سوال ۱۱۱ · زمین‌شناسی
کنکور تجربی ۱۳۹۸ · سوال ۱۱۱ · کلید رسمی سازمان سنجش
زمین‌شناسی · زمین‌شناسی · فصل ۳: منابع آب و خاک
میزان انرژی رواناب‌ها به کدام عوامل بستگی دارد؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
۱. منظور از انرژی رواناب در این پرسش، انرژی جنبشی آبِ در حال حرکت است. کتاب توضیح می‌دهد که افزایش سرعت و جرم رواناب، انرژی جنبشی و در نتیجه قدرت فرسایندگی آن را افزایش می‌دهد (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۵۴).
۲. رابطهٔ انرژی جنبشی عبارت است از:
در این رابطه، جرم رواناب و سرعت آن است. بنابراین انرژی جنبشی با جرم و مربع سرعت رابطهٔ مستقیم دارد.
۳. جرم را می‌توان برحسب چگالی و حجم نوشت:
در اینجا چگالی و حجم رواناب است. با جای‌گذاری داریم:
پس انرژی رواناب مستقیماً به سرعت، حجم و چگالی آن بستگی دارد؛ با ثابت بودن سایر عوامل، افزایش هرکدام موجب افزایش انرژی جنبشی می‌شود.
۴. باید عوامل تعیین‌کنندهٔ انرژی را از عوامل مؤثر بر بارندگی، شرایط جریان و فرسایش جدا کرد. برای نمونه، کتاب شدت و مدت بارش را از عوامل مؤثر بر فرسایش زمین معرفی می‌کند و پوشش گیاهی را در کاهش انرژی جریان مؤثر می‌داند؛ اما این موارد جای عوامل موجود در رابطهٔ انرژی جنبشی را نمی‌گیرند (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۵۴).
پاسخ: گزینهٔ ۱
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۲: ممکن است دانش‌آموز عوامل مؤثر بر جریان و مقاومت بستر در برابر فرسایش را با عوامل تعیین‌کنندهٔ انرژی رواناب اشتباه بگیرد. شیب و عمق می‌توانند بر ویژگی‌های جریان اثر بگذارند، اما استحکام بستر عامل تعیین‌کنندهٔ انرژی جنبشی رواناب نیست.
- گزینهٔ ۳: شدت و مدت بارندگی در فرسایش زمین مؤثرند و به همین دلیل این گزینه می‌تواند گمراه‌کننده باشد؛ اما ویژگی‌های بارندگی با عوامل مستقیم تعیین‌کنندهٔ انرژی رواناب یکسان نیستند.
- گزینهٔ ۴: شیب زمین و پوشش گیاهی بر جریان رواناب اثر می‌گذارند و مواد معلق نیز در قدرت فرسایندگی آن نقش دارند؛ بنابراین این گزینه ظاهراً مناسب است. بااین‌حال، این مجموعه عوامل مستقیم تعیین‌کنندهٔ انرژی جنبشی رواناب را بیان نمی‌کند.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- بخش فرسایش در صفحهٔ ۵۴ کتاب زمین‌شناسی را به یاد بیاورید؛ کتاب میان انرژی جنبشی رواناب و قدرت فرسایندگی آن ارتباط برقرار می‌کند.
- برای تشخیص عوامل مستقیم، رابطهٔ انرژی جنبشی را در نظر بگیرید: انرژی حرکت به جرم جریان و سرعت آن بستگی دارد، نه مستقیماً به ویژگی‌های بارندگی یا استحکام بستر.
- جرم جریان را می‌توان از حاصل‌ضرب چگالی در حجم به دست آورد؛ این رابطه را در رابطهٔ انرژی جنبشی جای‌گذاری کنید و عوامل حاصل را با گزینه‌ها بسنجید.