محتويات
ما المتغير المستقل عند دراسة أثر الحرارة على حجم بالون
الإجابة: درجة الحرارة هي المتغير المستقل عند دراسة أثر الحرارة على حجم بالون.
وبالتالي نكون قد أجبنا على أحد الأسئلة الموجهة للطلاب في مادة الكيمياء، هذه هي الإجابة القصيرة على السؤال، كما يوجد أيضاً في هذا المثال العامل الثابت المتحكم والمعروف باسم Constant Variable، وهو نوع الغاز الموجود داخل البالون ومقدار الضغط الخاص به.
لكن إذا أردت المزيد من الفهم كيف جاءت خطوات الحل، حتى نعرف أن درجة الحرارة في هذا المثال هي المتغير المستقل أو المعروف باسم Independent Variable، وهناك أيضاً متغير تابع أو Dependent Variable وهو حجم البالون في هذا المثال، تابع معنا الشرح التفصيلي التالي، حتى تجيب بنفسك عن فهم ومعرفة.
تأثير درجة الحرارة على حجم البالون
الآن نوضح لك عزيزي الطالب ما هو تأثير درجة الحرارة على حجم البالون، وهي إذا كان لدينا بالون محكم الغلق، ثم تغيرت درجة الحرارة المعرض لها، بالتالي ستتغير درجة حرارة الغاز أو الهواء بداخلها، ثم نتيجة لذلك يتغير حجم البالون.
درجات الحرارة باعتبارها المتغير المستقل، هي التي تُحدد قياس متوسط سرعة جزيئات الهواء داخل البالون، التي يكون تأثيراتها على حجم البالون إما بالتمدد أو الانكماش كالتالي:
- إذا ارتفعت درجة الحرارة التي يتعرض لها البالون، تزداد سرعة وانتشار جزيئات الغاز أو الهواء بداخله، وبالتالي يتمدد حجم البالون.
- عندما تنخفض درجة حرارة المعرض لها البالون، يحدث العكس تقل سرعة وانتشار جزيئات الغاز أو الهواء بداخله، ونتيجة تقارب هذه الجزيئات من بعضها البعض، يحدث انكماش لحجم البالون.
مختصر القول في حالة ثبوت حالة ضغط الغاز ونوعه في البالون فإن:
درجة حرارة مرتفعة= بالون منتفخ ومتضخم.
حرارة منخفضة= انكماش البالون.[1][2][3]
شرح خطوات حل سؤال ما المتغير المستقل عند دراسة أثر الحرارة على حجم بالون
في البداية في أي مثال عن تأثير الحرارة على الحجم، عليك تحديد 3 متغيرات أو أشياء هامة وهم:
- المتغير المستقل Independent Variable.
- المتغير التابع Dependent Variable.
- المتغير أو العامل الثابت Factor held Constant.
- الضابط Constructing a Control.
وضحنا لك عزيزي الطالب الإجابة بشكل مختصر، خلال السطور السابقة، الآن نوضح لك الخطوات التفصيلية للاعتماد عليها، عند إجابة الأسئلة المتعلقة بتأثير الحرارة على الحجم في مادة الكيمياء أو في أي دراسة علمية أخرى، مع التوضيح من خلالها الفرق بين المتغير المستقل، التابع، العامل الثابت والضابط في التجارب العلمية.
المتغير المستقل Independent Variable: هو المتغير الذي يمكنا في التجارب العلمية، استخدامه بأشكال مختلفة “التلاعب به”، حتى نعرف تأثيره على أي متغير أخر في التجربة، في مثال حجم البالون، كانت درجة الحرارة هي المتغير المستقل، الذي أدي لانكماش أو تضخم حجم البالون.
المتغير التابع Dependent Variable: هو عبارة عن المتغير الذي يتعرض للتأثير من قِبل المتغير المستقل، تطبيقاً على المثال موضوع تقريرنا الحالي، فإن المتغير الذي يتعرض للتأثيرات هو “حجم البالون” من المتغير المستقل “درجات الحرارة”.
المتغير أو العامل الثابت Factor held Constant: هو العامل الذي لا يتغير أبداً خلال التجارب الكيمائية لذلك أُطلق عليه “الثابت”، حتى يضمن أن المتغيرات التي تتضمنها التجربة، لا تحتوي على أي عوامل خارجية مؤثرة في النتائج، في مثال حجم البالون العامل الثابت هو نوع الغاز ومقدار الضغط الخاص به داخل البالون.
الضابط Constructing a Control: الضابط أو المتحكم، هو عبارة عن عامل أو شرط غير متغير، الهدف منه عقد مقارنات بين التجارب المختلفة التي تدور حول نفس الموضوع وهو المتغير المستقل وتأثيره على المتغير التابع.
في هذا المثال يمكن عقد مقارنة بين حجم بالون يحتوي على نوع غاز مثل الهيليوم وموجود في درجة حرارة ثابته، مع بالون أخر يحتوي على نفس نوع الغاز ومعدل الضغط يكون متساوي بين البالونتين، ثم نُعرض البالون الثاني لتغيرات في درجة الحرارة، ثم نقارن بين حجم البالون في الحرارة الثابتة وبين حجمه في درجات الحرارة المتغيرة.[2]
المتغير المستقل والتابع كيف نحدد الفرق بينهما بالأمثلة
توضيح أمثلة على المتغيرات المستقلة والتابعه والدخيله لمعرفة الفرق بينهم بالأمثلة العملية مع الحل:
المتغير التابع:
المثال: دراسة عن تأثير التلوث على مرض الربو.
في هذا المثال المرض أو الإصابة بالربو هو “المتغير التابع”، عند البحث عن الروابط بين المتغيرات، حينها تصل إلى الأسباب وراء تغير التوابع في التجارب العلمية والدراسات.
المتغيرات التابعة في هذا المثال هي:
ردود فعل الجسم على حالة الربو أو أعراض الربو أو الآثار المترتبة على مرض الربو.
المتغير المستقل:
المثال: تأثير غسل الأسنان على حالة التسوس.
المتغير المستقل فهذا المثال هو تأثير غسل الأسنان، لأنه لا يتغير بل يؤثر على التابع ويغير حالته وهو التسوس، ومن الأمثلة على المتغيرات المستقلة في هذا النوع من الدراسة هي:
جرعة الدواء أو العلاج أو عوامل دخيلة مثل الفئة العمرية والوزن.[4]
