Γιατί μαθαίνουμε φυσική

Γνωριμία με φύση και ανθρώπινο πολιτισμό

Συμβολή στην ανάπτυξη του ανθρώπινου πολιτισμού

Κατανόηση διαδικασιών που γίνονται καθημερινά γύρω μας

Επαγγελματική σταδιοδρομία

ΚΑΡΙΟΦΥΛΛΗ ΟΥΡΑΝΙΑ

Προϊστορία : άναμμα φωτιάς – τροχός Αρχαίοι ανατολικοί λαοί: παρατήρηση

κίνησης των ουράνιων σωμάτων Αρχαίοι Έλληνες Φυσικοί φιλόσοφοι

(Δημόκριτος, Αριστοτέλης…): δομή ύλης Μεσαίωνας : Αλχημιστές Επιστημονική επανάσταση: Γαλιλαίος

(πείραμα) – Νεύτωνας 20ος αιώνας : α) Θεωρία σχετικότητας _

Αϊνστάιν β) Κβαντική θεωρία – Πλανκ, Μπόρ, Χάινζενμπεργκ


Μεταβολές Φυσικά φαινόμενα Ύλη – Ενέργεια (βασικές έννοιες για την περιγραφή των φυσικών φαινομένων)


φυσική χημεία βιολογία γεωλογία μετεωρολογία αστρονομία


Θετικά Κατοικία Συγκοινωνία Επικοινωνίες Διατροφή Θεραπεία

ασθενειών…

Αρνητικά Καυσαέρια Ατύχημα σε

πυρηνικά εργοστάσια

Ραδιενεργά κατάλοιπα

Όπλα μαζικής καταστροφής

Κλιματικές αλλαγές…


Διαφορές επιστήμης – τεχνολογίας Ηθικά διλλήματα (κατασκευή ατομικής

βόμβας ) προβλήματα υπερπληθυσμού , επέμβαση στο περιβάλλον του πλανήτη

….


Βήματα : παρατήρηση υπόθεση πείραμα (αναπαραγωγή του φαινομένου κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες)

Συμπέρασμα: επιβεβαίωση ή απόρριψη υπόθεσης

φυσικός νόμος επιστημονική θεωρία


Φυσικά μεγέθη: Παραδείγματα: μήκος , μάζα, χρόνος, όγκος, εμβαδόν, ταχύτητα, πυκνότητα …

ποσότητες που μπορούν να μετρηθούν.

Χρησιμοποιούνται για την μελέτη των φυσικών φαινομένων.

Τα διακρίνουμε σε θεμελιώδη και παράγωγα


Θεμελιώδη: Δεν ορίζονται με την βοήθεια άλλων μεγεθών.

Είναι τα παρακάτω επτά :Μήκος – μάζα – χρόνος – θερμοκρασία – ένταση ηλεκτρικού ρεύματος – ένταση ακτινοβολίας – ποσότητα ύλης


Παράγωγα: Ορίζονται από τα θεμελιώδη με βάση κάποια απλή μαθηματική σχέση.

Κάποια παράγωγα μεγέθη είναι:εμβαδόν – όγκος – πυκνότητα – ταχύτητα – δύναμη(βάρος) – πίεση …


Μέτρηση:

Σύγκριση ενός φυσικού μεγέθους με άλλο ομοειδές που λέγετε μονάδα μέτρησης


Το σύνολο των θεμελιωδών και

παράγωγων μονάδων αποτελεί ένα σύστημα μονάδων.

Σήμερα από όλες τις χώρες

χρησιμοποιείται το Διεθνές σύστημα μονάδων (S.I.)


Μέτρηση μήκους Μονάδα μέτρησης στο S.I. : 1m

συνηθέστερα υποπολ/σια : 1cm, 1mm, 1dm, συνηθέστερα πολ/σια : 1km

Όργανα μέτρησης : υποδεκάμετρο, μεζούρα μετροταινία, …

Ιστορική αναδρομή: πόδι , πήχης παλάμη…


Μέτρηση χρόνου Μονάδα μέτρησης στο S.I. : 1s

συνηθέστερα πολ/σια: 1min , 1h Όργανα μέτρησης: χρονόμετρο ,

ρολόι… Ιστορική αναδρομή: κλεψύδρα, ηλιακό

ρολόι..


Μέτρηση μάζας Μονάδα μέτρησης στο S.I. : 1kgr

συνηθέστερα υποπολ/σια: 1gr , 1mgr Συνηθέστερα πολ/σια: 1τόνος Όργανα μέτρησης: ζυγοί


Μέτρηση εμβαδού (παράγωγο μέγεθος) Σχέση ορισμού: εμβαδόν = μήκος × πλάτος Μονάδα μέτρησης στο S.I. : 1m × 1m = 1m1m22

• Μέτρηση όγκου (παράγωγο μέγεθος) Σχέση ορισμού:

όγκος = μήκος × πλάτος × ύψος Μονάδα μέτρησης στο S.I. : 1m × 1m × 1m

= 1m1m33

Όργανα μέτρησης: επίδειξη οργάνων - δραστηριότητα


1m=10dm 1m=100cm=102cm 1m=1000mm=103mm 1km=1000m=103m 1dm=0,1m=10-1m 1cm=0,01m=10-2m 1mm=0,001m=10-3m

1L=1dm3

1mI=1cm3

1kg=1000gr=103gr 1gr=1000mg=103mg 1gr=0,001kg=10-3kg 1mg=0,001gr=10-3gr

1min=60s 1h=60min 1h=3600s


Μέτρηση πυκνότητας Σχέση ορισμού:

Μονάδα μέτρησης στο S.I. :

ό

άό

31

1

m

kg


Εξίσωση ορισμού

με σύμβολα Μήκος: x , s ,α Μάζα: m Χρόνος: t Εμβαδόν: A Α = α2

Όγκος: V V = α3

Πυκνότητα: ρ V

m


Ανάλογα ποσά (x , y) Δυο ποσά x , y λέγονται ανάλογα όταν

πολ/ζοντας(ή διαιρώντας) τις τιμές του ενός ποσού (x) με έναν αριθμό τότε πολ/ζονται(ή διαιρούνται) και οι τιμές του άλλου ποσού (y) με τον ίδιο αριθμό

Τα ανάλογα ποσά έχουν σταθερό πηλίκο. Η μαθηματική σχέση που εκφράζει ανάλογα ποσά είναι: ή

Το a είναι ένας οποιοσδήποτε αριθμός


ax

y xay

Η γραφική παράσταση δυο ανάλογων ποσών x , y είναι:

Στην συνέχεια στην Φυσική θα

γνωρίσουμε πολλά ανάλογα ποσά.


y

x

m (kgr) 1 2 3 4

V (L) 1,25 2,50 3,75 5

( )


V

m

m(kgr)

V(L)0 1 2 3 4 5

4

3

2

1

0

Τι παρατηρείτε για το πηλίκο ; Είναι σταθερό Άρα η πυκνότητα είναι σταθερή. Επομένως τα σώματα είναι από το ίδιο υλικό Πώς λέγονται τα μεγέθη που έχουν σταθερό

πηλίκο; ανάλογα Άρα η μάζα είναι ανάλογη με τον όγκο Το διάγραμμα μάζας όγκου είναι ευθεία

γραμμή που περνά από την αρχή των αξόνων


V

m

Η κίνηση είναι χαρακτηριστική ιδιότητα της ύλης.

Εμφανίζεται από τους μακρινούς γαλαξίες μέχρι το εσωτερικό των μικροσκοπικών ατόμων


Με συνηθισμένες λέξεις και προτάσεις

Με μαθηματικές εξισώσεις

Με γραφικές παραστάσεις


Κλάδος της Φυσικής που ασχολείται με την μελέτη των κινήσεων χωρίς να ενδιαφέρεται για την αιτία που τις προκαλεί.


Ένα σώμα κινείται όταν αλλάζει θέση ως προς ένα άλλο σώμα που το

θεωρούμε ακίνητο.

Η ΚΙΝΗΣΗ ΕΊΝΑΙ ΣΧΕΤΙΚΗ


Θα μελετήσουμε ευθύγραμμες κινήσεις

Θα μελετήσουμε την κίνηση σωμάτων χωρίς να λάβουμε υπόψη μας τις διαστάσεις τους : ΥΛΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ


Απόσταση Θέση Σημείο αναφοράς Χρονική στιγμή Μετατόπιση Χρονικό διάστημα Τροχιά


Απόσταση(s): πόσο απέχει Σημείο αναφοράς: σημείο που εμείς ορίζουμε για να

ξεκινήσουμε να μετράμε Κλίμακα (μεζούρα)Π.χ. Η απόσταση του αυτοκινήτου από την αφετηρία

είναι s=3kmΤο 3km ονομάζεται μέτρο της απόστασηςΓΕΝΙΚΑ μέτρο ενός φυσικού μεγέθους ονομάζεται το

αποτέλεσμα της σύγκρισης του μεγέθους με τη μονάδα μέτρησης (αριθμητική τιμή με μονάδα μέτρησης)

Μήκος διαδρομής: πόσο περπάτησε


Θέση ( x ): πού βρίσκεται το σώμα

Σημείο αναφοράς Κλίμακα (απόσταση) Κατεύθυνση: δεξιά

ή αριστερά από το σημείο αναφοράς(+ δηλώνει δεξιά, - δηλώνει αριστερά)


xA=+4mxB=-3m

Η ένδειξη του χρονομέτρου ονομάζεται χρονική στιγμή

Για να προσδιοριστεί πλήρως αρκεί να γνωρίζουμε μόνο το μέτρο της. Π.χ. 7s


Κλίμακα (απόσταση) Κατεύθυνση

(+ για κίνηση προς μια φορά, - για κίνηση προς την αντίθετη) π.χ. Δx= x2-x1=45m-15m=+30m


Το χρονικό διάστημα που μεσολάβησε μεταξύ δύο χρονικών στιγμών (πόσος χρόνος πέρασε) π.χ. Δt= t2-t1 =60s-0s=60s


Μεγέθη όπως ο χρόνος που για να προσδιοριστούν αρκεί να γνωρίζουμε μόνο το μέτρο τους λέγονται μονόμετρα.

Μεγέθη όπως η θέση και η μετατόπιση που για να τα προσδιορίσουμε χρειαζόμαστε να γνωρίζουμε μέτρο και κατεύθυνση ονομάζονται διανυσματικά και τα παριστάνουμε με ένα διάνυσμα (βέλος)


ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ σημαίνει διεύθυνση και φορά

Διεύθυνση εννοούμε την γραμμή πάνω στην οποία βρίσκεται το διανυσματικό μέγεθος

Φορά εννοούμε τον προσανατολισμό του (προς τα πού πάει)


Η θέση εξαρτάται από το σημείο αναφοράς και αναφέρεται σε χρονική στιγμή. Η θέση είναι διάνυσμα.

Η μετατόπιση δεν εξαρτάται από το σημείο αναφοράς και αναφέρεται σε χρονική διάρκεια. Η μετατόπιση είναι διάνυσμα.


Η γραμμή που σχηματίζεται αν ενώσουμε τις διαδοχικές θέσεις από τις οποίες περνά ένα κινητό. (για να σχεδιάσουμε την τροχιά πρέπει να ξέρουμε τη θέση του κινητού κάθε χρονική στιγμή)


s(cm) t(s) U( )

A

B


A

B

u =

t=0sx=0cm

t

t

s

s A

S B


s

s

t=0s x=0cm

t A

t B

s(cm) t(s) U(cm/s )

Α

Β

Α

Β


ΜΕΣΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ =

άό

ήή

Η ταχύτητα είναι παράγωγο μέγεθος

u =

t

sΜε σύμβολα (ΤΥΠΟΣ)

Μονάδα ταχύτητας στο S.I.:

s

m

Η μέση ταχύτητα είναι μονόμετρο μέγεθος

Διανυσματική μέση ταχύτητα =

ΤΥΠΟΣ (με σύμβολα)


άό

ό

t

xu

Είναι διανυσματικό μέγεθος

Η κατεύθυνση της ταχύτητας συμπίπτει με την κατεύθυνση της μετατόπισης.

o Γράφω:• Η ταχύτητα του τρένου Α

είναι:uA=+2Km/60s

• Η ταχύτητα του τρένου Β είναι :uB=-2Km/60sΤο πρόσημο δηλώνει την κατεύθυνση


Είναι η ταχύτητα που έχει ένα κινητό μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

Το μέτρο της το διαβάζουμε στο ταχύμετρο

Την κατεύθυνσή της την βρίσκουμε με πυξίδα



Από 0 έως 1s η ταχύτητα είναι:

Από 0 έως 2s η ταχύτητα είναι:t

xu

s

m

s

m200

1

200

s

m

s

m200

2

400

Από τα προηγούμενα παρατηρώ ότι το πηλίκο μετατόπιση δια χρονική διάρκεια παραμένει σταθερό. Το πηλίκο αυτό το έχω ορίσει ως την ταχύτητα.

Άρα: η ταχύτητα παραμένει σταθερή. Από τα μαθηματικά γνωρίζω ότι όταν το

πηλίκο είναι σταθερό τα μεγέθη είναι ανάλογα.

Άρα: Η μετατόπιση είναι ανάλογη με την χρονική διάρκεια


tux


uu

t

x

t

Δεχόμαστε ως αρχική θέση και χρόνο να είναι μηδέν και απλοποιούμε τη σχέση

tux ΜΙΑ ΚΙΝΗΣΗ ΜΕ ΤΑ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΟΝΟΜΑΖΕΤΑΙ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ΚΙΝΗΣΗ

Γιατί μαθαίνουμε φυσική

Education

Transcript of Γιατί μαθαίνουμε φυσική