Mesure du volume d’un liquide et d’un solide — قياس حجم سائل وجسم صلب (ص 30 و 31)
في هذا الدرس التطبيقي المستخرج من المقرر الدراسي المغربي للسنة الأولى إعدادي (1AC)، سنتعرف على الطريقة المخبرية الدقيقة لقياس حجوم السوائل وحجوم الأجسام الصلبة غير المنتظمة، مع ضبط قواعد القراءة السليمة لتفادي الأخطاء التجريبية.
Activité 2 : Mesure du volume d’un liquide — قياس حجم سائل (ص 30)
Situation déclenchante : On dispose de trois récipients 1, 2 et 3 de formes différentes contenant chacun de l'eau. Comment peut-on déterminer le récipient qui contient plus d'eau ?
فهم الوضعية وتحليلها: لدينا ثلاثة أوان مختلفة الأشكال تحتوي على الماء، والمطلوب معرفة أي منها يحتوي على كمية أكبر. نظراً لاختلاف الأشكال، فإن التقدير بالعين المجردة غير موثوق، مما يفرض توحيد أداة القياس بصب السوائل في مخبار مدرج.
1. Je formule une hypothèse (أضع فرضية)
Hypothèse : On suppose que pour comparer ou mesurer rigoureusement les volumes d'eau, il est indispensable de les verser successivement dans un instrument de mesure gradué unique.
الشرح التربوي: نقترح أن الحل الوحيد للحصول على مقارنة علمية دقيقة هو استخدام أداة قياس مخبرية متدرجة ومعيارية.
2. Je réalise des expériences (أنجز التجربة)
- Verse successivement le liquide de chaque récipient dans une éprouvette graduée.
- Choisis une éprouvette suffisamment large et haute pour qu'elle puisse accueillir le volume en question.
- La surface du liquide dans l'éprouvette n'est pas plane, elle a la forme d'un ménisque.
الشرح التربوي: نقوم بنقل سوائل الأواني تباعاً إلى مخبار مدرج مناسب. ونلاحظ تجريبياً أن سطح السائل الحر ليس مستوياً بل يتخذ شكلاً مقعراً يعرف بـ المنيسك (Le ménisque).
3. Je réponds aux questions (أجيب عن الأسئلة)
a. Repère l'unité de volume indiquée sur l'éprouvette graduée.
Réponse : L'unité de volume indiquée est le millilitre (mL).
الشرح بالعربية: وحدة الحجم المشار إليها على تدريجات المخبار هي المليلتر (mL).
b. Détermine le volume correspondant à une division.
Réponse : On calcule la différence entre deux valeurs repères divisée par le nombre de divisions intermédiaires (1 mL / 10 = 0,1 mL).
الشرح بالعربية: لحساب قيمة التدريجة، نقسم الفرق بين قيمتين رئيسيتين على عدد التدريجات بينهما.
c. Où dois-tu placer l'œil pour lire correctement le volume du liquide dans l'éprouvette graduée ?
Réponse : Il faut placer l'œil horizontalement en face du bas du ménisque.
الشرح بالعربية: يجب وضع العين أفقياً في مستوى أسفل المنيسك لتفادي أخطاء القراءة.
d. Repère le trait de graduation correspondant et lis le volume du liquide.
Réponse : Pour l'éprouvette 1, le volume lu est V1 = 7,3 mL.
الشرح بالعربية: قراءة القيمة عند محاذاة أسفل المنيسك مع التدريجة المناسبة ($V_1 = 7,3\text{ mL}$).
4. J’exploite (أستغل النتائج)
Pour mesurer le volume d'un liquide avec une éprouvette graduée, il faut :
- Repérer la graduation qui est au même niveau que la surface juste inférieure du ménisque : elle indique le volume du liquide.
- Déterminer le volume du liquide correspondant à une division.
Conclusion (خلاصة النشاط 2): لقياس حجم سائل، نستخدم المخبار المدرج. سطح السحر الحر ليس مستوياً بل له شكل المنيسك، ولقراءة الحجم يجب وضع العين في مستوى أسفل المنيسك.
Activité 3 : Mesure du volume d’un solide — قياس حجم جسم صلب (ص 31)
Situation déclenchante : Le calcul du volume d'un objet régulier, comme une sphère ou un cube est assez simple, car il existe des formules toutes faites pour cela, mais calculer le volume d'un objet de forme irrégulière, comme une vis ou un caillou, semble apparemment plus difficile. Tu disposes d'un caillou dont tu veux savoir son volume. Comment peux-tu procéder pour déterminer le volume de ce caillou ?
فهم الوضعية: حساب حجم الأجسام المنتظمة سهل بوجود قواعد رياضية، أما الأجسام غير المنتظمة (كالحصىة أو المسمار) فيتطلب طريقة غير مباشرة.
1. Je formule une hypothèse (أضع فرضية)
Hypothèse : On peut immerger le caillou dans un liquide contenu dans une éprouvette graduée et observer l'élévation du niveau du liquide.
الشرح التربوي: نفترض أنه بغمر الحصىة داخل ماء المخبار، سيزداد مستوى الماء بمقدار يعادل حجم الجسم المغمور.
2. Je réalise des expériences (أنجز التجربة)
- Remplis de moitié une éprouvette graduée avec de l'eau.
- Place l'éprouvette sur une table horizontale et lis le volume V1 de l'eau.
- Incline l'éprouvette et fais glisser doucement un caillou dans l'eau.
- Lis le volume V2 au bas du ménisque.
الشرح التربوي: نقيس الحجم الأولي ($V_1$)، ثم نميل المخبار لنزلق الحصىة بلطف منعاً لكسر الزجاج، ثم نقرأ الحجم النهائي ($V_2$).
3. Je réponds aux questions (أجيب عن الأسئلة)
a. Pourquoi faut-il placer l'éprouvette graduée sur une table horizontale avant de lire le volume ?
Réponse : Pour que la surface du liquide soit horizontale et stable, ce qui assure une lecture précise.
الشرح بالعربية: لضمان استقرار أفقية سطح الماء وتوفير قراءة دقيقة.
b. Pourquoi faut-il incliner l'éprouvette avant l'immersion du caillou ?
Réponse : Pour éviter de casser le fond de l'éprouvette en verre sous le choc du caillou.
الشرح بالعربية: لتفادي كسر قاع المخبار الزجاجي بسبب صدمة سقوط الحجر المباشرة.
c. Quelle est l'unité de mesure indiquée sur l'éprouvette ?
Réponse : L'unité indiquée est le millilitre (mL).
الشرح بالعربية: وحدة القياس المشار إليها هي المليلتر (mL).
d. Détermine le volume V2 indiqué après l'immersion du caillou. Déduis le volume V du caillou.
Réponse : V2 = 90 mL et V = V2 - V1 = 90 - 70 = 20 mL = 20 cm³.
الشرح بالعربية: الحجم بعد الغمر هو $90\text{ mL}$، وحجم الحصىة هو الفرق بين الحجمين ($V = 90 - 70 = 20\text{ cm}^3$).
4. J’exploite (أستغل النتائج)
L'unité indiquée sur l'éprouvette est mL.
On choisit les deux graduations encadrant la mesure à faire : 60 mL et 80 mL.
On calcule l'écart entre ces deux graduations : 80 - 60 = 20 mL.
On compte le nombre de divisions entre les deux graduations : 10 div.
On calcule le volume d'une division : 20 mL / 10 div = 2 mL.
On lit la mesure : V1 = 70 mL et V2 = 90 mL.
Donc le volume du caillou est : V = V2 - V1 = 90 - 70 = 20 mL = 20 cm³.
الشرح التربوي بالعربية: توضح هذه الفقرة كيفية قراءة التدريجات وتحديد قيمة كل تدريجة (قسمة الفرق بين قيمتين رئيسيتين على عدد التدريجات الفاصلة)، ثم حساب حجم الجسم الصلب بتطبيق العلاقة التجريبية الفارق بين الحجم النهائي والأولي.
Conclusion (خلاصة الدرس)
Le volume d’un objet de forme irrégulière est déterminé par l’immersion de cet objet dans une éprouvette graduée.
Après la détermination des volumes V1 (volume indiqué avant l’immersion) et V2 (volume indiqué après l’immersion), on déduit le volume V de l’objet par la relation : V = V2 - V1
الشرح بالعربية: يُحدد حجم جسم صلب ذي شكل غير منتظم بطريقة الغمر داخل مخبار مدرج. وبعد تحديد الحجم الأولي ($V_1$) قبل الغمر والحجم النهائي ($V_2$) بعد الغمر، نستنتج حجم الجسم ($V$) بالعلاقة: $V = V_2 - V_1$.
مصطلحات أساسية (Glossaire)
| Français | العربية | التعريف المختصر |
|---|---|---|
| Éprouvette graduée | مخبار مدرج | أنبوب زجاجي مدرج لقياس حجوم السوائل بدقة. |
| Ménisque | المنيسك | السطح المقعر الحر للسائل داخل المخبار. |
| Immersion | الغمر | إدخال جسم صلب داخل سائل لتحديد حجمه. |
| Volume initial / final | الحجم الأولي / النهائي | حجم السائل قبل وبعد إدخال الجسم ($V_1$ و $V_2$). |
اختبر فهمك للدرس
تمرين تقييمي: قياس الحجم والسعة (ص 30 و 31)
4 أسئلةكيف يجب وضع العين لقراءة حجم سائل في مخبار مدرج بدقة؟
لتفادي خطأ القراءة البصرية، يجب وضع العين أفقياً في مستوى أسفل المنيسك.
ما العلاقة المعتمدة لحساب حجم جسم صلب غير منتظم بطريقة الغمر؟
حجم الجسم الصلب يساوي الفرق بين الحجم النهائي والحجم الأولي V = V2 - V1.
Pourquoi faut-il incliner l'éprouvette lors de l'immersion du caillou ?
On incline l'éprouvette pour faire glisser le caillou doucement et éviter de briser le fond de l'éprouvette.
Quelle est la relation équivalente entre le millilitre et le centimètre cube ?
1 mL équivaut exactement à 1 cm³.
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