نبذة عن العالم كبلر🕴: يوهانس كبلر Johannes Kepler أحد أبرز علماء الفلك في القرن السَّابع عشر الميلاديّ من أصلٍ ألمانيٍّ وينتمي لعائلةٍ فقيرةٍ, انتقل كبلر إلى مدينة براغ، وهناك عَمل مع عالِم الفلك تيخو براهي في مرصده؛ فبدأ بمراقبة حركة النُّجوم، وتتبع مسار كوكب المريخ، واهتمّ بتفسير ظاهرة انكسار الضَّوء، وإثبات وجود قوى تجاذب بين الكواكب. كنتيجةٍ لكلِّ هذه الدِّراسات - إضافةً إلى براعته في الهندسة وعلميّ التَّفاضل والتَّكامل - تمكّن من وضع القوانين التي حملت اسمه، والمتعلقة بالفلك وحركة الكواكب، وهي ثلاثة قوانين سنذكرها في هذا المقال.. شروط تطبيق قوانين كبلر ☑️: قوانين كبلر صالحةٌ للتَّطبيق بتوفر شرطين وهما: ١- أن يكون الجسم الذي يدور في المدار عديم الكتلة. ٢- أن يكون الجسم وحيداً أي يدور في المدار بمفرده دون وجود أيّة أجرامٍ أخرى. و هما شرطان من المستحيل توافرهما في أيّ كوكبٍ، لكن قوانين كبلر ما زالت ذات مكانةٍ هامّة في عِلم الفلك. قانون كبلر الأول: تدور الكواكب حول الشمس بحركة ليست دائرية ولكن في مدارات اهليلجية تحتل الشمس إحدى بؤرتي الشكل الإهليلجي. قانون كبلر الثاني: تختلف سرعة الكوكب في دورانه حول الشمس تبعاً لبعده عنها، فإذا كان قريباً، فإنه يدور بسرعة أكبر، وكلما زاد بعده كلما قلت سرعته في الدوران، حيث يمسح الخط الوهمي من الشمس الى الكوكب مساحات متساويه في أزمنه متساويه.
قانون كبلر الثاني هو القانون الذي اعتمد على تأكيد النظرية التي تنص على أن سرعةَ كواكبِ المجموعةِ الشمسية تزداد كلما كانت قريبةً من الشمس، والعكس صحيح، واعتمد كبلر في صياغته لهذا القانون على دراسةِ أقطار المدارات حول الكواكب، وعندما تأكد أنها إهليجية المركز؛ أي أنّها تحتوي على نقاطٍ تلتقي فيها محاور الكواكب، عندها تمكن من اعتماد قانونه الثاني، والذي يشير إلى أن الخطوط التي تربط ما بين الشمس والكواكب هي ذات مساحاتٍ متساوية فلكيّاً. مثال على قانون كبلر الثاني: إذا كان أحد الكواكب (س) يحتاج للانتقال من النقطة (أ) إلى النقطة (ب) يوماً كاملاً؛ فيستنتج من ذلك أن سرعة الانتقال تعتمدُ على الطاقة الشمسية المؤثرة على الكوكب، والتي ترتبط بخطوطٍ عكسيةٍ من تلك النقاط أي تؤثر الطاقة من النقطة (ب) إلى النقطة (أ). أما التفسيرُ الرياضي لقانون كبلر، فيوضح الحقيقة التي تقول أنّ القوة الواقعة على عمود نصف قطر الدائرة تساوي صفراً. القانون الرياضي لقانون كبلر الثاني: d/dt (1/2 r2 0) = 0 تفسير القانون الرياضي: المشتقة الأولى تقسيم مشتقة الفترة الزمنية لحركة الكوكب، ضرب السرعة المساحية (1/2 r2 0) تساوي صفراً. إنجازات كبلر في الرياضيات: يعتبر كبلر من العلماء الذي اهتموا بدراسةِ الحسابات اللوغاريتميّة؛ إذ عمل على وضع مجموعةٍ مِن الطُرق البسيطة، والسهلة التي تساعد في حل المسائل، والمعادلات اللوغاريتمية التي تحتاج إلى وقتٍ طويلٍ، فقام بتصميمِ مجموعةٍ مِن الجداول الرياضيّة التي تحتوي على نتائج تُساهم في حلِ المسائل اللوغاريتمية.
#كفايات_الفيزياء شرح قانون كبلر الأول وقانون كبلر الثاني - YouTube
استطاع كبلر تعميم هذا الاستنتاج على مسارات الكواكب السيارة الأخرى بما في ذلك الأرض ، فاتضحت الصورة عنده. لذلك وضع كبلر قانونه الأول الذي يقرر بأن: (1) كل كوكب يدور في مدار إهليجي حول الشمس تقع الشمس في إحدى بؤرتيه ثم راجع كبلر دراسة سرعة الكواكب في مداراتها فوجد أن سرعتها تتغير من موقع إلى آخر بحسب بعدها أو قربها من البؤرة التي تقع فيها الشمس ، لكنه اكتشف أن: (2) ان الخط الواصل بين الكوكب و الشمس يمسح مساحات متساوية للفلك في أزمنة متساوية القانون الثاني لكبلر وهذا يعني أن سرعة الكواكب تتزايد كلما اقتربت من الشمس. وسمي هذا قانون كبلر الثاني. ثم قام كبلر بحساب أقطار هذه المدارات. ولما كانت أشكالها الصحيحة إهلجية وليست دائرية لذلك فلها محورين مختلفين ، ومركز الإهليج هو النقطة التي تقع عند تقاطع المحورين. ويسمى نصف المحور الأكبر Semi-major axis بينما يسمى نصف المحور الأصغر Semi-minor axis وبعد دراسة وتحليل نتائج الرصد تبين له أن: مربع زمن دورة الكوكب حول الشمس تتناسب تناسباً طردياً مع مكعب نصف المحور الكبير وسمي هذا الاكتشاف قانون كبلر الثالث. وصفت هذه القوانين الثلاثة المتكاملة حركة الكواكب حول الشمس وفق المنظور الجديد القائل بمركزية الشمس بشكل أصبحت فيه الحسابات تطابق الأرصاد الفلكية إلى درجة كبيرة، بذات الوقت الذي فسرت فيه الحركات التراجعية للكواكب دون ما حاجة إلى وجود أفلاك التدوير.
ذات صلة ما هو قانون عدد المولات قانون الكتلة المولية قانون التركيز المولي يمكن التعبير عن قانون التركيز المولي من خلال الصيغة الآتية: [١] [٢] التركيز المولي أو المولارية (مول/لتر) = (الكتلة/الحجم) × (1/الوزن الجزيئي)=عدد مولات المذاب/حجم المحلول. حيث إنّ: الكتلة: تُعبر عن وزن المادة المذابة مُقاسة بالغرام اللازم إذابتها في حجم معين من محلول، للحصول على التركيز المولي المطلوب. الحجم: هو عبارة عن حجم المحلول بوحدة اللتر اللازم لإذابة كتلة محددة من مادة معينة للحصول على التركيز المولي المطلوب، مع الانتباه إلى أن الحجم يُمثل الحجم الكلي للمحلول بعد إضافة المذاب إلى المذيب. الوزن الجزيئي: ووحدة قياسه (غرام/مول)، ويُمكن الحصول عليه من الصيغة الجزيئية للمادة، أو من خلال جداول البيانات، أو من الملصقات على الزجاجة المحتوية على المادة الكيميائية المطلوبة. مثال على إيجاد التركيز المولي يوضح المثال الآتي طريقة إيجاد التركيز المولي للمذاب: [٢] السؤال: أوجد التركيز المولي لحمض الكبريتيك (H 2 SO 4) عند إذابة 2. 355 غم منه في الماء، مع العلم أن الحجم الكلي للمحلول يساوي 50 مليلتر؟ الحل: لحساب التركيز المولي لحمض الكبريتيك (H 2 SO 4) يجب أولاً حساب عدد المولات المذابة منه في المحلول، عن طريق تحويل كتلته إلى عدد مولات باستخدام الوزن الجزيئي له والذي يساوي 98.
ثم جاء السويسري جوست بورجي (1552 - 1632) الذي أعد جداول اللوغاريتمات بين الأعوام (1550 - 1617)، كما اهتم بها العالم الأسكتلندي جون نابير (1550 -1617). وبعد ذلك قام يوهنيز كيبلر بابتكار طرق حسابية أبسط وأدق عن سابقيه حيث كانت تلك الحسابات تستغرق وقتا طويلا لإجراء الحسابات الفلكية. واستخدم كيبلر طرق حساباته وعقد العزم على نشرها وجعلها في متناول الجميع، وألف على هذا الطريق تفسيرا لمبدأ اللوغاريتمات وزودها بجداول دقيقة وأكملها. علاوة على ذلك فقد عالج كيبلر نظرية كثير الزوايا وقام بابتكار الشكل الهندسي لنجمة مجسمة تحتوي عل 40 طرفا. كما يرجع إلى كبلر تعريف ما يسمى بالموشور المضاد. Tabulae Rudolfinae – Frontispiz في علم البلورات [ عدل] إلى جانب اهتمام كيبلر بعلم الفلك فقد أهتم بتناظر الأنظمة البلورية وابتدأ أهتمامه بها عن طريق دراسة بلورات الثلج. وأكتشف أن هناك قوى طبيعية تربط بين جزيئات المواد - وليست بين بلورات الثلج فقط - تعمل على تنمية المادة وترصفها بتلك الأشكال الهندسية المنتظمة. كما اكتشف أن بلورات الثلج تختلف عن بعضها البعض، ومع ذلك فهي تظهر أمامه وتعيد نفسها كلما أدار البلورة 60 درجة، وهذا هو التناظر السداسي.
[7] ظهرت البكتيريا الزرقاء في وقت لاحق. ساهم الأكسجين الزائد الذي أنتجته هذه الكائنات بشكل مباشر في انتشار الأكسجين على الأرض، ما جعل تطور الحياة المعقدة ممكنًا. اليوم، يبلغ متوسط التقاط الطاقة العالمي عن طريق التركيب الضوئي نحو 130 تيراواط، أي نحو ثماني أضعاف استهلاك الطاقة الحالي للحضارة البشرية. [8] [9] تقوم الكائنات الحية الضوئية أيضًا بتحويل ما بين 100 و115 مليار طن من الكربون إلى كتل حيوية سنويًا. اكتُشفت ظاهرة تسخير النباتات لطاقة الضوء - بالإضافة إلى الهواء والتربة والماء - لأول مرة في عام 1779 من قِبل يان إينخنهاوسز. معادلة عملية البناء الضوئي | مجلة البرونزية. [10] [11] [12] يعتبر التركيب الضوئي أمرًا مهمًا للعمليات المناخية، إذ يلتقط ثاني أكسيد الكربون من الهواء ثم يربط الكربون في النباتات وكذلك في التربة ومنتجات النباتات. يُقدر أن الحبوب لوحدها تربط نحو 3825 تيراجرام من ثاني أكسيد الكربون كل عام، أي 3. 825 مليار طن. [13] عملية البناء الضوئي [ عدل] المعادلة العامة لعملية التركيب الضوئي في النباتات. دورة البناء الضوئي. عملية البناء الضوئي تبدأ بسقوط الضوء على مجموعة من الخلايا النباتية المتجاورة مكونة لنظام ضوئي داخل البلاستيدات الخضراء.
تحدث عملية التمثيل الضوئي أيضاً عند الطحالب الغير خضراء والبكتيريا. الشروط الواجب توفرها لإتمام عملية التمثيل الضوئي توفر عنصر الماء. غاز ثاني أكسيد الكربون. وجود أشعة الشمس (خلال ساعات النهار). توفر البلاستيدات الخضراء بالنبات، والتي يوجد بها وجود صبغة الكلوروفيل. مراحل عملية التمثيل الضوئي وتتم خلال مرحلتين دوريتين وهما المرحلة الضوئية: يتم خلالها إمتصاص الكلورفيل (الضوء) من أشعة الشمس، ليساعد في عملية شطر جزيئات الماء، وينتج عن تلك التفاعلات تحويل الطاقة الضوئية إلى الطاقة الكيميائية. المرحلة الغير ضوئية أو مرحلة تثبيت الكربون: التي يتم بها دمج ثاني أوكسيد الكربون الموجود بالهواء مع جزيئات عضوية متواجدة في البلاستيدات الخضراء، وتساهم في تثبيت الكربون. معلومات مهمة عن عملية التمثيل الضوئي البراهين التي تؤكد حدوث العملية وجود الأوكسجين في الجو. حدوث تحوّل لمادة السكر في أوراق وأجزاء النبات المختلفة إلى مادة نشوية. معادله عمليه البناء الضوئي في النبات. انخفاض نسبة ومعدل ثاني أوكسيد الكربون (CO2). كيفية قياس سرعة حدوث العملية قياس وحساب سرعة كمية الــ (CO2) الداخلة خلال زمن معين ولكل (سم)2. حساب كمية السكر الناتجة. حساب وحدة مسافة وزمن كمية الأوكسجين المنطلقة (O2).
ـ وفيها يتم استغلال الطاقة سابقة التخزين في التفاعلات الضوئية في عملات الطاقة من جزيئات (ATP) و(NADPH). ـ يبدأ ذلك باتحاد ثاني أكسيد الكربون (CO2) مع ريبوليز ثنائي فوسفات وإنتاج مركب وسطي يتفكك تلقائيا إلى جزيئتي حمض فوسفوغليسيرك ويتوسط هذه الخطوة أنزيم ريبيولوز ثنيائي الفوسفات كاربوكسيلاز. حل درس البناء الضوئي علوم خامس - سراج. ـ يمكن استخدام (PGAL) لتخليق الجزيئات العضوية مثل الجلوكوز (Glucose) ويتحول (NADPH) إلى (NADP+). ـ كما يتحول (ATP) إلى (ADP). ـ وبذلك تخزن الطاقة الضوئية في الروابط الكيميائية بين ذرات المركبات الكربوهيدرائية الناتجة، ويثبت الكربون الموجود في ثاني أكسيد الكربون الجوي، كما يثبت الهيدروجين الموجود في الماء، وفي النهاية يتكون الجلوكوز (Glucose) الذي ينتقل إلى دورات تحرير الطاقة لتعاد دورة العناصر والمركبات والطاقة من جديد. ـ أهم شيء في هذه الدورات هو تثبيت ثاني أكسيد الكربون لتكوين الجلوكوز ، وهذه العملية تتم في عمليات معقدة يمكن تيسيرها فيما يلي. ـ تتفاعل كل ست جزيئات من ريبولوز-5،1-مضاعف فوسفات (RUBP) مع ست جزيئات من ثاني أكسيد الكربون (CO2) وست جزيئات من الماء (H2O) لتكوين 12 جزيء (PGA) وبذلك يثبت الكربون.
[3] وختامًا نذكر بأن هذه المقالة قد ناقشت وبالتفصيل عناوين مهمة وهي معادلة البناء الضوئي ، وأهمية عملية البناء الضوئي في هذا الكوكب، كما وبينا مصير الطاقة الناجمة عن عملية البناء الضوئي. المراجع ^, What Is Photosynthesis?, 29/10/2020 ^, What are the advantages of photosynthesis?, 29/10/2020 ^, Photosynthesis, 29/10/2020
طرق التمثيل الضوئي [ عدل] تمثيل ضوئي ثلاثي الكربون تمثيل ضوئي رباعي الكربون: ويسمى أيضاً مسار «هاتش ـ سلاك» نسبة لمكتشفي هذه النوع من التمثيل الضوئي. أيض الحمض العصاري. أهمية البناء الضوئي [ عدل] عملية البناء الضوئي ظاهرة بيولوجية هامة تؤثر في حياة جميع المخلوقات الحية، وهي المصدر الرئيسي لتكوين الأوكسجين، كما تستعمل نواتج البناء الضوئي المباشرة في تصنيع مركبات عضوية أخرى تدخل في تكوين الأحماض النووية ، والدهنيات ، والبروتينات ، والهرمونات ، وغيرها. مراجع [ عدل] انظر أيضًا [ عدل] تغذية طفيلية بلاستوسيانين