „rezervor de energiepotenþialã”. Conceptul de energie potenþialã,denumit adesea ºi energie de poziþie, estefoarte simplu de înþeles. Pe mãsurã cetrenuleþul urcã tot mai sus, rezultã o distanþãpe verticalã tot mai mare, pe care gravitaþia îlva trage în jos. Ai mai trãit aceastã senzaþieatunci când ai urcat cu bicicleta o pantã, saucând ai împins un cãruþ pe un deal în sus.Energia potenþialã pe care o dobândeºti întimp ce urci dealul poate fi eliberatã caenergie cineticã – energia de miºcare, atuncicând cobori dealul.

Deci, prima pantã serveºte la înmagazinareade energie potenþialã. Odatã ce începecoborârea, gravitaþia este cea care preia res-ponsabilitatea ºi transformarea energiei poten-þiale în energie cineticã. Gravitaþia acþioneazãca o forþã constantã, orientatã vertical în jos.Deoarece un corp tinde sã-ºi pãstreze starea demiºcare, trenuleþul se va deplasa înainte chiarºi atunci când începe sã urce o nouã pantã ºigravitaþia îl „trage” în spate. Atunci când tre-nuleþul urcã a doua pantã, mai micã decâtprima, energia sa cineticã se transformã înapoiîn energie potenþialã. Astfel, pe parcursul cur-sei are loc o transformare continuã a energieidin energie potenþialã în energie cineticã ºiinvers. Aceastã modificare continuã a accele-raþiei este cea care le face atât de distractive.Pentru majoritatea caruselurilor, înãlþimeapantelor scade constant pe mãsurã ce se par-curge traseul. Acest lucru este necesar deoa-rece „rezerva” de energie potenþialã construitãla urcarea primei pante se pierde pe rânddatoritã frecãrilor dintre trenuleþ ºi ºine,precum dintre trenuleþ ºi aer. Când trenuleþulajunge la capãtul traseului, el a „consumat” înintregime rezerva de energie potenþialã pecare a avut-o.

Page 65: Secundar Stiinte I Cursant

Lucrează și vei aflaProblemã practicã: Pot construi un model de carusel care sã funcþioneze?

Investigaþie: Scrie douã sau trei paragrafe despre energia cineticã ºi energia potenþialã.

Ipotezã: Ce trebuie sã faci pentru a construi propriul carusel care sã fie strãbãtut completde corpul de studiu?

Materiale: hârtie, fire flexibile (cca. 2 m lungime), pastã de lipit.

Mod de lucru: Reguli: a) caruselul trebuie sã înceapã cu o pantã; b) circuitul trebuie sãcuprindã cel puþin douã bucle; c) trebuie sã existe cel puþin douã pante dupã buclã; d)fiecare pantã trebuie sã fie mai înaltã decât cea care urmeazã dupã ea; e) fiecare buclãtrebuie sã fie mai joasã decât panta care este în faþa sa.

1. Proiecteazã caruselul. Urmeazã regulile ºi utilizeazã pantele ºi buclele cerute. Þineminte cã, în timp ce lucrezi, înveþi despre energia cineticã ºi energia potenþialã.

2. Când consideri cã proiectul tãu e funcþional, construieºte modelul cu ajutorulfirelor metalice. Firele trebuie sã se autosusþinã. NU AI VOIE SÃ SPRIJINICARUSELUL.

3. Lipeºte un capãt al firului pe podea (nu pe covor). „Maºina” ta trebuie sãcãlãtoreascã pânã la capãtul firelor. Dacã maºina nu parcurge întreg circuitul, re-proiecteazã caruselul.

4. Dezvoltare: Formuleazã o predicþie referitoare la modul în care vor arãtacaruselurile în viitor. Analizeazã care este rolul frecãrii în cazul sistemului tãu decarusel.

Rezultate: Pãstreazã proiectul pe hârtie al caruselului funcþional. De asemenea, dacã aifãcut mai multe încercãri, atunci pãstreazã-le pe toate în portofoliu.

Concluzie: Explicã ce ai înþeles ºi ce ai învãþat prin aceastã activitate. Þine minte cãtrebuie sã rãspunzi la întrebarea iniþialã.

Aplică1. Gândeºte-te la cele observate când ai verificat funcþionarea caruselului realizat de tine.

Precizeazã poziþiile în care corpul posedã diferite forme de energie. (Poþi afla alteinformaþii interesante de la adresa: http://www.learners.org/exhibits/parkphysics/index)

2. Realizeazã un rebus, utilizând urmãtoarele definiþii:1 vertical: Benzina ºi alimentele au energie . . . . . . . .2 vertical: Energia unui corp aflat în stare de miºcare.3 vertical: Energia cineticã este energia de . . . . . . . .4 vertical: Un tip de energie potenþialã care poate fi arsã pentru a produce cãldurã ca

ºi în cazul lemnului.5 vertical: Legea . . . . . . . energiei afirmã cã energia nu poate fi creatã ºi nici

distrusã.6 vertical: Energia pe care o are un corp datoritã poziþiei sau datoritã formei sale.

1 orizontal: O parte a inflorescenþei unor plante, în care acestea înmagazineazãenergia pentru a o utiliza mai târziu.

2 orizontal: Energia poate determina schimbarea . . . . . . . cum ar fi trecerea din gheaþãîn apã lichidã.

3 orizontal: Aceasta trebuie sã aibã loc în cazul energiei potenþiale a combustibililorfosili pentru a se transforma în alte forme de energie.

4 orizontal: Capacitatea de a determina o schimbare a materiei.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 65

Page 66: Secundar Stiinte I Cursant

ENERGIE ȘI PUTERE

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI66

Discutaţi în grup și găsiţi răspunsulCum aratã o tornadã? Ce distrugeri (pentru om ºi pentru mediul sãu de viaþã) poate eaproduce? Cum se formeazã o tornadã? Se pot realiza construcþii ºi clãdiri care sã rezisteunor furtuni atât de puternice? Cum sã construim locuinþe mai sigure pentru a face faþãcondiþiilor meteo extreme?

Fenomene meteo extreme 24

Lucrează și vei afla1. Ai la dispoziþie scara Fujita, o sarã care clasificã tornadele în funcþie de valoarea vitezei

vântului, respectiv în funcþie de tipul ºi dimensiunea distrugerilor pe care acestea leproduc clãdirilor. De asemenea, poþi utiliza ca resursã ºi urmãtoarea adresã:http://school.discovery.com.

Nivel: F0; viteza vântului: 40 – 72 km/h. Distrugeri uºoare: rupe crengile copacilor,smulge copacii tineri, poate distruge semnele de circulaþie, semafoarele, coºurile de fum

Nivel: F1; viteza vântului: 73 – 112 km/h. Distrugeri moderate: deplaseazã þiglele ºimaterialele din care sunt realizate acoperiºurile, rulotele ºi motor-homes pot fi deplasate,motocicliºtii pot fi deplasaþi lateral sau chiar ridicaþi de pe ºosea.

Nivel: F2; viteza vântului: 113 – 157 km/h. Distrugeri considerabile: copacii smulºi dinpãmânt, chiar ºi cei mari, rulotele ºi motor-homes sunt demontate, acoperiºurile de pecase pot fi luate cu totul, vagoanele de tren sunt zdrobite unele de altele, micile obiectedevin adevãrate arme/proiectile.

Nivel: F3; viteza vântului: 158. – 206 km/h. Distrugeri severe: pot fi distruse pãduri întregiprin smulgerea copacilor cu rãdãcini cu tot de pe mari suprafeþe, trenuri întregi pot fideraiate ºi izbite unele de altele, pereþii ºi acoperiºurile caselor sunt dãrâmate cu totul.

Nivel: F4; viteza vântului: 207 – 260 km/h. Distrugeri devastatoare: casele ºi anexelegospodãreºti sunt rase de pe suprafaþa pãmântului, automobilele sunt propulsate prin aer.

Nivel: F5; viteza vântului: 261 – 318 km/h. Distrugeri incredibile: autovehiculele devinproiectile, deoarece pot fi ridicate în aer, case întregi sunt distruse dupã ce au fostridicate de pe fundaþii ºi sunt deplasate rotindu-se la distanþã, structurile din beton armatpot fi afectate serios.

Page 67: Secundar Stiinte I Cursant

Utilizând resursele avute la dispoziþie ºi legãturile pe care le gãsiþi pe internet realizaþi ocecetare pentru a proiecta clãdiri care sã fie rezistente la furtuni de intensitatea uneitornade.

Fiecare elev va scrie un paragraf în care va descrie cum a proiectat ºi de ce a ales aceavariantã constructivã. De asemenea, fiecare elev va enumera trãsãturile clãdirii proiectatede el/ea care o fac rezistentã la furtuni puternice.ExtindereRealizarea unei schiþe a clãdirii însoþitã de calcule matematice – plan al clãdirii pe care adescris-o în text.

2. – În America de Nord existã o regiune de cca. 1000 km lãþime, denumitã, datoritãfrecvenþei mari cu care se produc tornadele, „Aleea Tornadelor”. De ce alegoamenii sã locuiascã acolo? Tu ai alege sã locuieºti acolo? De ce?

– Constrângerile impuse constructorilor referitor la rezistenþa clãdirilor contribuie lareducerea pagubelor produse de astfel de furtuni?

– Crezi cã ideea de a locui în rulote este bunã sau rea? Ce anume le afecteazã în cazde furtunã, ºi în ce mod?

– Utilizeazã scara Fujita pentru a determina ce s-ar întâmpla comunitãþii în carelocuieºti dacã o tornadã F-5 ar traversa centrul localitãþii. Considerã cã tornada sedeplaseazã cu 100 km/h ºi cã este în contact cu solul timp de 6 min. Lãþimea saeste de 250 m.

AplicăÎn grupe de câte trei elevi, fiecare grup are rolul de inginer expert angajat de ConsiliulLocal al unei localitãþi situate pe Aleea Tornadelor. Fiecare grup va pregãti un raport caresã cuprindã acþiunile/paºii pe care trebuie sã le realizeze locuitorii localitãþii pentru areduce cât mai mult distrugerile produse de zborul micilor obiecte pe durata furtunii.Fiecare grup va prezenta raportul sãu Consiliului Local constituit din restul clasei. Pedurata activitãþii se vor înregistra toate ideile ºi în final, în urma dezbaterii organizate cuîntraga clasã, se vor alege cele mai bune soluþii.

ªtiai cã?Un nor de furtunã acumuleazã, în general, o mare cantitate de energie. Dacã existãcondiþii favorabile, aceastã energie produce un curent vertical puternic în interiorulnorului. Dar de unde provine aceastã energie? Norii se formeazã atunci când vaporii deapã se condenseazã în aer. Aceastã schimbare de stare de agregare are loc cu cedare decãldurã, iar cãldura este o formã de energie. O mare parte din energia unei furtuni rezultãdin fenomenele de condensare care duc la formarea norului. În conformitate cuEncyclopedia Britanica, pentru fiecare gram de apã care se condenseazã sunt eliberatecca 600 calorii. Când apa îngheaþã în pãrþile superioare ale norului se cedeazã alte 80 decalorii pentru fiecare gram de apã. Aceastã energie contribuie la creºterea`temperaturiicurentului ascendent ºi, în parte, este transformatã în energia cineticã a miºcãriiparticulelor din curentul ascendent ºi descendent. Dacã se cunoaºte cantitatea de apã carese condenseazã ºi care va cãdea sub formã de precipitaþii dintr-un nor, atunci se poatecalcula energia totalã a unei furtuni. Într-o furtunã de intensitate medie, energia cedatãeste de cca 10 000 000 kilowatt-orã, ceea ce este echivalentul a 20 de rachete nucleare. Ofurtunã puternicã poate fi de 10 pânã la 100 de ori mai energeticã.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 67

Page 68: Secundar Stiinte I Cursant

ENERGIE ȘI PUTERE

Evaluare VII

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI68

1. Locul din care se obþine energie este cunoscut sub numele de:a. Zãcãmînt de combustibili fosilib. Sursã de energiec. Putered. Moleculã

2. Orice tip de material care înmagazineazã energie ºi care poate fi ars pentru a furnizacãldurã se numeºte:

a. Sursã de energieb. Combustibilc. Lemnd. Fosile

3. Care dintre urmãtoarele tipuri de energie este o sursã neconvenþionalã de energie?a. Gazul naturalb. Apac. Uraniuld. Combustibilii fosili

4. De ce un tip de energie este considerat ca fiind o sursã convenþionalã?a. Este convenþionalã dacã foloseºte apa.b. Este convenþionalã dacã este uzatã ca ºi o carte împrumutatã de la bibliotecã.c. Este convenþionalã dacã se terminã prin utilizare.d. Este convenþionalã dacã este produsã în centrale.

5. Zãcãmintele naturale sunt bune numai pentru a produce combustibili.a. Adevãratb. Fals

6. Care dintre urmãtoarele propoziþii este corectã?a. Cãrbunele este solid, petrolul este lichid, iar gazul natural sunt vaporii.b. Cãrbunele este solid, petrolul este gazos, iar gazul natural este lichid.c. Cãrbunele este negru, petrolul este verde, iar gazul natural este alb.d. Cãrbunele este lichid, petrolul este solid, iar gazul natural este ca niºte vapori.

7. Care este energia cineticã a unui tren cu masa de 800 000 kg care se deplaseazã cu vitezade 72 km/h?

8. O minge de fotbal are 800 g ºi cade de la 8 m înãlþime. Dupã ciocnirea cu solul, mingease ridicã la 2,4 m înãlþime. Câtã energie s-a consumat prin ciocnire?

9. Pregãtindu-ºi cazul pentru judecatã, un avocat avea de soluþionat urmãtoarea problemã:un ghiveci de flori de 1 kg a cãzut de pe o etajerã pe o distanþã de 15 cm, drept în capulclientei sale. Cu ce forþã a lovit ghiveciul capul clientei?a) 1 N; b) 4 N; c) 16 N; d) 32 N; e) la întrebarea avocatului nu se poate rãspunde dininfromaþiile date. Tu ce crezi? Argumenteazã.

10. Scrie ce te-a impresionat cel mai mult. De ce? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Aº dori sã aflu mai multe despre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. O întrebare/problemã la care aº vrea sã aflu rãspunsul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Page 69: Secundar Stiinte I Cursant

1. Chicinaº, L. – coord. – Fizica prin experimente ºi jocuri – Ed. Eurodidact, Cluj – Napoca, 20022. Perelman,Y. – Physics can be fun – MIR Publishers, Moscow, 19863. Site de resurse educaþionale: http://sitesforteachers.com4. Chiº,V. – Pedagogia pentru competenþe – Ed. Casa Cãrþii de ºtiinþã, Cluj – Napoca, 20055. * * – Larousse – Dicþionar Inventatori ºi invenþii – Ed. Tehnicã, Bucureºti, 2001

(traducere din limba francezã: Mariana Crãciun, Monica Crãciun).6. * * * – Bender, Lionel – Enciclopedii vizuale. Invenþii – Text Lionel Bender, Ed. Litera

internaþional, Bucureºti, 2004 (traducere din limba englezã: Dan Dumitrescu)7. R. Tetean, E. Vinþeler – ALEPH, Ed. NapocaStar, Cluj – Napoca, 20018. Enciclopedia Encarta9. Aºtilean, M.; Iacob, A.; Chicinaº, L. – Tutorial de electrocineticã

10. Colecþia „Arborele lumii”, „National geographic”, „Sceance et vie”11. * * – Dicþionar de biologie Oxford -Tradus de Ileana Muicã, Cristina Muicã, Florentina

Alina Niþu, Bucureºti 199912. * * – Bulletin de l’Union des Phsiciens, nr. 632, 1981, Cedex Paris, 1996, ISSN – 0366-

387613. Hann J., Kindersley, D.- How science works, London, DK, 199914. Feynmann, R. – Fizica modernã, Ed. Tehnicã, Bucureºti. 197015. Sfichi, R. – Caleidoscop de fizicã, Ed. Albatros, Bucureºti, 198816. CNC – Ghid metodologic pentru aplicarea programei de fizicã, Bucureºti, 200117. CNC – Ghid metodologic pentru aplicarea programei de biologie, Bucureºti, 200118. CNC – Ghid metodologic pentru aplicarea programei de chimie, Bucureºti, 200119. Ailincãi, M., Rãdulescu, L. – Probleme întrebãri de fizicã, Ed. Didacticã ºi Pedagogicã,

Bucureºti, 197220. Dunbar, R. – The trouble with science, Faber and Faber Publ., London, 199521. Hayes, D. P. – The growing accessibility of science, Nature, 356, 1992, p. 739 – 74022. Driver, R.; Oldham, V. – A constructivist approach to curriculum development in science,

Studies in science education, 13, 105 – 122, 198623. Guilbert, L.; Meloche, D. – L’idée de science chez des enseignants en formation: un lien

entre l’histoire des sciences et l’héterogenite des visions?, Didaskalia, 2, 7 – 30, 199324. Hodson, D. – Re-thinking old ways: towards a more critical approach to practical work in

school science, Science and Education, 1993, 1, 115 – 14425. Meichstry, Y. – The impact of science curricula on students views about the nature of

science, Journal of Research in Science Teaching, 1993, 39 (5), 429 – 44326. Roth, K. J. – Using classroom observations to improve science teaching and curriculum

materials, in C. W. Andersson (Ed), Observing Science Classroom: Observing SciencePerspectives from Research and Practice, 1984

27. Viennot, L. – L’enseignement des sciences physiques objet de recherche, Bulletin del’Union des Physiciens, 1989, 716, 899 – 910

28. Wheatby, G. H. – Constructivist perspectives on science and mathematics learning,Science Education, 1991, 11, 577 – 586

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 69

ANEXE

Bibliografie pentru susţinerea demersului didactic BB

Page 70: Secundar Stiinte I Cursant

ANEXE

Proiecte

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI70

1. Să ne electrificăm apartamentul

Materiale necesare: placã de polistiren cu dimensiunile de 1m/1m, 5-6 becuri de 1,5 V cudulii, 1-2 baterii de 4,5 V, hârtie coloratã, conductori de legãturã, întrerupãtoare, diferitemici obiecte pentru decor, lipici, foarfecã, cuþit, ace cu gãmãlie.

Mod de lucru: Taie o bucatã de polistiren în forma geometricã pe care doreºti sã o aibãapartamentul tãu. Traseazã schema interioarã a repartiþiei încãperilor în apartament. Taiepolistirenul rãmas în fâºii late de 10 cm ºi lipeºte-le în poziþie verticalã pe placa suportde polistiren. Ataºeazã bateria/bateriile pe pereþii apartamentului. Leagã becurile puse îndulii ºi întrerupãtoarele prin intermediul conductoarelor electrice la baterie. Leagã duliilebecurilor prin intermediul unor fire izolatoare. Fixeazã firele izolatoare pe pereþi.Decoreazã apartamentul.

2. Luminile orașului

Materiale necesare: becuri de 26 V ºi 0,1 A, conductoare electrice, transformator de 24 V,întrerupãtoare, carton, hârtie coloratã, foarfecã, scotch, adeziv, folie transparentã, placã depolistiren (2 m x 1,5 m), tuburi goale de la pixuri sau carioci, capace aluminate de laiaurt, ciocan de lipit, flodor, alte elemente decorative.

Mod de lucru: Pe placa de polistiren schiþeazã oraºul, pentru a ºti unde plasezi ºcoala,biserica, parcul, stadionul, gara etc. Pentru iluminatul stradal foloseºte tuburile goale de

Page 71: Secundar Stiinte I Cursant

pix sau carioca. La un capãt vei lipi cu cositor câte un bec, iar pe celãlalt capãt vei scoatefirele conductoare prin polistiren ºi vei lega becurile în paralel, ca circuit independent. Cadecor se pot folosi capacele aluminate de iaurt sub formã de abajur. Clãdirile se realizeazãdin carton, iar la ferestre se monteazã folia transparentã. În final, vei avea circuite înparalel distincte pentru iluminatul stradal, pentru locuinþe, pentru garã, bisericã ºicelelalte insituþii pe care þi le alegi. Între ele, toate aceste circuite se leagã în paralel.

3. Serpentina electrică

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 71

Materiale necesare: baterie de 4,5 V, întrerupãtor, conductor de cupru gros de 2-3 mm,capacul unei cutii de carton, un tub de pix, un bec, un conductor flexibil (70 cm), bandãadezivã.

Mod de lucru: Realizeazã creionul electric din conductor de cupru neizolat astfel: fã obuclã la unul din capete, apoi introdu conductorul în tubul de pix. Celãlalt capãt alconductorului leagã-l, printr-un conductor flexibil, la baterie. Dezizoleazã conductorul decupru pe o porþiune de aproximativ 40 cm, îndoaie partea pe care ai dezizolat-o în ceforme doreºti (zig-zag, floare, brad etc). Realizeazã în capacul de carton 2 orificii. Introdupe conductor bucla creionului electric ºi apoi treci capetele conductorului prin orificiilefãcute în capacul de carton. Fixeazã capetele conductorului folosind bandã adezivã.Fixeazã apoi cu bandã adezivã bateria în interiorul capacului, apoi monteazãîntrerupãtorul ºi becul sau soneria. O bornã a bateriei leag-o la întrerupãtor, urmãtoareabornã a întrerupãtorului se leagã la bec/sonerie ºi în continuare la capãtul liber alconductorului modelat.

Page 72: Secundar Stiinte I Cursant

ANEXE

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI72

FAE 11. Subiectul: Determinarea constantei elastice

2. Obiective: Determinarea constantei elastice pentru un resort. Studiul deformãrii unorcorpuri. Observarea dependenþei dintre forþã ºi alungire.Materialul didactic: suport, resort, riglã, discuri crestate, cârlig pentru discuri crestate,dinamometru.

3. Prezentare teoreticã: Deformarea unui arc creºte odatã cu creºterea forþei deformatoare, ∆x ~ F. Deci F =k·∆x unde k = constanta elasticã a resortului k= F/∆x; [k]S.I. = N/m.

4. Schema dispozitivului:

5. Modul de lucru:a. determinã forþa deformatoare cu ajutorul dinamometrului (greutatea cârligului cu

discuri);b. Mãsoarã lungimea resortului nedeformat x0;c. Suspendã de resort cârligul cu discuri;d. Mãsoarã lungimea x pentru resortul deformat;e. Transcrie datele în tabel ºi determinã ∆x=x-x0;f. Calculeazã valoarea constantei elastice.

6. Înregistrarea datelor:

7. Observaþii: Se transformã valoarea obþinutã pentru k în N/m. Ce poþi spune desprevaloarea constantei elastice k, pentru acelaºi resort? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Nr.det Forþa

F(N)Lungimearesortului ∆x=x–x0 (mm) k=F/∆x

(N/mm)nedeformat x0(mm)

deformat x0(mm)

1.2.3.

Fișe de activitate experimentală (FAE – exemple) EE

Page 73: Secundar Stiinte I Cursant

FAE 21. Subiectul: Teorema variaþiei energiei cinetice

2. Obiectivul: Verificarea experimentalã a relaþiei .

3. Materialul didactic: Modulul experimental MECANICA 1 (tip MGLS-1); cronometru.

4. Schema dispozitivului:

5. Prezentarea teoreticã: Teorema variaþiei energiei cinetice

.constv

SF2i

ii =⋅

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 73

devine: . ( )0vSF2

mv0ii

2i ==( )1L

2mv

2mv 2

02

=−

Deci , unde Fi = 2·n·m·g este forþa rezultantã, ( )2.constvSF2i

ii =

n – nr. de ºaibe, m=2g – masa unei ºaibe,

– viteza atinsã de corpul (8) i

ii2

i

iiii t

S2t

tS

2tav ⋅=⋅⋅=⋅=

în intervalul de timp ti, Si – spaþiul parcurs de corpul (8) înintervalul de timp ti. Relaþia (1) se verificã dacã relaþia (2) severificã.

Nr.crt.

n ( )NFi Si(m) t(s) ( )stti = ( )s/m

vi

2

22i s

mv ( )mN

SF ii

⋅⋅

⋅m

sNvSF 2

2i

ii

1.

2.

3.

6. Modul de lucru:a) realizeazã echilibrul dinamic al dispozitivului; b) mutã douã ºaibe de la corpul deprobã (8) la tija de culisare (5) a corpurilor de probã (6) ºi (7); c) poziþioneazã limitatorul(3) la ultima gaurã din capãtul superior al cadrului suport (2) ºi limitatorul (13) la a douagaurã numerotatã de la masa de laborator în jos; mãsoarã distanþa S1 dintre limitatoare ºiînscrie valoarea ei în tabel; d) ridicã tija (5) pânã când corpul (8) se aflã la poziþialimitatorului inferior (12); e) elibereazã tija ºi simultan porneºte cronometrul; f) mãsoarãde trei ori timpul cât corpul (8) parcurge distanþa S1 dintre limitatoarele (3) ºi (12);transcrie valorile lui t în coloana 3 a tabelului; g) mutã încã o ºaibã de la corpul (8) la tija(5) ºi modificã poziþia limitatorului (12) cu 100 mm mai sus pe cadrul suport (2) ºitranscrie în tabel valoarea distanþei S2; repetã operaþiile de la d), e) ºi f) în aceastãsituaþie; h) mutã a treia ºaibã de la corpul (8) la tija (5) ºi fixeazã limitatorul (13) cu100mm mai sus pe cadrul suport (2); transcrie în tabel valoarea distanþei S3; repetãoperaþiile de la d), e) ºi f) în aceastã situaþie; i) determinã valoarea ca medie aritmeticãa 3 cronometrãri succesive ale timpului de parcurgere a distanþei Si ºi comparã între ele

t

valorile calculate în ultima coloanã a tabelului; completeazã spaþiile punctate 2i

ii

vSF ⋅

de la paragrafele 8) ºi 9).

7. Înregistrarea datelor:

Page 74: Secundar Stiinte I Cursant

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI74

8. Observaþie: Valorile calculate sunt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

3322

2221

11

vSF

,vSF

,vSF

9. Concluzie: deoarece valorile din ultima coloanã a tabelului sunt . . . . . . . . . . . . . . .2i

ii

vSF

înseamnã cã . . . . . . . . . . . . . . . . . , deci relaþia (1) este . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

FAE 31. Subiectul: Determinarea lungimilor

2. Obiective: Dezvoltarea îndemânãrii în a folosi instrumentele de mãsurare a lungimilor

3. Material didactic: Riglã, diferite obiecte la care se poate mãsura o dimensiune: cub delemn, carte, penar etc.

4. Prezentare teoreticã: Lungimea este o unitate de mãsurã fundamentalã a SistemuluiInternaþional de Unitãþi (S.I.). Unitatea de mãsurã pentru lungime este metrul (simbol m);l=lungime, [l]S.I.=m. Instrumentele folosite pentru determinarea lungimii sunt: rigla,metrul de croitorie, metrul de tâmplãrie, ºublerul, micrometrul etc.

5. Modul de lucru:a. aºeazã rigla astfel încât privirea sã cadã perpendicular pe gradaþie;b. citeºte valoarea ºi înscrie-o în tabel; în cazul în care lungimea obiectului depãºeºte

lungimea riglei, aºeazã rigla de mai multe ori, având grijã sã aduni corect valorilecitite;

c. repetã mãsurãtoarea pentru aceeaºi lungime.

6. Înregistrarea datelor:

=2i

ii

vSF

Nr.det.

Lungimea mãsuratã (cm)Lungimea manualului de

fizicã, L1Lungimea penarului, L2

Lungimea unei laturi acubului, L3

1.2.3.

7. Concluzii: Mãsurãtorile pentru aceeaºi lungime au valori identice?Explicã: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Extindere: Gãseºte o modalitate cât mai simplã pentru a determina lungimea bucãtãriei,ºtiind ca ea este pavatã cu gresie iar rosturile (distanþa dintre bucãþile de gresie) suntegale.

FAE 41. Subiectul: Volumul unui corp cu formã geometricã neregulatã

2. Obiectivul: Dezvoltarea îndemânãrii practice, folosirea propriilor rezultate pentru a trageconcluzii, a explica relaþii între variabile;

3. Material didactic: Mensurã, apã, corpuri cãrora le determinãm volumul (un tub scurt decauciuc, care sã intre în mensurã, o bucatã de plastelinã, un cartof mic).

4. Prezentare teoreticã: Volumul corpurilor cu formã geometricã neregulatã nu se poatedetermina prin mãsurare directã cu rigla. De aceea, se foloseºte un vas gradat în unitãþi de

Page 75: Secundar Stiinte I Cursant

volum, în care se pune apã, iar apoi se introduce corpul. Cum volumul unui corp estelocul ocupat de acesta în spaþiu, introducând corpul în apã nivelul acesteia creºte cu ovaloare egalã cu volumul corpului introdus.

5. Modul de lucru:a. pune apã în mensurã ºi citeºte volumul acesteia (Vo), având grijã ca gradaþia cititã

sã fie la acelaºi nivel cu suprafaþa lichidului;b. leagã corpul cu un fir de aþã ºi introdu-l în mensurã; noteazã noul nivel al apei

(V1); diferenþa V1-Vo=V reprezintã volumul corpului studiat.

6. Înregistrarea datelor:

7. Extindere: Foloseºte drept corp de studiu o bucatã de plastelinã, cãreia determinã-ivolumul dupã metoda descrisã mai sus; modeleazã bucata de plastelinã, dându-i maimulte forme; repetã mãsurãtorile. Ce observi? Comenteazã rãspunsul.

FAE 51. Subiectul: Densitatea unui corp solid

2. Obiective: Însuºirea deprinderii de lucru cu instrumentele de mãsurã folosite,determinarea densitãþii corpurilor.

3. Material didactic: Mensurã, pahar cu apã, corpurile de studiat (tuburi de cauciuc dediferite lungimi, tub de aluminiu), balanþã, cutie cu mase marcate.

4. Prezentare teoreticã: Cunoaºterea densitãþii unor substanþe este utilã în practicã. Unelecorpuri se diferenþiazã prin concentrarea masei. Mãrimea care aratã masa unitãþii devolum dintr-o substanþã se numeºte densitatea substanþei (se noteazã cu ρ).

5. Modul de lucru :a. cu ajutorul balanþei, determinã masa corpului astfel: aºeazã corpul pe unul din

talere, iar pe celãlalt taler aºeazã mase marcate pânã ce acul indicator revine la 0;suma maselor marcate reprezintã masa corpului;

b. cu mensura determinãm volumul corpului;c. Noteazã datele în tabel.

6. Înregistrarea datelor:

7. Concluzii: Pentru corpuri din aceeaºi substanþã, raportul m/V are . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .valoare. Pentru copurile din substanþe diferite, raportul m/V are valoare . . . . . . . . . . . . . .

Nr. det. Corpul m (g) V(cm3) ρ=m/V (g/cm3)1. Tuburi

de cauciuc2.3.4. Tub de aluminiu

Nr. det. Corpul studiat V0 (cm3) V1 (cm3) V=V1–Vo(cm3)1.2.3.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 75

Page 76: Secundar Stiinte I Cursant

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI76

FAE 61. Subiectul: Densitatea unui corp lichid

2. Obiectivul: Determinarea experimentalã a densitãþii unor lichide

3. Materialul didactic: Mensurã, pahar gol, pahar cu apã, ulei, sare, balanþã.

4. Prezentarea teoreticã: Cunoaºterea densitãþii substanþelor lichide este la fel de importantãca ºi pentru solide. În felul acesta se poate verifica atât compoziþia, cât ºi calitatea unorproduse cum ar fi : laptele, vinul, uleiul etc.

5. Modul de lucru :a. determinã masa paharului gol m1;b. mãsoarã cu mensura volumul V de apã;c. toarnã apã în pahar ºi aflã masa m2 a paharului cu apã;d. determinã masa de apã m=m2-m1;e. înscrie datele în tabel; efectueazã calculele prevãzute în tabel.

6. Înregistrarea datelor :

7. Concluzii: Pentru primele douã determinãri, raportul m/V are . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .valoare. Pentru celelalte determinãri, raportul m/V are valori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Comenteazã rezultatele obþinute.

FAE 71. Subiectul: Erori de mãsurare

2. Obiectivul: Determinarea cât mai exactã a lungimilor ºi calculul erorilor de mãsurare aacestora

3. Materialul didactic: Riglã, un obiect cãruia îi determinãm lungimea (ex. creionul sauradiera)

4. Prezentarea teoreticã: Mãsurând o mãrime fizicã de mai multe ori, este foarte probabil sãobþinem valori diferite. Pentru a obþine valoarea cea mai apropiatã de adevãr, vom facemedia aritmeticã a mãsurãtorilor obþinute. Diferenþa dintre valoarea medie ºi valoareamãsuratã reprezintã eroarea (∆x).

5. Modul de lucru :a. mãsoarã de mai multe ori o lungime x (lungimea radierei);b. înscrie datele obþinute în tabel;c. calculeazã valoarea , ca medie aritmeticã a valorilor x anterior mãsurate;x

Nr. det Lichidulfolosit V (cm3) m1 (g) m2 (g) m=m2-m1

ρ=m/V(g/cm3)

1. apã2. apã3. ulei4. apã sãratã

d. determinã eroarea de mãsurare ∆x pentru fiecare x, prin diferenþa dintre ºi x.x

Page 77: Secundar Stiinte I Cursant

6. Înregistrarea datelor

7. Observaþii/concluzii: Se eliminã din calcul valorile care sunt cu mult diferite încomparaþie cu celelalte. Mãsurãtoarea cea mai corectã este aceea pentru care eroarea arevaloarea cea mai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Enumerã douã posibile cauze care au dus la apariþia erorii.

FAE 81. Subiectul: Mãsurarea intensitãþii curentului electric ºi a tensiunii electrice

2. Obiective: Formarea deprinderilor practice de montare în circuit ºi de citire a indicaþiiloraparatelor electrice de mãsurã

3. Materialul didactic: Alimentator de curent continuu, reostat cu cursor de 50Ω, voltmetru,ampermetru, conductoare de legãturã, întrerupãtor

4. Schema dispozitivului:

5. Prezentarea teoreticã: Vom spune despre un curent electric cãeste mai intens sau mai puþin intens, dacã sarcina transportatã depurtãtorii de sarcinã (electronii), printr-o secþiune transversalã aunui conductor într-un interval de timp, este mai mare sau mai

Nr. det x (cm) (cm)x ∆x1.2.3.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 77

micã. în care: Q este sarcina electricã, t este timpul în tQ

I =

care sarcina electricã strãbate secþiunea transversalã, I- intensitatea curentului electric. Unitatea demãsurã în SI pentru intensitate este amperul (simbol A), iar instrumentul de mãsurã esteampermetrul. Acesta se leagã în circuit în serie cu elementul de circuit studiat astfel încât curentulsã intre prin borna + ºi sã iasã prin borna – a ampermetrului. Tensiunea electromotoare (t.e.m.) Eeste numeric egalã cu lucrul mecanic efectuat pentru a transporta sarcina electricã de-a lungulîntregului circuit, iar tensiunea electricã U reprezintã energia necesarã pentru a transporta sarcinaelectricã prin circuitul exterior (se mai numeºte ºi cãdere de tensiune pe circuitul exterior).Tensiunea electricã are ca unitate de mãsurã în SI voltul (simbol V) ºi se mãsoarã cu voltmetrul.Acesta se leagã în paralel cu elementul de circuit studiat.

6. Modul de lucru:a. monteazã circuitul din figurã;b. citeºte valorile lui U ºi I pentru diferite poziþii ale cursorului în circuit închis; înscrie datele

în tabel;c. citeºte valorile lui U ºi I pentru diferite poziþii ale cursorului în circuit deschis; înscrie

datele în tabel.

7. Înregistrarea datelor:

8. Observaþie: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Concluzie:a. pentru aceeaºi valoare a lui U se observã cã I . . . . . . . . . . . . când R creºte;b. pentru aceeaºi valoare a lui I se observã cã U . . . . . . . . . . . . când R creºte.

R U I EK deschis ∞ 0K închis

4.

Page 78: Secundar Stiinte I Cursant

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI78

FAE 91. Subiectul: Observaþii microscopice asupra celulei vegetale

2. Materiale necesare: Bulbi de ceapã, cartof, frunze de ciuma apelor, soluþie de iod in KI,pipetã, roºii, lame, lamele, bisturiu, microscop

3. Mod de lucru:• Observarea celulelor din epiderma de ceapã (Allium cepa):

Secþionaþi bulbul de ceapã ºi desprindeþi un fragment din epiderma superioarã.Plasaþi fragmentul de epidermã într-o picaturã de apã pe o lamã si aplicaþi apoi lamela.Identificaþi la microscop celule alungite strâns unite între ele ºi celule reniforme aºezate cupartea concavã faþã în faþã – celulele somatice, între care se delimiteazã un orificiu – ostiol.

• Observarea rodoplastelor de roºii:Secþionaþi roºia ºi extrageþi cu bisturiul un fragment din miezul fructului.Plasaþi fragmentul într-o picãturã de apã pe o lamã ºi acoperiti-o cu lamela.Observaþi la microscop celulele oval-sferice în care, în jurul nucleului luminos, se aflãnumeroase rodoplaste roºii-portocalii.

• Observarea amiloplastelor din celulele tuberculului de cartof:– Secþionaþi cartoful ºi rãzuiþi cu bisturiul lichidul de pe suprafaþa secþiunii;– Plasaþi lichidul pe o lamã, picuraþi KI ºi acoperiþi-o cu o lamelã;– Observaþi la microscop amiloplastele colorate în albastru.

• Observarea cloroplastelor din celulele plantei acvatice Elodea canadensis (ciuma apei):Alcãtuiþi preparate proaspete cu frunzele plantei Elodea caladensis.Identificaþi la microscop cloroplastele.Apropiaþi de microscop o lampã ºi observaþi miºcarea de rotaþie a cloroplastelor.

4. Referat:„Poluarea aerului, a apei ºi a solului“Întrebãrile la care acest referat urmãreºte sã rãspundã sunt urmãtoarele:

– Ce este poluarea?– În ce constã biodegradarea?– Cunoaºteþi situaþii de poluare?– Care sunt factorii poluanþi din zona în care locuiþi?– Ce urmãri are poluarea?– Cum se implicã chimia în poluare ºi în protecþia mediului înconjurãtor?– Ce mãsuri se iau pentru diminuarea poluãrii?

Întocmiþi un referat pe care sã îl prezentaþi în ora urmãtoare. La elaborarea referatului,ghidaþi-vã dupã urmãtoarele date referitoare la biodegradarea diferitelor obiecte/produse:Þigara: 3 luni; Hârtia: 4 luni; Chibriturile: 6 luni; Filtrul þigãrii: 2 ani; Lemnul: 15 ani;Cutiile de suc: 10-100 ani; Materialul plastic: 100-1000 ani; Sticla: 4000 ani.

5. Documentare:– dicþionar enciclopedic de biologie, fizicã sau chimie;– cãrþi din biblioteca personalã, a ºcolii sau cãrþi de specialitate;– ziare, reviste, alte publicaþii;– internet: www.natura.mt.

Page 79: Secundar Stiinte I Cursant

• Regnul Monera Procariote1. Bacterii2. Alge albastre-verzi (Ex: cleiul pãmântului)

• Regnul Protista1. Alge (verzeala zidurilor, mãtasea broaºtei, lâna broaºtei)2. Euglena (euglena verde)3. Omicete (mâna cartofului)4. Rizopode (amiba)5. Zoomastigine (Trypanosoma gambiense → boala somnului)6. Ciliofora (parameci)7. Sporozoare (plasmodiul malariei)

• Regnul Fungi1. Arhimicete (râia neagrã, cancerul cartofului)2. Zigomicete (mucegaiul alb, mana viþei de vie)3. Ascomicete (drojdia de vin, cornul secarei, mucegaiul verde-albastru, sbârciogul)4. Bazidiomicete (regina grâului, ciuperca de bãlegar)

• Regnul Plante1. Muºchi (briofite) → hepatice: (fierea pãmântului)

→ frunzoºi: mai evoluaþi (muºchiul de fântânã, de pãmânt)2. Ferigi (pteriofite) → licopodiate (pedicuþa, hradiºorul)

→ equisetate (coada-calului)→ filicate (ferigi propriu-zise) → (feriga comunã)

3. Gimnosperme → cicadale (Cycos revolseta)→ ginkgoale (Ginkgo biloga)→ conifere (pin, brad, tisa, ienupãr, zada)

4. Angiosperme → Dicotiledonate– rozacee (mãceº, frag, cãpºun, zmeur, mãr, pãr, gutui, cireº)– papilireacee/leguminoase (mazãre, fasole, soia, salcâm, mimozã)– asteracee/compozþie (floarea soarelui, salata, cicoarea)– crucifere (varza, repita, ridichea, muºtarul)

→ Monocotiledonate– poacee paminee (grâu, porumb, orz, orez, ovãz)– liliacee (ceapã, usturoi, lalea, crin, zambilã– iridacee (gladiola)– amarilidacee (ghiocel, narcisã)– ciperacee (pipirig, rogoz)

• Regnul Animalia1. Spongieri (buretele de apã dulce)2. Celenterate → hidrozoare (hydra)

→ scifozoare (meduza)→ antozoare (actinia, mãrgeanul/coralul, madreporalul)

3. Viermi → laþi (planaria, tenia, viermele de gãlbeazã)→ cilindrici (limbricul, oxiurul, trichina) → nematode→ inelaþi (râma, lipitoarea) → anelide

4. Moluºte → gasteropode (melcul de livadã, limaxul)→ lamelibranhiate (stridia, scoica de râu, midia)→ cefalopode (sepia, caracatiþa)

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 79

ANEXE

Clasificare și scheme sintetice cc

Page 80: Secundar Stiinte I Cursant

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI80

5. Artropode → arahnide (pãianjen, cãpuºã)→ crustacee (crabul, homarul)→ miriapode (urechelniþã, ºarpe orb)→ insecte (trântor, albina)

6. Echinoderme → exclusia marine – crinoide (crini de mare); hiloturile(castrevete de mare); echinide (arici de mare); asteroide(stele de mare); ofinride (ºerpi de mare)

7. Stomocordate → exclusiv marine (balanoglossus sp.)8. Cordate → urocordate (ascidia)

→ cefalocordate (amfioxus)→ vertebrate → ciclostomi (chiºcarul)→ peºti cartilaginoºi (rechinul alb)→ peºti osoºi (crap, ºtiuca)→ amfibieni → urode (cu coadã → triton, salamandra)→ anure (fãrã coadã → broasca de lac)→ gimnofiorii (fãrã picioare → scormonitorul inelat)→ reptile – lacertilieni/ºopârle

– obidieni (ºerpi)– diclomini/broaºte þestoase– crocodilieni

→ pãsãri – acarenate (struþ)– carenate → paseriforme (vrabia, rândunica)– galiforme (gãina, potârnichea, cocoºul de munte)– cicomiforme (barza)– falconiforme – pãsãri rãpitoare de zi → (uliu, acvilã, ºorecar)– columbiforme (porumbel, turturea)

– cuculiforme (cucul)– pisciforme (ciocãnitoarea)– anseriforme (gâsca, raþa)

→ mamifere – monoforme(ornitorinc)– marsupiale (cangur, lup marsupial)– placentare → insectivore (cârtiþa, ariciul)– chiroptere (liliac)– elentatele (leneºul, furnicarul)– rozãtoarele (hârciog, castor, veveriþã, popândãu)– carnivore (lup, leu, urs)– pinipede → carnivore acvatice (foca, morsa)– exclusiv acvatice (balena)– primatele (gorilele)– proboscidien (elefant)– paricopitate (oaia, vaca, girafa, cãmila)– imparicopitate (cal, zebrã, rinocer)

Funcţiile organismului uman și baza lor anatomică

• Funcþia de reproducere– Asigurã perpetuarea speciei umane;– Se realizeazã prin activitatea sistemului reproducãtor.

• Funcþiile de relaþie– Pun omul în legãturã cu mediul înconjurãtor;– Sunt îndeplinite de organe speciale, grupate în sisteme corespunzãtoare:

• organele de simþ ºi sistemul nervos – pentru sensibilitate;• sistemul locomotor – pentru miºcare.

Page 81: Secundar Stiinte I Cursant

• Funcþiile de nutriþie– asigurã introducerea substanþelor necesare în organism, transformarea acestora,

transportul la þesuturi, asimilarea ºi degradarea lor în celule;– sunt îndeplinite de sistemul digestiv, circulator, respirator ºi excretor.

AlimenteCavitate bucalã

SalivãStomac

Suc gastric

Intestinulsubþire

Suc pancreatic Suc intestinal

Rezultatuldigestiei

Glucide Enzimã Enzimã Glucozã

Proteine Enzime Enzimã

EnzimãAminoacizi

Lipide EnzimãAcizi graºiGlicerinã

Apã Sãruri

minerale Vitamine

Apã Sãruri

minerale Vitamine

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 81

• Formule de calcul pentru respiraþieÎn timpul marilor eforturi, acþioneazã muºchii inspiratori suplimentari ºi, respectiv, secontractã anumiþi muºchi expiratori. Ca urmare, la om se poate calcula capacitatea totalãa volumului respirator, ce diferã în funcþie de vârstã, sex, înãlþime ºi gradul deantrenament.

Volumul curent (inspirat ºi expirat în stare de repaus – VC) se adaugã un volum inspiratorde rezervã (VIR) ºi un volum expirator de rezervã (VER). Chiar ºi dupã o expiraþie forþatãmai rãmâne în plãmân un volum de aer rezidual (VR) care nu poate fi evaluat.

Pentru om aceste valori sunt:– V.C. aproximativ 500 ml;– V.I.R. aproximativ 1300-1500 ml;– V.E.R. aproximativ 1300-1500 ml;– V.R. aproximativ 1000-1500 ml;– Capacitatea totalã = V.C.+V.R.

• Clasificarea moleculelorMoleculele se pot clasifica dupa cum urmeazã:

Page 82: Secundar Stiinte I Cursant

Acceleraþia – se calculeazã ca raportul dintrevariaþia vitezei ºi intervalul de timp în cares-a produs aceastã variaþie. Este o mãrimefizicã vectorialã.

Acizii nucleici – sunt molecule organice uriaºeformate din catene ale cãror unitãþi suntnucleotidele ADN (acid dezoxiribonucleic)ºi ARN (acid ribonucleic) – au funcþiispecifice în celulã. ADN reprezintãmaterialul genetic care stocheazã informaþia.

pentru propria sa replicaþie ºi pentruordinea în care se înlãnþuiesc aminoacizii înproteine. ATP (adenozintrifosfat) este onucleotidã care conþine adenine ºi treiradicali fosfat.

Ampermetru – aparat utilizat pentru mãsurareaintensitãþii curentului electric. În circuiteleelectrice se leagã în serie cu elementul decircuit prin care se efectueazã mãsurãtoarea.

Dicţionar DD

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI82

A

Cariotipul – totalitatea cromozomilor dintr-ocelulã a unui organism, reprezentaþi ordonatdupã: mãrime, formã, perechi. Cariotipuleste caracteristic fiecãrei specii ºi constituieun criteriu de identificare ºi de clasificare aspeciilor.

Circulaþia pulmonarã – sau mica circulaþieeste un proces complex format din douãetape: (a) circulaþia sângelui cu dioxid decarbon de la ventriculul drept prin arterapulmonarã la plãmâni, unde se oxigeneazã ºi(b) revenirea sângelui cu oxigen, prin venelepulmonare, la inimã în atriul stâng.

Combustie – arderea sau producerea de cãldurãºi energie luminoasã ca urmare a unuiproces chimic

Combustibili fosili – cãrbunele, þiþeiul ºi gazulnatural formate din rãmãºiþele vechiloranimale ºi plante

Compuºi ionici – substanþele formate din ioniConcentraþia – Cantitatea de substanþã

dizolvatã într-o anumitã cantitate de soluþie.

Dupã concentraþie, soluþiile se pot clasificaîn:– Soluþii diluate (conþinând o cantitate

micã de substanþã dizolvatã);– Soluþii concentrate (conþinând o cantitate

mare de substanþã dizolvatã).Soluþiile se pot concentra prin:– îndepãrtarea unei pãrþi din solvent;– adãugarea unor cantitãþi de substanþã

dizolvatã;– adãugarea unor cantitãþi de soluþii (de

acelaºi tip) mai concentrate.Soluþiile se pot dilua prin:– adãugarea unei cantitãþi de solvent;– adãugarea unor cantitãþi de soluþie (de

acelaºi tip) mai diluatã.Concentraþia procentualã – cantitatea de

substanþã dizolvatã în 100 g soluþieCurent electric – deplasarea ordonatã a

purtãtorilor de sarcinã electricã într-unconductor datoritã existenþei unei diferenþede potenþial la capetele acestuia

C

Deformãri elastice – deformãri care dispar laîncetarea acþiunii forþei

Deformãri plastice – deformãri care se menþinºi dupã încetarea acþiunii forþei

Digestia – funcþia de nutriþie a organismuluianimal ºi a omului prin care hrana ingeratãeste transformatã în substanþe simple carepot fi absorbite ºi asimilate. Protozoarele ºispongierii realizeazã o digestie intracelularã

în vacuole digestive. Celenteratele au odigestie intracelularã ºi extracelularã.Celelalte grupe de animale nevertebrate ºivertebrate au o digestie extracelularã încavitatea tubului digestiv. Enzimeledigestive descompun substanþele organicesimple în nutrimente: glucozã, aminoacizi,acizi graºi etc., care, fiind solubile, se absorbprin peretele intestinului în sânge ºi limfã.

D

Page 83: Secundar Stiinte I Cursant

Dioxid de carbon – gaz incolor, inodor care seformeazã: în procesul respiraþiei, pe durataarderii combustibililor ºi a altor materiale

respectiv ca urmare a descompunerilor ºireacþiilor chimice care provoacã efectul deserã.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 83

Echilibru – starea unui corp sau sistem decorpuri descrisã prin rezultanta zero atuturor forþelor ce acþioneazã asupra ei ºimomentul rezultant zero al tuturor efectelorde rotaþie la care este supus

Ecuaþia reacþiei chimice – reprezentarea uneireacþii chimice cu ajutorul simbolurilor ºiformulelor chimice

Ereditatea – însuºirea tuturor vieþuitoarelor dea poseda informaþie geneticã, pe baza cãreiasunt transmise de la ascendenþi ladescendenþi caractere morfologice,fiziologice, biochimice ºi comportamentale.

Excreþia – eliminarea din organism a produselornefolositoare rezultate din metabolism.Substanþele reziduale de metabolism celularsunt: apa, dioxidul de carbon, compuºiiazotaþi (uree, acid uric etc.). În cazulorganismelor inferioare, excreþia se face prindifuziune. În evoluþia animalelor aparstructuri specializate: organe de excreþie,aparat excretor, reprezentat la vertebrate prindoi rinichi ºi cãi urinare prin care serealizeazã excreþia sub formã de urinã. Încazul mamiferelor, excreþia se realizeazã ºiprin piele sub formã de transpiraþie, iardioxidul de carbon se eliminã prin plãmâni.

E

Gaz – nu are formã ºi nici volum propriu. Areproprietatea de a curge, este fluid.

Genetica – ramurã a biologiei care studiazãereditatea ºi variabilitatea organismelor

Glucidele – Monozaharidele sunt glucidesimple ca: glucoza, galactoza ºi fructoza careau aceeaºi formulã chimicã (C6H12O6) darproprietãþi diferite. Dizaharidele sunt

molecule rezultate prin condensarea a douãglucide simple. Polizaharidele sunt formateprin condensarea unui numãr foarte mare demolecule de glucozã ºi reprezintã forma subcare sunt depozitate glucidele în celulã.

Greutatea sau forþa de atracþie gravitaþionalã –forþa cu care sunt atrase corpurile de cãtrePãmânt.

G

Hibridare – Încruciºarea între indivizi care sedeosebesc prin unul sau mai multecaractere. Individul rezultat dintr-o astfel deîncruciºare se numeºte hibrid. Când se

încruciºeazã genitori care se deosebescprintr-un singur caracter fenomenul senumeºte monohibridare

H

Inerþia – proprietate generalã a corpurilor de ase opune la schimbarea stãrii lor de repaussau de miºcare rectilinie ºi uniformã

Interacþiunea – proprietatea fundamentalã acorpurilor de a acþiona unele asupra altora

Intensitatea curentului electric – mãrime fizicãscalarã fundamentalã. Se calculeazã ca fiindraportul dintre variaþia sarcinii electriceprintr-un conductor ºi intervalul de timp încare s-a produs aceasta.

Ionii – particule încãrcate cu sarcinã electricã.Ei provin din atomi prin cedare sauacceptare de electroni.

Ionizare – procesul de transformare a atomilorîn ioni.

Izotopii – speciile de atomi cu acelaºi numãr deprotoni (deci aceeaºi sarcinã nuclearã) darcu numãr diferit de neutroni. Izotopii unuielement au: acelaºi simbol, acelaºi numãratomic ºi numãr de masã diferit.

I

Page 84: Secundar Stiinte I Cursant

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI84

Legea conservãrii masei substanþelor– formulatã la scarã macroscopicã se

enunþã astfel: într-o reacþie chimicã sumamaselor substanþelor chimice intrate înreacþie este egalã cu suma maselorsubstanþelor chimice rezultate din reactie;

– formulatã la scarã atomicã se enunþãastfel: atomii din compoziþia reactanþilorparticipanþi la reacþie se regãsesc îinacelaºi numãr în produºii de reacþie.

Lichid – are volum propriu dar nu are formãproprie. Are proprietatea de a curge, estefluid.

Lipidele – Lipidele sau grãsimile sunt moleculeorganice insolubile în apã, utilizate de celuleca surse de energie ºi ca material deconstrucþie care intrã în structuracomponentelor celulare.

Locomoþia – deplasarea activã în mediul de viaþãa majoritãþii animalelor, pe baza miºcãrilor

realizate de structuri specializate aleorganismului. Protozoarele realizeazã miºcareaflagelarã, ciliarã ºi ameboidalã cu ajutorulflagelilor, cililor ºi pseudopodelor. Metazoareleprezintã: celule miopiteliale, celule musculare,piciorul musculos, picioare articulate,ambulacre, un aparat locomotor alcãtuitdintr-un schelet intern ºi muºchi în structuraînotãtoarelor la peºti, precum ºi în structuracelor patru membre la amfibieni, reptile, pãsãriºi mamifere. Formele principale ale locomoþieila metazoare sunt: înotul, mersul (alergarea) ºizborul. Organele ºi formele locomoþieiconstituie adaptãri evolutive ale speciilor lamediul de viaþã. Unele bacterii prezintã cilisau flageli ºi se pot deplasa, ca reacþie derãspuns la stimuli chimici.

Lucru mecanic – mãrime fizicã scalarã definitãca produsul scalar dintre vectorul forþã ºivectorul deplasare

L

Masa – mãrime fizicã sclalarã fundamentalãcare mãsoarã inerþia corpurilor

Masa molecularã – numãrul care aratã de câteori masa unei molecule este mai mare decâtunitatea atomicã de masã (u.a.m.). Este omãrime relativã ºi se obþine prin însumareamaselor atomilor: MN2 = 28, MH2S = 34.

Mediul înconjurãtor – combinaþia tuturorcondiþiilor ºi influenþelor externe legate deviaþa, dezvoltarea ºi supravieþuireavieþuitoarelor.

Meteorologia – ºtiinþa care are ca obiect destudiu atmosfera, vremea ºi prevedereaschimbãrilor de vreme.

Mobil – orice corp în miºcare.Mol de atomi – cantitatea dintr-un element

exprimatã în grame ºi care conþine un numãrde atomi egal cu numãrul lui Avogadro.

Mol – cantitatea de substanþã numeric egalã cumasa molecularã a acesteia, exprimatã îngrame. 1 kmol = 1000 mol.

Monoxid de carbon – gaz incolor, inodor,otrãvitor, care se formeazã atunci cândsubstanþele care conþin carbon (cum ar fi, deexemplu: cãrbunele, gazul metan, petrolul,benzina, lemnul) sunt arse incomplet

M

Nevertebrate – denumire datã animalelorinferioare lipsite de coloanã vertebralã ºi deschelet osos intern, dar care pot avea (unele)un schelet extern de naturã calcaroasã sauchitionasã. Sistemul nervos este de tip difuzsau ganglionar, aºezat ventral. Organele derespiraþie (branhii, trahee, plãmâni) suntsituate în afara pielii. Inima este aºezatãdorsal, iar circulaþia hemolimfei se face prinvase ºi cavitãþi (circulaþie deschisã).Aparatul excretor este de tip nefridian.

Nucleul – are o importanþã vitalã deoarececontroleazã activitãþile celulei. Controlulexercitat de nucleu este datoratmacromoleculei de ADN din compoziþia sa.ADN conþine informaþia geneticã sub formãcodificatã ºi se replicã înainte de diviziuneacelulei, asigurând material genetic pentruviitoarele celule fiice.

Numãrul lui Avogadro – Prin determinãriexperimentale foarte exacte s-a stabilit cãîntr-un mol de atomi din orice element existãacelaºi numãr de atomi NA = 6,023 · 1023.

N

Page 85: Secundar Stiinte I Cursant

Nutriþia – ansamblul funcþiilor prin careorganismul îºi sintetizeazã substanþeleorganice proprii ºi obþine energia necesarã

pentru creºtere, dezvoltare, întreþinere ºirefacere. Nutriþia este de douã tipuri:autotrofã ºi heterotrofã.

PROGRAMUL „A DOUA ȘANSĂ” • NIVEL SECUNDAR INFERIOR 85

Ohmetru – aparat utilizat pentru mãsurareadirectã a rezistenþei electrice

Organitele celulare – sunt structuri carefuncþioneazã ca niºte organe miniaturale

rãspunzãtoare de îndeplinirea unor funcþiispecifice.

O

Proteinele – reprezintã principalul material deconstrucþie componentelor celulare.Enzimele sunt proteine cu rol debiocatalizatori care influenþeazã sensul,ordinea ºi viteza de desfãºurare a reacþiilorbiochimice din celule.

Punct material – model ideal – punct geometricîn care se considerã concentratã toatã masacorpului studiat.

P

Reacþia de combinare – reacþia chimicã în caredoi sau mai mulþi reactanþi se unescformând un singur produs de reacþie

Reacþia de descompunere – reacþia chimicã încare un reactant se transformã în doi sau maimulþi produºi de reacþie

Reacþia de înlocuire/substituþie – reacþiachimicã în care o substanþã simplã ia loculunui element dintr-o substanþã compusã

Reacþia de schimb/dublã înlocuire – reacþiachimicã în care douã substanþe compuseschimbã între ele unele elemente

Reproducere – însuºire de bazã a organismelorde a da naºtere unor noi organismeasemãnãtoare lor pentru perpetuarea speciei.Reproducerea care dã naºtere unui numãrsporit de urmaºi este ºi o înmulþire.Reproducerea este de douã tipurifundamentale: reproducerea asexuatã ºisexuatã.

Respiraþia – schimb de gaze între organism ºimediul înconjurãtor (luarea oxigenului ºieliminarea dioxidului de carbon), precum ºioxidarea substanþelor organice în celulepentru eliberarea de energie necesarãfuncþiilor vitale ale organismului. Energiaeliberatã este înmagazinatã în anumitesubstanþe macroenergetice (ex: ATP), deunde se utilizeazã potrivit necesitãþilororganismului. Respiraþia este de douã tipuri:respiraþie anaerobã ºi respiraþie aerobã.

Rezistenþa electricã – mãrime fizicã scalarãcare descrie proprietãþile electrice alematerialelor parcurse de curent electric;depinde de natura materialului, de lungimeafirului conductor (direct proporþional) ºi dearia secþiunii conductorului (inversproporþional).

R

Sarcina electricã – mãrime fizicã scalarã caremãsoarã starea de electrizare a unui corp

Sarcina electricã elementarã – sarcina electricãaparþinând electronului (e = 1,16 × 10-19 C)

Segregarea – separarea alelelor perechi caurmare a separãrii cromozomilor perechi(omologi) în cursul meiozei, astfel încâtfiecare gamet conþine o singurã alelã, unsingur cromozom din perechea iniþialã.Alelele perechi sunt omologe (provenite una

de la tatã ºi alta de la mamã) pot fi deacelaºi fel (homozigote) sau diferite(heterozigote). Perechea de alele a unei genesegregã independent de altã pereche de alelea altei gene, în situaþia în care suntlocalizate pe perechi de cromozomi diferiþi.Dacã ambele perechi de alele sunt localizatepe aceeaºi pereche de cromozomi,fenomenul segregãrii independente aperechilor de alele nu se petrece, pentru cã

S

Page 86: Secundar Stiinte I Cursant

genele localizate pe acelaºi cromozom setransmit înlãnþuit (cu exepþia fenomenuluide „crossing over“). Fenomenul segregãrii afost descoperit de Gregor Mendel, cel care aºi explicat segregarea perechilor de caractereereditare în generaþia a doua hibridã (F2) pebaza segregãrii „factorilor ereditari” perechi.

Simbolul chimic are o dublã semnificaþie:– calitativã – reprezintã un anumit element

chimic;– cantitativã – la scarã atomicã reprezintã

un atom al elementului respectiv.Sistem de referinþã – corp sau ansamblu de

corpuri faþã de care se studiazã miºcareacorpurilor

Sistemul nervos – ansamblul organelornervoase care coordoneazã relaþiileorganismului cu mediul înconjurãtor ºiactivitatea organelor interne. Sistemulnervos are origine ectodermicã. În cazulnevertebratelor, sistemul nervos este de tipdifuz sau de tip ganglionar. În cazul

vertebratelor, organele sistemului nervossunt: encefal, mãduva spinãrii, ganglionii ºinervii. Aceste organe sunt formate din þesutnervos care conþine celule specializate:neuroni ºi celule gliale, cu rol de susþinere.Neuronii sunt conectaþi între ei ºi cu altecelule din organele de simþ ºi din organeleefectoare (muºchii ºi glandele) prin sinapseºi formeazã arcul reflex a cãrui funcþie esteactul reflex. Arcul reflex are 5 componente:receptor – cu rolul de a recepþiona stimulidin mediu ºi de a genera impulsul nervos,calea aferentã senzitivã – conduce impulsulnervos senzitiv, centrul nervos – analizeazãinformaþiile primite ºi emite comanda, caleaeferentã motoare – conduce comanda subforma impulsului nervos motor, efectorul –executã comanda, adicã dã rãspunsul subformã de miºcare, secreþie glandularã etc.Arcul ºi actul reflex reprezintã mecanismulde funcþionare a sistemului nervos.

Solid – are formã ºi volum propriu.

ȘTIINŢE • GHIDUL ELEVULUI86

Tensiunea electricã sau diferenþa de potenþial –mãrime fizicã scalarã. Se calculeazã ca fiindraportul dintre lucrul mecanic efectuatpentru a deplasa sarcina electricã în circuitºi valoarea sarcinii electrice deplasate.

Toxic – ceva ce poate fi otrãvitor sau mortalatunci când este mâncat, atins sau inhalat încantitãþi suficient de mari.

Traiectorie – curba descrisã de un mobil

T

Variabilitatea – capacitatea indivizilor de a sedeosebi între ei prin însuºiri ereditare ºineereditare, astfel încât nu existã copiiidentice.

Vertebrate – încrengãturã de animale evoluatecare cuprinde peºtii ºi tetrapodele(amfibieni, reptile, pãsãri ºi mamifere).Vertebratele prezintã un schelet internalcãtuit din: coloanã vertebralã, craniu ºischeletul membrelor; tegumentpluristratificat cu producþiuni glandulareosoase sau cornoase; sistem nervos central(mãduva spinãrii ºi encefalul) aºezat dorsalºi sistem nervos periferic (nervi ºiganglioni); aparatul circulator închis (artere,capilare ºi vene) cu inima aºezatã ventral;

aparat respirator format din branhii sau doiplãmâni; aparat excretor format din doirinichi ºi cãi urinare; reproducere sexuatã,sexe separate, organe sexuale perechi ºifecundaþie externã (la peºti ºi amfibieni) saufecundaþie internã (reptile, pãsãri ºimamifere).

Viteza – mãrime fizicã vectorialã carecaracterizeazã rapiditatea miºcãrii; secalculeazã ca fiind raportul dintre deplasareºi intervalul de timp cât a durat deplasarea.

Voltmetru – aparat utilizat pentru mãsurareatensiunii electrice. În circuitele electrice seleagã în paralel cu elementul de circuitpentru care se efectueazã mãsurãtoarea.

V