آیا تحقيقات جنايي برايتان جالب است؟ هر جنایتکار شواهدی را در صحنه ی جرم از خود به جا می گذارد. راه دستگیری وی نیز جمع کردن تمام این شواهد و بررسی آن هاست.
مشاهده علمي ۱۰۹
مفاهیم کلیدی: علوم جنایی، مایعات، فیزیک، مدل ها
مقدمه:
آیا از تماشای برنامه های جنایی و یا مطالعه درمورد تحقیقات جنایی لذت می برید؟ هر جنایتکار شواهدی را در صحنه ی جرم از خود به جا می گذارد. راه دستگیری وی نیز جمع کردن تمام این شواهد و بررسی آن هاست. این کار وظیفه ی متخصص علوم جنایی و قضایی است. در این فعالیت علمی، شما رابطه ی اندازه ی قطرات خون با فاصله ای که قطرات از آن ریخته شده اند را به دست می آورید. البته نگران نباشید! این کار را با خون مصنوعی که خودتان می سازید انجام خواهید داد. اگر به حل معما علاقه دارید و از خون نمی ترسید، آستین ها را بالا بزنید و آماده ی حل این معمای جنایی شوید!
پیش نیاز:
در علوم جنایی که برای حل پرونده های قضایی و جنایی استفاده می شود، هدف اصلی بی طرف ماندن و بررسی و مطالعه ی تمام شواهد موجود برای مشخص کردن حقیقت است. این کار غالباً نتیجه در فهم اتفاقاتی که در صحنه ی جرم رخ داده است می دهد. علوم جنایی و قضایی خود شامل حوزه های بسیار زیادی از علوم دیگر از جمله مهندسی، آسیب شناسی و زیست شناسی می شود. به عنوان مثال، اگر یک ورزشکار هنگام مسابقه دادن به طور ناگهانی بمیرد، برای پیدا کردن علت مرگ به متخصص آسیب شناسی و زیست شناسی نیاز است.
در مواردی که افراد زخمی می شوند و قطره های خون در صحنه ی جرم باقی می ماند، متخصصین با آنالیز کردن این قطرات سعی در بررسی پرونده دارند. مثلاً با اندازه گیری قطر این قطره های خون متوجه می شوند که خون از کجا پاشیده شده و چه اتفاقی افتاده است.
فکر می کنید چه رابطه ای میان اندازه ی قطره های یک مایع با فاصله ای که مایع از آنجا ریخته شده است وجود دارد؟ با انجام این آزمایش این رابطه را بررسی کنید!
مواد و وسایل مورد نیاز:
قاشق برای اندازه گیری آرد ذرت
شربت ذرت
رنگ خوراکی قرمز (یا هر رنگ دیگری که دوست دارید.)
آب
قاشق یا چنگال برای هم زدن
کاغذ سلفون (اختیاری)
مقوا (به مساحت حداقل 4 فوت مربع، البته می توانید از مقواهای کوچک استفاده کنید و آن ها را کنار هم بگذارید تا به این مقدار برسد. مقوا باید صاف باشد و تاخوردگی و چین و چروک نداشته باشد.)
مداد یا خودکار
قطره چکان
نوار اندازه گیری (متر مخصوص اندازه گیری)
خط کش با دقت میلی متر
کاغذ باطله یا روزنامه (اختیاری)
یک دستیار
محلی مناسب برای انجام آزمایش (باید جایی باشد که زمین در صورت پاشیده شدن خون مصنوعی به راحتی تمیز شود، مثلاً جایی که کف سنگی باشد.)
آماده سازی:
برای درست کردن خون مصنوعی، این مراحل را انجام دهید. ابتدا دو قاشق غذاخوری از آرد ذرت را در یک کاسه بریزید.
دو قاشق غذاخوری آب در کاسه بریزید و مخلوط را به خوبی هم بزنید.
4 قاشق غذاخوری شربت ذرت به مخلوط اضافه کنید و آن را خوب به هم بزنید. در این مرحله مخلوط باید یک دست شده باشد.
یک قاشق غذاخوری رنگ خوراکی قرمز (یا هر رنگ دیگری که دوست دارید) به مخلوط اضافه کنید. آن را به هم بزنید تا رنگ به طور کامل پخش شود.
با انجام این مراحل، اکنون یک کاسه خون مصنوعی دارید. اگر نمی خواهید بلافاصله آزمایش را انجام دهید، روی کاسه را با سلفون بپوشانید و آن را کنار بگذارید.
مراقب باشید خون مصنوعی را روی فرش یا وسایل خانه نپاشید چون از خود لک به جا می گذارد. اگر احیاناً این اتفاق افتاد، فوراً محل را تمیز کنید. (قبل از پهن کردن مقوا روی زمین، می توانید زیر آن را با کاغذ باطله یا روزنامه بپوشانید تا از ایجاد هرگونه لک جلوگیری کنید.)
روش کار:
مقواها را روی زمین پهن کنید. می توانید تعدادی کاغذ زیر مقوا بگذارید تا زمین کثیف نشود. مقداری از خون مصنوعی را در قطره چکان بکشید و سپس قطره چکان را در فاصله ی 1 فوتی از سطح زمین به صورت عمودی نگه دارید. از دستیار خود کمک بگیرید تا مطمئن باشید فاصله ی انتهای قطره چکان تا زمین دقیقاً یک فوت باشد.
از آن فاصله یک قطره خون روی مقوا بریزید.
جای قطره چکان را به آرامی تغییر دهید و از همین فاصله حداقل چهار قطره ی دیگر روی مقوا بریزید تا در انتها حداقل 5 قطره خون روی مقوا داشته باشید. (اگر یکی از قطره ها تصادفاً روی قطره ی دیگری افتاد، و یا اگر قطره در محل تاخوردگی یا چین و چروک دار مقوا افتاد، آن را در نظر نگیرید و قطره ای دیگر در یک جای مناسب بریزید.) با یک مداد یا خودکار کنار تمام این قطرات بنویسید: 1 فوت
آیا اندازه ی تمام این قطره ها یکسان است؟
با کمک دستیار خود، فاصله ی 3 فوت را اندازه بگیرید و حالا 5 قطره از فاصله ی 3 فوتی روی مقوا بریزید. مانند حالت قبل، قطره هایی که روی هم می افتند یا روی قسمت های تاخورده ی مقوا هستند را حساب نکنید. کنار این 5 قطره یادداشت کنید: 3 فوت
اندازه ی این قطره ها از حالت قبل بزرگتر است یا کوچکتر؟
در آخر با کمک دستیار خود، فاصله ی 5 فوت را اندازه بگیرید و 5 قطره خون نیز از این فاصله روی مقوا بریزید. کنار این قطره ها هم یادداشت کنید: 5 فوت
اندازه ی این قطره ها نسبت به قطره های ریخته شده از فاصله ی کمتر بزرگتر است یا کوچکتر؟
بگذارید تمام قطره ها خشک شوند و مراقب باشید که شکل شان به هم نخورد. به این نکته توجه کنید که قطره ها حتی بعد از خشک شدن هم ممکن است شفاف و خیس به نظر برسند. برای اطمینان از خشک شدن قطره ها می توانید یک قطره ی اضافی در گوشه ای از مقوا بریزید تا بتوانید آن را با دست تست کنید.
بعد از اینکه تمام قطرات خشک شدند، قطر هرکدام را به میلی متر اندازه بگیرید. اندازه گیری را خیلی دقیق انجام دهید چون ممکن است تفاوت های بسیار کوچکی بین اندازه ی قطره ها وجود داشته باشد که آنها نیز مهم است. اندازه ی قطر هر کدام از قطره ها را کنار خودش روی مقوا یادداشت کنید.
به تغییرات اندازه ی قطر دقت کنید. با تغییر فاصله، اندازه ی قطره ها با چه روندی تغییر کرده است؟ فکر می کنید این نتایج چطور می تواند به یک متخصص در صحنه ی جرم کمک کند تا متوجه شود چه اتفاقی در آنجا افتاده است؟
آزمایش‌هاي تکمیلی:
به جای پاشیدن قطره ها به طور عمودی، سعی کنید آنها را با زاویه از سطح زمین و یا در حال حرکت دادن قطره چکان در جهت خاصی بپاشید. حال اندازه و شکل قطره ها چه تفاوتی می کند؟
به جای انجام آزمایش روی مقوا، این کار را بر روی سطوح دیگر مثل روزنامه، کاغذ پرینتر و کاغذ پوستی انجام دهید. مراقب سطوحی که نباید رنگی شوند باشید. شکل و اندازه ی قطره ها با عوض شدن سطح چه تغییری می کند؟
به جای ریختن قطره ها از فواصل 1، 3 و 5 فوتی، ارتفاع های دیگر را نیز امتحان کنید. (مثل 2، 4، 6 و 7 فوت) نتایج را به صورت یک منحنی رسم کنید. نتایج به دست آمده چه منحنی ای را ایجاد می کند؟ چه رابطه ی ریاضی بین ارتفاعی که قطره از آن ریخته می شود و قطر آن وجود دارد؟
مشاهدات و نتیجه گیری:
آیا با افزایش ارتفاع، قطر قطره های ریخته شده افزایش پیدا کرد؟
درصورتی که آزمایش را درست انجام داده باشید، باید مشاهده کرده باشید که قطرات ریخته شده از ارتفاع 5 فوت، بزرگترین قطره ها هستند. این در حالی است که قطره های ریخته شده از فاصله ی یک فوتی، کوچکترین آنها هستند. با این حال، تفاوت قطر مشاهده شده در این قطره ها کوچک است. مثلاً اندازه ی قطر برای قطره هایی که از فاصله ی 5 فوت ریخته شده اند 12 میلی متر، برای قطره های ریخته شده از فاصله ی 1 فوتی 10 میلی متر، و برای ارتفاع 3 فوتی چیزی میان این دو مقدار یعنی در حدود 11 میلی متر است. با بررسی تغییر اندازه ی قطره های خون در صحنه ی جرم، متخصصین می توانند بهتر متوجه اتفاقی که در آنجا افتاده است شوند. به نظر شما مطالعه ی این خاصیت مایعات، در چه علوم دیگری می تواند به انسان ها کمک کند؟
منابع مفيد:
علوم جنايي- Science kids / مايع
pbskids- علوم جنايي /