Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

124
Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας ο ΧΩΡΟΣ ο ΧΡΟΝΟΣ η ΜΑΖΑ η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ το ΝΕΡΟ η Φυσική
  • Upload

    -
  • Category

    Documents

  • view

    268
  • download

    21

description

Φυσική με πειράματα : Μια πρόταση για την διδασκαλία της φυσικής στην Α΄ Γυμνασίου, απο τον Α. Κασσέτα

Transcript of Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Page 1: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

ο ΧΩΡΟΣο ΧΡΟΝΟΣ

η ΜΑΖΑ η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙ

Α

το ΝΕΡΟ

η Φυσική

Page 2: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Το ΜΗΚΟΣ ενός αντικειμένουΗ ΑΠΟΣΤΑΣΗ δύο σημείων

Φύλλο εργασίας 1Μια μονάδα μέτρησης για όλους του λαούςΗ μέτρηση μήκους

και το σφάλμα

Μέτρηση του όγκου

Φύλλο εργασίας 2

Ερωτήσεις

Ο κύκλος και η διάμετρος Ο ΟΓΚΟΣ ενός υλικού σώματος

Page 3: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Στη δική μας γλώσσα, η λέξη μήκος αναφέρεται σε ένα αντικείμενο, όπως το μολύβι που γράφουμε και σημαίνει «η απόσταση δύο σημείων του».

Εκτός από το μήκος, η γλώσσα μας χρησιμοποιεί και άλλες λέξεις όπως το πάχος, το πλάτος και το ύψος. Καθεμιά από αυτές υπονοεί την απόσταση ανάμεσα σε δύο σημεία.

Το μήκος ενός φερμουάρ είναι η βασική πληροφορία για το μέγεθός του. Το ίδιο ισχύει και για τη χορδή μιας κιθάρας, για το χέλι ή και για το μήκος ενός ελατηρίου το οποίο μπορεί και αυξομειώνεται. Όταν όμως η καρακάξα ανοίξει τα φτερά της το μέγεθός της περιγράφεται όχι μόνο από την απόσταση ράμφους ουράς αλλά και από το άνοιγμα των φτερών

Page 4: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Την απόσταση δύο σημείων τη μετράμε με μετροταινία

ή με χάρακα - υποδεκάμετρο

Ως μονάδα μέτρησης η Φυσική χρησιμοποιεί

το ένα μέτρο «των Γάλλων» . Γράφουμε 1 m

Τι θα πει «το ένα μέτρο των

Γάλλων» ; Για να μετρούν μήκη και αποστάσεις οι άνθρωποι αναζήτησαν ποσότητες μήκους ίσες μεταξύ τους.

Στα τέλη του 18ου αιώνα προτάθηκε από τους Γάλλους η μονάδα «ένα μέτρο μήκους». Δεν είχε καμία σχέση με το ανθρώπινο σώμα

Επί πολλούς αιώνες χρησιμοποίησαν το ανθρώπινο βήμα, την παλάμη, τον βραχίονα , το ανθρώπινο πόδι

Page 5: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Φύλλο εργασίας . « Πόσο απέχει ; » 1. Ο αριστερός τοίχος της αίθουσας από τον δεξιόα. Η απάντηση μου με βάση αυτό που βλέπω ........................................β. Μια καλύτερη προσέγγιση μετά από μέτρηση ........................................

2. Η πόρτα του σχολείου από την πόρτα του σπιτιού μουα. Η απάντηση μου, σύμφωνα με αυτό που νομίζω ........................................β. Μια καλύτερη προσέγγιση ........................................

3. Το κέντρο της Αθήνας από το κέντρο της Θεσσαλονίκηςα. Η απάντηση μου, σύμφωνα με ότι φαντάζομαι ή έχω ακούσει ........................................ β. Μια καλύτερη προσέγγιση ........................................

4. Η Αθήνα από το Λος Άντζελες α. Η απάντηση μου, σύμφωνα με ότι φαντάζομαι ή έχω ακούσει ........................................β. Μια καλύτερη προσέγγιση ........................................

5. Ο ισημερινός της Γης από τον Βόρειο πόλο α. Η απάντηση μου, σύμφωνα με ότι με ότι φαντάζομαι ή έχω ακούσει........................ β. Μια καλύτερη προσέγγιση ........................................

Page 6: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Ο πρώτος που το παρατήρησε ήταν ο Λεονάρντο ντα Βίντσι. Το ύψος κάθε ανθρώπου είναι ίσο με την απόσταση των άκρων του δακτύλων του όταν έχει τεντωμένα τα χέρια του.

Αν σηκωθούν όρθιοι με τεντωμένα χέρια,, ο ένας μετά τον άλλο θα μπορούσαμε να

υπολογίσουμε πόσο απέχουν οι δύο απέναντι τοίχοι προσθέτοντας τα ύψη των

πέντε μαθητών. Ίσως να χρειαστεί να προσθέσουμε και ορισμένες παλάμες του

καθηγητή

H Κατερίνα όπως δήλωσε έχει ύψος 1, 54, ο Ανδρέας 1, 57, η Αριστέα 1, 49 , ο Ορέστης 1, 51 και η Μαρία 1, 47. Με βάση αυτές τις πληροφορίες θα μπορούσαμε να μετρήσουμε την απόσταση των δύο απέναντι τοίχων ;

; ; ;

Page 7: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

η Θεσσαλονίκη από τον Βόρειο Πόλο ;

Βρήκα ότι η απόσταση του Ισημερινού

από τον Βόρειο Πόλοείναι 10.000 χιλιόμετρα ,

ΑΚΡΙΒΩΣ

ο Ισημερινός από τον Βόρειο Πόλο ;

Πώς είναι δυνατόν να υπάρχει

τόσο μεγάλη ακρίβεια ;

Πόσο απέχει η Αθήνα από το Τόκιο ;

η Αθήνα από το Σίντνεϊ της Αυστραλίας ;

η Αθήνα από το Λος Άντζελες ;

11070 χιλιόμετρα, περίπου

15330 χιλιόμετρα, περίπου. Πολύ μακριά

η Αθήνα από τα Τίρανα ;

Με είχατε προειδοποιήσει και το βρήκα στο Διαδίκτυο. 9500

χιλιόμετρα, περίπου

5300 χιλιόμετρα, περίπου

500 χιλιόμετρα, περίπου

ο Πειραιάς από τα Χανιά ;

Το βρήκα στο Διαδίκτυο.

300 χιλιόμετρα, περίπου

Το ερώτημα οδηγεί σε ένα άλλοερώτημα «πόσο είναι ένα

μέτρο;»

Page 8: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 9: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 10: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Μια ακόμα καλύτερη μέτρηση

έγινε από τους Γάλλους στα τέλη του 18ου αιώνα

Δύο περίπου αιώνες πριν από τον Χριστό, ο Ερατοσθένης επινόησε έναν τρόπο για να μετρήσει την ακτίνα του πλανήτη. Και τελικά τη μέτρησε

«Τεράστιος» σε σχέση με το δικό

μας μέγεθος

Ο «δικός μας» πλανήτης. Είναι πολύ πιο μεγάλος

από όσο ίσως φανταζόμαστε.

Page 11: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Την περίοδο της Γαλλικής Επανάστασης ξεκίνησε μια προσπάθεια

για να καθιερωθούν μονάδες μέτρησης που θα ίσχυαν για όλους τους λαούς και σε όλες τις εποχέςΤο 1791 η Γαλλική Εθνοσυνέλευση όρισε μια επιτροπή από επιστήμονες

για να μελετήσει το πρόβλημα. Στο ζήτημα της μονάδας μήκους η άποψη που κυριάρχησε ήταν η νέα μονάδα - για να μπορεί να γίνει παγκόσμια αποδεκτή - να βασίζεται στο μέγεθος

του πλανήτη Γη . Μια ειδική αποστολή ανέλαβε να μετρήσει την απόσταση

Δουνκέρκης - Βαρκελώνης πάνω στον μεσημβρινό που

περνάει από το Αστεροσκοπείο του Παρισιού.

Η απόσταση μετρήθηκε, ύστερα από οκτώ χρόνια, και, με τη βοήθεια

του πολικού αστέρα, υπολογίστηκε η απόσταση

Βόρειου Πόλου – Ισημερινού.

Δουνγκέρκη

Παρίσι

Βαρκελώνη

Page 12: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Στα χρόνια που ακολούθησαν όλο και περισσότερες χώρες,

ανάμεσά τους και η Ελλάδα, άρχισαν να αποδέχονται το 1 mètre – ένα μέτρο – ως μονάδα μέτρησης .

Ένα βολικό κλάσμα της απόστασης αυτής -το ένα προς 10.000.000 - ορίστηκε ως

η νέα μονάδα μήκους που ονομάστηκε « 1 mètre »

Εδώ και μερικές δεκαετίες άλλαξε ο τρόπος που ορίζεται

χωρίς όμως να αλλάξει η «ποσότητα απόστασης»

στην οποία αντιστοιχεί

Από το 1983 το ένα μέτρο ορίζεται ως η απόσταση την οποία διανύει το φως στο κενό σε χρονικό διάστημα ίσο με 1/299.792.458 δευτερόλεπτα.

Page 13: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Σε ορισμένες περιπτώσεις

οι άνθρωποι έφθασαν σε σημείο να μετρούν απίστευτα πράγματα

Page 14: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Να μετρήσετε με το χάρακα τη διάμετρο του κέρματος «ένα ευρώ», χρησιμοποιώντας ένα μόνο κέρμα και να καταγράψετε το αποτέλεσμα.

Να κάνετε την ίδια μέτρηση χρησιμοποιώντας πέντε κέρματα, βάζοντάς τα το ένα μετά το άλλο σε σειρά και να κάνετε στη συνέχεια διαίρεση με το πέντε. Να συγκρίνετε τα δύο αποτελέσματα και να εκφράσετε ύστερα από μια σύντομη μεταξύ των μελών κάθε ομάδας συζήτηση να εκφράσετε μια γνώμη σχετικά με το «ποια μέτρηση έχει μικρότερο σφάλμα». Να μετρήσετε το πάχος του ίδιου κέρματος, με υποδεκάμετρο, δοκιμάζοντας εάν η μέτρηση μπορεί να γίνει με ένα μόνο κέρμα και να σκεφτείτε κάτι καλύτερο Υπάρχει και το

διαστημόμετρο-παχύμετρο.

όπως το να χρησιμοποιήσετε περισσότερα κέρματα για τη μέτρηση

Page 15: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Δάκτυλο : Μήκος 1ης φάλαγγας Μήκος 2η φάλαγγας Ο λόγος των μηκών

μέσος

δείκτης

Στην εικόνα εμφανίζεται η ακτινογραφία ενός χεριού

Οι μετρήσεις έχουν δείξει ότι, σε όλες τις περιπτώσεις, ο λόγος του μήκους μιας φάλαγγας προς το μήκος της επόμενης είναι πάντοτε ίδιος, για όλα τα ανθρώπινα πλάσματα και είναι ίσος με ένα αριθμό, ο οποίος λέγεται «αριθμός Φιμπονάτσι». Είναι περίπου 1,62. 1. Σου ζητούμε να συγκρίνεις τα δικά σου αποτελέσματα για τον «λόγο» με τον αριθμό Φιμπονάτσι . Θα βρεις ίσως κάποια διαφορά . Γιατί εμφανίζεται αυτή η διαφορά ; Ποια είναι η γνώμη σου ; . ………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………................................................2. Χρησιμοποιώντας μετροταινία, σου ζητούμε να μετρήσεις το ύψος σου και στη συνέχεια να μετρήσεις την απόσταση από τον αφαλό μέχρι το πάτωμα και να κάνεις τη διαίρεση . Σε ποιο αποτέλεσμα καταλήγεις ; Να καταγράψεις τις τιμές των δύο μετρήσεων και τον λόγο στον οποίο κατέληξες ……………………………………..…………………………………………………………………………………………………........................................................................................................................................................................................

Χρησιμοποιώντας το υποδεκάμετρο, σου ζητούμε συγκεντρώνοντας την προσοχή σου στο μεσαίο δάκτυλοα. να μετρήσεις το μήκος της μεγαλύτερης φάλαγγας αυτού του δάκτυλου, στη συνέχεια β. να μετρήσεις το μήκος της αμέσως μικρότερης γ. να διαιρέσεις το μεγαλύτερο μήκος με το μικρότερο. Θα βρεις έτσι «το πόσο είναι μεγαλύτερη η μία φάλαγγα από την άλλη», τον λόγο των δύο μηκών όπως λένε οι μαθηματικοί. Να καταγράψεις τα αποτελέσματα στον πίνακα που ακολουθεί. Να επαναλάβεις τα ίδια με το δάκτυλο αριστερά τον δείκτη και να καταγράψεις τα αποτελέσματα στη κάτω στήλη του πίνακα

Φύλλο εργασίαςΚαθένα από τα πέντε δάκτυλα του ανθρώπινου χεριού έχει όνομα. Είναι με τη σειρά, ο αντίχειρας, ο δείκτης, ο μέσος, ο παράμεσος, ο μικρός. Καθένα από τα δάκτυλά μας έχει φάλαγγες.

Page 16: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Η Φυσική χρησιμοποιεί σύμβολα

Αν μετρήσετε το μήκος ενός μολυβιού και το βρείτε 16 εκατοστά

μπορείτε να παραστήσετε το μήκος με το γράμμα ℓ και να γράψετε

ℓ = 16 cm

Page 17: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Να κάνετε το ίδιο με κέρμα «1 ευρώ»

Να μετρήσετε τη διάμετρο του κέρματος «2 ευρώ», στη συνέχεια να μετρήσετε το μήκος της περιφέρειας και να υπολογίσετε «πόσες φορές» είναι μεγαλύτερος ο κύκλος από τη διάμετρο.

Μέτρησα τον κύκλο και βρήκα 82 mm, μέτρησα τη διάμετρο και βρήκα 26 mm.Έκανα διαίρεση και βρήκα 3,15Μέτρησα τον κύκλο και βρήκα

72 mm, μέτρησα τη διάμετρο και βρήκα 23 mm. Έκανα διαίρεση και βρήκα 3,13

Να κάνετε το ίδιο με κέρμα «20 λεπτών»

Για τον κύκλο βρήκα 69 mm, και για τη διάμετρο 22 mm.Έκανα διαίρεση και βρήκα 3,14

Το μήκος οποιουδήποτε κύκλου «στον Κόσμο» είναι πάντα μεγαλύτερο από τη διάμετρο του ίδιου κύκλου 3,14 φορές περίπου. Είναι ο αριθμός π

Page 18: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 19: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Με βάση τη μονάδα 1 m δημιουργήθηκε και η

μονάδα 1 m2, ένα τετραγωνικό μέτρο, για το εμβαδόν κάθε επιφάνειας - το

εμβαδόν ενός τετραγώνου πλευράς 1 m

Πόσες μαθήτριες χωράνε σε ένα τετραγωνικό

μέτρο ;

Page 20: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Για γεωμετρικά αντικείμενα όπως ο κύβος, το παραλληλεπίπεδο, ο κύλινδρος και η σφαίρα η Γεωμετρία μας προσφέρει τρόπους να υπολογίζουμε τον όγκο τους. Για να μετρήσουμε τον όγκο ενός κύβου πολλαπλασιάζουμε τις τρεις διαστάσεις του

O ΟΓΚΟΣ είναι πανάρχαια έννοια της Γεωμετρίας

Μονάδες μέτρησης του όγκου Με βάση το «ένα μέτρο μήκους» οι Γάλλοι

δημιούργησαν και τη μονάδα μέτρησης του όγκου, το ένα κυβικό μέτρο 1 m3,

είναι ο όγκος ενός κύβου πλευράς 1 m . Το 1/1000 της μονάδας αυτής έχει επικρατήσει να λέγεται ένα λίτρο .

Είναι ο όγκος ενός κύβου πλευράς

10 cmΤο 1/1000 του λίτρο λέγεται

ένα μιλιλίτρ 1 ml ή ένα κυβικό

εκατοστό 1 cm3 Είναι ο όγκος ενός κύβου πλευράς 1

cm

Page 21: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Η Φυσική ενδιαφέρθηκε για τον όγκο ενός υλικού σώματος. Σύμφωνα με τη Φυσική, κάθε υλικό σώμα, σε κάποια χρονική στιγμή, έχει έναν ορισμένο όγκο. Την τιμή του τη συμβολίζουμε με το γράμμα V.

Page 22: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 23: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Αν το υλικό σώμα είναι υγρό ή αέριο και βρίσκεται σε «δοχείο» με ορισμένο γεωμετρικό σχήμα μπορούμε να μετρήσουμε τον όγκο του υπολογίζοντας με βάση τη Γεωμετρία τον όγκο του γεωμετρικού σχήματος που έχει το δοχείο. Για να μετρήσουμε τον όγκο του αέρα στην αίθουσα διδασκαλίας, αρκεί να μετρήσουμε, με μετροταινία, τις τρεις διαστάσεις και να τις πολλαπλασιάσουμε. Αν οι διαστάσεις είναι 6 m, 5 m και 4m, ο όγκος του αέρα θα είναι 6 m x 5 m x 4 m = 120 m3. Γράφουμε V= 120 m3.

Αν το αντικείμενο έχει τυχαίο σχήμα – όπως λόγου χάρη μια πατάτα – μπορούμε να μετρήσουμε τον όγκο της βυθίζοντάς την σε ογκομετρικό σωλήνα με νερό. Σε ογκομετρικό σωλήνα βάζουμε νερό μέχρι την ένδειξη 400 mℓ , βυθίζουμε την πατάτα, διαβάζουμε την ένδειξη 610 mℓ και συμπεραίνουμε ότι ο όγκος της είναι 210 mℓ = 210 cm3. Δεχόμαστε δηλαδή ότι «όγκος νερού + όγκος πατάτας = όγκος του συνόλου «νερό και πατάτα» και γράφουμε Vπατ = 210 cm3.

Page 24: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Πόσα κυβικά εκατοστά είναι ένα λεμόνι ;

α. Σύμφωνα με ότι φαντάζομαι τώρα . . . . . . . . . . . . .β. Μετά από την πληροφορία ότι η πορτοκαλάδα σε συγκεκριμένο κουτί «είναι» ( έχει όγκο ) 250 ml. . . . . . . . . .γ. Μετά από την ογκομέτρησή του . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Page 25: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

1.Η Γεωμετρία και η μαθήτρια. Μια μαθήτρια, βασιζόμενη στον αρχικό ορισμό της μονάδας 1 m και θεωρώντας τη Γη σφαίρα, υποστηρίζει α. ότι το μήκος του Ισημερινού είναι 40.000 km και β. ότι η ακτίνα της Γης είναι περίπου 6370 km. Έχει δίκιο ; Να δικαιολογήσετε την απάντηση.

2. Απέχουν 23 πόδια ακριβώς. Ένας μαθητής μετρά με πόδια μια από τις διαστάσεις του πατώματος της σχολικής αίθουσας – απόσταση δύο κατακόρυφων τοίχων- και την βρίσκει 23 πόδια ακριβώς. Τι θα του προτείνατε να κάνει ώστε, διαθέτοντας ένα υποδεκάμετρο, να υπολογίσει πόσα μέτρα απέχουν οι δύο αυτοί κατακόρυφοι τοίχοι ;

3. Ο Λεονάρντο ντα Βίντσι. Μια μαθήτρια μετρά το ύψος της και βρίσκει 1, 54 m. Τεντώνει, στη συνέχεια, τα χέρια ώστε να γίνουν οριζόντια, μετρά την απόσταση από την άκρη του ενός χεριού μέχρι την άκρη του άλλου, τη βρίσκει 1, 54 m και εντυπωσιάζεται. Θεωρούσε ότι θα έβρισκε την απόσταση αρκετά πιο μικρή. Είναι «κάτι» το οποίο πρώτος είχε διακρίνει ο Λεονάρντο ντα Βίντσι. Σας ζητούμε να κάνετε τις δύο μετρήσεις και για το δικό σας σώμα και να καταγράψετε το αποτέλεσμα .

4. Δέκα «καποδίστριες» Η Νεφέλη, μαθήτρια της Α΄Γυμνασίου ισχυρίζεται ότι μέτρησε τη διάμετρο ενός κέρματος 1 ευρώ και βρήκε 23 mm, περίπου. Δηλώνει επίσης ότι χρησιμοποίησε 5 κέρματα. Ο Αλέξανδρος, συμμαθητής της ανακοινώνει ότι εκείνος μέτρησε τη διάμετρο ενός κέρματος με τη μορφή του Ιωάννη Καποδίστρια και βρήκε 22 mm, περίπου. Ισχυρίζεται ότι χρησιμοποίησε δέκα «καποδίστριες». Σας ζητούμε α. να μετρήσετε με υποδεκάμετρο τις ίδιες μετρήσεις και κρίνετε εάν οι μαθητές έχουν δίκιο. β. Βασιζόμενοι στις δικές σας μετρήσεις να υπολογίσετε το μήκος της περιφέρειας για κάθε νόμισμα

Page 26: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

6. Λιγότερο ή περισσότερο από δύο χιλιοστά ; Σας ζητούμε, κάνοντας την κατάλληλη μέτρηση, να διαπιστώσετε εάν το πάχος του νομίσματος των 20 λεπτών είναι λιγότερο ή περισσότερο από 2 mm. Na κάνετε το ίδιο για ένα νόμισμα των 10 λεπτών.

5. Από τη Γη στη Σελήνη Υπάρχουν τέσσερεις  ανακλαστήρες εγκατεστημένοι στο σεληνιακό έδαφος. Μπορείτε να φανταστείτε πώς μετρούν οι ερευνητές της εποχής μας ότι η απόσταση Γης Σελήνης είναι 384.000 περίπου χιλιόμετρα ; Είναι γνωστό ότι το φως διανύει 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο

7.Το πόδι, η μπάλα, το τραπέζι, η σελίδα του βιβλίουΣας ζητούμε να μετρήσετε : α. Το πάχος μιας σελίδας βιβλίου. β. Τη διάμετρο μιας μπάλας του μπάσκετ. γ. Το μήκος του δικού σας πέλματος δ. Τις διαστάσεις ενός τραπεζιού στο σπίτι σας ε. Τον όγκο ενός κουτιού από απορρυπαντικό στ. Τον όγκο του ψυγείου 8. Ο όγκος του αόρατου αέρα Με μετροταινία μετρήθηκαν οι διαστάσεις του δαπέδου της σχολικής αίθουσας και βρέθηκαν 6,7 m και 5 m, ενώ το ύψος εκτιμήθηκε ότι είναι 3,5 m. Με βάση τα στοιχεία αυτά σας ζητούμε να υπολογίσετε σε κυβικά μέτρα τον όγκο του αέρα που βρίσκεται στην αίθουσα.

Page 27: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Ο Γαλιλαίος και το εκκρεμές

Μέτρηση του χρόνου

Μέτρηση του χρόνου και σφάλμα μέτρησης

Μονάδα μέτρησης του χρόνου Ερωτήσεις

Page 28: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

. ........

Ευρώπη, έτος 1581 κι εκείνος 17 ετών γεννημένος στην Πίζα. Εκείνο το πρωινό έτυχε να βρίσκεται μέσα στον καθεδρικό ναό της πόλης. Μια πόρτα μισάνοιχτη πόρτα, το ανεμάκι και ένας πολυέλαιος του ναού άρχισε να αιωρείταιΟ νεαρός, αγνοώντας τον περίγυρο εστίασε

την προσοχή του στην αιώρηση και η ΙΔΕΑ- ΥΠΟΨΙΑ γεννήθηκε . Είτε ο πολυέλαιος ταλαντευόταν με μεγάλο πλάτος, είτε με μικρότερο, είτε μόλις και μετά βίας έκανε την αιώρηση, σε ίσους χρόνους, ολοκλήρωνε τον ίδιο αριθμό αιωρήσεων. Έτος 1581, χρονόμετρο για τη μέτρηση τόσο μικρών χρονικών διαστημάτων δεν υπάρχει και ο νεαρός Γαλιλαίος - Galileo Galilei - για να ερευνήσει το ότι το «πήγαινε – έλα» της κάθε αιώρησης γίνεται στον ίδιο χρόνο με το «πήγαινε – έλα» της οποιασδήποτε επόμενης , κάτι δηλαδή που δεν είχε υποθέσει μέχρι τότε κανείς, σκέφτηκε να εμπιστευτεί τον σφυγμό του. Στις μέρες που ακολούθησαν, με ένα σπάγκο και ένα βαρίδι έφτιαξε ένα εκκρεμές και δοκίμασε να εξετάσει το ισόχρονο όλων των αιωρήσεων μόνος του.

Το έργο Φυσική, είχε αρχίσει να παίζεται. Το ΠΕΙΡΑΜΑ και οι ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ήταν τα στοιχεία που θα σημάδευαν τη Φυσική στην εξέλιξή της .

Page 29: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Να μετρήσουμε μια ποσότητα θα πει να την συγκρίνουμε με μια άλλη και να βρίσκουμε ότι είναι «τόσες» φορές μεγαλύτερη. Για να μετρήσουμε το μήκος του θρανίου το συγκρίνουμε με το μήκος της τεντωμένης παλάμης μας και βρίσκουμε ότι είναι πέντε φορές μεγαλύτερο ή το συγκρίνουμε με το μήκος «ένα εκατοστό» και βρίσκουμε ότι είναι 120 φορές μεγαλύτερο. Χρειαζόμαστε δηλαδή πέντε ίσες τεντωμένες παλάμες ή 120 ίσα μεταξύ τους εκατοστά. Αντίστοιχα για να μετρήσουμε τον χρόνο χρειαζόμαστε μονάδες χρόνου ίσες μεταξύ τους. Αναζητώντας ίσες μονάδες χρόνου ο Γαλιλαίος εμπιστεύτηκε τα χρονικά διαστήματα χρόνους ανάμεσα σε δύο σφυγμούς και στη συνέχεια τον χρόνο για μια αιώρηση του βαριδιού στο άκρο του τεντωμένου σπάγκου. Το άδειασμα της κλεψύδρας, η αιώρηση του εκκρεμούς, η πανσέληνος, ο δικός μας σφυγμός, η περιστροφή της Γης, μας προσφέρουν ίσες ποσότητες χρόνου.

Μπορούμε, για παράδειγμα να μετρήσουμε ότι μια διαφήμιση στην τηλεόραση διαρκεί 12 σφυγμούς ή ότι το ασανσέρ για να φθάσει στον τρίτο όροφο χρειάστηκε οκτώ αιωρήσεις του εκκρεμούς που φτιάξαμε.

Page 30: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Το χρονικό διάστημα «ένα πρώτο λεπτό» το συμβολίζουμε με 1 min και είναιίσο με 60 δευτερόλεπτα. Το χρονικό διάστημα «μία ώρα» - 1 h - είναι ίσο με 3600 δευτερόλεπτα. Το χρονικό διάστημα συμβολίζεται με ένα γράμμα. Συνήθως χρησιμοποιείται το γράμμα t αρχικό της λατινικής λέξης tempo για τον χρόνο. Για ένα χρονικό διάστημα 20 δευτερολέπτων γράφουμε t = 20 s . Τα χρονικά διαστήματα τα μετράμε με χρονόμετρα και με ρολόγια

Η μονάδα μέτρησης την οποία χρησιμοποιεί η φυσική για τη χρονικό διάστημα είναι το ένα δευτερόλεπτο. Συμβολίζεται με 1 s, το γράμμα s αρχικό της λέξης second στη γαλλική και την αγγλική. Το προφέρουμε «ένα σεκόντ», «ένα σέκοντ» ή ένα δευτερόλεπτο. Η μονάδα προέρχεται από το περιοδικό φαινόμενο «ημερήσια περιστροφή της Γης». Το χρονικό διάστημα για μία περιστροφή της Γης είναι η μία ημέρα και είναι ίσο με 24 ώρες, 1440 λεπτά ή 86400 δευτερόλεπτα. Άρα το ένα δευτερόλεπτο είναι το κλάσμα 1/86400 του χρόνου της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της.

Το χρονικό διάστημα «μία ημέρα = 24 ώρες» δεν το μετράμε από μεσάνυχτα σε μεσάνυκτα .Το μετράμε από τη στιγμή – τη λέμε 12 το μεσημέρι - που η σκιά ενός αντικειμένου έχει το μικρότερο μέγεθος κι εμείς λέμε ότι «ο ήλιος μεσουρανεί» μέχρι το επόμενο «μεσουρανεί» που η σκιά που θα έχει και πάλι το μικρότερο μέγεθος .

Αν κατάλαβα καλά η «μία ημέρα» είναι το ένα 24ωρο, από τα μεσάνυχτα ως τα επόμενα μεσάνυχτα. Και πώς ξέρουμε ότι «ακριβώς τώρα είναι μεσάνυχτα» όταν αρχίζουμε να μετράμε ;

Page 31: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

η αιώρηση γίνεται πολύ

γρήγορα και δεν προλαβαίνω να

κάνω χρονομέτρηση

της μίας αιώρησης

Σας έχω εφοδιάσει με χρονόμετρα και

με εκκρεμή και ζητώ από καθένα σας να

χρονομετρήσει μία πλήρη αιώρηση – ένα πηγαινέλα –

του δικού του εκκρεμούςΣας θυμίζω ότι ο Γαλιλαίος είχε προσέξει ότι ΟΛΕΣ οι αιωρήσεις γίνονται στον ίδιο χρονικό διάστημα με την πρώτη

; ; ;Έχω μια ιδέα ! !!! Νομίζω ότι το ΣΦΑΛΜΑ θα περιοριστεί εάν χρονομετρήσω δύο αιωρήσεις και διαιρέσω δια 2 .

Κι ακόμα καλύτερα . . να χρονομετρήσουμε δέκα αιωρήσεις και αυτό που

θα βρούμε να το διαιρέσουμε δια 10.

Ιδέα εξαιρετική . Σας συμβουλεύω μάλιστα για να περιορίσετε το ΣΦΑΛΜΑ να μην αρχίσετε τη χρονομέτρηση τη στιγμή που αφήνετε το σφαιρίδιο από ορισμένο ύψος αλλά τη στιγμή που θα έχει ολοκληρώσει την πρώτη αιώρηση.

Page 32: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

1. Το «δικό του» εκκρεμές Ο καθηγητής της Φυσικής ζητεί από κάθε μαθητή να φτιάξει στο σπίτι του ένα δικό του εκκρεμές – με κλωστή, με σπάγκο, με σκοινί - να βρει τρόπο να χρονομετρήσει τη διάρκεια μιας αιώρησης και να βρει τρόπο να μετρήσει την απόσταση από το σημείο ανάρτησης μέχρι το κέντρο βάρους. Συμβουλεύει το μέγεθος του αντικειμένου που θα αναρτήσουν να είναι όσο γίνεται μικρότερο από το μήκος του νήματος.

2. Εκκρεμές που μπορεί να «μετρά» δευτερόλεπτα. Ο καθηγητής της Φυσικής ζητεί από κάθε μαθητή χρησιμοποιώντας σπάγκο ή κλωστή να φτιάξει ένα εκκρεμές μήκους 80 cm και να χρονομετρήσει την περίοδό του, τον χρόνο για μια πλήρη αιώρηση, ένα πλήρες πηγαινέλα. Στη συνέχεια να φτιάξει εκκρεμές μήκους 90 cm και να μετρήσει την περίοδο και στη συνέχεια να μετρήσει την περίοδο ενός τρίτου εκκρεμούς με μήκος ενός μέτρου. Ποιο από τρία έχει περίοδο δύο δευτερολέπτων, έτσι ώστε να κάνει μία απλή αιώρηση σε ένα δευτερόλεπτο ;

3. Αν το σφαιρίδιο είναι βαρύτερο ; Σας ζητούμε να φτιάξετε ένα «δικό σας» εκκρεμές, με ορισμένο μήκος και να μετρήσετε την περίοδο. Στη συνέχεια να αλλάξετε το μικρό αντικείμενο που χρησιμοποιήσατε με ένα άλλο βαρύτερο και χωρίς να αλλάξετε το μήκος του σπάγκου να μετρήσετε την περίοδο. Να συγκρίνετε τις τιμές των περιόδων των δύο εκκρεμών.4. Η περίοδος του κάθε δείκτηΈνα ρολόι με τρεις δείκτες. Σε πόσο χρονικό διάστημα κάνει μια ολόκληρη περιστροφή ο ωροδείκτης ; Ο λεπτοδείκτης ; ο δευτερολεπτοδείκτης ;

5. Ο Αινστάιν . Στις 14 Μαρτίου του 1879 γεννήθηκε ένα παιδί που πήρε το όνομα Άλμπερτ Αϊνστάιν. Το παιδί όταν μεγάλωσε ξεχώρισε και έγινε ένας άνθρωπος που τον αναγνώριζαν όλοι και κάποτε έφυγε από τη ζωή. Το ημερολόγιο έδειχνε τότε 18 Απριλίου 1955. Ο Αϊνστάιν δηλαδή έζησε 76 χρόνια – από τα οποία τα 19 ήταν δίσεκτα- και 35 ημέρες. Αν υποθέσουμε ότι πέθανε την ίδια ακριβώς ώρα που γεννήθηκε σας ζητούμε να υπολογίσετε. α. Πόσες μέρες έζησε ο Αϊνστάιν ; β. Πόσες ώρες ; γ. Πόσα δευτερόλεπτα ;

Page 33: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Όσα παίρνει ο άνεμος

αντιστέκεται περισσότερο

πώς θα μετρήσουμε τη μάζα ; ο

ζυγός. σφάλματα

μονάδα μέτρησης της μάζας

η μάζα και ο όγκος

Αν ζεσταθεί το σώμα ;

η μάζα και το βάρος

πώς θα μετρήσουμε το βάρος ;

Φύλλο εργασίας Δυναμόμετρο

Ερωτήσεις

Page 34: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

1. Η εμπειρία-μνήμη

δεν «παίρνει» το κρυστάλλινο βάζο ούτε το θρανίο , ούτε τον καναπέ. Παίρνει εκείνα που αντιστέκονται λιγότερο. Παίρνει εκείνα με τη μικρότερη ΜΑΖΑ, λένε οι φυσικοί .

Η εμπειρία μας διδάσκει ότι ένα σώμα όπως το τούβλο, αντιστέκεται στη μετακίνησή του περισσότερο από ένα φύλλο βελανιδιάς. Έχει μεγαλύτερη μάζα λένε οι φυσικοί. Μας διδάσκει, όμως, και κάτι άλλο: Ότι το τούβλο είναι βαρύτερο από το φύλλο της βελανιδιάς

Όταν φυσήξει, ο άνεμος «παίρνει»το φύλλο από χαρτί που είχαμε αφήσει πάνω στο τραπέζι, παίρνει και τα φύλλα του φθινόπωρου,

« Όσα παίρνει ο άνεμος»

Page 35: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

2. Στο εργαστήριο .

Δύο όμοια τενεκεδένια κουτιά κρεμασμένα από δύο διαφορετικά αλλά ισομήκη νήματα, το ένα είναι άδειο, το άλλο γεμάτο με άμμο. Σας ζητώ να επινοήσετε έναν τρόπο ώστε να βρείτε ποιο είναι το γεμάτο χωρίς να κοιτάξετε «μέσα» σε κάθε κουτί

Να τα σπρώξω με το χέρι και αυτό που θα αντισταθεί

περισσότερο ...

Να τα ανασηκώσω και όποιο το

νιώσω βαρύτερο .....

α. Το σώμα που αντιστέκεται περισσότερο στη μετακίνησή του έχει μεγαλύτερη ΜΑΖΑβ. Το σώμα με τη μεγαλύτερη μάζα έχει και μεγαλύτερο βάρος

γ. Το σώμα με τη μεγαλύτερη μάζα περιέχει και περισσότερο υλικό

Στη γλώσσα της Φυσικής

Page 36: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

1. ΑΝΤΙΣΤΕΚΕΤΑΙ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ 2. ΕΙΝΑΙ ΒΑΡΥΤΕΡΟ2. ΕΧΕΙ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ ΥΛΙΚΟ.

Για τη Φυσική η ΜΑΖΑ μάζα ενός σώματος είναι μια έννοια με την οποία περιγράφεται η αντίσταση –δυσφορία- του σώματος σε κάθε απόπειρα για τη μετακίνησή του

Αν ένα σώμα έχει μεγαλύτερη μάζα από ένα άλλο

Page 37: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Οι δύο μικρές σφαίρες πάνω στο θρανίο έχουν το ίδιο μέγεθος και το ίδιο χρώμα Να κάνετε ότι νομίζετε ώστε να διαπιστώσετε ποια από τις δύο έχει α. μεγαλύτερη μάζα β. μεγαλύτερο βάρος

Θα τις σπρώξω και όποια αντισταθεί

περισσότερο θα έχει μεγαλύτερη μάζα. Θα

μπορούσα και να φυσήξω με ένα

καλαμάκι

Θα τις ανασηκώσω και όποια νιώσω να

μου σπρώχνει το χέρι το χέρι περισσότερα

θα έχει και το μεγαλύτερο βάρος

Η μια σφαίρα αντιστέκεται περισσότερο στη μετακίνησή της. Η ίδια σπρώχνει το χέρι μας περισσότερο όταν την κρατάμε ή θελήσουμε να την ανασηκώσουμε

Page 38: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Εκτός από το «Ελευθερία, Ισότητα, Αδελφότητα» η Γαλλική Επανάσταση «πρόσφερε» και μονάδες μέτρησης για όλους τους λαούς.

3. Μονάδα μέτρησης

Θα μπορούσαμε να φανταστούμε ότι έφτιαξαν έναν κύβο με πλευρά 10 cm, τον όγκο του τον ονόμασαν «ένα λίτρο», τον γέμισαν με νερό και πρότειναν η μάζα του νερού όγκου ενός λίτρου να

λέγεται “ένα κιλογκράμ”, ένα χιλιόγραμμο. Το ένα χιλιόγραμμο συμβολίζεται

με 1 kgΈνα χιλιόγραμμο – ένα κιλό - είναι η μάζα του νερού σε φιάλη του ενός λίτρου. Το ένα χιλιοστό του χιλιογράμμου είναι το “ένα γραμμάριο”. Συμβολίζεται με 1 g Ένα σύμβολο για τη μάζα.

Το σύμβολο που έχει επικρατήσει για τη μάζα είναι το “m”.

Αν ένα σώμα έχει μάζα 120 γραμμαρίων γράφουμε m = 120 g

Οι Γάλλοι, όταν είχε επικρατήσει η Επανάσταση, αφού πρότειναν την μονάδα «ένα μέτρο μήκους», προχώρησαν και σε πρόταση για μία μονάδα μάζας.

Αυτό σημαίνει ότι 1 cm3 νερού έχει μάζα 1 gνερό όγκου 26 cm3 έχει μάζα 26 g,82 g μάζας νερού έχουν όγκο 82 cm3

124 g νερού έχουν όγκο 124 cm3.

Page 39: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Όργανο για τη μέτρηση της μάζας ο ζυγός.

4. Πώς θα μετρήσουμε τη μάζα ;

Αν το βάρος ενός σώματος Α είναι τριπλάσιο από το βάρος ενός άλλου σώματος και η μάζα του Α θα είναι τριπλάσια από τη μάζα του Β.

Αν δύο σώματα έχουν ίσα βάρη έχουν και ίσες μάζες

Κάθε μαθητής και κάθε μαθήτρια να φτιάξει ένα ζυγό, «δικό του» χρησιμοποιώντας μια κρεμάστρα και δύο πιάτα πλαστικά

Ο ζυγός του εργαστηρίου είναι βαθμολογημένος σε γραμμάρια μάζας

; ; ;

Page 40: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 41: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Με το ζυγό του εργαστηρίου να μετρήσετε τη μάζα ενός κέρματος 50 λεπτών

Έβαλα ένα κέρμα και ο ζυγός έδειξε 8 g.

Σκέφτηκα να βάλω δύο όμοια κέρματα και ο ζυγός έδειξε 16 g.

Όταν όμως έβαλα τρία κέρματα έδειξε 23 g

Φαίνεται ότι η μάζα δεν είναι ακριβώς 8

γραμμάρια ακριβώς. Με ένα και με δύο κέρματα

εμφανίζεται σφάλμα που οφείλεται στην αδυναμία

του ζυγού να δείξει κλάσματα του ενός

γραμμαρίου

Πρέπει να βρούμε όσο γίνεται περισσότερα 50λεπτα

. .Αρχίστε να ψάχνετε τις

τσέπες σας . .

Τελικά με τα 10 κέρματα που μαζέψαμε και τα

ζυγίσαμε ο ζυγός έδειξε 78 g. ; Ίσως η μάζα του

50λεπτου να είναι «κοντά» στο 7,8 g.

Page 42: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

5. Η μάζα και ο όγκοςΈνα κιλό σίδερο κι ένα κιλό βαμβάκι

Ποιο ζυγίζει περισσότερο; ένα κιλό σίδερο έχει την ίδια μάζα και το ίδιο βάρος με ένα κιλό βαμβάκι, αλλά είναι πιο «ογκώδες», έχει μεγαλύτερο όγκο

Κάθε αντικείμενο, σε μια χρονική στιγμή, έχει ορισμένη μάζα και ορισμένο όγκο. Μια ποσότητα νερού μάζας 1000 g έχει όγκο 1000 cm3, αλλά ένα κομμάτι σίδερο μάζας με την ίδια μάζα έχει όγκο γύρω 127 cm3, οκτώ περίπου φορές «μικρότερο». Ένα κομμάτι γυαλί με μάζα 1000 g έχει όγκο 370 cm3 , είναι πιο «μεγάλο» από το σιδερένιο κομμάτι του ενός κιλού, και έχει μικρότερο όγκο από ένα κιλό νερού.

Εφόσον ένα κομμάτι σίδερο μάζας 1000 g έχει όγκο 127 κυβικά εκατοστά μπορούμε να υπολογίσουμε «πόση μάζα έχει το ένα κυβικό εκατοστό». Προκύπτει ότι κάθε κυβικό εκατοστό έχει μάζα γύρω στα 7,8 γραμμάρια.

Θα κάνουμε ΔΙΑΙΡΕΣΗΣτη γλώσσα της Φυσικής λέμε ότι η πυκνότητα του σιδήρου

είναι 7,8 γραμμάρια σε κάθε κυβικό εκατοστό και γράφουμε ρ = 7,8 g/cm3 .

http://gkatsikogiorgos.blogspot.gr/2009/02/blog-post_2940.html

Page 43: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Φαίνεται ότι για οποιοδήποτε μικρό ή μεγάλο αντικείμενο από ΓΥΑΛΙ θα βρίσκουμε το «2,5 γραμμάρια σε κάθε κυβικό εκατοστό». Είναι η πυκνότητα του γυαλιού ρ = 2,5 g/cm3

η μάζα

ο όγκος

Πόσα γραμμάρια σε κάθε κυβικό ;

η μικρή γυάλινη μπίλια

2 cm3 2,5 g/cm3

η μεγάλη γυάλινη μπίλια

9 cm3 2,5 g/cm3

το γυάλινο ποτήρι 110 cm3

2,5 g/cm3

Η μικρή γυάλινη μπίλιαΤη ζυγίζουμε . Η μάζα της είναι 5 g. Για να

μετρήσουμε τον όγκο της βάζουμε στον ογκομετρικό σωλήνα πέντε παρόμοιες μπίλιες

για να βρούμε τελικά ότι ό όγκος καθεμιάς είναι 2 cm3.

Η μεγάλη γυάλινη μπίλια

Το γυάλινο ποτήρι

Εφόσον μια ποσότητα νερού με μάζα 1000 g έχει όγκο 1000 cm3 λέμε ότι «η πυκνότητα του νερού είναι ένα γραμμάριο σε κάθε κυβικό εκατοστό» και γράφουμε ρ = 1 g/cm3

Τη ζυγίσουμε και η μάζα της είναι 22 g. Με ογκομέτρηση βρίσκουμε ότι ο όγκος της

είναι 9 cm3 . Ζυγίζουμε και ογκομετρούμε για να βρούμε ότι μάζα του είναι 275 g και ο όγκος του

110 cm3 .

Ίσως το «πόσα

κυβικά για κάθε

γραμμάριο» να είναι η

αραιότητα του γυαλιού

Page 44: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

7. Αν ζεσταθεί το σώμα;

Ζυγίζει τη μικρή σιδερένια σφαίρα, στη συνέχεια τη θερμαίνεικαι αφού την πιάσει με λαβίδα ώστε να μην «καεί» , την ξαναζυγίζει. Παρατηρεί ότι ο ζυγός δείχνει το ίδιο. Η μεταλλική σφαίρα περνάει

μέσα από τον δακτύλιο.Τη θερμαίνει και δεν χωράει να περάσει μέσα από τον ίδιο δακτύλιο

Όταν θερμαίνουμε ένα σώμα η

μάζα του δεν αλλάζει και αυξάνεται ο

όγκος του ....

Τι θα συμβεί εάν ζεστάνουμε ένα σώμα; Θα αλλάξει η μάζα του ; Θα αλλάξει ο όγκος του ;

για περισσότερα στην ενότητα θερμοκρασία

Αν, όμως, το σώμα« πάρει φωτιά » ;

Page 45: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Αν το σώμα είναι χάρτινο και «πάρει φωτιά» ; Η μάζα του δεν θα ελαττωθεί ; Αν ζυγίσουμε ένα χαρτί τουαλέτας και του βάλουμε φωτιά, η στάχτη δεν θα ζυγίζει λιγότερο ;

http://www.youtube.com/watch?v=5o-UjU8l_3M&list=PLyt6iR-osS3Jl0RYdDI3KsPhNuZbe_vhl&index=6

Αν το κάνουμε σε ένα κλειστό δοχείο ώστε τα αέρια της καύσης να μη «φύγουν» ο ζυγός θα δείχνει το ίδιο

! ! ! !

Είναι απίστευτο

Δεν έχεις άδικο . . Μέχρι και τα τέλη του 19ου αιώνα κανείς δεν είχε υποψιαστεί κάτι σαν κι αυτό. Μόνο όταν οι ερευνητές άρχισαν ζυγίζουν τα αέρια, η σκέψη τους οδηγήθηκε στη ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΑΖΑΣ και η Χημεία ξεκίνησε να γίνεται επιστήμη.

Πάντως εάν δεν κάνουμε ένα πείραμα να δω με τα μάτια τη ζυγαριά να δείχνει το ίδιο. . δύσκολο να το πιστέψω

χλωριούχο ασβέστιο διάλυμα

θειικού νατρίου

διάλυμα χλωριούχου νατρίου με λευκό κατακάθιθειικού ασβεστίου

Ο ΖΥΓΟΣ έπαιξε ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο στο να γεννηθεί η Χημεία καιο Γάλλος χημικός Αντουάν Λαβουαζιέ ήταν ένας από τους πρωταγωνιστές

Τέτοια πειράματα θα κάνετε σε πιο μεγάλη τάξη στη Χημεία.

Page 46: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

8. Η μάζα και το βάροςΤι σημαίνει «βάρος» σύμφωνα με τη Φυσική ;

Μια ιδέα του 17ου αιώνα. Η Γη «τραβά» όλα τα σώματα προς το μέρος

της

http://digitalschool.minedu.gov.gr/modules/document/file.php/DSGYM-B200/ExperimentsBGYM/bG/bG.html Μονάδα μέτρησης της δύναμης είναι το ένα νιούτον.

Όταν κρεμάσουμε ένα αντικείμενο σε ελατήριο, το ελατήριο τεντώνει και τραβά το αντικείμενο προς το μέρος του. Στη γλώσσα της Φυσικής λέμε «το ελατήριο ασκεί δύναμη στο αντικείμενο» . Όταν συμπιέζουμε ένα ελατήριο με το χέρι μας, το ελατήριο συσπειρώνεται, γίνεται μικρότερο σε μήκος, και σπρώχνει το χέρι μας. Στη γλώσσα της Φυσικής λέμε «το ελατήριο ασκεί δύναμη στο χέρι μας»

Συμβολίζεται με 1N. Η λέξη νιούτον δημιουργήθηκε από το όνομα του Isaac Newton. Περίπου ένα νιούτον είναι η δύναμη την οποία ασκεί ένα μικρό μήλο μάζας 100 γραμμαρίων στο χέρι σου

Η εμπειρία. Κρατάμε στο χέρι ένα αντικείμενο. Το νιώθουμε να σπρώχνει το χέρι μας προς τα κάτω Όταν το αφήσουμε κινείται προς το έδαφος, πέφτει

Μια ακόμα ιδέα . Η δύναμη είναι μια έννοια που

περιγράφει τόσο το «σπρώχνω», όσο και το «τραβώ».

Μια άλλη ιδέα θα ήταν ότι «δεν τα

τραβά η Γη αλλά «τα

σπρώχνει ο Ουρανός»

Page 47: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Βάρος ενός σώματος λέγεται

η δύναμη την οποία ασκεί η Γη στο σώμα

Η Γη τραβά ένα σώμα Σ προς το μέρος της.

Ένα σώμα μάζας 1 kg, όταν βρίσκεται στην επιφάνεια της Γης έχει βάρος 10 περίπου νιούτον. Για την ακρίβεια 9,8 Ν. Εάν το ίδιο σώμα βρεθεί στη Σελήνη η μάζα του θα είναι πάντα 1 kg, αλλά το βάρος του θα είναι 1,6 νιούτον. Εάν το ίδιο σώμα βρεθεί στον πλανήτη Άρη η μάζα του θα είναι πάντα 1 kg, αλλά το βάρος του 3,8 νιούτον.

Στη γλώσσα της Φυσικής λέμε: «Η Γη ασκεί δύναμη στο σώμα Σ, με κατεύθυνση προς το έδαφος». Τη δύναμη αυτή τη λέμε « βάρος του σώματος Σ».http://digitalschool.minedu.gov.gr/modules/document/file.php/DSGYM-B200/ExperimentsBGYM/bG/bG.html

Page 48: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Οι μπανάνες είναι ένα κιλό καιέχουν βάρος περίπου 10 Ν

στη Σελήνη οι ίδιεςμπανάνες, μάζας 1 kg, έχουν βάρος 1,6 Ν

σε περιοχή του Σύμπαντοςχωρίς βαρύτητα, η μάζατους είναι πάντα 1 kg αλλά «δεν ζυγίζουν»,

δεν έχουν βάρος

στον Άρη έχουν βάρος3,8 N

Στη Γη

Page 49: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

9. Πώς θα μετρήσουμε το βάρος ; Το ελατήριο. Ένα αντικείμενο πολύτιμο για την εξέλιξη της Φυσικής

Το βαρίδι και το ελατήριο. Το βαρίδι των 100 γραμμαρίων έχει βάρος 1 νιούτον . Αν το κρεμάσουμε σε ελατήριο και το διατηρήσουμε ακίνητο, το ελατήριο τραβά το βαρίδι προς τα πάνω – ενώ ταυτόχρονα η Γη τραβά το ίδιο αντικείμενο προς τα κάτω με δύναμη 1 νιούτον.

Τα ελατήρια, όπως και τα εκκρεμή είναι αντικείμενα που βοήθησαν ιδιαίτερα τους ερευνητές στο να οικοδομήσουν τη Φυσική.

Εφόσον το ελατήριο συγκρατεί το βαρίδι Σ, η δύναμη με την οποία το τραβά προς τα πάνω είναι ίση με το βάρος του Σ , ίση δηλαδή με 1 νιούτον.

Page 50: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Φύλλο εργασίας

Σας εφοδιάζουμε με ένα ελατήριο, με βαρίδια των 50 g και των 100 g και με υποδεκάμετρο και σας ζητούμε :α. να μετρήσετε με το υποδεκάμετρο το «φυσικό» μήκος του ελατηρίου, το μήκος του δηλαδή όταν δεν είναι τεντωμένοβ. να κρεμάσετε στο ελατήριο ένα βαρίδι των 50 γραμμαρίων, να μετρήσετε με το υποδεκάμετρο το μήκος του ελατηρίου και να υπολογίσετε «πόσο αυξήθηκε» το μήκος του ελατηρίου Αν λόγου χάρη το «ελεύθερο» μήκος του είναι 21 cm και το μήκος του τώρα που έχει επιμηκυνθεί είναι 23 cm, η επιμήκυνση θα είναι 2 cm . γ. να προσθέσετε ένα ακόμα βαρίδι των 50 g και να επαναλάβετε τη μέτρηση του μήκους και τον υπολογισμό του «πόσο μεγαλύτερο» είναι το μήκος του ελατηρίου από το φυσικό μήκος δ. να ξεκρεμάσετε τα δύο βαρίδια, να κρεμάσετε δύο βαρίδια των 100 g, να μετρήσετε το μήκος του ελατηρίου και να υπολογίσετε «πόσο μεγαλύτερο» είναι το μήκος από το φυσικό μήκος

μηδέν0,5 Ν Βάρος του βαριδιού των 50 g1 Ν Βάρος των δύο βαριδιών 50 g2 Ν Βάρος των δύο βαριδιών 100 g

Δύναμη ίση με Μήκος ελατηρίου

Επιμήκυνση

Αν κρεμάσουμε στο ελατήριο ένα βαρίδι 100 γραμμαρίων και το διατηρούμε ακίνητο, το ελατήριο τραβά το βαρίδι προς τα πάνω – και το συγκρατεί –με μια δύναμη ίση με το βάρος του, ίση δηλαδή με 1 νιούτον

ε. Τον 17ο αιώνα ο Άγγλος ερευνητής Ρόμπερτ Χουκ διατύπωσε, έναν από τους πρώτους νόμους της Φυσικής, τον νόμο για παραμορφώσεις, σαν αυτές που συμβαίνουν σε ένα ελατήριο. «Η παραμόρφωση ενός ελατηρίου είναι ανάλογη προς τη δύναμη που την οποία ασκεί». Ο νόμος αυτός επιβεβαιώνετε ή δεν επιβεβαιώνεται με τις μετρήσεις που κάνατε ; http://digitalschool.minedu.gov.gr/modules/document/file.php/DSGYM-B200/ExperimentsBGYM/bG/bG.html Ηλίας Σιτσανλής. Νόμος του Hooke.στ. Να συμπληρώσετε τον πίνακα που ακολουθεί και να κάνετε τη γραφική παράσταση επιμήκυνσης δύναμης

Page 51: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Το δυναμόμετρο. Με βάση τα παραπάνω οι φυσικοί έφτιαξαν ένα όργανο με το οποίο μπορούμε να μετράμε την τιμή μιας δύναμης. Το όνομά του είναι δυναμόμετρο. Τα περισσότερα δυναμόμετρα είναι βαθμολογημένα σε νιούτον. Εφόσον, σύμφωνα με τη Φυσική, το βάρος είναι δύναμη, το βάρος ενός σώματος μπορούμε να το μετρήσουμε με δυναμόμετρο

Ο εργαστηριακός ζυγός λειτουργεί με βάση τη δύναμη που ασκείται σε αυτόν. Αν σπρώξουμε προς τα κάτω την πλατφόρμα του ζυγού , ο ζυγός κάτι θα δείξει. Με τον ζυγό, ωστόσο, μπορούμε να μετρήσουμε και το βάρος αλλά και τη μάζα. Οι περισσότεροι από τους ζυγούς του σχολικού εργαστηρίου είναι βαθμολογημένοι σε μονάδες μάζας. Δείχνουν τη μάζα του σώματος, συνήθως σε γραμμάρια.

Page 52: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

. ....................

1. Συμφωνίες και διαφωνίες.Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε ; Με ποια διαφωνείτε; α. Η «αντίσταση» την οποία εκδηλώνει ένα σώμα στη μετακίνησή του περιγράφεται με την έννοια όγκος. β. Ένα σώμα Α έχει μάζα 3πλάσια από ένα άλλο Β. Το βάρος του Α είναι 9πλάσιο από το βάρος του Β. γ. Ένα σώμα Α έχει μάζα 4πλάσια από ένα άλλο Β. Το βάρος του Α είναι 4πλάσιο από το βάρος του Β. δ. Αν ένα χάλκινο αντικείμενο ένα ζεστό πρωινό του Ιουλίου έχει μάζα 200 g, η μάζα του μια κρύα νύχτα του χειμώνα θα είναι λίγο μικρότερη ε. Ο αέρας της σχολικής αίθουσας έχει μάζα αλλά δεν έχει βάρος. 2. Το αυτοκίνητο. Ένα αυτοκίνητο έχει κατασκευαστεί από 770 κιλά χάλυβα, 180 κιλά σίδηρο, 110 κιλά πλαστικό, 80 κιλά αλουμίνιο και 60 κιλά ελαστικών. Υπάρχουν και ορισμένα ακόμα μέταλλα αλλά σε πολύ μικρές αναλογίες και η συμμετοχή τους στη διαμόρφωση του βάρους μπορεί να αγνοηθεί. Πόση είναι περίπου η μάζα του αυτοκινήτου; Πόση θα είναι αν ζεσταθεί το αυτοκίνητο ; 3. Από αλουμίνιο Ένα κομμάτι αλουμίνιο και ένας μαθητής. Με το ζυγό βρήκε ότι η μάζα του είναι 81 g. Με τον ογκομετρικό σωλήνα μέτρησε τον όγκο του και τον βρήκε ίσο με 30 cm3 ( 30 μιλιλίτρ).. Σας ζητούμε να υπολογίσετε «πόσα γραμμάρια αντιστοιχούν σε κάθε κυβικό εκατοστό». Ένα κομμάτι αλουμίνιο πιο ογκώδες από το προηγούμενο. Το ζύγισε και βρήκε ότι η μάζα του είναι 135 γραμμάρια. Με τον ογκομετρικό σωλήνα βρήκε ότι ο όγκος του είναι 50 cm3. Σας ζητούμε να υπολογίσετε «πόσα γραμμάρια αντιστοιχούν σε κάθε κυβικό εκατοστό» γι αυτό το αντικείμενο. Ένα μικρό κομμάτι αλουμίνιο. Το ζύγισε και βρήκε ότι η μάζα του είναι 27 γραμμάρια. Με τον ογκομετρικό σωλήνα βρήκε ότι ο όγκος του είναι 10 cm3. Σας ζητούμε να υπολογίσετε «πόσα γραμμάρια αντιστοιχούν σε κάθε κυβικό εκατοστό» γι αυτό το αντικείμενο. Σας ζητούμε τέλος να συγκρίνετε τα αποτελέσματα να βγάλετε κάποιο συμπέρασμα. 4. Χάλκινα αντικείμενα . Δύο χάλκινα αντικείμενα με διαφορετικό σχήμα . Ζυγίζουμε το μικρότερο και βρίσκουμε 89 g, κάνουμε ογκομέτρηση και βρίσκουμε 10 cm3 ( 10 μιλιλίτρ). Σας ζητούμε να υπολογίσετε «πόσα γραμμάρια αντιστοιχούν σε κάθε κυβικό εκατοστό»΄. Στη συνέχεια ζυγίζουμε το μεγαλύτερο και βρίσκουμε 267 g, κάνουμε ογκομέτρηση και βρίσκουμε 30 cm3 ( 30 μιλιλίτρ). Σας ζητούμε να υπολογίσετε «πόσα γραμμάρια αντιστοιχούν σε κάθε κυβικό εκατοστό» γι αυτό το αντικείμενο

Page 53: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

5. Η μάζα ενός «φαντάσματος»Ο αόρατος αέρας μέσα στην σχολική αίθουσα. α. Δεν είναι δυνατόν να έχει μάζα β. Η μάζα του είναι γύρω στα 10 g.γ. Η μάζα του είναι γύρω στα 2 kg δύο κιλά. δ. Η μάζα του είναι πάνω από 100 kg.ε. Δεν είναι δυνατόν να έχει βάρος στ. Το βάρος του είναι μεγαλύτερο από το βάρος ενός συνηθισμένου ανθρώπου Με ποια από τα παραπάνω συμφωνείτε ; 6. Να μετρήσουμε και να βγάλουμε συμπεράσματαΣας ζητούμε να μετρήσετε με υποδεκάμετρο το μήκος του ελατηρίου του σχήματος σε κάθε μία από τις περιπτώσεις της επιμήκυνσής του, να υπολογίσετε κάθε φορά τη διαφορά του μήκους από το «αρχικό μήκος» - στην εικόνα αριστερά – και να καταγράψετε το συμπέρασμά σας. ι 7. Τα διαφορετικά βαρίδια και το υποδεκάμετρο. . Ένα ελατήριο έχει μήκος 21 cm. Διατηρώντας το κατακόρυφο, ένας μαθητής κρεμά στο άκρο του δύο βαρίδια το ένα 100 g και το άλλο 50 g, μετρά με υποδεκάμετρο το μήκος του τεντωμένου ελατηρίου και το βρίσκει 24 cm. α. Πόσο επιμηκύνθηκε το ελατήριο ; Ο μαθητής αντικαθιστά το βαρίδι των 50 g με ένα άλλο των 200 g και αφήνοντας το «100 g» στη θέση του. Με το υποδεκάμετρο διαπιστώνει ότι το μήκος του ελατηρίου γίνεται 27 cm. β. Πόση είναι τώρα η επιμήκυνση ; γ. Βγάζετε κάποιο συμπέρασμα ;

8. Η Αλίκη και το δυναμόμετρο. Η Αλίκη κρατά στο ένα χέρι το δυναμόμετρο, ζυγίζει ένα μικρό αντικείμενο και βρίσκει 3,5 Ν. Τι πρέπει να κάνει - με άλλο χέρι- στο αντικείμενο ώστε η ένδειξη να είναι 2 Ν; Να το σπρώξει προς τα πάνω, έτσι ώστε η δύναμη που θα ασκεί να είναι 1,5 Ν ; Να το τραβήξει προς τα κάτω έτσι ώστε η δύναμη που θα ασκεί να είναι 1,5 Ν ;

Page 54: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

9. Το άδειο και το γεμάτο Δυο όμοια τενεκεδάκια κρεμασμένα από δύο διαφορετικά κατακόρυφα νήματα, το ένα άδειο, το άλλο γεμάτο με άμμο. Πώς θα μπορούσαμε να βρούμε «ποιο είναι το γεμάτο» χωρίς να κοιτάξουμε «μέσα» σε κάθε κουτί ; Ποιο από τα δύο έχει τη μεγαλύτερη μάζα ; Πώς το καταλάβατε; 10. Να συμπληρώσετε τα κενάα. .................................... ενός σώματος είναι έννοια η οποία περιγράφει την αντίσταση (δυσφορία) που εκδηλώνει το σώμα εάν θελήσουμε να το μετακινήσουμε β. Ένα σώμα με διπλάσιο βάρος από ένα άλλο από ένα άλλο, έχει και .............................. μάζα.γ. Η μάζα ενός σώματος περιγράφει το .......................................... περιέχει το σώμα .δ. Η μονάδα μέτρησης της μάζας είναι το 1 kg το οποίο είναι ίσο με ..................... γραμμάρια (g) ε. Ένα κιλό σίδερο έχει .................................................... όγκο από ένα κιλό βαμβάκι στ. Τη μάζα ενός σώματος τη μετράμε με ..............................................................ζ. Τον όγκο ενός σώματος το μετράμε με .............................................................Σας ζητούμε να συμπληρώστε πάνω στο φυλλάδιο τις φράσεις που λείπουν. Να διαλέξετε από τις παρακάτω ΖΥΓΟ, 100, ΤΟ ΒΑΡΟΣ, «ΠΟΣΟ ΟΓΚΟ» ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ, «ΠΟΣΗ ΥΛΗ» , ΔΙΠΛΑΣΙΑ, ΟΓΚΟΜΕΤΡΙΚΟ ΣΩΛΗΝΑ, Η ΜΑΖΑ, 1000, Ο ΟΓΚΟΣ , ΜΙΚΡΟΤΕΡΟ, ΙΣΗ11 . Ερωτήσεις που ζητούν απάντησηα. Πόσο είναι το βάρος σας σε νιούτον ; Πόση είναι η μάζα σας σε kg;. Αν κάνετε ένα ταξίδι στο φεγγάρι θα αλλάξει η μάζα σας ; το βάρος σας ;β. Πόσο είναι το βάρος ενός λεμονιού μάζας 140 γραμμαρίων ;γ. Αν ένα γυάλινο αντικείμενο Σ έχει όγκο 200 cm3 και είναι γνωστό ότι για το γυαλί ισχύει 2,5 g /cm3 Πόση είναι η μάζα του Σ σε γραμμάρια. Τι θα δείξει ένα -βαθμολογημένο σε νιούτον - δυναμόμετρο αν κρεμάσουμε το Σ ; δ. Τι λέγεται «μάζα ενός σώματος» στη Φυσική ; Τι λέγεται «βάρος ενός σώματος»

Page 55: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 56: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 57: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Αναμνήσεις αφής και αναμνήσεις λέξεων

Τι αλλάζει όταν ένα σώμα ζεσταίνεται ;

Το «πόσο είναι ζεστό»

Το «πόσο ζεστάθηκε»Το θερμόμετρο.

Μια μεγάλη ανακάλυψη

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ Ερωτήσεις

Φύλλο εργασίας

Page 58: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

1. Αναμνήσεις αφής και αναμνήσεις λέξεωνΈβαζε το χέρι της στο δικό μας μέτωπο και έλεγε είτε «δεν έχεις τίποτα»

είτε «πρέπει να έχεις πυρετό» για να συνεχίσει ανήσυχη με το πρέπει να «βάλουμε θερμόμετρο» εννοώντας βέβαια ότι «θερμόμετρο θα βάλεις εσύ». Θυμάται πάντα ότι κάθε φορά που άγγιζε το

παγάκι το ένιωθε πιο κρύο από το κουταλάκι του γλυκού, άγγιζε το καλοριφέρ και το αισθανόταν πιο ζεστό από τον τοίχο, τότε που τον άγγιξε κατά λάθος το αναμμένο τσιγάρο της θείας Ευτέρπης ήθελε να βάλει τις φωνές.Θυμάται κάποιον από τους μεγάλους να λέει ότι το πιο ευλογημένο πράγμα τον Αύγουστο είναι το ηλεκτρικό ψυγείο, αλλά και τον ίδιο σε μήνα Φεβρουάριο να σκέφτεται τι πολύτιμο πράγμα είναι τα γάντια και το κασκόλ .

Ζεσταίνει τη σπανακόπιτα για ένα λεπτό στον φούρνο μικροκυμάτων, αφού την έχει δοκιμάσει πριν και την έχει θεωρήσει κρύα. Ένα λεπτό αργότερα η ίδια σπανακόπιτα είναι οπωσδήποτε πιο ζεστή από πριν, την είχε ζεστάνει.

Page 59: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Ακούει από μικρό παιδί διάφορα πράγματα και στη μνήμη του καταγράφονται φράσεις όπως «υπερθέρμανση του πλανήτη» και «ψήνεται στον πυρετό».

Φτιάχνει ζεστό τσάι το αφήνει στο τραπέζι, ξεχνιέται μιλώντας πολύ ώρα στο τηλέφωνο και σε λίγο γκρινιάζει ότι το τσάι κρύωσε.

είναι κρύο, αλλά «πόσο κρύο» ; είναι ζεστό, αλλά «πόσο ζεστό» ;

Είναι ίσως δύσκολο να φανταστούμε ότι πριν από 300 χρόνια δεν είχε βρεθεί ένας άνθρωπος να επινοήσει κάποιο τρόπο για να μετρήσει το «πόσο ζεστό;» είναι ένα

αντικείμενο.

Page 60: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

2. Τι αλλάζει όταν ένα σώμα ζεσταίνεται ;

http://www.seilias.gr/index.php?option=com_content&task=view&id=292&Itemid=37

Το ξύλινο μανταλάκι και ο Ελευθέριος Βενιζέλος

Η εμπειρία. Ένα θερμόμετρο με υδράργυρο. Όταν κάνει ζέστη ο υδράργυρος «ανεβαίνει».

Θερμαίνουμε το νόμισμα κρατώντας το με το ξύλινο μανταλάκι και διαπιστώνουμε ότι τώρα δεν «χωράει» να περάσει ανάμεσα από τις δύο πρόκες.

Η σκέψη. Όταν ο υδράργυρος θερμαίνεται, διαστέλλεται –αυξάνεται ο όγκος του – περισσότερο από όσο διαστέλλεται το γυάλινο δοχείο που τον περιέχει

Όταν ένα στερεό ή υγρό

σώμα ζεσταίνεται, η

μάζα του διατηρείται ίδια, αλλά ο όγκος του

γενικά αυξάνεται, έστω

και λίγο

Πολύ σωστά. Το ότι ο όγκος του σώματος αυξάνεται - το σώμα ΔΙΑΣΤΕΛΛΕΤΑΙ όπως λένε οι φυσικοί- μπορούμε να το δείξουμε και με ένα μεταλλικό νόμισμαΗ εμπειρία. Δύο πρόκες καρφωμένες σε οριζόντια σανίδα ώστε να είναι κατακόρυφες και σε απόσταση λίγο μεγαλύτερη από τη διάμετρο ενός κέρματος με τη μορφή του Ελευθέριου Βενιζέλου. Πιάνουμε το νόμισμα με μανταλάκι ξύλινο και διαπιστώνουμε ότι «χωράει να περάσει» μέσα από τις δύο καρφωμένες πρόκες.

Όταν «κάτι» ζεσταίνεται, αλλάζει η μάζα του; αλλάζει ο όγκος του ;

Έχουμε μάθει πώς όταν ένα σώμα ζεσταίνεται η μάζα του παραμένει ίδια, αλλάζει όμως ο όγκος του

Η σκέψη. Όταν το νόμισμα θερμαίνεται, παρατηρείται ΔΙΑΣΤΟΛΗ

Γιατί μας λέει «γενικά» ;,

υπάρχουν και εξαιρέσεις ;

Γιατί μιλάει μόνο για

στερεά και υγρά ;

Ο αέρας ;

http://www.youtube.com/watch?v=PzNvJ09u_WQ

Page 61: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Τι συμβαίνει με τον αέρα ;Η εμπειρία . Στο εργαστήριο αλλά και στο σπίτι . Ένα δοχείο με ζεστό νερό, μια πλαστική φιάλη άδεια κι ένα μπαλόνι . Κλείνει το στόμιο της φιάλης με το μπαλόνι και βάζει τη φιάλη στο ζεστό νερό. Διαπιστώνει ότι το μπαλώνει φουσκώνει. Πιάνει με προσοχή τη φιάλη και τη βάζει σε κρύο νερό και βλέπει με τα μάτια της το μπαλόνι να ξεφουσκώνει.

http://www.youtube.com/watch?v=yLCMKR4EKpwhttp://www.youtube.com/watch?v=Yh_KuOgihDYΑπό τον 17ο αιώνα οι ευρωπαίοι ερευνητές γνώριζαν ότι ο αέρας «σπρώχνει» ακόμα κι αν είναι ακίνητος. Αυτό σημαίνει ότι μια ποσότητα αέρα είναι σαν συμπιεσμένο ελατήριο και, χωρίς να τη θερμαίνει κάποιος, σπρώχνει για να αυξήσει τον όγκο της. Ο αέρας δηλαδή σε σταθερή θερμοκρασία δεν έχει κάποιον «δικό του» όγκο» , όπως συμβαίνει με μια ποσότητα νερού ή με ένα κομμάτι σίδερο . Πενήντα περίπου χρόνια μετά τον Κέλσιο, οι Γάλλοι ερευνητές , διαθέτοντας πλέον «θερμόμετρο», μελέτησαν τι συμβαίνει με τον όγκο του αέρα όταν αλλάζει η θερμοκρασία του για να διαπιστώσουν ότι ο αέρας θερμαινόμενος, με σταθερή πίεση, διαστέλλεται πολύ περισσότερο από τα στερεά και τα υγρά σώματα.

Η θερμοκρασία του αέρα μέσα στη φιάλη αυξήθηκε και ο αέρας

παρουσίασε σημαντική αύξηση του όγκου

Στη συνέχεια, όταν η θερμοκρασία του - μέσα στη φιάλη - αέρα

ελαττώθηκε ο όγκος του ελαττώθηκε

Page 62: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

3.Το «πόσο ζεστάθηκε» και το «πόσο είναι ζεστό»Τον 18ο αιώνα οι επιδιώξεις των ευρωπαίων ερευνητών ήταν δύοα. Να βρουν τρόπο για να μετρούν, με αριθμούς, το «πόσο ζεστάθηκε» ένα σώμαβ. Να προτείνουν τρόπο για να περιγράφεται «πόσο ζεστό» είναι το σώμα α. Να μετρήσουμε το «πόσο ζεστάθηκε»

Οινόπνευμα, υδράργυρος και γυαλί. Εάν έχουμε στερεά ή υγρά σώματα του ίδιου όγκου και αυξήσουμε τη θερμοκρασία τους κατά την ίδια ποσότητα, οι μετρήσεις του σήμερα δείχνουν ότι διαστέλλονται αλλά δεν διαστέλλονται το ίδιο. Το οινόπνευμα διαστέλλεται 29 φορές περισσότερο από το γυαλί και ο υδράργυρος διαστέλλεται 7 φορές περισσότερο από το γυαλί.

Η σκέψη τους οδηγήθηκε στην ιδέα ότι «το ΠΟΣΟ ΖΕΣΤΑΘΗΚΕ» ένα σώμα θα μπορούσε να μετρηθεί με βάση το «πόσο μεγάλωσε ο όγκος του». Και για να το πετύχουν χρησιμοποίησαν υλικά, όπως το οινόπνευμα, τα οποία, θερμαινόμενα, παρουσίαζαν αύξηση του όγκου σημαντική.

Οι ερευνητές της εποχής, διαθέτοντας το τόσο πολύτιμο υλικό «διαφανές γυαλί», είχαν διακρίνει ότι θερμαίνοντας οινόπνευμα μέσα σε γυάλινο σωλήνα, το οινόπνευμα διαστέλλεται πολύ περισσότερο από το γυαλί και ότι κάτι αντίστοιχο συνέβαινε και με τον υδράργυρο . Επί πλέον ο υδράργυρος στη θερμοκρασία που βράζει το νερό, είναι ακόμα σε υγρή κατάσταση, ενώ αυτό δεν συμβαίνει με το οινόπνευμα .

Page 63: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ είναι η έννοια που επινόησαν οι άνθρωποι για να προσδιορίζουν το «πόσο ζεστό ή πόσο κρύο» είναι ένα σώμα σε

κάποια στιγμή

Η γλώσσα της Φυσικής. Κάθε σώμα, σε μια περιοχή του, έχει, σε κάθε στιγμή, μια θερμοκρασία.

Όταν γίνεται πιο ζεστό, θεωρείται ότι «αυξάνεται η θερμοκρασία του», ενώ όταν ψύχεται «η θερμοκρασία του ελαττώνεται» .

Αργότερα επικράτησαν και οι φράσεις «ανέβηκε η θερμοκρασία» και «έπεσε η θερμοκρασία»

Το όργανο το είπαν θερμόμετρο και την έννοια που πρότειναν την είπαν ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Μετρώντας την αύξηση του όγκου του υδραργύρου – ή του οινοπνεύματος – έβγαζαν συμπεράσματα για το «πόσο αυξήθηκε η θερμοκρασία ».

Page 64: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

β. Να προσδιορίσουμε το «πόσο είναι ζεστό» Οι ερευνητές του 18ου αιώνα μπορούσαν να μετρήσουν το «πόσο ζεστάθηκε

ένα σώμα»

Ο Γκαμπριέλ Φαρενάιτ. Το «πιο κρύο πράγμα» και το ανθρώπινο σώμα . Ο γερμανόφωνος Γκαμπριέλ Φαρενάιτ, o

πρώτος ερευνητής που σκέφτηκε να χρησιμοποιήσει υδράργυρο και να φτιάξει θερμόμετρο με γυαλί και υδράργυρο,

Είκοσι περίπου χρόνια αργότερα μια άλλη πρόταση ήρθε από τη Σουηδία.

αλλά για να προσδιορίσουντο «πόσο ζεστό είναι το σώμα σε κάποια στιγμή »έπρεπε να επινοήσουν μια κλίμακα την οποία θα γινόταν από όλους αποδεκτή

το 1724 πρότεινε μια κλίμακα θερμοκρασίας με τον αριθμό «μηδέν» για την πιο χαμηλή θερμοκρασία που είχε μπορέσει να δημιουργήσει και τον αριθμό 96 για τη θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος.

Page 65: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Ο Κέλσιος εμπιστεύτηκε το νερό .

Η μία να είναι η θερμοκρασία που παγώνει το νερό

Για να καταλάβουμε το «τι έκανε» βάζουμε το θερμόμετρο σε νερό που παγώνει – ή σε πάγο που λιώνει – και στο σημείο που βρίσκεται ο υδράργυρος κάνουμε μια χαραγή και σημειώνουμε το «μηδέν.». Βάζοντας το θερμόμετρο σε νερό που βράζει στο σημείο που βρίσκεται ο υδράργυρος κάνουμε μια άλλη χαραγή και σημειώνουμε τον αριθμό 100.

και η άλλη η θερμοκρασία στην οποία το νερό βράζει. Μετά από διάφορες σκέψεις κατέληξε να προτείνει

Χρησιμοποιώντας κι αυτός θερμόμετρο με υδράργυρο και γυαλί, ο Σουηδός Άντερς Κέλσιους – συνήθως λέμε «ο Κέλσιος» - εμπιστεύτηκε το νερό και το 1743 πρότεινε μια κλίμακα με δύο τιμές θερμοκρασίας.

και για τη θερμοκρασία που βράζει την τιμή 100 .για τη θερμοκρασία που παγώνει το νερό την τιμή «μηδέν»

Page 66: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Μέσα στον γυάλινο σωλήνα ο υδράργυρος σχηματίζει μια λεπτή στήλη το μήκος της οποίας μπορούμε να το μετρήσουμε με χάρακα. Όταν το νερό αρχίσει να βράζει το μήκος της στήλης είναι μεγαλύτερο από το μήκος της όταν παγώνει το νερό ας υποθέσουμε κατά 140 mm.

Μπορούμε να χωρίσουμε το ευθύγραμμο τμήμα από το σημείο που σημειώσαμε το μηδέν μέχρι το σημείο που σημειώσαμε το 100, σε ίσα τμήματα, ας υποθέσουμε δέκα.

Μεταβολή θερμοκρασίας κατά έναν βαθμό Κελσίου θεωρείται το 1/100 της μεταβολής της θερμοκρασίας ώστε το νερό από το σημείο που παγώνει να ζεσταθεί μέχρι τη θερμοκρασία που βράζει. Η μονάδα συμβολίζεται με «1 οC».

Κάθε τμήμα θα έχει μήκος 14 mm και μπορούμε στα άκρα κάθε τμήματος να βάλουμε μια χαραγή.

10203040 Στην πρώτη χαραγή, μετά το «μηδέν»

βάζουμε τον αριθμό 10, στην επόμενη τον 20 και συνεχίζουμε.. . .

5060708090

Η θερμοκρασία συμβολίζεται με το γράμμα θ. Αν η θερμοκρασία

είναι 20 βαθμοί Κελσίου, γράφουμε θ = 20 οC

Page 67: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Το θερμόμετρο. Μια μεγάλη ανακάλυψη.Στα χρόνια που ακολούθησαν οι ερευνητές άρχισαν να καταγράφουν ότι οι μεταβολές της θερμοκρασίας επηρεάζουν εκτός από τον όγκο και την πυκνότητα των στερεών και των υγρών και μια σειρά από άλλες ιδιότητες των υλικών, όπως η πίεση του αέρα, η ηλεκτρική αντίσταση των αγωγών και το χρώμα των σωμάτων

Η εμφάνιση του θερμομέτρου, τον 18ο αιώνα και η καθιέρωση της κλίμακας Κελσίου από ορισμένες επιστημονικές κοινότητες και της κλίμακας Φαρενάιτ από άλλες, βοήθησαν στην εξέλιξη τόσο της Χημείας, όσο και της Φυσικής

Με τα θερμόμετρα να χρησιμοποιούνται στα νοσοκομεία, στα μετεωρολογικά δελτία, στην καθημερινή ζωή . . . οι βαθμοί Κελσίου δίνουν την απάντηση στο ερώτημα για το κρύο, για τη ζέστη και για τη θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος,

Page 68: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Στο σχολικό εργαστήριο έχουμε θερμόμετρα με υδράργυρο, θερμόμετρα με οινόπνευμα αλλά και ορισμένα με διαφορετικό υγρό που δεν έχει το μειονέκτημα του οινοπνεύματος ............να γίνεται αέριο στους 78 περίπου βαθμούς Κελσίου

Υπάρχουν και θερμόμετρα χωρίς υγρό ;

Εκτός από τα ψηφιακά έχουμε και θερμόμετρα μεταλλικά

Και πώς λειτουργούν ;

Η λειτουργία τους βασίζεται στη διαστολή των μετάλλων

Page 69: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 70: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

4. Τι δείχνει το θερμόμετρο ;Από την αρχή έγινε από όλους αποδεκτό

ότι

Για πραγματοποιηθούν όμως οι μετρήσεις θερμοκρασίας είχε γίνει αποδεκτό και κάτι ακόμα :

Μια ποσότητα υδραργύρου μέσα στο γυάλινο περίβλημα έχει την ίδια θερμοκρασία με το γυαλί. Αν βάλουμε στη μασχάλη το θερμόμετρο – το οποίο εδώ και χρόνια δεν είναι υδραργυρικό είναι ψηφιακό – και το κρατήσουμε εκεί, σε λίγο το υλικό του θερμομέτρου και η μασχάλη μας θα έχουν την ίδια θερμοκρασία, αυτήν τελικά που δείχνει το θερμόμετρο.

«αυτό που δείχνει κάθε θερμόμετρο

είναι η θερμοκρασία ΤΟΥ»

Page 71: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Η θερμοκρασία είναι «κάτι» που μεταφέρεται από το ένα σώμα στο άλλο ; Μια ποσότητα νερού 100 ml

( 100 γραμμαρίων) , σε δοχείο και ένα θερμόμετρο, μια ίση ποσότητα νερού σε ένα άλλο δοχείο και ένα άλλο θερμόμετροΖεσταίνουμε τη μία ποσότητα μέχρι το

θερμόμετρο να δείξει 30 Κελσίου και την άλλη ποσότητα μέχρι το άλλο θερμόμετρο να δείξει 70 Κελσίου. Τι θα θα συμβεί εάν χύσουμε το πιο ζεστό νερό στο δοχείο με το πιο κρύο ;

Το θερμόμετρο θα αρχίσει να ανεβαίνει από το 30 και θα φθάσει στη μέση, στο 50. Το ζεστό νερό που είχε θερμοκρασία

70οC έδωσε 20 βαθμούς Κελσίου στο νερό το πιο κρύο και το κρύο πήρε τους 20 βαθμούς και έγινε νερό 50 βαθμών

Τη σκέψη σας ότι «το ζεστό σώμα δίνει στο κρύο βαθμούς Κελσίου» θα δοκιμάσουμε να την ελέγξουμεΣτο ένα δοχείο θα βάλουμε νερό 300 g και θα το θερμάνουμε στους 30 βαθμούς ενώ στο άλλο διατηρήσουμε το νερό των 100 g και θα το θερμάνουμε στους 70 βαθμούς. Στη συνέχεια θα χύσουμε το ζεστό νερό στο κρύο. Τι προβλέπετε ;

70 oC30 oC

50 oC

Κι εγώ το ίδιο προβλέπώ. Το ζεστό θα χάσει 20 βαθμούς και το κρύο θα πάρει 20 βαθμούς Κελσίου

Χύνουμε το ζεστό νερό στο κρύο και βλέπουμε το θερμόμετρο να ανεβαίνει . τελικά . . δείχνει κάτι λιγότερο από 50. Αν είχαμε κάνει καλύτερη μόνωση θα πλησιάζαμε το 50. . .Σωστή πρόβλεψη

Καλή ιδέα Δεν νομίζω ότι η

θερμοκρασία θα φθάσει όπως πριν στον μέσο όρο

Χύνουμε το ζεστό νερό στο κρύο και βλέπουμε το θερμόμετρο να ανεβαίνει . και τελικά να δείχνει περίπου 40. Η θερμοκρασία του κρύου ανέβηκε κατά 10 βαθμούς ενώ του ζεστού κατέβηκε κατά 30 βαθμούς. Φαίνεται ότι η θερμοκρασία δεν είναι κάτι που μεταφέρεται από το ένα σώμα στο άλλο

Η τελική θερμοκρασία θα είναι πιο κοντά στο 30 παρά στο 70. Γιατί διαφορετικά με ένα φλιτζάνι ζεστό τσάι θα μπορούσαμε να αλλάξουμε τη θερμοκρασία του Αιγαίου

70 oC30 oC40 oC

70 οC

30 οC50 οC

50 οC

Page 72: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Φύλλο εργασίας 11. Μια ποσότητα νερού 100 γραμμαρίων ( 100 ml ) , σε δοχείο και ένα θερμόμετρο, μια ίση ποσότητα νερού σε ένα άλλο δοχείο και ένα άλλο θερμόμετρο. Ζεσταίνουμε τη μία ποσότητα μέχρι το θερμόμετρο να δείξει 70 οC (Κελσίου) και την άλλη ποσότητα μέχρι το άλλο θερμόμετρο να δείξει 30 οC. Πρόκειται να αναμείξουμε τις δύο ποσότητες, χύνοντας το πιο ζεστό νερό στο δοχείο με την άλλη ποσότητα αρχικής θερμοκρασίας 30 οC. Σας ζητούμε να προβλέψετε τι θα συμβεί Το θερμόμετρο θα δείχνει ότι η αρχική θερμοκρασία των 30 οC α. δεν θα αλλάξει καθόλου β . θα αυξάνεται μέχρι να φθάσει σε κάποιο σημείο που δεν αυξάνεται πια. γ. συνεχώς θα ελαττώνεται μέχρι να φθάσει σε κάποιο σημείο που δεν αυξάνεται πια. Η μάζα του νερού που θα προκύψει θα είναι . . . . . . . . .Αν η θερμοκρασία τελικά σταθεροποιηθεί η τελική θερμοκρασία θα είναι ...............

2. Δύο μαθητές κάνουν τελικά την ανάμειξη και διαπιστώνεται ότι η τελική θερμοκρασία είναι κοντά στο 50 Κελσίου. Η θερμοκρασία του λιγότερο ζεστού νερού αυξήθηκε κατά 20οC και η θερμοκρασία του ζεστού νερού ελαττώθηκε επίσης κατά 20 οC Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε ; α. Κάθε φορά που ζεστό νερό αναμειγνύεται με πιο κρύο, η θερμοκρασία του ζεστού θα «ελαττώνεται» και η θερμοκρασία του κρύου θα αυξάνεται μέχρι να διαμορφωθεί μια σταθερή θερμοκρασίαβ. Σε όλα τα πειράματα με δύο ποσότητες νερού ( η μια πιο ζεστή από την άλλη) όσο θα ελαττώνεται η μία θερμοκρασία ( στην περίπτωσή μας 20οC ) κατά ίση ποσότητα θα αυξάνεται η θερμοκρασία της άλλης

3. Πρόκειται να επαναλάβουμε κάτι παρόμοιο αλλά με μια ποσότητα νερού 100 γραμμαρίων (100 ml) θερμοκρασίας 70 οC και ποσότητα νερού 300 g ( 300 ml) θερμοκρασίας 30 οC τις οποίες θα αναμείξουμε χύνοντας το πιο ζεστό νερό των 70 οC στο δοχείο με την άλλη ποσότητα αρχικής θερμοκρασίας 30 οC. Σας ζητούμε να προβλέψετε τι θα συμβεί. Το θερμόμετρο θα δείχνει ότι η αρχική θερμοκρασία των 30 οC α. δεν θα αλλάξει καθόλου β θα αυξάνεται μέχρι να φθάσει σε κάποιο σημείο που δεν αυξάνεται πια. γ. συνεχώς θα ελαττώνεται μέχρι να φθάσει σε κάποιο σημείο που δεν αυξάνεται πια. Η μάζα του νερού που θα προκύψει θα είναι . . . . . . . . .Αν η θερμοκρασία τελικά σταθεροποιηθεί η τελική θερμοκρασία θα είναι ...............

4. Δύο μαθητές κάνουν τελικά την ανάμειξη και διαπιστώνεται ότι η τελική θερμοκρασία είναι κοντά στους . . . . . . Κελσίου. Η θερμοκρασία του λιγότερο ζεστού νερού αυξήθηκε κατά . . .. . . . και η θερμοκρασία του ζεστού νερού ελαττώθηκε κατά . ............ Σας ζητούμε να συμπληρώσετε τα κενά και να απαντήσετε στις ερωτήσεις α : Η θερμοκρασία του αρχικά ζεστού νερού ελαττώθηκε κατά ...... , ενώ η θερμοκρασία του αρχικά πιο κρύου αυξήθηκε κατά ........Συμφωνείτε ή διαφωνείτε με τις παρακάτω σκέψεις ; .β. «Όταν το ζεστό νερό «συναντά» το κρύο νερό δεν μεταφέρονται βαθμοί Κελσίου από το ένα στο άλλο. Η θερμοκρασία δεν είναι «κάτι» που μεταφέρεται γ. Ίσως υπάρχει κάτι που μεταφέρεται από το ζεστό προς το κρύο αλλά αυτό δεν είναι κάποια ποσότητα θερμοκρασίας δ. Το «πόσους βαθμούς» ανεβαίνει η θερμοκρασία μιας ποσότητας νερού εξαρτάται και από τη μάζα του νερού.

Page 73: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Όταν δύο σώματα με διαφορετικές θερμοκρασίας έρχονται σε επαφή δεν μεταφέρονται βαθμοί Κελσίου από το ένα στο άλλο.

Σύμφωνα με τη Φυσική υπάρχει «κάτι» που μεταφέρεται από το ζεστό σώμα προς το κρύο.

Συνήθως λέμε ότι συμβαίνει «ροή θερμότητας» Η «ροή» σταματά όταν τα σώματα αποκτήσουν ίσες θερμοκρασίες.

Θερμό- τητα Θερμο- κρασία Οι δύο λέξεις μοιάζουν και μπορεί να τα μπλέξω

Και αυτό το «κάτι» είναι ποσότητα ενέργειας που μεταφέρεται ως ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ.

Όταν σταματά η ροή, στη γλώσσα της Φυσικής, λέμε ότι «επικρατεί ΘΕΡΜΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ»

Page 74: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 75: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Ξέρω ότι αν πιάσω με το χέρι ένα παγάκι αυτό που μεταφέρεται από

το παγάκι στο χέρι μου είναι ΨΥΧΟΣ.

Άρα δεν υπάρχει μόνο ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ,

υπάρχει και ΨΥΧΟΣ

Να ακριβολογήσουμε Αυτό που νιώθεις είναι να κρυώνει το χέρι σου, όπως λένε οι φυσικοί να

ελαττώνεται η θερμοκρασία του χεριού

σου Το ότι ρέει «κάτι» από το παγάκι στο χέρι

σου είναι μια ΙΔΕΑ. Και ανάλογες ιδέες είχαν οι άνθρωποι πριν οι φυσικοί προτείνουν την

έννοια θερμότητα ως το μοναδικό «κάτι» το οποίο ρέει

μόνο από το ζεστό προς το κρύο

Οι φυσικοί δηλαδή «κατάργησαν» το

ψύχος ;

Το «ψύχος» εξακολουθεί να υπάρχει ως έννοια της καθημερινής ζωής, αλλά ως

έννοια της Φυσικής - ως κάτι που περιγράφει κάποια ροή και μπορούμε να το μετρήσουμε-

δεν υφίσταται.

Τι συμβαίνει δηλαδή όταν κρατάω το παγάκι

στο χέρι μου ; Συμβαίνει «ροή

θερμότητας» από το χέρι μου στο παγάκι ;

Αυτό ακριβώς λένε οι φυσικοί. Και η ροή θερμότητας από το χέρι σου, σε κάνει να νιώθεις

«κρύο»Και στη γλώσσα της Φυσικής «ροή θερμότητας»

σημαίνει «μεταφορά ενέργειας με ορισμένο τρόπο»

Γιατί λένε μεταφορά ενέργειας «με

ορισμένο τρόπο ; Υπάρχουν κι άλλοι

τρόποι για μεταφορά ενέργειας;

Υπάρχουν και άλλοι τρόποι, αλλά η Φυσική θέλει

«υπομονή»

Page 76: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Φύλλο εργασίας 2Μια ποσότητα νερού 50 γραμμαρίων, σε πυρίμαχο δοχείο και ένα θερμόμετρο. Ζεσταίνουμε το

νερό μέχρι τοθερμόμετρο να δείξεi 70 Κελσίου. Βάζουμε στη συνέχεια το δοχείο σε μια μεγάλη λεκάνη με 300 g

νερό τηςβρύσης στο οποία έχουμε στηρίξει ένα άλλο θερμόμετρο ώστε κι αυτό να είναι κατακόρυφο. Χρησιμοποιούμε χρονομετρητή και καταγράφετε τις τιμές της θερμοκρασίας σε κάθε

θερμόμετρο ανά ένα λεπτό, μέχρι τη στιγμή που δεν θα παρατηρείται καμία μεταβολή Σας ζητούμε καθώς θα γίνεται η καταγραφή, α. να γράψετε στο φύλλο εργασίας το «τι προβλέπετε ότι θα συμβεί»

........................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................................................................

Μετά το τέλος των καταγραφών σας ζητούμε β. να συγκρίνετε αυτά που συνέβη με τη δική σας πρόβλεψηγ. Να περιγράψετε τα γεγονότα χρησιμοποιώντας τις έννοιες ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ, ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ και ΘΕΡΜΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ

Χρόνοςσε λεπτά

Θερμοκρασία σε oC του νερού του δοχείου

Θερμοκρασία, σε oC του, νερού της λεκάνης

Page 77: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Ερωτήσεις1. Συμφωνίες και διαφωνίες Με ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε ; α. Εφόσον η θερμοκρασία ενός χάλκινου αντικειμένου αυξηθεί, το αντικείμενο διαστέλλεται, αυξάνεται δηλαδή η μάζα του β. Ένα λίτρο νερού αν θερμανθεί από τους 20 οC μέχρι τους 30 οC διαστέλλεται λιγότερο από όσο διαστέλλεται ένα λίτρο αέρα το οποίο θερμαίνεται – - με σταθερή πίεση - επίσης από τους 20 οC μέχρι τους 30 οC. γ. Ένα κομμάτι γυαλιού όγκου και μια ποσότητα υδραργύρου του ίδιου όγκου θερμαίνονται έτσι ώστε η θερμοκρασία και στις δύο περιπτώσεις να αυξηθεί κατά 30 οC. Η ποσότητα υδραργύρου διαστέλλεται λιγότερο από όσο διαστέλλεται το γυαλί.2. Θερμόμετρο με κλίμακα Κελσίου Σας ζητούμε να συμπληρώσετε τα κενάα. Ο Κέλσιος πρότεινε μια κλίμακα στην οποία το «μηδέν» αντιστοιχεί στη θερμοκρασία στην οποία το νερό ............................................ και το «100» τη θερμοκρασία στην οποία το νερό......................β. Όταν το θερμόμετρο δείχνει 80 οC , ο υδράργυρος έχει διασταλεί τέσσερεις φορές περισσότερο από όσο έχει διασταλεί όταν το ίδιο θερμόμετρο δείχνει ........................ 3. Οι τρεις συμμαθητές προβλέπουν Σε ένα δοχείο υπάρχει νερό το οποίο έχουμε ογκομετρήσει και έχουμε βρει ότι είναι 200 ml και θερμόμετρο το οποίο δείχνει 20 οC . Στο δοχείο αυτό προσθέτουμε 400 ml νερού θερμοκρασίας 60 οC . Μια μαθήτρια προβλέπει ότι το θερμόμετρο θα αρχίσει να ανεβαίνει και η θερμοκρασία τελικά θα σταθεροποιηθεί στους 40 οC . Μια άλλη μαθήτρια υποστηρίζει ότι η τελική θερμοκρασία θα είναι μικρότερη από 60 οC αλλά μεγαλύτερη από 40 οC. Ένας μαθητής προβλέπει ότι η τελική θερμοκρασία θα είναι μεγαλύτερη από 20 οC αλλά μικρότερη από 40 οC. Εσείς τι προβλέπετε ;

Page 78: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

4. Η γλώσσα της Φυσικής Πιάνει ένα παγάκι με το χέρι και το νιώθει κρύο . Κάποιος ισχυρίζεται ότι ρέει θερμότητα από το χέρι προς το παγάκι γιατί χέρι έχει μεγαλύτερη θερμοκρασία από το παγάκι. Ένας άλλος υποστηρίζει ότι μεταφέρεται ψύχος από το παγάκι προς το χέρι το οποίο είναι πιο ζεστό Ποιος από τους δύο περιγράφει αυτό που συμβαίνει στη γλώσσα της Φυσικής ; Ο πρώτος ; Ο δεύτερος ; Και οι δύο ;

5. Το θερμόμετρο στη μασχάλη Κοιτάζει το ιατρικό θερμόμετρο και διαβάζει 35,5. Ξέρει ότι είναι η θερμοκρασία του θερμομέτρου σε βαθμούς Κελσίου. Βάζει μόνη της το θερμόμετρο στη μασχάλη, το αφήνει για λίγο και στη συνέχεια διαβάζει 36, 7 . Ευχαριστημένη γιατί δεν έχει πυρετό σκέφτεται : Η θερμοκρασία του θερμομέτρου είναι «τώρα» 36, 7 οC αυξήθηκε δηλαδή κατά ..... (κάνει την αφαίρεση) 1,2 οC. Η δική μου θερμοκρασία «τώρα» είναι ίδια με τη θερμοκρασία του θερμομέτρου δηλαδή 36, 7 οC . Αναρωτιέται : Η θερμοκρασία του δικού μου σώματος πριν βάλω το θερμόμετρο ήταν άραγε λίγο μεγαλύτερη από 36, 7 οC ; Ποια είναι η δική σας γνώμη ;

6. Γιατί λυγίζει το έλασμα; Το «διμεταλλικό» έλασμα είναι φτιαγμένο από δύο συγκολλημένα διαφορετικά μέταλλα ίδιου μήκους. Αν αυξηθεί η θερμοκρασία , βλέπουμε το έλασμα να ζυγίζειΣας ζητούμε να δώσετε μια εξήγηση.

7. Μέχρι να αποκτήσουν την ίδια θερμοκρασία. Σας ζητούμε, αφού παρακολουθήσετε με προσοχή την προσομοίωση http://www.seilias.gr/index.php?option=com_content&task=view&id=283&Itemid=37 να την σχολιάσετε

Page 79: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 80: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Το νερό γίνεται υδρατμός, βράζει

Το νερό γίνεται πάγος

Ο πάγος γίνεται νερό

Ο υδρατμός γίνεται νερό

Ο πάγος επιπλέει στο νερόΗ διαστολή του νερού

Το νερό γίνεται υδρατμός, εξατμίζεται

Ο κύκλος του νερού Ερωτήσεις

Page 81: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Ο πάγος γίνεται νερό

Τη θερμοκρασία στην οποία λιώνει ο πάγος,

ο Κέλσιος τη θεώρησε «μηδέν»

Η εμπειρίαΤα παγάκια έξω από την κατάψυξη και το θερμόμετρο. Τα παγάκια λιώνουν.

Το θερμόμετροΠαρόλο που συμβαίνει ροή

θερμότητας προς κάθε παγάκι, το θερμόμετρο δείχνει ότι

η θερμοκρασία παραμένει σταθερή

Το ότι έλιωνε το παγάκι το περίμενα . Αυτό που με εντυπωσίασε ήταν το ότι σε όλη τη διάρκεια της τήξης, η θερμοκρασία του δεν αυξήθηκε παρόλο που πήγαινε συνεχώς θερμότητα προς αυτό

Έχεις δίκιο. Μπορείς να δοκιμάσεις με ένα παγάκι σε ζεστό νερό Αν βάζαμε κάτω από τα

παγάκια ένα αναμμένο κερί ή αν βάζαμε τα παγάκια σε ζεστό νερόθα έλιωναν, υποθέτω, πιο γρήγορα,

ΟΛΑ ΤΑ ΣΤΕΡΕΑ, κάποτε, ΛΙΩΝΟΥΝ

Η σκέψη Το περιβάλλον είναι πιο ζεστό από τον πάγο. συνεπώς συμβαίνει «ροή θερμότητας» από το περιβάλλον προς κάθε παγάκι.

Η τήξη δεν συμβαίνει μόνο με τον πάγο . Υπάρχουν κι άλλα σώματα που λιώνουν. Ας πούμε το παγωτό

Στη γλώσσα της Φυσικής το φαινόμενο λέγεται ΤΗΞΗ

0 οC

0 οC

παγάκια

Page 82: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

το βούτυρο, το κερί, το παγωτό, ο κασσίτερος, η λάβα από το ηφαίστειο, ο χιονάνθρωπος, ο

σίδηρος

Page 83: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Το βούτυρο λιώνει γύρω στους 35 οC

Από τα μέταλλα πιο εύκολα τήκεται ο κασσίτερος στους 232 οCο μόλυβδος , στους 327 0C το αλουμίνιο στους 660 0C

Για κάθε ουσία, η θερμοκρασία

τήξης είναι ένα «στοιχείο

ταυτότητας»

Το κερί – η παραφίνη – γύρω στους 70 οC

το ασήμι στους 960 0C

Όταν η πίεση είναι μία ατμόσφαιρα

Επιστροφή στην κεντρική σελίδα «Το νερό»

ο χαλκός στους 1084 0C

ο σίδηρος στους 1564 0C

ο χρυσός στους 1063 0C

Το τυρί παρμεζάνα στους 82 οC

Page 84: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Το νερό γίνεται πάγος

Στη γλώσσα της Φυσικής το φαινόμενο λέγεται

ΠΗΞΗ

Η εμπειρίαΤο νερό

στην κατάψυξη.

Λίγο αργότερα . . παγάκια

Το νερό παγώνει εάν η θερμοκρασία του γίνει 0 oC και συμβαίνει ροή θερμότητας από το νερό προς το περιβάλλον.Για να γίνει αυτό πρέπει τα περιβάλλον να έχει θερμοκρασία χαμηλότερη από μηδέν και η κατάψυξη έχει τέτοια θερμοκρασία Η πήξη μιας ουσίας γίνεται στη

θερμοκρασία που γίνεται και η τήξη της ίδιας μιας ουσίας

Καθώς το νερό γίνεται πάγος η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή. Τόσο το νερό όσο και ο πάγος έχουν θερμοκρασία 0 οC.http://www.youtube.com/watch?v=x-GQk8Q96PY

Page 85: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Και δεν είναι μόνο το νερό που παγώνει

http://www.youtube.com/watch?v=lTxsIJBVCD0Η ζωή και ο θάνατος του παγωτού. Μια μουσική παρουσίαση

το λιωμένο κερί ξαναγίνεται στερεό, το ίδιο και το λιωμένο βούτυρο, το ζελέ, το λιωμένο παγωτό στην κατάψυξη

Αν βάζαμε λάδι στην κατάψυξη ;

Δύο όμοια πλαστικά πώματα από φιάλες Το ένα να το γεμίσετε μέχρι το χείλος με νερό, το άλλο με λάδι και το τρίτο με

λευκό κρασί και να τα βάλετε στην κατάψυξη. Δοκιμάστε και

θα πάρετε την απάντηση

όχι μόνο για το λάδι,

αλλά και για το κρασί .Θα μπορέσετε να ερευνήσετε

επίσης τι συμβαίνει με τον όγκο κατά την ψύξη. Μπορείτε αντί για κρασί να βάλετε τσικουδιά, ούζο ή

τσίπουρο

Θα το δοκιμάσ

ω με λάδι και

με τσίπουρο

Επιστροφή στην κεντρική σελίδα «Το ΝΕΡΟ»

Page 86: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Το νερό θα γίνει βέβαια πάγος και μπορεί κανείς να διακρίνει ότι ο όγκος του πάγου είναι μεγαλύτερος από τον όγκο του νερού από το οποίο δημιουργήθηκε.Φαίνεται και από το κυρτό σχήμα που έχει η πάνω επιφάνεια

Το κρασί (ή το τσίπουρο) θα

παραμείνει σε υγρή κατάσταση. Απαιτείται

πολύ χαμηλότερη θερμοκρασία για να εκδηλωθεί πήξη

Το λάδι θα στερεοποιηθεί και ο όγκος του στερεού που θα προκύψει θα είναι μικρότερος από τον όγκο του υγρού.Φαίνεται και από το κοίλο σχήμα που θα έχει η πάνω επιφάνεια

Επιστροφή στο « φαινόμενο “πήξη”

Page 87: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Λιώνει ο πάγος και γίνεται νερόΠαγώνει το νερό και γίνεται πάγος . Αλλάζει η μάζα ; τι γίνεται με τον όγκο ;

όταν λιώνει ο πάγος, η μάζα διατηρείται σταθερή Οι παρατηρήσεις μάς δείχνουν

ότι

Δεν μου

κάνει εντύπωσηΤο υγρό

μικρότερο όγκο από το στερεό ..ΕΝΤΥΠΩΣΙΑΚΟ

Ένα γραμμάριο νερού έχει όγκο 1 cm3 περίπου. Όταν παγώσει, η μάζα του πάγου είναι 1 g αλλά ο όγκος του πάγου είναι μεγαλύτερος, οι μετρήσεις δείχνουν 1,09 cm3 περίπου

Το παγάκι είναι πιο ελαφρύ

από νερό ίσου όγκου γι αυτό και πάντα επιπλέει

όταν παγώνει το νερό, η μάζα διατηρείται σταθερή

Ο ζυγός μας δείχνει πως

όταν λιώνει ο πάγος ο όγκος του νερού είναι ΜΙΚΡΟΤΕΡΟΣ από τον όγκο του πάγου που έλιωσε

όταν παγώνει το νερό ο όγκος του πάγου είναι ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟΣ από τον όγκο του νερού που πάγωσε

Ένα ποτήρι με νερό και παγάκια, η στάθμη του νερού στο ανώτερο σημείο και τα παγάκια να εξέχουνΠαρατηρούμε πως όταν λιώσουν τα παγάκια ούτε θα χυθεί νερό έξω ούτε η στάθμη θα κατεβεί , αλλά θα διατηρηθεί στο ανώτερο σημείο. Αυτό σημαίνει ότι ο όγκος του νερού που δημιουργήθηκε με την τήξη είναι μικρότερος από τον όγκο που είχαν τα παγάκια

Ένα κυβικό εκατοστό νερού έχει μάζα 1 g. Ένα κυβικό εκατοστό πάγου έχει μάζα 0, 92 g είναι πιο ελαφρύ

Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι

Παρατηρούμε όταν βάζουμε νερό στην κατάψυξη για να γίνει παγάκια κάθε παγάκι εμφανίζεται «φουσκωμένο»

Page 88: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Αν είναι πιο βαρύ απόνερό ίσου όγκου θα βυθιστεί

Αν είναι πιο ελαφρύ από νερό ίσου όγκου θα ανέβει και τελικά θα επιπλέει

Νερό ίσου όγκου

Διάφορα συμπαγή αντικείμενα

στο νερό. Έχουμε προηγουμένως μετρήσει τον όγκο και τη μάζα καθενός.Μπορούμε να προβλέψουμε ποια θα βυθιστούν και ποια

θα επιπλέουν ;

Η ογκομέτρηση του Σ1 έδειξε όγκο 100 cm3 Ο ζυγός έδειξε μάζα 250 γραμμάρια .

Το Σ4 έχει όγκο 100 cm3 και μάζα 90 γραμμάρια . Το νερό ίσου όγκου έχει μάζα 100 g

Το Σ2 έχει όγκο 100 cm3 και μάζα 50 g. Το νερό ίσου όγκου έχει μάζα 100 g

Η πυκνότητα είναι 2,5 g/cm3, μεγαλύτερη από την πυκνότητα του νερού ( 1 g/cm3)

Αν η πυκνότητα του υλικού είναι

μεγαλύτερη από την πυκνότητα του νερού,

το αντικείμενο ΒΥΘΙΖΕΤΑΙ. Διαφορετικά

ΕΠΙΠΛΕΕΙ

Η πυκνότητα είναι 7,8 g/ cm3

Η πυκνότητα είναι 0,9 g/cm3

Η πυκνότητα είναι 0,5 g/ cm3, μικρότερη από την πυκνότητα του νερού Το νερό ίσου όγκου (100

cm3 ) έχει μάζα 100 γραμμάριαΤο Σ1 είναι βαρύτερο από

νερό ίσου όγκου. Θα βυθιστεί

Το Σ2 είναι ελαφρότερο από νερό ίσου όγκου. Θα επιπλεύσει

Το Σ3 έχει όγκο 100 cm3 και μάζα 780 g. Το νερό ίσου όγκου έχει μάζα 100 g Το Σ3 είναι βαρύτερο από

νερό ίσου όγκου. Θα βυθιστεί

Το Σ4 είναι ελαφρότερο από νερό ίσου όγκου. Θα

επιπλεύσει

Page 89: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

O πάγος επιπλέει στο νερό

Επιστροφή στην κεντρική σελίδα «Το ΝΕΡΟ»

Page 90: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Νερό μηδέν βαθμών Κελσίου σε δοχείο, ένα θερμόμετρο και το νερό θερμαίνεται .

Η θερμοκρασία αυξάνεται ..... 1 oC, 2 oC, 3oC . Τι προβλέπετε ότι θα συμβεί με τον

όγκο του νερού ;

Είμαι σίγουρη ότι ο όγκος θα αυξηθεί

Εύκολη ερώτηση. Σίγουρα ο όγκος θα αυξηθεί Γιατί είστε σίγουροι ; Δεν

είναι καλύτερα να το ερευνήσουμε;

Έχουμε μάθε πως όταν αυξάνεται η θερμοκρασία ενός στερεού ή υγρού σώματος όγκος του αυξάνεται. Το νερό γιατί να αποτελεί εξαίρεση ;

Τι προβλέπετε ότι θα συμβεί ; Τι θα δείχνουν τα θερμόμετρα μετά από δέκα

λεπτά ;

Ένα διαφανές δοχείο των 300 ml, βάζουμε νερό μέχρι τη μέση και προσθέτουμε είκοσι παγάκια από την κατάψυξη. Τοποθετούμε δύο θερμόμετρα οινοπνεύματος και τα διατηρούμε κατακόρυφα και έτσι ώστε η βάση του ενός να βρίσκεται στον πυθμένα του δοχείου ενώ η βάση του άλλου να βρίσκεται στη πάνω μέρος εκεί που επιπλέουν τα παγάκια .

Τελικά το «κάτω» θερμόμετρο δείχνει 4 βαθμούς Κελσίου ενώ το πάνω δείχνει περίπου μηδέν Ίσως ΚΑΤΩ, στον

πυθμένα, θα είναι το νερό με τη ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ πυκνότητα

Δύσκολο να προβλέψω τι θα συμβεί

Δεν θα μπορούσα να το προβλέψω . Πώς είναι δυνατόν;Το νερό, καθώς θερμαίνεται από 0 βαθμούς Κελσίου όχι

μόνο δεν διαστέλλεται αλλά παρουσιάζει ΣΥΣΤΟΛΗ.

‘Όγκ

ος σ

εcm

3 ν

ερού

μάζ

ας 1

γρ

αμμα

ρίου

‘θερμοκρασία

Αν συνεχίσει να θερμαίνεται, θα διαστέλλεται όπως συμβαίνει με όλα τα σώματα Στη θερμοκρασία των 4 βαθμών παρουσιάζει τη μεγαλύτερη πυκνότητα σε σχέση με οποιαδήποτε άλλη θερμοκρασία. Το νερό στον πυθμένα θα είναι το νερό των 4 βαθμών

Το νερό των 4 oC στον πυθμένα

http://vgargan.gr/education/peirama-anomali-diastolh-nerou/

Μέχρι και τη θερμοκρασία των 4 βαθμών, ο όγκος του ελαττώνεται,

άρα η πυκνότητά του αυξάνεται. Το φαινόμενο χαρακτηρίζεται

«ανωμαλία διαστολής του νερού».

Page 91: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Δύο «παραξενιές» του νερού

Ακόμα κι όταν παγώνουν οι λίμνες και οι ωκεανοί α. ο ο πάγος δεν βυθίζεται β. στον πυθμένα νερό 4 οC

Κάτι σαν «ευλογία» για τη διατήρηση της ζωής στις λίμνες και στις θάλασσες

Κάτω από τον πάγο η ζωή συνεχίζεται

Επιστροφή στην κεντρική σελίδα «Το ΝΕΡΟ»

Page 92: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Η εμπειρία. Παίρνει 100 ml νερό και το ζεσταίνει, χρησιμοποιεί και θερμόμετρο με κλίμακα μέχρι 120 oC.

Παρατηρεί το θερμόμετρο να ανεβαίνει . . . Όταν το θερμόμετρο δείξει 100 oC,βλέπει φυσαλίδες να ανεβαίνουν στην επιφάνεια, τους ατμούς να ανυψώνονται στον αέρα και το θερμόμετρο να δείχνει συνεχώς 100 βαθμούς Κελσίου. Κάθε φυσαλίδα περιέχει ατμό νερού

Το νερό γίνεται υδρατμός

Page 93: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Το ότι έβραζε το νερό ήταν αναμενόμενο Αυτό που με

εντυπωσίασε ήταν το ότι σε όλη τη διάρκεια του βρασμού, η

θερμοκρασία του δεν αυξήθηκε παρόλο που πήγαινε συνεχώς

θερμότητα προς αυτόΕμένα με εντυπωσιάζει ότι το νερό, σε οποιαδήποτε

μεγάλη ή μικρή ποσότητα αρχίζει να βράζει στην ίδια πάντα

θερμοκρασία .

Αρκεί η πίεση στην επιφάνεια του νερού να είναι ίση με μία ατμόσφαιρα

Η θερμοκρασί

α βρασμού

Είναι αυτή που ο Celsius πρότεινε να θεωρείται 100.

Το οινόπνευμα βράζει στους 78 ο C

O υδράργυρος βράζει

στους 357 ο C

http://kwstius.blogspot.com/2011/03/blog-post_3996.htmlΕΚΦΕ Αλίμου Επιστροφή στην κεντρική σελίδα «Το ΝΕΡΟ»

Page 94: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

τι ακριβώς συμβαίνειόταν λέμε ότι νερό «εξατμίζεται»

Η εξάτμιση, όπως και ο βρασμός, είναι

φαινόμενο κατά το οποίο το νερό γίνεται

υδρατμός. Κατά τον βρασμό η μετατροπή του νερού σε ατμό γίνεται σε όλη την έκταση του νερού και δημιουργούνται φυσαλίδες με ατμό στο εσωτερικό του Κατά την εξάτμιση η

μετατροπή του νερού σε ατμό γίνεται μόνο στην επιφάνεια του νερού

Εφόσον το δοχείο είναι ανοικτό η εξάτμιση γίνεται συνεχώς χωρίς να

χρειάζεται το νερό να έχει ορισμένη θερμοκρασία

Η εξάτμιση διευκολύνεται από την αύξηση της θερμοκρασίας ενώ

εμποδίζεται από τους υδρατμούς που υπάρχουν στον αέρα. Όταν είναι κλειστό το δοχείο δεν εκδηλώνεται

αδιάκοπα εξάτμιση

Και το νερό κάθε λίμνης και το νερό κάθε ποταμού το νερό της βροχής πάνω στη μοτοσικλέτα και το νερό

από τα βρεγμένα σεντόνια και το νερό στο ανοικτό δοχείο

...... Το νερό διαρκώς εξατμίζεται

Και σε τι διαφέρουν ;

Το νερό γίνεται υδρατμός

Η εμπειρία Τα απλωμένα σε σκοινί ρούχα βρεγμένα μετά το πλύσιμο, στεγνώνουν. Τα μαλλιά μετά το λούσιμο στεγνώνουν. Αν κάποιος ιδρώσει, θα ξε-ιδρώσει. Το νερό εξατμίζεται

Αυτό σημαίνει ότι το νερό της θάλασσας συνεχώς εξατμίζεται ;

Όταν ο αέρας περιέχει μεγάλες ποσότητες υδρατμού – επικρατεί μεγάλη υγρασία - και ιδρώσουμε, δύσκολα

θα ξειδρώσουμε , ενώ τα απλωμένα ρούχα στεγνώνουν πολύ αργά

Τίποτα δεν μπορεί να εμποδίσει την εξάτμιση ;

Page 95: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Η εμπειρία . Δημιουργούμε υδρατμό υψηλής θερμοκρασίας, και στη συνέχεια τον ψύχουμε. Σε κάποια στιγμή εμφανίζονται σταγονίδια νερού

Υγροποίηση μπορεί να γίνει και με αύξηση της πίεσης ή και με συνδυασμό αύξησης της πίεσης και ελάττωσης της θερμοκρασίας

Ο υδρατμός γίνεται νερό Στη γλώσσα

της Φυσικής το φαινόμενο λέγεται ΥΓΡΟΠΟΙΗΣΗ ή συμπύκνωση

http://www.youtube.com/watch?v=E8AvfXar9zs

Page 96: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Υδρατμοί υπάρχουν και στην ατμόσφαιρα, συνήθως «παιδιά» της εξάτμισης. Όσο περισσότεροι τόσο μεγαλύτερη η υγρασία Αν οι υδρατμοί της ατμόσφαιρας συναντήσουν μια ψυχρή επιφάνεια θα κάνουν την εμφάνισή τους σταγονίδια νερού. Μπορεί να θολώσει και το τζάμι.

ενώ οι υδρατμοί στο σύννεφο

μπορεί να γίνουν ΒΡΟΧΗ Το «πόσα γραμμάρια υδρατμών υπάρχουν σε ένα κυβικό μέτρο

αέρα» είναι η τιμή της

ΥΓΡΑΣΙΑΣ

Page 97: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Η βροχή είναι η υγρή μορφή του νερού το οποίο πέφτει. όταν η θερμοκρασία του αέρα μεταξύ του νέφους και του εδάφους είναι πάνω από το μηδέν Κελσίου

Πέφτει από τα σύννεφα

Page 98: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

το χιόνι . . Η στερεή μορφή του νερού το οποίο πέφτει όταν η θερμοκρασία του αέρα μεταξύ σύννεφου και εδάφους είναι κάτω από μηδέν

Πέφτει από τα σύννεφα

Επιστροφή στην κεντρική σελίδα «Το ΝΕΡΟ»

Page 99: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

βροχή - χιόνι

νερά τρέχουν

υπόγεια νερά

λίμνη

αποταμίευση υδάτωνεπιστροφή στη θάλασσα

Το νερό γίνεται υδρατμός

υδρατμοί

οι υδρατμοί συμπυκνώνονται

δημιουργούνται σύννεφα

βαρυσυννεφιά

Γίνεται υδρατμός και ανεβαίνει στον ουρανό, δημιουργεί τα σύννεφα, υγροποιείται και πέφτει από τον ουρανό σαν βροχή, σαν χιόνι, σαν χαλάζι, κυλάει στο γήινο έδαφος, γίνεται ρυάκι, χείμαρρος, ποτάμι, αποταμιεύεται, τροφοδοτεί τις πηγές, και τις λίμνες, προσφέρεται για τη ζωή των οργανισμών του πλανήτη, ξεδιψάει τα ζωντανά πλάσματα, ξαναγίνεται υδρατμός για να ξανανέβει . . Είναι ο κύκλος του νερού

Page 100: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Το νερό, σαν θάλασσα, ποτάμι, λίμνη, βροχή, χιόνι, πάγος, χαλάζι, δρόσος, πάχνη, πηγή, ιαματική πηγή, , πηγάδι, ιαματική πηγή, νερόμυλος, κανάλι, καταρράκτης και τόσα άλλα, έχει σημαδέψει τη Μυθολογία, την Ιστορία, τη Λαογραφία, τις Θρησκείες, την Τέχνη, τη Φιλοσοφία , τη Λογοτεχνία, τη Χημεία, τη Βιολογία, τη Φυσική.

Κατεβαίνει από τον ουρανό στη γη και επιστρέφει πάλι πίσω, ανεβαίνει στον ουρανό για να ξανακατέβειΠέφτει από τον «ουρανό» προς τη γη ως βροχή, χιόνι, χαλάζι,

χιονόνερο. Κάποιες ποσότητές του διαποτίζει το έδαφος, αποθηκεύεται ως υπόγεια νερά. ρέει στα ρυάκια, τις λίμνες, τους ποταμούς, και τους ωκεανούς.

και το απελευθερώνουν με τη μορφή της βροχής και των άλλων κατακρημνισμάτων τα οποία επιστρέφουν στη γη. Ο «κύκλος του νερού» ολοκληρώνεται και «το έργο» ξαναπαίζεται» και πάλι και πάλι και πάλι . .

. . .

Ο ήλιος θερμαίνει και το επιφανειακό νερό γίνεται υδρατμός, εξατμίζεται Τα φυτά με τη διαπνοή και την εξάτμιση από την επιφάνεια των φύλλων, οι άνθρωποι και τα ζώα όταν ιδρώνουν και εξατμίζεται ο ιδρώτας τους. . . . μεταφέρονται ποσότητες υδρατμών στην ατμόσφαιρα. Οι ζεστοί υδρατμοί ανεβαίνουν στον ουρανό και δημιουργούνται σύννεφα . «Εκεί» η θερμοκρασία είναι χαμηλή, ορισμένοι υδρατμοί υγροποιούνται και τα σύννεφα δενδεν μπορούν να συγκρατήσουν το νερό που περιέχουν

Page 101: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Συμπύκνωση των υδρατμών

Το νερό γίνεται υδρατμός βροχή

Επιστροφή στην κεντρική σελίδα «Το ΝΕΡΟ»

Page 102: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Ερωτήσεις 1. Ο πάγος λιώνει και γίνεται νερό Ένα κομμάτι πάγου μάζας 92 γραμμαρίων έχει όγκο 100 cm3. Όταν λιώσει, το νερό που προκύπτει α. Έχει όγκο μικρότερο από τον 100 cm3.β. Έχει μάζα μεγαλύτερη από 92 gγ. Έχει μάζα μικρότερη από 92 gδ. Έχει όγκο ίσο με 100 cm3 . Με ποια από τα παραπάνω συμφωνείτε ;

2. Το νερό και το λάδι Το λάδι επιπλέει στο νερόα. Μια ποσότητα λαδιού όγκου 100 ml είναι βαρύτερη από μια ποσότητα νερού όγκου 100mlβ. Η πυκνότητα του λαδιού είναι μεγαλύτερη από την πυκνότητα του νερούγ. Η πυκνότητα του λαδιού είναι μικρότερη από την πυκνότητα του νερούΜε ποια από τα παραπάνω συμφωνείτε ;3. Οι παραξενιές του νερού Όταν το νερό θερμοκρασίας ο C θερμαίνεται μέχρι τους 3 ο CΟ όγκος του ............................, η μάζα του ....................................... η πυκνότητά του ........................Όταν νερό θερμοκρασίας 12 ο C θερμαίνεται μέχρι τους 15 ο C Ο όγκος του ............................, η μάζα του ....................................... η πυκνότητά του ........................Σας ζητούμε να συμπληρώσετε τα κενά χρησιμοποιώντας τα ρήματα ΑΥΞΑΝΕΤΑΙ , ΕΛΛΑΤΤΩΝΕΤΑΙ, ΔΙΑΤΗΡΕΙΤΑΙ

Page 103: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

3. Ο κύκλος του νερούΟ ήλιος θερμαίνει τη θάλασσα και το επιφανειακό νερό γίνεται ................., στη γλώσσα της Φυσικής ............................ . Οι ζεστοί υδρατμοί ανεβαίνουν και δημιουργούνται . ..................«Εκεί» η θερμοκρασία είναι χαμηλή, ορισμένοι υδρατμοί ......................................... και τα σύννεφα δεν μπορούν να συγκρατήσουν το νερό που περιέχουν και το απελευθερώνουν με τη μορφή της βροχής και των άλλων κατακρημνισμάτων τα οποία επιστρέφουν στη γη. Ο κύκλος του νερού ολοκληρώνεται και «το έργο ξαναπαίζεται» . Σας ζητούμε να συμπληρώσετε τα κενά με επιλογή από τις λέξεις ΤΗΞΗ, ΒΡΑΣΜΟΣ, ΥΔΡΑΤΜΟΙ, ΕΞΑΤΜΙΣΗ, ΥΓΡΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ, ΒΡΟΧΗΣ, ΛΙΩΝΟΥΝ,

4. Στην κατάψυξη Τρία όμοια μικρά κύπελλα. Το ένα το γεμίζουμε με νερό, το άλλο με λάδι και το τρίτο με ούζο Τα βάζουμε και τα τρία στην κατάψυξη και μετά από αρκετά λεπτά ανοίγουμε την κατάψυξη.Τι θα δούμε ;

5. Νερό στους 100 Κελσίου Το νερό βρίσκεται σε δοχείο με θερμόμετρο το οποίο δείχνει 100 oC και θερμαίνεται .α. Το φαινόμενο που θα εκδηλωθεί λέγεται . ..................β. Το θερμόμετρο δείχνει θερμοκρασία η οποία .............................γ. Παρατηρούμε να δημιουργείται ............................... Σας ζητούμε να συμπληρώσετε τα κενά με επιλογή από τις λέξεις ΤΗΞΗ, ΒΡΑΣΜΟΣ, ΥΔΡΑΤΜΟΣ, ΣΤΑΓΟΝΙΔΙΑ, ΕΞΑΤΜΙΣΗ, ΔΙΑΤΗΡΕΙΤΑΙ ΣΤΑΘΕΡΗ, ΑΥΞΑΝΕΤΑ, ΕΛΑΤΤΩΝΕΤΑΙ

Page 104: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

6. Πάγος, νερό, υδρατμοίΈνα δοχείο με πάγο και θερμόμετρο. Το δοχείο θερμαίνεται, ένας μαθητής με χρονόμετρο καταγράφει τις τιμές της θερμοκρασίας ανά ίσους χρόνους. Καθένας από τους υπόλοιπους μαθητές της τάξης κάνει τη ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ των τιμών θερμοκρασίας και χρόνου και προκύπτει

0

Θερμ

οκρα

σία

σε oC

100

χρόνος σε min (λεπτά )

-205 10 15 20 25 30

a. Πόσο χρονικό διάστημα χρειάστηκε ο πάγος για να λιώσει ;β. Για πόσο χρονικό διάστημα υπήρχε μόνο νερό στο δοχείο ;γ. Τι υπήρχε στο δοχείο τη χρονική στιγμή 6 min ;δ. Τι υπήρχε στο δοχείο τη χρονική στιγμή 23 min ;

http://www.seilias.gr/images/stories/myvideos/faseis.swfΕπιστροφή στην κεντρική σελίδα «Το

ΝΕΡΟ»

Page 105: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 106: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Η Φυσική ήταν επί αιώνες ένα κομμάτι της Φιλοσοφίας

Έναν περίπου αιώνα αργότερα κάνει την εμφάνισή της η Χημεία και αυτή ως επιστήμη, ενώ τον επόμενο αιώνα εμφανίζεται, πάντοτε στην Ευρώπη, και η Βιολογία.

αλλά τον 17ο αιώνα καινούργιες ιδέες για το «πώς θα ερευνήσουμε τον Κόσμο» κάνουν την εμφάνισή τους στην Ευρώπη και γεννιέται η επιστήμη που θα πάρει το όνομα Φυσική

1. Να παρατηρούμε τα αντικείμενα και τα φαινόμενα με προσοχή. Να βλέπουμε, να ακούμε και να πιάνουμε με τα χέρια μας. Να βλέπουμε με προσοχή το βότσαλο να πέφτει στο έδαφος, το φως της αναμμένης λάμπας αλλά και το φως του φεγγαριού , τον ήλιο να βγαίνει κάθε πρωί και το βράδυ να χάνεται, να άκουμε τον ήχο της κιθάρας και τη βροντή, να πιάνουμε τη μπίλια με τα χέρια μας και να τη σπρώχνουμε ώστε να κυλήσει, να δένουμε τη μπίλια στο άκρο του τεντωμένου σπάγκου και να την αφήνουμε από ένα σημείο ώστε να αρχίσει να πηγαινοέρχεται.

Οι καινούριες ιδέες πάνω στις οποίες οικοδομήθηκε ως επιστήμη η Φυσική είναι:

Page 107: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

2. Να χρησιμοποιούμε παλιές έννοιες της Γεωμετρίας όπως το μήκος, το εμβαδόν και ο όγκος αλλά να δημιουργούμε και μια διαφορετική γλώσσα που να περιέχει καινούριες έννοιες, όπως το χρονικό διάστημα, η μάζα, η θερμοκρασία. Τις πιο πολλές από αυτές τις έννοιες να τις βλέπουμε και σαν ποσότητες - φυσικά μεγέθη - και να επινοούμε τρόπους για να τα μετράμε. Για τις μετρήσεις να κατασκευάζουμε κατάλληλα όργανα και τις κάνουμε με τα όργανα αυτά, αφού συμφωνήσουμε για κάθε μέγεθος να χρησιμοποιούμε μια ορισμένη μονάδα μέτρησης.3. Να θεωρούμε κεντρικό ζήτημα το πείραμα. Κάνουμε υποθέσεις και στη συνέχεια «σκύβουμε» πάνω στα αντικείμενα και στα φαινόμενα και κάνουμε δοκιμές τις οποίες ξανακάνουμε και πάλι και πάλι. Στις πιο πολλές περιπτώσεις τα πειράματά μας συνοδεύονται από μετρήσεις.4. Να καταλήγουμε σε συμπεράσματα και πολλά από αυτά να τα γενικεύουμε, ελπίζοντας ότι θα ισχύουν σε οποιοδήποτε περιοχή του Κόσμου. Τα συμπεράσματα αυτά τα λέμε νόμους της Φυσικής. Θεωρούμε ότι τόσο γι αυτά που συμβαίνουν στη γη όσο και γι αυτά που συμβαίνουν στον ουρανό ισχύουν οι ίδιοι νόμοι. Η Φυσική επιδιώκουμε να είναι «μία» για όλο το Σύμπαν.

Page 108: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Η Φυσική είναι μία από τις επιστήμες που ερευνούν τον Κόσμο και βασίζεται σε τέσσερεις ιδέες

1. Παρατηρούμε τα αντικείμενα και τα φαινόμενα2. Χρησιμοποιούμε μια καινούρια γλώσσα με έννοιες. Τις περισσότερες τις θεωρούμε ποσότητες – φυσικά μεγέθη - και επινοούμε τρόπους για τη μέτρησή τους 3. Η μέθοδος για την έρευνα βασίζεται σε πειράματα4. Καταλήγουμε σε νόμους - και θεωρίες- που ισχύουν για όλο το Σύμπαν

Page 109: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 110: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Εκτός από μεγάλος ζωγράφος, ένας από τους μεγαλύτερους της Αναγέννησης,

Ενδιαφέρθηκε για τις αναλογίες του ανθρώπινου σώματος , ασχολήθηκε με τη κίνηση του εκκρεμούς, ερεύνησε την ισορροπία των σωμάτων, κατασκεύασε τροχαλίες και αντλίες νερού, σχεδίασε πτητικές μηχανές

ο Λεονάρντο ντα Βίντσιήταν και ένας από τους κορυφαίους ερευνητές της εποχής του

Page 111: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

1920 . Ηνωμένες Πολιτείες .Μέτρηση μήκους μαγιό. Αν ήταν

πολύ κοντό, οι γυναίκες που το φορούσαν, έπρεπε να πληρώσουν

πρόστιμο

1940.Γερμανία . Μέτρηση της μύτης Μετρούσαν τη μύτη

ανθρώπων για τους οποίους υπήρχαν υποψίες ότι είναι Εβραίοι και δεν ανήκουν στην Άρεια φυλή

Μερικές φορές οι άνθρωποι έφθασαν σε σημείο να μετρούν «απίστευτα» πράγματα

Επιστροφή στο “Η μέτρηση και τα σφάλματα”

Page 112: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Το ότι η Γη είναι ακίνητη ήταν για όλους τους ανθρώπους, επί αιώνες, μια ακλόνητη βεβαιότητα ένα είδος «απόλυτης αλήθειας». Τρεις περίπου αιώνες πριν από τον Χριστό ο Αρίσταρχος ο Σάμιος αμφισβήτησε το ότι «η Γη είναι ακίνητη» αλλά η κοινωνία της εποχής δεν ήταν έτοιμη να αποδεχτεί την ανατροπή της πανάρχαιας πεποίθησης. Τον 15ο αιώνα ο Πολωνός αστρονόμος Νικόλας Κοπέρνικος παρουσίασε μια εργασία για το ηλιακό σύστημα στην οποία η Γη ήταν ένα σώμα σε κίνηση, περιφερόμενη γύρω από τον ακίνητο Ήλιο. Η θεωρία του Κοπέρνικου είχε σοβαρό αντίπαλο την καθολική εκκλησία. Στα χρόνια ωστόσο που ακολούθησαν άρχισαν να εμφανίζονται υποστηρικτές της θεωρίας, ανάμεσα στους οποίους και ο Γαλιλαίος. Με ένα βιβλίο που κυκλοφόρησε το 1632, κατάφερε να γελοιοποιήσει την παλιά θεωρία με την ακίνητη Γη και να προκαλέσει το κύρος του καθολικισμού. Η πρόκληση ήταν και η βασική αιτία της περίφημης δίκης του. Ο Γαλιλαίος καταδικάστηκε και αναγκάστηκε να αποκηρύξει τη θεωρία και να δηλώσει – ενώ δεν το πίστευε - ότι η Γη δεν κινείται . Η πεποίθηση που επικρατεί σήμερα είναι ότι η Γη δεν είναι ακίνητη. Στρέφεται γύρω από τον άξονά της και ταυτόχρονα περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο.

Page 113: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 114: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 115: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 116: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Πρέπει να δεχθούμε ότι σε όλες τις λειτουργίες της φύσης τίποτα δεν δημιουργείται. Η ΙΔΙΑ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΥΛΗΣ ΥΠΑΡΧΕΙ ΠΡΙΝ ΚΑΙ ΜΕΤΑ ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ

Μία από τις πιο σημαντικές καινοτομίες του ήταν η ιδέα να μετρά, με ΖΥΓΟ, τις μάζες των σωμάτων πριν και μετά το φαινόμενο

Το 1789, τη χρονιά που θα ξεσπάσει η Γαλλική επανάσταση, εκδίδεται ένα βιβλίο που θεμελιώνει τη Χημεία ως επιστήμη.

O Λαβουαζιέ και η σύζυγοςΈργο της εποχής μας σε pop art

O συγγραφέας, ερευνητής Αντουάν Λαβουαζιέ θεωρείται «πατέρας» της Χημείας.

Page 117: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Αν ο Γαλιλαίος είναι αυτός που άνοιξε τον δρόμο για να γεννηθεί η Φυσική, ο Isaac Newton – συνήθως λέμε ο Ισαάκ Νεύτων- θεωρείται ο ερευνητής που τη θεμελίωσε

Είναι χαρακτηριστικό ότι ο Νεύτων γεννήθηκε τη χρονιά – 1642- που πέθανε ο Γαλιλαίος

Η έννοια μάζα, η έννοια δύναμη, οι νόμοι της κίνησης, ο νόμος της παγκόσμιας βαρύτητας, θεωρίες για το φως, θεωρία για το χρώμα των σωμάτων είναι ορισμένα από τα ζητήματα τα οποία ερεύνησε.

21ος αιώνας

Page 118: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Δύναμη ίση με το Μήκος ελατηρίου

Επιμήκυνση

μηδέν 19 cm 0Βάρος του βαριδιού των 50 g0,5 N

21 cm 2 cm

Βάρος των δύο βαριδιών 50 g1 N

23 cm 4 cm

Βάρος των δύο βαριδιών 100 g2 N

27 cm 8 cm

τιμές της δύναμης

τιμέ

ς τη

ς επ

ιμήκ

υνση

ς

το ότι η δύναμη 0, 5 Ν προκαλεί επιμήκυνση 2 cm περιγράφεται με το γεωμετρικό σημείο Α

0,5 Ν 1 Ν

Α

1,5 Ν 2 Ν 0

2 cm

4 cm

6 cm

8 cm

το ότι η δύναμη 1 Ν προκαλεί επιμήκυνση 4 cm περιγράφεται με το γεωμετρικό σημείο Β

το ότι η δύναμη 2 Ν προκαλεί επιμήκυνση 8 cm περιγράφεται με το γεωμετρικό σημείο Γ

το ότι η δύναμη 0 Ν προκαλεί επιμήκυνση 0 cm περιγράφεται με το γεωμετρικό σημείο Ο

Β

Γ

Ο

Αν ενώσουμε τα Ο, Α, Β και Γ

θα έχουμε μια γραμμή η οποία θεωρείται

ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ της σχέσης

επιμήκυνσης και δύναμης

Ας υποθέσουμε ότι οι μετρήσεις μας είναι οι παρακάτω

Επιστροφή στο φύλλο εργασίας

Γραφική παράσταση θερμοκρασίας – χρόνου

σε θέρμανση πάγου

Page 119: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Η κλίμακα Φαρενάιτ χρησιμοποιείται στην καθημερινή ζωή στις Ηνωμένες Πολιτείεςκαι σε ορισμένες ακόμα χώρες όπως το Πόρτο Ρίκο και η Τζαμάικα. Ο ένας βαθμός Φαρενάιτ συμβολίζεται με 1 oF.

Το 0 της κλίμακας Κελσίου αντιστοιχεί σε 32 ο F, ενώ το 100 της κλίμακας Κελσίου αντιστοιχεί σε 212 oF. Μια αύξηση της θερμοκρασίας κατά 100 βαθμούς Κελσίου είναι ίση με αύξηση - στην κλίμακα Φαρενάιτ- κατά 180 oF.

Η επίσημη θερμοκρασιακή κλίμακα της Φυσικής είναι η κλίμακα Κέλβιν.Το 0 της κλίμακας Κέλβιν ( 0 Κ ) αντιστοιχεί σε-273 οC περίπου,ενώ η αύξηση της θερμοκρασίας κατά ένα βαθμό Κέλβιν είναι ίση με αύξηση της θερμοκρασίας κατά ένα βαθμό Κελσίου.

Επιστροφή στο «το θερμόμετρο, μια μεγάλη ανακάλυψη»

Page 120: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

Επιστροφή στο «πόσο ζεστάθηκε»

Page 121: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

http://www.youtube.com/watch?v=7HPxeASxXW0

Ο υδράργυρος είναι ένα εκπληκτικό υλικόακόμα και σε εμφάνισηΕίναι πριν από όλα ΜΕΤΑΛΛΟ, το μοναδικό μέταλλο που διατηρείται ΥΓΡΟ στις θερμοκρασίες τις οποίες ζούμε. Στερεοποιείται σε – 38 OC . Είναι όχι το «μακράν» βαρύτερο από τα υγρά της καθημερινής ζωής, πάνω από 13,5 φορές βαρύτερο από το νερό, αλλά βαρύτερος και από τον σίδηρο, από τον χαλκό, από τον μόλυβδο.

http://www.youtube.com/watch?v=52eYa0K3EA0

Σταγόνες υδραργύρου. Πανέμορφες και απειλητικές

Ωστόσο είναι για διάφορους λόγους υλικό επικίνδυνο. Οτιδήποτε και να δείτε στα βίντεο που παραθέτουμε μην δοκιμάσετε να το κάνετε. Τα ιατρικά θερμόμετρα με υδράργυρο σήμερα δεν κυκλοφορούν πλέον Διατηρείται σε θερμόμετρα όπως αυτά που διαθέτει το σχολικό εργαστήριο,

http://www.youtube.com/watch?v=0AK8yg5s2ps

http://www.youtube.com/watch?v=EGv_YVQHu7U

Μια οποιαδήποτε ατσάλινη μπίλια ΕΠΙΠΛΕΕΙ σε υδράργυρο, όπως και κάθε μπρούτζινο ή χάλκινο αντικείμενο ή και μολυβένιο στρατιωτάκι

Επιστροφή στο θερμόμετρο Φαρενάιτ

Page 122: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο

δείκτης

διμεταλλικό έλασμα

με χαλκό και κράμα invar

το invar διαστέλλεται

ελάχισταο χαλκός

διαστέλλεται περισσότερο

κλίμακα θερμοκρασίας

΄

Το διμεταλλικό έλασμα.Δύο λάμες από διαφορετικό μέταλλοσυγκολλημένες.

Όταν το έλασμα θερμαίνεται οι λάμες παρουσιάζουν διαφορετική διαστολή με αποτέλεσμα το έλασμα να λυγίζει

Αν αυξηθεί κι άλλο η θερμοκρασία το έλασμα λυγίζει περισσότερο

θερμόμετρο με διμεταλλικό έλασμα.

Επιστροφή στο «μεταλλικά θερμόμετρα»

Page 123: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο
Page 124: Κάτι σαν βιβλίο Φυσικής, μέρος 1ο