Kehad, ained, nähtused ja mudelid

Meid ümbritsevas maailmas on mitmesuguseid asju ja organisme: autod, majad, raamatud, arvutid, CD-plaadid, sõbrad, vanemad, koduloomad, puud, roht­taimed, bakterid. Kõigil nendel kehadel on ruumilised mõõtmed (pikkus, laius, kõrgus) ja mass, mida sa juba oskad mõõta ja kirjeldada.

Igal esemel ja organismil on tohutu hulk muidki omadusi. Kui sa määrasid klotsi ruumala, siis ei omanud üldsegi tähtsust, kas klots on plastiliinist, puidust või mõnest muust ainest. Aga kui tahad sellest klotsist midagi valmistada, siis on klotsi materjalil vägagi suur tähtsus. Pehmet plastiliini­tükki saab vormida käte vahel, aga puidu vormimiseks on vaja tööriistu: saagi ja peitlit.

Ained

Kehad koosnevad ainetest. Ainetel on nimetused: raud, vask, kuld, tina, alumiinium. Sarnaste ainete rühmadele on antud nimetus. Eelnimetatud ained kuuluvad metallide hulka. Sageli ütleme, et keha on plastmassist. Plastmass ehk plast on ainete rühma nimetus. Sellesse rühma kuulub tuhandeid aineid.

Fotol kujutatud terakestest ehk graanulitest valmistatakse plastesemeid.

Nähtused

Süütad küünla. Küünal koosneb peaasjalikult parafiinist. Põlevat küünalt jälgides võid märgata mitme­suguseid muutusi.

Küünla tahi ümbruses toimub põlemine. Leegi juures muutub parafiin vedelaks. Osa sulanud parafiini voolab tilkadena küünla külge pidi alla. Aja jooksul muutub küünal lühemaks. Pannes käe leegi lähedale, tunned palavust. Parafiini sulamine, põlemine, küünla pikkuse muutumine, soojuse kandumine ümbritsevasse kesk­konda on nähtused.

Kehade ja ainetega toimuvaid muutusi nimetatakse nähtusteks.

Mudelid

Kehadel on palju mitmesuguseid omadusi. Kehi ja nendega toimuvaid nähtusi uurides pole aga kõik omadused olulised. Loodus­teadlased kasutavad uurimistöös sageli mudeleid. Mudelile kantakse ainult uuritava keha olulised tunnused ning jäetakse ära uurimuse seisu­kohast ebaolulised tunnused.

Uut tüüpi lennuki väljatöötamisel on tähtis teada, kuidas liigub õhk suurel kiirusel lendava lennuki kere ümber. Täismõõdus lennukit oleks katseteks liiga kallis ehitada. Selle asemel katsetatakse uue lennuki omadusi mudeliga. Oluline on mudeli kuju, aga mitte suurus. ​Päris lennuki ümber tekib õhuvool, sest lennuk liigub kiiresti läbi õhu. Katsetes on mudel paigal. Õhuvoolu mudeldamiseks tekitatakse tugev tuul suurte ventilaatorite abil.

Maa mudeliks on gloobus. Gloobus on Maa vähendatud kujutis, millel on Maaga palju sarnasusi. Mõlemad on kera­kuju­li­sed. Mõlemad pöörlevad oma telje ümber, kuigi erinevalt gloobusest on Maa telg mõtteline joon. Mõlemal paiknevad mered, mandrid, mäestikud jms sarnaselt. Loomulikult on gloobusel ja Maal ka väga palju erinevusi. Sellele vaatamata annab gloobus Maa mudelina hea ette­kujutuse Maa geograafiast.

Gloobus on Maa vähendatud mudel.

Mudel annab kehast või nähtusest lihtsustatud ettekujutuse.

Erinevate nähtuste uurimiseks võib samast kehast luua erinevaid mudeleid.

Maa ja Kuu liikumise mudel
Öö ja päeva vaheldumise mudel

Kui kirjeldad Maa ja Kuu liikumist ümber Päikese, võid kõiki taevakehi mudelil kujutada punktidena. Oluline on nende asukoht, orbiidi kuju ja liikumis­suund. Võrreldes taeva­kehade vahe­maadega on nende mõõtmed tühiselt väikesed.

Seevastu öö ja päeva vaheldumist ei saa selgitada Maa punkti­kujulise mudeli abil. Nüüd on oluline Maa kuju ja pöörlemine. Seega pead valima Maa kera­kuju­lise mudeli, milleks sobib hästi gloobus.

Mudeli valik sõltub sellest, milliseid nähtusi või keha omadusi me uurime.

Pean meeles

  • Kehad koosnevad ainetest.
  • Nähtusteks nimetatakse kehade või ainetega toimuvaid muutusi.
  • Mudel on lihtsustatud kujutlus uuritavast kehast. Mudeli valik sõltub sellest, milliseid keha omadusi me uurime.

Küsimusi ja ülesandeid

  1. Maa või selle piirkonna mudel on ka kaart. Nimeta kaardi ja Maa sarnasusi ja erinevusi. Mille poolest sarnaneb kaart gloobusega, mille poolest erineb?
  2. Atlases on samast piirkonnast erinevaid kaarte. Milliseid olulisi piirkonna tunnuseid on kujutatud loodus­kaardil, poliitilisel kaardil, rahvastiku kaardil? Mille poolest kõik need kaardid sarnanevad? Kasuta vastamiseks atlast.
  3. Kujutle, et tahad uurida, kas ja kuidas sõltub küünla põlemis­kiirus (lühenemise kiirus) küünla läbimõõdust (paksusest). Milline küünla omadus on sellele küsimusele vastamiseks oluline? Millised küünla omadused mõjutavad veel põlemis­kiirust? Uurimuse läbi­viimisel tuleb välistada muude omaduste mõju küünla põlemis­kiirusele. Milline on sinu hüpotees? Kuidas viiksid läbi uurimuse?
Kuu faasid
  • Kuu punktikujuline mudel
  • Kuu kerakujuline mudel
  • Kuu lapik mudel
      • liikumine
      • põlemine
      • närviraku joonis
      • maja makett
      • närvi­signaali levik kehas
      • lapse kasvamine
      • Eesti kaart
      • öö ja päeva vaheldu­mine
      • gloobus
      • arvuti­simulat­sioon
      • mudelauto
      • lainetus