آموزش کتاب علوم پایه ششم
درس چهارم : سفر به اعماق زمین
با استفاده از امواج لرزه ای
آیا تا به حال در مورد سفر به مرکز زمین فکر کرده اید؟ در این مورد با گروه خود بحث کنید. آیا به راستی می توان به درون زمین سفر کرد؟ به نظر شما دانشمندان چگونه درباره ی درون زمین اطّلاعات به دست می آورند؟
ما در این درس به درون زمین سفر خواهیم کرد. در این سفر از زیر دریایی، سفینه و … استفاده نمی کنیم؛ بلکه به وسیله ی امواج لرزه ای به درون زمین خواهیم رفت.
تلفن همراه می لرزد و باعث لرزش میز می شود.
بله – حرکت برگ درختان ، لرزش فنر ، لرزش کش یا طناب ، لرزش آب هنگام انداختن سنگ در آن ، ایجاد لرزش بر اثر کندن خیابان درل صنعتی ، لرزش شیشه ها بر اثر رعد و برق
از معلّم خود بخواهید که تلفن همراه خود را در حالت لرزشی روی میز قرار دهد و از تلفن دیگری با آن تماس بگیرد.
پس از شماره گیری چه اتفّاقی می افتد؟ در این باره گفت وگو کنید.
آیا شما موارد دیگری از لرزش اجسام را می شناسید؟ نام ببرید.
امواج لرزه ای حرکت نوسانی یا ارتعاشی دارند. این حرکت ها دارای انرژی هستند و با توجه به جنس و نوع سنگ ها با سرعت های مختلف از سنگ های زمین عبور می کنند.
در اثر شکستن ناگهانی سنگ های درون زمین، زمین لرزه ایجاد می شود.
امواج لرزه ای
انرژی آزاد شده از آن به صورت امواجی به سطح زمین می رسد که به آن امواج لرزه ای گویند.
به محلّ آزاد شدن انرژی زمین، کانون زمین لرزه می گویند.
امواج لرزه ای، می توانند از سنگ های مختلف درون زمین عبور کنند و سفر واقعی خود را انجام دهند. آیا می دانید چگونه؟
هرچه ماده ای سخت تر و فشرده تر باشد لرزش سریعتر منتقل می شود پس در میز آهنی لرزش سریع تر احساس می شود.
از یک سر میز آهنی به آن ضربه ای بزنید به طوری که هم کلاسی شما در طرف دیگر میز با دست خود لرزش های ایجاد شده را حس کند.
همین آزمایش را برای میزهای چوبی و پلاستیکی نیز تکرار و نتیجه ی حاصل را با هم مقایسه کنید.
امواج لرزه ای درون زمین از سنگ های سخت و متراکم، تندتر و از سنگ های نرم و کم تراکم، کندتر
عبور می کند.
دانشمندان با استفاده از تغییرات سرعت امواج لرزه ای در بخش های مختلف درون زمین به ویژگی های
لایه های درونی آن پی می برند. آنها از این طریق پی برده اند که بعضی لایه های زمین از موادّ متراکم و
بعضی از موادّ کم تراکم تشکیل شده اند.
ساختمان درونی زمین
الف) لایه های درونی زمین از نظر ترکیب شیمیایی
کره ی زمین براساس ترکیب شیمیایی و جنس موادّ تشکیل دهنده، به سه لایه ی پوسته، گوشته و هسته تقسیم بندی می شود.
۱- پوسته: لایه ای که ما بر روی آن زندگی می کنیم، پوسته نام دارد. ذخایر نفت، گاز، زغال سنگ، معادن فلزّی، غیرفلزّی و سفره ی آب های زیرزمینی همه در داخل پوسته واقع شده اند.
2 گوشته: لایه ی میانی زمین که از زیر پوسته آغاز می شود و تا هسته ادامه دارد، گوشته نامیده می شود. جنس سنگ های گوشته با سنگ های پوسته و هسته متفاوت است.
3 هسته: لایه ای که در مرکز زمین واقع شده است، هسته نام دارد. هسته بیشتر از آهن و نیکل تشکیل شده است.
ب( لایه های درونی زمین از نظر حالت مواد
براساس حالت موادّ تشکیل دهنده (جامد، مذاب و خمیری) لایه های درونی زمین به پنج بخش تقسیم بندی می شوند:
سنگ کُره: این بخش شامل پوسته و قسمت جامد بالایی گوشته است. ضخامت این بخش حدود ۱۰۰ کیلومتر است و روی قسمت خمیرکره حرکت می کند.
خمیرکُره: این بخش از کره ی زمین،حالت خمیری دارد و از زیر سنگ کره شروع می شود و تا عمق حدود 350 کیلومتری زمین ادامه دارد. منشا بیشتر آتش فشان ها و زمین لرزه ها به این قسمت مربوط است.به خمیر کره و بخش جامد بالای گوشته، مجموعاً گوشته ی بالایی گفته می شود.
۳ گوشته ی زیرین: این بخش که حالت جامد دارد از زیر خمیرکره تا ابتدای هسته ی خارجی ادامه دارد.
4 هسته ی خارجی: این بخش حالت مذاب دارد و از گوشته ی زیرین تا هسته ی داخلی ادامه دارد.
5 هسته ی داخلی: این بخش حالت جامد دارد و مرکز زمین را تشکیل می دهد.
شگفتی های آفرینش
دانشمندان با استفاده از اختلاف سرعت امواج لرز های در حالت های مختلف موادّ تشکیل دهنده ی هسته ی زمین، دریافتند که هسته ی خارجی زمین حالت مایع دارد؛ امّا هسته ی داخلی با اینکه در عمق بیشتری واقع شده است، حالت جامد دارد.
1- زلزله 2- آتشفشان 3-کوه 4-گودال 5- جزیره 6- پوسته ی جدید
حرکت قطعات سنگ کره روی خمیرکره، باعث پیدایش کدام پدیده ها می شود؟
در گروه خود مدلی از کره ی زمین را بسازید که نشان دهنده ی لایه های مختلف آن باشد؛ سپس مدل خود را با مدل های دیگر مقایسه کنید.
دستور کار
1 – با گل رس یک کاسه درست کنید و بگذارید تا خشک شود.
2 – پارافین ژله ای را داخل یک ظرف، درون آب گرم قرار دهید تا ذوب شود؛ سپس آن را درون کاسه ی خشک شده بریزید.
3 قبل از سفت شدن پارافین ژله ای، یک توپ پینگ پُنگ بردارید و به سطح خارجی آن مقداری از مخلوط ماسه ی ریز و براده ی آهن بچسبانید. سپس آن را در وسط پارافین ژله ای ثابت نگهدارید تا پارافین سفت شود؛ به طوری که قسمتی از توپ خارج از ژله باشد.
4 مانند شکل، آن را رنگ آمیزی
کنید.
سئوالات متن درس چهارم : سفر به اعماق زمین
10. ویژگی های بخش سنگ کره را بنویسید.
این بخش شامل پوسته و قسمت جامد بالایی گوشته می باشد و ضخامت این بخش حدود 100 کیلومتر است و بر روی قسمت خمیر کره حرکت می نماید.
11.گوشته زیرین چه خصوصیتی دارد ؟
جامد است و از زیر خمیر کره تا ابتدای هسته خارجی ادامه دارد.
12.حالت هسته خارجی و داخلی زمین چگونه است ؟ هسته خارجی مایع و هسته ی داخلی جامد است.
13. اگر درون تشتی آب بریزیم و دو تکّه یونولیت روی آب قرار دهیم و زیر آن شعله ی آتش قرار دهیم ، چه مشاهده می کنیم ؟
با گذشت زمان دو تکه شروع به حرکت می کنند و از هم دور می شوند. در واقع گرمای آتش سبب گرم شدن آب می شود مولکولهای آب جنبش بیشتری می یابند و یونولیت ها که روی آب قرار دارند نیز توسط جریان آب حرکت می کنند.
14. کدام قسمت زمین گرمای بیشتری دارد ( داغ تر است )؟ هرچه به هسته نزدیک شویم گرما بیشتری می شود . داغ ترین قسمت زمین هسته است.
15. آیا می توان به درون زمین سفر کرد ؟ خیر
16. دانشمندان چگونه درباره ی درون زمین اطلاعات به دست می آورند ؟
1) امواج لرزه ای 2) مواد مذابی که از دهانه ی آتشفشان خارج می شوند 3) ترکیب چشمه های آب گرم
17. ویژگی بخش خمیر کره را بنویسید.
این بخش حالت خمیری دارد و از زیر سنگ کره شروع می شود. حدود 350 کیلومتر عمق دارد . منشاء بیش تر آتشفشان ها و زمین لرزه ها مربوط به این قسمت است.
18. به سئوالات زیر پاسخ کوتاه دهید .
الف ) ضخامت سنگ کره در آب ها بیش تر است یا در خشکی ؟ در خشکی
ب) مواد مذابی که به سطح زمین می ریزد بیش تر از کدام لایه است ؟ خمیر کره
پ ) سنگ کره روی کدام بخش قرار دارد ؟ خمیر کره ( نرم کره)
19. دانشمندان چگونه دریافته اند که هسته خارجی مایع و هسته ی داخلی جامد است ؟ با استفاده از اختلاف سرعت امواج لرزه ای در حالت های مختلف مواد تشکیل دهنده هسته ی زمین ( جامد و مایع ) دریافتند که هسته ی خارجی زمین حالت مایع دارد ، اما هسته ی داخلی جامد است.
20. پوسته ی زمین با گوشته چه تفاوتی دارد ؟ پوسته نازک تر است و گوشته گرمای بسیار زیادتری از پوسته دارد. سنگ ها در گوشته به حالت مذاب و خمیری هستند.
موفق باشید