تكنولوجيا في حياتنا: تمارين للصف المتوسط في مصر

1. تعريف التكنولوجيا — ابدأ بتعريف التكنولوجيا: هي استخدام المعرفة العلمية لتحقيق أهداف عملية بطريقة قابلة للتكرار. هذا يشمل الأدوات والآلات والبرمجيات.
2. تصنيف الأجهزة — قم بتصنيف كل جهاز: المكواة الكهربائية (تعمل بالكهرباء وتستخدم الحرارة)، الهاتف الذكي (يستخدم مبادئ الإلكترونيات والاتصالات)، الكتاب المدرسي (معلومات منظمة ولكنه ليس تكنولوجيا في حد ذاته). السكين هو أداة بسيطة وليست تكنولوجيا حديثة.

← الأجهزة التي تعتبر تكنولوجيا هي المكواة الكهربائية والهاتف الذكي.

1. حساب التوفير الشهري — احسب التوفير الشهري: 50% من 1200 جنيه = 0.5 × 1200 = 600 جنيه مصري
   $$600=0.5\times 1200$$
2. حساب التوفير السنوي — اضرب التوفير الشهري في 12 شهراً للحصول على التوفير السنوي: 600 × 12 = 7200 جنيه مصري
   $$7200=600\times 12$$

$$7200\text{جنيه مصري}$$

← ستوفر الأسرة 7200 جنيه مصري سنوياً بعد تركيب السخان الشمسي.

1. حساب زمن العربة — الزمن = المسافة ÷ السرعة = 20 كم ÷ 10 كم/س = 2 ساعة. حول إلى دقائق: 2 × 60 = 120 دقيقة
   $$t_{\text{عربة}}=\frac{20}{10}=2\text{ساعة}=120\text{دقيقة}$$
2. حساب زمن المترو — الزمن = 20 كم ÷ 80 كم/س = 0.25 ساعة. حول إلى دقائق: 0.25 × 60 = 15 دقيقة
   $$t_{\text{مترو}}=\frac{20}{80}=0.25\text{ساعة}=15\text{دقيقة}$$
3. المقارنة — وفر المترو 105 دقائق (120 - 15) مقارنة بالعربة القديمة. هذا يوضح كيف غيرت التكنولوجيا من حياتنا!
   $$\mathrm{\Delta }t=120-15=105\text{دقيقة}$$

$$t_{\text{عربة}}=120\text{دقيقة},t_{\text{مترو}}=15\text{دقيقة}$$

← تستغرق العربة 120 دقيقة بينما يستغرق المترو 15 دقيقة لقطع نفس المسافة. وفر المترو 105 دقائق.

1. حساب الاستهلاك اليومي — الاستهلاك اليومي = 8 ساعات × 0.5 kWh/ساعة = 4 kWh
   $$E_{\text{يوم}}=8\times 0.5=4\text{kWh}$$
2. حساب الاستهلاك الشهري — الاستهلاك الشهري = 4 kWh/يوم × 30 يوم = 120 kWh
   $$E_{\text{شهر}}=4\times 30=120\text{kWh}$$
3. حساب التكلفة الشهرية — التكلفة الشهرية = 120 kWh × 1 جنيه مصري/kWh = 120 جنيه مصري
   $$C=120\times 1=120\text{جنيه مصري}$$

$$120\text{جنيه مصري}$$

← تدفع الأسرة 120 جنيه مصري شهرياً مقابل استهلاك الثلاجة للكهرباء.

1. تصميم الفلتر — الفلتر البسيط يتكون من 3 طبقات رئيسية من الأعلى إلى الأسفل: 1) طبقة رمل خشن (سمك 10 سم) لالتقاط الجسيمات الكبيرة 2) طبقة حصى متوسطة (سمك 10 سم) للترشيح المتوسط 3) طبقة قطن (سمك 2 سم) كفلتر نهائي للحماية
2. خطوات التشغيل — 1) اغسل جميع المواد جيداً قبل الاستخدام 2) ضع الطبقات بالترتيب في أنبوب بلاستيكي أو وعاء مثقوب من الأسفل 3) صب الماء الملوث من الأعلى ببطء 4) اجمع الماء المرشح من الأسفل 5) نظف الفلتر بانتظام (كل أسبوعين)

← الفلتر البسيط يتكون من 3 طبقات: رمل خشن (10 سم) ثم حصى متوسطة (10 سم) ثم قطن (2 سم). يعمل عن طريق سكب الماء من الأعلى وجمعه من الأسفل بعد الترشيح.

1. حساب التوفير لكل رسالة — التوفير لكل رسالة = 5 جنيهات (تكلفة البريد) - 0 جنيه (تكلفة الإنترنت) = 5 جنيهات
   $$\mathrm{\Delta }C=5-0=5\text{جنيه مصري}$$
2. حساب عدد الرسائل اللازمة — عدد الرسائل = 100 جنيه ÷ 5 جنيه/رسالة = 20 رسالة
   $$n=\frac{100}{5}=20$$

$$20\text{رسالة}$$

← يجب على السيد عادل إرسال 20 رسالة عبر الإنترنت حتى يوفر 100 جنيه مصري مقارنة بالبريد العادي.

1. حساب الذهب الإجمالي — الذهب الإجمالي = 5,000,000 هاتف × 0.03 جرام/هاتف = 150,000 جرام = 150 كيلوغرام
   $$m_{\text{ذهب}}=5\times {10}^6\times 0.03=150000\text{جرام}=150\text{كجم}$$
2. حساب الفضة الإجمالي — الفضة الإجمالي = 5,000,000 × 2 جرام = 10,000,000 جرام = 10,000 كيلوغرام
   $$m_{\text{فضة}}=5\times {10}^6\times 2=10000000\text{جرام}=10000\text{كجم}$$
3. حساب البلاستيك الإجمالي — البلاستيك الإجمالي = 5,000,000 × 0.5 كيلوغرام = 2,500,000 كيلوغرام = 2500 طن
   $$m_{\text{بلاستيك}}=5\times {10}^6\times 0.5=2500000\text{كجم}=2500\text{طن}$$

$$m_{\text{ذهب}}=150\text{كجم},m_{\text{فضة}}=10000\text{كجم},m_{\text{بلاستيك}}=2500\text{طن}$$

← يتم التخلص سنوياً في القاهرة من 150 كيلوغرام من الذهب، 10,000 كيلوغرام من الفضة، و2500 طن من البلاستيك من الهواتف المحمولة.

1. حساب الاستهلاك التقليدي السنوي — الاستهلاك التقليدي = 50 لمبة × 60 وات × 8 ساعات × 200 يوم = 4,800,000 وات-ساعة = 4800 كيلوواط-ساعة
   $$E_{\text{تقليدي}}=50\times 60\times 8\times 200=4800000\text{وات-ساعة}=4800\text{kWh}$$
2. حساب الاستهلاك LED السنوي — الاستهلاك LED = 50 × 10 وات × 8 ساعات × 200 يوم = 800,000 وات-ساعة = 800 كيلوواط-ساعة
   $$E_{\text{LED}}=50\times 10\times 8\times 200=800000\text{وات-ساعة}=800\text{kWh}$$
3. حساب التوفير السنوي — التوفير السنوي = (4800 - 800) كيلوواط-ساعة × 1 جنيه مصري/كيلوواط-ساعة = 4000 جنيه مصري
   $$C_{\text{توفير}}=(4800-800)\times 1=4000\text{جنيه مصري}$$

$$4000\text{جنيه مصري}$$

← ستوفر المدرسة 4000 جنيه مصري سنوياً بعد استبدال اللمبات التقليدية بلمبات LED.

1. تحديد مدة كل اتجاه — الشمالي: 15 سيارة → 30 ثانية الشرقي: 30 سيارة → 45 ثانية الجنوبي: 50 سيارة → 60 ثانية الغربي: 25 سيارة → 45 ثانية
2. حساب المدة الكلية — المدة الكلية = 30 + 45 + 60 + 45 = 180 ثانية (3 دقائق). هذا مطابق للمدة المطلوبة!
   $$T_{\text{كلي}}=30+45+60+45=180\text{ثانية}$$
3. إنشاء الجدول الزمني — الدورة 1: الشمالي (0-30 ث) → الشرقي (30-75 ث) → الجنوبي (75-135 ث) → الغربي (135-180 ث). كرر الدورة حسب الحاجة.

← الجدول الزمني: الشمالي 30 ثانية، الشرقي 45 ثانية، الجنوبي 60 ثانية، الغربي 45 ثانية. المدة الكلية 180 ثانية (3 دقائق).

1. حساب عدد الألواح اللازمة — عدد الألواح = 5000 وات ÷ 250 وات/لوح = 20 لوح
   $$n=\frac{5000}{250}=20\text{لوح}$$
2. حساب التكلفة الإجمالية — التكلفة الإجمالية = 20 لوح × 3000 جنيه مصري/لوح = 60,000 جنيه مصري
   $$C_{\text{إجمالي}}=20\times 3000=60000\text{جنيه مصري}$$
3. حساب التوفير الشهري — التوفير الشهري = 1000 كيلوواط-ساعة × 1 جنيه مصري/كيلوواط-ساعة = 1000 جنيه مصري
   $$C_{\text{توفير}}=1000\times 1=1000\text{جنيه مصري}$$
4. حساب عدد الشهور للتعادل — عدد الشهور = 60,000 جنيه ÷ 1000 جنيه/شهر = 60 شهراً (5 سنوات)
   $$t=\frac{60000}{1000}=60\text{شهر}$$

$$n=20\text{لوح},C=60000\text{جنيه مصري},t=60\text{شهر}$$

← تحتاج المدرسة إلى 20 لوحاً بتكلفة 60,000 جنيه مصري. ستتعادل التكلفة مع التوفير بعد 60 شهراً (5 سنوات).

1. حساب الزيادة في النقاط — الزيادة = 82% - 65% = 17 نقطة مئوية
   $$\mathrm{\Delta }=82-65=17\text{نقطة مئوية}$$
2. حساب النسبة المئوية للزيادة — النسبة = (17 ÷ 65) × 100% ≈ 26.15%
   $$r=\frac{17}{65}\times 100\approx 26.15\%$$

$$\mathrm{\Delta }=17\text{نقطة مئوية},r\approx 26.15\%$$

← زاد متوسط الدرجات 17 نقطة مئوية (من 65% إلى 82%)، وهي زيادة بنسبة 26.15% مقارنة بعام 2000.

1. حساب تكلفة الشاشات — تكلفة الشاشات = 5 × 8000 جنيه = 40,000 جنيه
   $$C_{\text{شاشات}}=5\times 8000=40000\text{جنيه مصري}$$
2. حساب تكلفة الأجهزة اللوحية — تكلفة الأجهزة = 10 × 3500 جنيه = 35,000 جنيه
   $$C_{\text{أجهزة}}=10\times 3500=35000\text{جنيه مصري}$$
3. حساب تكلفة سماعات الرأس — تكلفة السماعات = 20 × 250 جنيه = 5000 جنيه
   $$C_{\text{سماعات}}=20\times 250=5000\text{جنيه مصري}$$
4. حساب تكلفة لوحات المفاتيح — تكلفة اللوحات = 5 × 1200 جنيه = 6000 جنيه
   $$C_{\text{لوحات}}=5\times 1200=6000\text{جنيه مصري}$$
5. حساب التكلفة الإجمالية — التكلفة الإجمالية = 40,000 + 35,000 + 5000 + 6000 = 86,000 جنيه
   $$C_{\text{إجمالي}}=40000+35000+5000+6000=86000\text{جنيه مصري}$$
6. حساب عدد الشهور للتعادل — عدد الشهور = 86,000 جنيه ÷ 2000 جنيه/شهر = 43 شهراً (حوالي 3.5 سنوات)
   $$t=\frac{86000}{2000}=43\text{شهر}$$

$$C=86000\text{جنيه مصري},t=43\text{شهر}$$

← ستكلف المعدات 86,000 جنيه مصري. ستتعادل التكلفة مع التوفير بعد 43 شهراً (حوالي 3.5 سنوات) عند توفير 2000 جنيه شهرياً.