מבחן מיצ"ב במדע וטכנולוגיה לכיתה ח' (נוסח 2016) – תרגול לקראת מבחן התנופה בכיתה ט'

התשובה: ורידי הריאה.

כלי הדם 1 מתחבר אל העלייה השמאלית, והחצים מראים שהדם זורם בו אל הלב. כלי דם שמוביל דם אל הלב הוא וריד.

אל העלייה השמאלית מגיע דם עשיר בחמצן מהריאות, דרך ורידי הריאה.

התשובה: הווריד הנבוב העליון.

כלי הדם 2 נכנס מלמעלה אל העלייה הימנית, והדם זורם בו אל הלב. אל העלייה הימנית חוזר דם דל בחמצן מכל הגוף, דרך שני הוורידים הנבובים: העליון (מפלג הגוף העליון) והתחתון (מפלג הגוף התחתון). כלי הדם 2 הוא הווריד הנבוב העליון.

התשובה הנכונה: "היא אינה מגיבה עם חמצן ועם מים, ולכן אינה מחלידה."

התומכן נשאר בתוך העורק שנים רבות, והוא מוקף כל הזמן בדם – נוזל שיש בו הרבה מים וחמצן מומס. מתכת שמתרכבת עם חמצן (מחלידה) הייתה מתפרקת לאט, נחלשת, והחומרים שנוצרים היו עלולים לפגוע בגוף. לכן החומר חייב להיות עמיד ולא להגיב עם החומרים שבדם.

למה לא "היא מוליכה חשמל"? התומכן אינו חלק ממעגל חשמלי – הוא רק מחזיק את העורק פתוח, ולכן הולכת חשמל אינה נחוצה.

למה לא "היא נמשכת למגנט"? אין צורך שהתומכן יימשך למגנט, ואפילו עדיף שלא (למשל בבדיקות שבהן משתמשים במגנטים חזקים).

למה לא "היא בעלת ברק מתכתי"? איש אינו רואה את התומכן בתוך העורק, ולכן למראה שלו אין חשיבות.

התשובה הנכונה: "להוביל דם עשיר בחמצן אל שריר הלב עצמו".

הלב הוא שריר שעובד בלי הפסקה, ולכן גם תאי שריר הלב צריכים כל הזמן חמצן ומזון (גלוקוז). הדם שעובר בתוך חללי הלב אינו מזין את הדופן העבה של השריר. את התפקיד הזה ממלאים העורקים הכליליים – עורקים קטנים שיוצאים מאבי העורקים ומתפצלים על פני הלב.

למה לא "להוביל דם מהלב אל הריאות"? זה התפקיד של עורק הריאה.

למה לא "להחזיר דם דל בחמצן מהגוף אל הלב"? את זה עושים הוורידים (הוורידים הנבובים), ולא עורקים. עורקים מובילים דם מהלב והלאה.

למה לא "להעביר דם מהעליות אל החדרים"? הדם עובר מהעלייה לחדר ישירות, דרך מסתם שבתוך הלב, בלי כלי דם.

תשובה לדוגמה (ציון מלא): "בשיטה החדשה אין חתך גדול בבית החזה, יש רק חור קטן בפרק היד. לכן החולה סובל פחות מכאבים, ההחלמה מהירה יותר, הוא משתחרר מבית החולים מהר יותר ויכול לחזור מהר לתפקוד רגיל."

ההסבר: כשפותחים את בית החזה נוצר פצע גדול שלוקח זמן רב להחלים, והניתוח עצמו מסוכן יותר. צנתר דק משאיר פצע זעיר בלבד – וזה היתרון לחולה.

התשובה הנכונה: "תאי הדם האדומים".

תאי הדם האדומים מכילים חלבון בשם המוגלובין, שנקשר לחמצן בריאות ומשחרר אותו ליד תאי הגוף. כשהעורק הכלילי צר, עוברים בו פחות תאי דם אדומים, ולכן פחות חמצן מגיע אל שריר הלב.

למה לא "תאי הדם הלבנים"? הם משתתפים בהגנה על הגוף מפני חיידקים ונגיפים.

למה לא "טסיות הדם"? הן משתתפות בקרישת הדם ובסגירת פצעים.

למה לא "פלזמת הדם"? הפלזמה היא החלק הנוזלי של הדם. היא מובילה בעיקר חומרים מומסים כמו גלוקוז, מלחים ופחמן דו־חמצני; את רוב החמצן נושאים תאי הדם האדומים.

תשובה לדוגמה (ציון מלא): "בזמן מאמץ השרירים צריכים יותר חמצן, ולכן הלב פועם מהר וחזק יותר. כשהלב עובד קשה יותר, גם שריר הלב עצמו צריך יותר חמצן. אבל דרך העורק הכלילי הצר לא יכול לעבור די דם, ולכן תאי שריר הלב לא יקבלו מספיק חמצן ועלולים להיפגע."

שלבי החשיבה:

1. מאמץ ← השרירים צורכים יותר חמצן ← הלב מגביר את קצב הפעימות ואת עוצמתן.

2. לב שעובד קשה יותר ← שריר הלב צריך יותר דם עשיר בחמצן.

3. העורק הכלילי צר ← הדם אינו יכול לזרום בו בכמות הדרושה ← שריר הלב סובל ממחסור בחמצן (כאב בחזה, ואף התקף לב).

התשובה: הנץ והנחש.

טורף־על נמצא בראש שרשרת המזון: הוא ניזון מבעלי חיים אחרים, ואף יצור במארג אינו ניזון ממנו. בתרשים רואים זאת כך: יש חצים שנכנסים אל הנץ ואל הנחש (מהבולבול ומהעורבני), אבל אין אף חץ שיוצא מהם.

התשובה: הבולבול (או העורבני).

יחסי תחרות על מזון קיימים בין יצורים שניזונים מאותו מזון. לפי הפסקה הרביעית, הדררה ניזונה "כמעט רק ממזון שמקורו בצומח: פֵּרות, זרעים, אגוזים...". בתרשים, האורגניזמים שניזונים ישירות מהצמחים ומשתמשים גם הם בפֵּרות ובזרעים הם הבולבול והעורבני (החצים הארוכים שעולים מהצמחים אליהם). לכן כל אחד מהם מתחרה בדררה על מזון.

הזחלים והשבלולים ניזונים מעלים, ולא מפֵּרות ומזרעים כמו הדררה.

תשובה לדוגמה (ציון מלא): "הדררות שחיו בעיר ניגשו לקערת האוכל בתוך 3 דקות בממוצע, ואילו הדררות שחיו באזור החקלאי ניגשו אליה רק אחרי 12 דקות בממוצע. כלומר, דררות העיר ניגשו לאוכל מהר יותר."

כך קוראים את הגרף: גובה העמודה של דררות העיר מגיע ל־3 על הציר "זמן (דקות)", וגובה העמודה של דררות האזור החקלאי מגיע ל־12. תיאור תוצאות הוא השוואה בין שתי הקבוצות לפי הנתונים בלבד – בלי להוסיף הסבר מדוע זה קרה.

התשובה הנכונה: "דררות העיר נועזות יותר."

שתי הקבוצות היו רעבות באותה מידה ונמצאו באותו מרחק מהאוכל. ההבדל היחיד במצב היה ה"פחד" מהחפץ הלא מוכר. דררות העיר ניגשו לאוכל שליד החפץ הזר בתוך 3 דקות, הרבה פחות מהדררות מהאזור החקלאי (12 דקות). כלומר, הן חששו פחות מהחפץ – הן נועזות יותר. זה מתאים לכתוב בפסקה השביעית: הדררה "סקרנית ולומדת מהר" ומסתגלת לסביבה העירונית.

למה לא "זהירות יותר"? אילו היו זהירות יותר, הן היו מתקרבות לאוכל לאט יותר – אבל הן התקרבו מהר יותר.

למה לא "רעבות יותר"? בניסוי שתי הקבוצות לא קיבלו אוכל במשך אותו זמן (24 שעות), כך שהרעב היה שווה. זה משתנה שנשמר קבוע.

למה לא "איטיות יותר"? הגרף מראה את ההפך: דררות העיר הגיעו לאוכל מהר יותר.

התשובה: 3 ניוטון, למעלה.

מגנט א' אינו זז, ולכן הכוחות שפועלים עליו מאזנים זה את זה.

על מגנט א' פועלים שני כוחות:

• המשקל שלו – כוח המשיכה של כדור הארץ, 3 ניוטון, כלפי מטה.

• הכוח המגנטי של מגנט ב' (המגנטים דוחים זה את זה).

כדי שהכוחות יתאזנו, הכוח של מגנט ב' חייב להיות שווה בגודלו למשקל של מגנט א' והפוך לו בכיוון: 3 ניוטון כלפי מעלה.

שימו לב: המשקל של מגנט ב' (5 ניוטון) אינו משפיע על התשובה – הוא נתון מסיח.

התשובה: 1 – למטה; 2 – למטה; 3 – למעלה.

1. כדור הארץ מושך כל גוף כלפי מטה – זה המשקל של מגנט ב' (5 ניוטון).

2. מגנט ב' דוחף את מגנט א' כלפי מעלה. לפי חוק הפעולה והתגובה, מגנט א' דוחף בחזרה את מגנט ב' בכוח שווה בגודלו והפוך בכיוונו – כלפי מטה (3 ניוטון).

3. מגנט ב' אינו זז, ולכן השולחן חייב לדחוף אותו כלפי מעלה ולאזן את שני הכוחות שפועלים כלפי מטה: $5 + 3 = 8$ ניוטון.

התשובה הנכונה: "בעופרות 1, 3, 4".

תשובה לדוגמה (ציון מלא): "בחרתי בעופרות 1, 3, 4, כי לכולן אותו עובי – 0.7 מ"מ – והאורך שלהן שונה: 6, 3 ו־9 ס"מ. כך רק האורך משתנה, ואם הזרם ישתנה, נדע שזה בגלל האורך."

בניסוי הוגן משנים רק את המשתנה שבודקים (כאן – האורך), וכל שאר הגורמים שיכולים להשפיע על הזרם (העובי, החומר, הסוללה) נשמרים קבועים.

למה לא "עופרות 2, 4, 6"? לשלושתן אותו אורך (9 ס"מ) ועובי שונה (0.3, 0.7, 0.5 מ"מ). בניסוי כזה בודקים את השפעת העובי, ולא את השפעת האורך.

למה לא "עופרות 2, 3, 5"? גם האורך (9, 3, 6 ס"מ) וגם העובי (0.3, 0.7, 0.9 מ"מ) שונים. אם הזרם ישתנה, לא נדע אם בגלל האורך או בגלל העובי.

התשובה: עופרת 2.

ככל שהמוליך ארוך יותר, וככל שהוא דק יותר, קשה יותר לזרם לעבור בו (ההתנגדות שלו גדולה יותר), ולכן עוצמת הזרם קטנה יותר.

עופרת 2 היא הארוכה ביותר (9 ס"מ, כמו עופרות 4 ו־6) וגם הדקה ביותר (0.3 מ"מ – הקוטר הקטן ביותר בטבלה). לכן כשהיא מחוברת למעגל, הזרם יהיה החלש ביותר.

התשובה: בנקודה ב' – אנרגיית גובה 0 ג'ול ואנרגיית תנועה 12 ג'ול; בנקודה ג' – אנרגיית תנועה 7 ג'ול.

לפי חוק שימור האנרגייה, כשאין חיכוך, סכום אנרגיית הגובה ואנרגיית התנועה נשאר קבוע לאורך כל הדרך.

בנקודה א': $12 + 0 = 12$ ג'ול – זו האנרגייה הכוללת.

בנקודה ב': הנקודה נמצאת על מישור הייחוס, ולכן אנרגיית הגובה בה היא 0 ג'ול. כל האנרגייה הפכה לאנרגיית תנועה: $12 - 0 = 12$ ג'ול.

בנקודה ג': אנרגיית הגובה היא 5 ג'ול, ולכן אנרגיית התנועה היא $12 - 5 = 7$ ג'ול.

התשובה הנכונה: "הייתה נמוכה יותר".

תשובה לדוגמה (ציון מלא): "הייתה נמוכה יותר, כי בגלל החיכוך חלק מהאנרגייה של הקרונית הופך לאנרגייה תרמית (חום), ולכן נשארת פחות אנרגיית תנועה."

ההסבר: כשיש חיכוך, הקרונית והמסילה מתחממות. האנרגייה אינה "נעלמת" – חלק ממנה עובר לסביבה כחום. בנקודה ג' אנרגיית הגובה של הקרונית היא עדיין 5 ג'ול (היא באותו גובה), אבל סכום האנרגיות של הקרונית קטן מ־12 ג'ול, ולכן אנרגיית התנועה קטנה מ־7 ג'ול.

למה לא "הייתה גבוהה יותר"? חיכוך אינו מוסיף אנרגייה לקרונית – הוא גורם לכך שחלק מהאנרגייה שלה הופך לחום.

למה לא "לא הייתה משתנה"? האנרגייה שהופכת לחום אינה זמינה עוד כאנרגיית תנועה.

תשובה לדוגמה (ציון מלא): "ככל שטמפרטורת המים עולה, הכמות המרבית של חמצן שיכולה להתמוסס במים קטנה."

בגרף רואים שהקו יורד משמאל לימין: ב־$0°C$ מתמוססים עד 14.5 מיליגרם חמצן בליטר, ב־$20°C$ – 9 מיליגרם, וב־$50°C$ – רק 5.5 מיליגרם. כלומר, יש קשר הפוך: כשמשתנה אחד גדל, המשתנה השני קטן.

בתיאור קשר צריך להזכיר את שני המשתנים ואת הכיוון שבו כל אחד מהם משתנה.

התשובה: ב־3.5 מיליגרם.

קוראים בגרף:

• ב־$10°C$ יכולים להתמוסס עד 11 מיליגרם חמצן בליטר.

• ב־$30°C$ יכולים להתמוסס עד 7.5 מיליגרם חמצן בליטר.

ההפרש: $11 - 7.5 = 3.5$ מיליגרם.

כלומר, כשהמים מתחממים, 3.5 מיליגרם חמצן בכל ליטר יוצאים מהמים אל האוויר. (לכן בקיץ דגים בבריכות עלולים לסבול ממחסור בחמצן.)

התשובה הנכונה: "התנועה העצמית של חלקיקי הריח".

לפי מודל החלקיקים, החלקיקים של כל חומר נמצאים בתנועה מתמדת ואקראית. חלקיקי הריח שהשתחררו מקליפת התפוז נעים בעצמם לכל הכיוונים, מתנגשים בחלקיקי האוויר, ולאט לאט מתפזרים בכל חלל הכיתה. תופעה זו נקראת פעפוע.

למה לא "חלקיקי האוויר נושאים את חלקיקי הריח"? חלקיקי האוויר אינם "מסיעים" חלקיקים אחרים. הם רק מתנגשים בהם, וההתנגשויות דווקא מאטות את התפשטות הריח.

למה לא "הרצון של חלקיקי הריח למלא את הכיתה"? לחלקיקים אין רצון או "נטייה" – הם אינם יצורים חיים. התפשטות הריח נובעת מתנועתם.

למה לא "חלקיקי הריח נמסים באוויר ונעלמים"? החלקיקים אינם נעלמים – אילו נעלמו, לא היה אפשר להריח אותם.

התשובה הנכונה: "הריח היה מתפשט לאט יותר."

באוויר דחוס יש יותר חלקיקי אוויר בכל נפח. חלקיקי הריח מתנגשים בהם בתדירות גבוהה יותר, משנים כיוון לעתים קרובות יותר, ולכן מתקדמים לאט יותר בתוך החדר (ההסבר המלא – בסעיף ב2).

למה לא "הריח לא היה מתפשט כלל"? חלקיקי הריח עדיין נעים בעצמם, ולכן הם מתפזרים בחדר – רק לאט יותר.

למה לא "הריח היה מתפשט מהר יותר"? יותר חלקיקי אוויר פירושם יותר "מכשולים" ויותר התנגשויות, ולא עזרה בתנועה.

למה לא "באותה מהירות"? מספר ההתנגשויות משפיע על קצב ההתפשטות, ולכן המהירות משתנה.

תשובה לדוגמה (ציון מלא): "באוויר הדחוס יש הרבה יותר חלקיקי אוויר, ולכן חלקיקי הריח מתנגשים בהם הרבה יותר פעמים. בכל התנגשות הם משנים כיוון, ולכן לוקח להם יותר זמן להגיע לכל החדר."

שלבי החשיבה:

1. התפשטות הריח נובעת מהתנועה העצמית של חלקיקי הריח.

2. בדרכם חלקיקי הריח מתנגשים בחלקיקי האוויר – וההתנגשויות "מעכבות" אותם.

3. כשיש יותר חלקיקי אוויר, יש יותר התנגשויות, ולכן ההתפשטות איטית יותר.

התשובה:

• סימן כימי: I

• מספר אטומי: 53

• מספר הפרוטונים: 53 – המספר האטומי שווה למספר הפרוטונים בגרעין.

• היסוד הוא אל־מתכת – יוד נמצא בצד הימני של הטבלה, בטור 17 (משפחת ההלוגנים), שבה כל היסודות הם אל־מתכות.

• היסוד אינו מוליך חשמל – אל־מתכות בדרך כלל אינן מוליכות חשמל (בניגוד למתכות).

התשובה הנכונה: "קסנון (Xe), שמספרו האטומי 54".

קסנון נמצא בטור האחרון (הימני) של הטבלה – משפחת הגזים האצילים (הליום, נאון, ארגון, קריפטון, קסנון, רדון). אלה גזים שכמעט אינם מגיבים עם יסודות אחרים.

למה לא רובידיום? רובידיום נמצא בטור הראשון – משפחת המתכות הפעילות (המתכות האלקליות). זו מתכת מוצקה שמגיבה בעוצמה רבה, ולא גז שאינו מגיב.

למה לא ברום? ברום נמצא בטור 17 – משפחת ההלוגנים. אלה אל־מתכות פעילות מאוד, שמגיבות בקלות.

למה לא כסף? כסף הוא מתכת מוצקה (מאמצע הטבלה), ולא גז.

התשובה הנכונה: "לנתרן (Na)".

יסודות שנמצאים באותו טור (באותה משפחה) דומים זה לזה בתכונותיהם הכימיות. מספרו האטומי של הצסיום (Cs, בטור הראשון) הוא 55. אחריו באים 56 (בריום), 57–71, ו־72–86 (עד רדון בסוף השורה). לכן המספר 87 פותח את השורה הבאה – והפרנציום נמצא בטור הראשון, מתחת לצסיום, באותה משפחה כמו ליתיום, נתרן ואשלגן (המתכות האלקליות). בשורה השלישית, היסוד שבטור הראשון הוא נתרן.

למה לא מגנזיום? מגנזיום נמצא בטור השני – משפחה אחרת.

למה לא זרחן? זרחן נמצא בטור 15 – הוא אל־מתכת, ותכונותיו שונות מאוד.

למה לא ארגון? ארגון הוא גז אציל מהטור האחרון – כמעט אינו מגיב, בניגוד לפרנציום.

התשובה: לדוגמה $KCl$ (אשלגן כלורי).

משפחת ההלוגנים היא הטור שלפני האחרון (טור 17): פלואור (F), כלור (Cl), ברום (Br), יוד (I), אסטטין (At). לכל היסודות במשפחה תכונות כימיות דומות, ולכן הם יוצרים עם אשלגן תרכובות דומות. אשלגן יוצר יון $K^{+}$, והלוגן יוצר יון בעל מטען $-1$, ולכן היחס ביניהם הוא 1:1.

$KBr$ כבר ניתנה כדוגמה, ולכן התשובות האפשריות: $KF$, $KCl$, $KI$, $KAt$.

התשובה הנכונה: "ליד האלקטרודה החיובית".

תשובה לדוגמה (ציון מלא): "ברום נמצא בצד הימני של הטבלה, במשפחת ההלוגנים – הוא אל־מתכת. אל־מתכות יוצרות יונים שליליים, ויונים שליליים נמשכים לאלקטרודה החיובית (מטענים מנוגדים נמשכים). שם הם הופכים לברום."

שלבי החשיבה:

1. מוצאים את ברום בטבלה: מספר 35, בטור 17 – הלוגן, אל־מתכת.

2. אל־מתכות מקבלות אלקטרונים והופכות ליונים שליליים ($Br^{-}$).

3. מטענים מנוגדים נמשכים, ולכן היונים השליליים נעים אל האלקטרודה החיובית.

(יוני הנחושת, $Cu^{2+}$, הם יונים חיוביים של מתכת, ולכן הם נעים אל האלקטרודה השלילית – ושם מצטפה נחושת.)