2013-2014 - 1o ΓΥΜΝΑΣΙΟ...

26
2013-2014 Φυςική Α Γυμναςίου Α 1 Α 2 Α 5 κε ηελ θαζεγήηξηά καο Μπεξζή Θ. [ΠΑΡΑΣΗΡΩ – ΠΛΗΡΟΦΟΡΟΤΜΑΙ – ΑΝΑΡΩΣΙΕΜΑΙ – ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΜΑΙ - ΤΖΗΣΩ- ΠΕΙΡΑΜΑΣΙΖΟΜΑΙ – ΤΠΟΘΕΣΩ – ΕΝΕΡΓΩ -ΤΜΠΕΡΑΙΝΩ – ΚΑΣΑΓΡΑΦΩ – ΕΦΑΡΜΟΖΩ – ΕΞΗΓΩ – ΓΕΝΙΚΕΤΩ ] ΑΓΑΠΩ ΣΗ ΦΤΙΚΗ

Transcript of 2013-2014 - 1o ΓΥΜΝΑΣΙΟ...

2013-2014

Φυςική Α Γυμναςίου

Α1 Α2 Α5

κε ηελ θαζεγήηξηά καο Μπεξζή Θ.

[ΠΑΡΑΣΗΡΩ – ΠΛΗΡΟΦΟΡΟΤΜΑΙ – ΑΝΑΡΩΣΙΕΜΑΙ – ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΜΑΙ -

ΤΖΗΣΩ- ΠΕΙΡΑΜΑΣΙΖΟΜΑΙ – ΤΠΟΘΕΣΩ – ΕΝΕΡΓΩ -ΤΜΠΕΡΑΙΝΩ –

ΚΑΣΑΓΡΑΦΩ – ΕΦΑΡΜΟΖΩ – ΕΞΗΓΩ – ΓΕΝΙΚΕΤΩ ] ΑΓΑΠΩ ΣΗ ΦΤΙΚΗ

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

1

Φύιιν εξγαζίαο 1. Μεηξήζεηο κήθνπο – Ζ κέζε ηηκή

ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝ Οηηδήπνηε ππάξρεη γύξσ καο νλνκάδεηαη πεξηβάιινλ. ,ηη δεκηνπξγεί ε θύζε απνηειεί ην θπζηθό πεξηβάιινλ. Νεξό, αέξαο, ρώκα, δώα θ.ι.π. αλήθνπλ ζην θπζηθό πεξηβάιινλ. ,ηη δεκηνπξγεί ν άλζξσπνο απνηειεί ην αλζξσπνγελέο πεξηβάιινλ. Κηίξηα, απηνθίλεηα, δξόκνη, θ.ι.π. αλήθνπλ ζην αλζξσπνγελέο πεξηβάιινλ.

ΦΑΗΝΟΜΔΝΑ ιεο νη κεηαβνιέο πνπ ζπκβαίλνπλ γύξσ καο, ζην πεξηβάιινλ καο, νλνκάδνληαη θαηλόκελα. Ζ Υεκεία εμεηάδεη ηα ρεκηθά θαηλόκελα (ρεκηθέο αληηδξάζεηο). Σέηνηα θαηλόκελα είλαη ε θαύζε ηνπ ραξηηνύ ή ηνπ μύινπ, ε δύκσζε ηνπ κνύζηνπ ζε θξαζί θ.α. ηα ρεκηθά θαηλόκελα αιιάδεη ε ζύζηαζε (ε ύιε) ησλ ζσκάησλ πνπ παίξλνπλ κέξνο ζε απηά. (π.ρ. ην μύιν γίλεηαη ζηάρηε θαηά ηε θαύζε ηνπ) Ζ Φπζηθή εμεηάδεη ηα θπζηθά θαηλόκελα. ε απηά ηα θαηλόκελα δελ αιιάδεη ε ζύζηαζε ησλ ζσκάησλ πνπ ζπκκεηέρνπλ. Φπζηθά θαηλόκελα είλαη ε θίλεζε ελόο ζώκαηνο (π.ρ. απηνθηλήηνπ, πέηξαο, δξνκέα), ε άλνδνο ηεο ζεξκνθξαζίαο ελόο αληηθεηκέλνπ θ.ι.π.

ΜΔΓΔΘΖ-ΜΟΝΑΓΔ-ΜΔΣΡΖΖ

Μέγεζνο είλαη θάζε πνζόηεηα πνπ κπνξεί λα κεηξεζεί. Με ηα θπζηθά κεγέζε κπνξνύκε λα πεξηγξάςνπκε ηα θπζηθά θαηλόκελα. Σν κήθνο ,ε κάδα, ν όγθνο, ν ρξόλνο, ην εκβαδόλ, ε ηαρύηεηα, ε ζεξκνθξαζία είλαη θπζηθά κεγέζε. Μέηξεζε νλνκάδνπκε ηε δηαδηθαζία ζύγθξηζεο νκνεηδώλ κεγεζώλ. Γηα παξάδεηγκα, κπνξνύκε λα κεηξήζνπκε ην κήθνο ηνπ ζξαλίνπ καο, ρξεζηκνπνηώληαο ην κήθνο ηνπ κνιπβηνύ καο. Δπίζεο λα κεηξήζνπκε ην κήθνο ηνπ δσκαηίνπ καο, ρξεζηκνπνηώληαο ην κήθνο ηνπ πέικαηνο ηνπ πνδηνύ καο. ηα παξαπάλσ παξαδείγκαηα, ην κνιύβη θαη ην πέικα καο είλαη νη κνλάδεο κέηξεζεο. ήκεξα ζαλ κνλάδα κέηξεζεο ηνπ κήθνπο παίξλνπκε ην 1m (1κέηξν) .Σν έλα κέηξν νξίζηεθε έηζη ώζηε ε απόζηαζε από ην Β. πόιν κέρξη ηνλ Ιζεκεξηλό λα πξνθύπηεη ίζε κε 10.000.000m. Σν απνηέιεζκα κηαο κέηξεζεο ην νλνκάδνπκε κέηξν ηνπ θπζηθνύ κεγέζνπο.(πξνζνρή, κε ην κπεξδέςνπκε κε ην 1m, πνπ είλαη κνλάδα κήθνπο). Σν κέηξν ελόο θπζηθνύ κεγέζνπο, απνηειείηαη από έλα αξηζκό θαη ηε κνλάδα κέηξεζεο. Π.ρ. 5m, 12cm, 7kg, 30sec…. Θεκειηώδε κεγέζε νλνκάδνληαη απηά πνπ δελ νξίδνληαη κε ηε βνήζεηα άιισλ κεγεζώλ. Πξνθύπηνπλ από ηε δηαίζζεζή καο, απζαίξεηα. Σν κήθνο, ε κάδα, ν ρξόλνο θαη ε ζεξκνθξαζία είλαη θάπνηα από απηά. Οη κνλάδεο κέηξεζεο απηώλ ησλ κεγεζώλ νλνκάδνληαη ζεκειηώδεηο κνλάδεο θαη είλαη oi: 1m(κέηξν), 1kg(ρηιηόγξακκν), 1s(δεπηεξόιεπην), θαη 1Κ(θέιβηλ) Σα κεγέζε, πνπ γηα λα ηα νξίζνπκε ρξεηαδόκαζηε ηα ζεκειηώδε, θαη πνπ νξίδνληαη κε απιέο καζεκαηηθέο ζρέζεηο από απηά, νλνκάδνληαη παξάγσγα. Σν εκβαδόλ, ν όγθνο, ε ππθλόηεηα, ε ηαρύηεηα είλαη παξάγσγα κεγέζε. Οη κνλάδεο ησλ παξάγσγσλ κεγεζώλ νλνκάδνληαη παξάγσγεο κνλάδεο γηαηί πξνέξρνληαη από ηηο ζεκειηώδεηο κνλάδεο.

ΜΖΚΟ Δίπακε πσο γηα λα κεηξήζνπκε ην κήθνο, αξθεί λα ην ζπγθξίλνπκε κε έλα άιιν κήθνο πνπ ζα ην ζεσξήζνπκε κνλάδα. ηηο κέξεο καο κνλάδα κήθνπο είλαη ην 1m.Σν ππνδεθάκεηξν, ε κεηξνηαηλία, ην πηπζζόκελν κέηξν θ .ά. είλαη όξγαλα κέηξεζεο ηνπ κήθνπο. 1m=10dm=100cm=1000mm 1km=1000m 1dm=10cm=100mm 1cm=10mm

πρλά ρξεηάδεηαη λα εξγαζηνύκε κε πνιύ κεγάιεο πνζόηεηεο ή πνιύ κηθξέο. Έηζη ρξεζηκνπνηνύκε ηα πνιιαπιάζηα ή ηηο ππνδηαηξέζεηο ησλ κεγεζώλ βάδνληαο κπξνζηά ηα πξνζέκαηα ησλ κνλάδσλ: d(ληέζη)=1/10=10

-1

c(ζέληη)=1/100=10

-2

k(θίιν)=1000=103 m(κίιη)=1/1000=10

-3

M(κέγα)=1.000.000=106 κ(κίθξν)=1/1.000.000=10

-6

G(γίγα)=1.000.000.000=109 n(λάλν)=1/1.000.000.000=10

-9

Σ(ηέξα)=1.000.000.000.ννν=1012

p(πίθν)=1/1.000.000.000.000=10-12

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

2

Π.ρ.1km=1000m, mg=1/1000g, 1nm=1/1.000.000.000m, 1cm=1/100m.

Πνηα είλαη ηα ζπλήζε ιάζε πνπ γίλνληαη θαηά ηε κέηξεζε ελόο κήθνπο; ην Φύιιν Δξγαζίαο 1 είδακε ηα ιάζε απηά, ζπδεηήζακε θαη ζπκπεξάλακε πσο γηα λα ηα απνθύγνπκε πξέπεη:

Ζ αξρή ηεο κεηξνηαηλίαο (ην 0) πξέπεη λα ζπκπίπηεη κε ηελ αξρή ηεο κεηξνύκελεο απόζηαζεο.

Ζ κεηξνηαηλία δελ πξέπεη λα ζπζηξέθεηαη Ζ κεηξνηαηλία πξέπεη λα αθνινπζεί επζεία θαη παξάιιειε πξνο ηε κεηξνύκελε απόζηαζε

γξακκή. Ζ έλδεημε ηεο κεηξνηαηλίαο πνπ εθιακβάλεηαη σο ηηκή ηεο κέηξεζεο, πξέπεη λα ζπκπίπηεη κε

ην ηέινο ηεο απόζηαζεο πνπ κεηξάκε. Κάησ από ηε κεηξνηαηλία λα κελ ππάξρεη θάπνην κηθξό αληηθείκελν (κνιύβη, γόκα θ.ι.π.)

Αλ όινη πξνζπαζνύλ λα απνθεύγνπλ ηα ιάζε απηά θαη πάιη (όπσο παξαηεξήζακε ζηε κέηξεζε ηνπ ζξαλίνπ καο) όιεο νη κεηξήζεηο ηνπ ίδηνπ αληηθεηκέλνπ δελ είλαη ίδηεο. ¨ιεο νη ηηκέο πνπ κεηξήζεθαλ είλαη ην ίδην πηζαλέο. Η πηζαλόηεξε όκσο είλαη όπσο είδακε ν κέζνο όξνο ησλ κεηξήζεσλ. ¨¨Άξα ε δηεμαγσγή πνιιώλ κεηξήζεσλ θαη ν ππνινγηζκόο ηνπ κέζνπ όξνπ ηνπο, εμνκαιύλεη πνιιά ιάζε θαηά ηηο κεηξήζεηο θαη ππνινγίδνπκε κηα ηηκή πην θνληά ζηε πξαγκαηηθή. π.ρ. κεηξάκε ην κήθνο ελόο θνπηηνύ παπνπηζηώλ θαη θαηαγξάθνπκε ηηο ηηκέο. Έπεηηα βξίζθνπκε ην κέζν όξν αθνύ δηαηξέζνπκε ην άζξνηζκά ηνπο κε ηνλ αξηζκό ησλ κεηξήζεσλ.

Μήθνο (ζε cm) Μέζνο όξνο κήθνπο

1 31,1

2 31,2 154,6/5=30,1

3 31,2

4 30,0

5 31,1

¨Αζξνηζκα 154,6

ην Φύιιν Δξγαζίαο 1+ κάζακε όηη ην ζηάδην ήηαλ κνλάδα κέηξεζεο κήθνπο ησλ Αξραίσλ Διιήλσλ.

1 ζηάδην = 600 κεγάια πόδηα (πέικαηα) 1 ζηάδην = 192 m πεξίπνπ.

Αλ ππνζέζνπκε όηη ηα πόδηα κέηξεζεο ηνπ ζηαδίνπ ήηαλ ηνπ Ηξαθιή, ηόηε ην κήθνο ηνύ πνδηνύ ηνπ Ηξαθιή ζα ήηαλ : 192m / 600 πόδηα = 19.200cm / 600 πόδηα = 32 cm. Δπνκέλσο ν Ηξαθιήο ζα θνξνύζε 49 λνύκεξν παπνύηζη!! Η παξαζάγγεο ήηαλ πεξζηθή κνλάδα κέηξεζεο κήθνπο ζηελ αξραηόηεηα θαη ηζνύηαη κε ηελ απόζηαζε πνπ δηαλύεη έλαο πεδόο βαδίδνληαο θαλνληθά ζε ρξνληθό δηάζηεκα πεξίπνπ κηαο ώξαο.

1 παξαζάγγεο = 30 ζηάδηα πεξίπνπ =30 192 m =5.760 m.

Σν έηνο θσηόο είλαη κνλάδα κήθνπο θαη ηζνύηαη κε ηελ απόζηαζε πνπ δηαλύεη ην θσο ζε έλα έηνο. Σν θσο ηξέρεη κε 300.000 km ην δεπηεξόιεπην (s) = 300.000.000m ην δεπηεξόιεπην (s) Δπνκέλσο: 1 έηνο θσηόο = (365246060)s300.000.000m = 9.460.000.000.000.000 m (Πεξίπνπ ελληάκηζη ηξηζεθαηνκκύξηα km !!!)

Γξάςακε ηηο ηηκέο κέηξεζεο. θαη ην κέζν όξν κε αθξίβεηα ελόο δεθαδηθνύ ςεθίνπ.

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

3

Γηα λα καζαίλνπκε…. Η κέηξεζε ηνπ κήθνπο κπνξεί λα γίλεη κε ηε ρξήζε ερεηηθώλ θπκάησλ πνπ εθπέκπνληαη θαη αληρλεύνληαη από θαηάιιεινπο κεηξεηέο κήθνπο / απόζηαζεο. Υπέξερνη εθπέκπνληαη θαη, όηαλ βξίζθνπλ έλα εκπόδην, αλαθιώληαη θαη επηζηξέθνπλ. Ο ππνινγηζκόο ηνπ κήθνπο γίλεηαη κε ηε κέηξεζε ηνπ ρξόλνπ πνπ κεζνιαβεί από ηελ εθπνκπή ησλ ππεξήρσλ από ην κεηξεηή κέρξη ηελ επηζηξνθή ηνπο ζε απηόλ, κεηά ηελ αλάθιαζε, κε δεδνκέλε θαη γλσζηή ηελ ηαρύηεηα ηνπ ήρνπ ζηνλ αέξα, πνπ είλαη πεξίπνπ 340 κέηξα ην δεπηεξόιεπην Εμεηδηθεπκέλν όξγαλν κέηξεζεο κήθνπο / απόζηαζεο κε ρξήζε ππεξήρσλ, θπξίσο ζηε ζάιαζζα, είλαη ην sonar πνπ ιεηηνπξγεί κε ηνλ ίδην ηξόπν. Τνλ ίδην ηξόπν ρξεζηκνπνηνύλ ζηελ πινήγεζή ηνπο νη θάιαηλεο θαη νη λπρηεξίδεο. Τν radar κεηξά κήθνο / απόζηαζε εθπέκπνληαο θαη αληρλεύνληαο ειεθηξνκαγλεηηθά θύκαηα, ηα νπνία έρνπλ αλαθιαζζεί ζε θάπνην εκπόδην. Έλαο πιένλ ζύγρξνλνο θαη θνηλόο πηα ηξόπνο κέηξεζεο ηνπ κήθνπο είλαη ην παγθόζκην ζύζηεκα ζεζηζεζίαο (gps).Σην ζύζηεκα απηό, όξγαλα κέηξεζεο κήθνπο / απόζηαζεο δέρνληαη ειεθηξνκαγλεηηθά θύκαηα από δνξπθόξνπο. Αθξηβέζηεξνο ηξόπνο γηα ηε κέηξεζε ηνπ κήθνπο είλαη ε ρξήζε αθηίλσλ laser. ¨Όηαλ έλα όργαλο εθπέκπεη κηα αθηίλα laser, ε αθηίλα όηαλ βρίζθεη έλα εκπόδηο ,αλαθιάηαη θαη επηζηρέθεη. Το όργαλο σποιογίδεη ηο κήθος ηες απόζηαζες κέτρη ηο εκπόδηο, κεηρώληας ηο τρόλο ποσ κεζοιαβεί από ηελ εθποκπή ηες αθηίλας κέτρη ηελ επηζηροθή ηες ζε ασηό. Δειαδή ποιιαπιαζηάδεη ηε ηατύηεηα ηες αθηίλας επί ηο κηζό ηοσ τροληθού δηαζηήκαηος (γηαηί πάεη θαη έρτεηαη) Πώο λνκίδεηο όηη κεηξάκε ηελ απόζηαζε γεο – ζειήλεο; Εηδηθά όξγαλα εγθαηαζηεκέλα ζηελ επηθάλεηα ηεο γεο εθπέκπνπλ κηα αθηίλα laser πξνο ζπγθεθξηκέλν ζεκείν ηεο ζειήλεο, όπνπ έρεη ηνπνζεηεζεί από αζηξνλαύηεο ή ηειεθαηεπζπλόκελα δηαζηεκηθά νρήκαηα αλαθιαζηήξαο. Τα όξγαλα ππνινγίδνπλ ηελ απόζηαζε γεο – ζειήλεο, κέζσ ηνπ ρξνληθνύ δηαζηήκαηνο πνπ κεζνιαβεί από ηελ εθπνκπή ηεο αθηίλαο, κέρξη ηελ επηζηξνθή ηεο πίζσ ζε απηά. Ο ήιηνο βξίζθεηαη 150.000.000 km καθξηά καο. Η ηαρύηεηα ηνπ θσηόο είλαη 300.000Κm ην δεπηεξόιεπην. ¨Άξα ην θσο θηάλεη, ζηε γε από ηνλ ήιην κεηά από 500 δεπηεξόιεπηα πεξίπνπ.

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

4

Φύιιν εξγαζίαο 2. Μεηξήζεηο ρξόλνπ – Ζ αθξίβεηα

2)ΥΡΟΝΟ

Γηα ηε κέηξεζε ηνπ ρξόλνπ ρξεζηκνπνηνύκε ηα πεξηνδηθά θαηλόκελα. Πεξηνδηθά θαηλόκελα νλνκάδνληαη απηά πνπ επαλαιακβάλνληαη θαηά ηνλ ίδην αθξηβώο ηξόπν ζε ίζα ρξνληθά δηαζηήκαηα. Έηζη κεηξάκε ην ρξόλν π.ρ. κε ηηο εκέξεο (πνπ επαλαιακβάλνληαη), κε ηα ρξόληα (παξαηεξνύκε πσο επαλαιακβάλνληαη νη επνρέο Άλνημε-Καινθαίξη- Φζηλόπσξν-Υεηκώλαο πάιη θαη πάιη από ηελ αξρή ) θ.ι.π. Μπνξνύκε λα ρξεζηκνπνηήζνπκε θαη άιια πεξηνδηθά θαηλόκελα, όπσο ε θίλεζε (ηαιαληώζεηο) ελόο εθθξεκνύο, νη ρηύπνη ηεο θαξδηάο, ην θιαο ηνπ απηνθηλήηνπ θ.ι.π.

Σν ρξόλν ηνλ κεηξάκε κε όξγαλα (ξνιόγηα θαη ρξνλόκεηξα) πνπ ε ιεηηνπξγία ηνπο βαζίδεηαη ζηα πεξηνδηθά θαηλόκελα. Παξαηεξώ πσο ν ιεπηνδείθηεο «κεηξάεη» 1 ώξα (60 ιεπηά) θάλνληαο κηα νιόθιεξε ζηξνθή θαη ν σξνδείθηεο 12 ώξεο ζε κηα νιόθιεξε ζηξνθή. ηελ αξραηόηεηα κεηξνύζαλ ην ρξόλν κε θιεςύδξεο (λεξνύ ή άκκνπ), ειηαθά ξνιόγηα (έδεηρλαλ ην ρξόλν κέζσ ηεο ζθηάο κηαο ζηήιεο) θ.ι.π. ήκεξα, ηα απιά αλαινγηθά ξνιόγηα (κεραληθά κε γξαλάδηα) κεηξνύλ ην ρξόλν κε αθξίβεηα δεπηεξνιέπηνπ, ελώ ηα πεξηζζόηεξα ςεθηαθά (κε θξπζηάιινπο ραιαδία ή κε ειεθηξνληθά θπθιώκαηα) κεηξνύλ ην ρξόλν κε αθξίβεηα εθαηνζηνύ ηνπ δεπηεξνιέπηνπ Θεκειηώδεο κνλάδα κέηξεζεο ηνπ ρξόλνπ είλαη ην δεπηεξόιεπην (ζπκβνιίδεηαη κε s από ην second) 1min=60s 1h=60min=3600s

1 εκεξνλύθηην=24h=2460 min=24 60 60s ή 1 εκεξνλύθηην=24h=1440 min=86.400 s

Υξνληθή ζηηγκή (πόηε) Η ρξνληθή ζηηγκή ζπκπίπηεη κε ηελ έλδεημε ηνπ ρξνλνκέηξνπ ή ηνπ ξνινγηνύ. π.ρ. Φεύγσ γηα ην ζρνιείν ζηηο 8:02 αθξηβώο. Φηάλσ ζην ζρνιείν ζηηο 8:11 αθξηβώο. Σν θνπδνύλη ρηππάεη ζηηο 8:15.

ρξνληθή δηάξθεηα (πόζν δηαξθεί) Η ρξνληθή δηάξθεηα είλαη ν ρξόλνο πνπ κεζνιαβεί αλάκεζα ζε δπν ρξνληθέο ζηηγκέο. Γει. κεηαμύ ηεο αξρήο θαη ηνπ ηέινπο ελόο γεγνλόηνο ή θαηλνκέλνπ. Π.ρ. Η ρξνληθή δηάξθεηα ηεο δηαδξνκήο κνπ γηα ην ζρνιείν είλαη 8:11-8:02= 9min (αθαηξώ : ηειηθή ρξνληθή ζηηγκή-αξρηθή ρξνληθή ζηηγκή)

Ζ αθξίβεηα πνπ ρξεηαδόκαζηε ζηε κέηξεζε ηνπ ρξόλνπ εμαξηάηαη από ηε πεξίπησζε.

ε αγώλα δξόκνπ 100 κέηξσλ ζέινπκε αθξίβεηα εθαηνζηνύ ηνπ δεπηεξνιέπηνπ. ηε δηάξθεηα δηδαθηηθήο «ώξαο» ζέινπκε αθξίβεηα ιεπηώλ. Μεηαμύ δπν επηζθέςεσλ ζην γηαηξό καο αθξίβεηα εκεξώλ, εβδνκάδσλ ή θαη κελώλ. Γεκηνπξγίαο γεσινγηθνύ πεηξώκαηνο αθξίβεηα εθαηνκκπξίσλ εηώλ. ¨ηαλ θάλνπκε κηα κέηξεζε ρξόλνπ, ε αθξίβεηα ησλ κεηξήζεώλ καο εμαξηάηαη:

Από ηα όξγαλα κέηξεζεο θαη ηελ αθξίβεηα πνπ παξέρνπλ.

Από ηνλ ηξόπν κε ηνλ νπνίν γίλεηαη ε κέηξεζε από ηνλ θαζέλα. Γει. αλ „‟ εγθαίξσο‟‟ όηαλ κεηξάκε ην ρξόλν.

ην Φύιιν Δξγαζίαο 2 πεηξακαηηζηήθακε κε ην εθθξεκέο. Μεηξήζακε ην ρξόλν 10 ηαιαληώζεσλ κε αλαινγηθό ξνιόη (αθξίβεηαο δεπηεξνιέπηνπ) θαη 10 ηαιαληώζεσλ κε ρξνλόκεηξν (αθξίβεηαο εθαηνζηνύ ηνπ δεπηεξνιέπηνπ). Καηαγξάςακε ηηο κεηξήζεηο θαη ππνινγίζακε ην κέζν όξν ηνπ ρξόλνπ ησλ 10 ηαιαληώζεσλ θαη ζηηο δπν πεξηπηώζεηο, ζηξνγγπινπνηώληαο ην απνηέιεζκα κε αθξίβεηα δεπηεξνιέπηνπ γηα ην αλαινγηθό ξνιόη θαη αθξίβεηα εθαηνζηνύ ηνπ δεπηεξνιέπηνπ γηα ην ρξνλόκεηξν Παξαηεξώ: ¨Όζν κεγαιύηεξε είλαη ε αθξίβεηα ηνπ νξγάλνπ πνπ κεηξάεη ην ρξόλν, ηόζν κεγαιύηεξε είλαη θαη ε αθξίβεηα ηεο κέηξεζεο. Ο ππνινγηζκόο ηεο κέζεο ηηκήο ησλ κεηξήζεσλ εμνκαιύλεη ηηο δηαθνξέο. Ζ κέζε ηηκή πιεζηάδεη πεξηζζόηεξν ζηε δεηνύκελε «πξαγκαηηθή» ηηκή ηνπ ρξόλνπ.

h (ώξα)-min (ιεπηό)

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

5

Γηα λα καζαίλνπκε…. Τν τρολόκεηρο είλαη όξγαλν κέηξεζεο ηνπ ρξόλνπ πνπ κεηξά κε σξνινγηαθό κεραληζκό ηνλ ρξόλν πνπ πεξλά κεηαμύ ζπκβάλησλ.

Τύποι χπονομέηπων

Όηαλ αλαθεξόκαζηε ζε ρξνλόκεηξν ζπλήζσο ελλννύκε ηνλ σξνινγηαθνύ ηύπνπ κεραληζκό, αλαινγηθό

ή ςεθηαθό, πνπ θξαηνύκε θαη ειέγρνπκε κε ην ρέξη. Υπάξρνπλ θαη κεγάινη ζε δηαζηάζεηο ηύπνη

ρξνλνκέηξσλ, όπσο γηα παξάδεηγκα ηα ρξνλόκεηξα ησλ αζιεηηθώλ εγθαηαζηάζεσλ πνπ έρνπλ κνξθή

ςεθηαθώλ πηλάθσλ ζηα ζηάδηα πνπ δηεμάγνληαη νκαδηθά ή άιια αζιήκαηα.

Χπονόμεηπο χειπόρ

Τν απιό ρξνλόκεηξν ην νπνίν θξαηνύκε ζην ρέξη έρεη ζπλήζσο δύν θνπκπηά γηα ηνλ ρεηξηζκό ηνπ. Τν

έλα μεθηλά λα κεηξά ηνλ ρξόλν θαη ην ίδην θνπκπί ζηακαηά ηε κέηξεζε όηαλ ην παηνύκε μαλά, ελώ ην

δεύηεξν θνπκπί κεδελίδεη ηνλ κεηξεηή ώζηε λα μεθηλήζεη λέα κέηξεζε.

Σηα ςεθηαθά ρξνλόκεηξα ε έλδεημε είλαη αξηζκεηηθή θαη δελ έρνπκε θηλνύκελα κέξε.

Τν ρξνλόκεηξν ρεηξόο έρεη ζθάικα ηνπιάρηζην ηνλ αλζξώπηλν ρξόλν απόθξηζεο, θαζώο ν έιεγρόο ηνπ

δελ είλαη απηνκαηνπνηεκέλνο.

Υπάξρνπλ επίζεο ρξνλόκεηξα ρεηξόο πνπ δίλνπλ ηε δπλαηόηεηα λα ρξνλνκεηξήζνπκε πεξηζζόηεξα ηνπ

ελόο γεγνλόηα, όπσο γηα παξάδεηγκα ην ρξόλν δύν ή πεξηζζόηεξσλ αζιεηώλ.

Μηχανικό χπονόμεηπο

Έλα κεραληθό ρξνλόκεηξν ζηεξίδεηαη ζε κεραληθό σξνινγηαθό κεραληζκό γηα ηε κέηξεζε ηνπ ρξόλνπ. Η

ελέξγεηά ηνπ πεγάδεη από έλα ειαηήξην πνπ, όηαλ ην ζπζπεηξώλνπκε κε θνύξδηζκα, δίλεη ηε δπλαηόηεηα

ηεο ειεγρόκελεο απειεπζέξσζεο ηεο ελέξγεηαο απηήο, κε απνηέιεζκα ηελ θίλεζε ησλ δεηθηώλ. Η

αθξίβεηα ελόο κεραληθνύ ρξνλνκέηξνπ εμαξηάηαη από κεραληθέο ξπζκίζεηο, όπσο ηελ θίλεζε

γξαλαδηώλ πνπ ζθίγγνληαη θαηάιιεια πξνθεηκέλνπ λα αληηζηέθνληαη ζηελ απόηνκε εθηόλσζε ηνπ

ειαηεξίνπ.

Ψηθιακό χπονόμεηπο με αναλογικούρ δείκηερ

Σε πην ζύγρξνλα ρξνλόκεηξα δίλεηαη ε δπλαηόηεηα νδήγεζεο ησλ αλαινγηθώλ κεραληζκώλ ησλ δεηθηώλ

από θξύζηαιιν ηαιάλησζεο, ν νπνίνο πξνζδίδεη εμαηξεηηθά κεγαιύηεξε αθξίβεηα από έλα κεραληθό

ζύζηεκα σξνινγηαθνύ κεραληζκνύ

Ψηθιακό χπονόμεηπο με ψηθιακούρ δείκηερ

Σε έλα ηέηνην ρξνλόκεηξν ε αθξίβεηα θαζνξίδεηαη θαη πάιη από θξύζηαιιν ηαιάλησζεο, δίλεηαη όκσο ε

δπλαηόηεηα λα έρνπκε ςεθηαθή έλδεημε θαη πνιιαπιέο κλήκεο, νπόηε είλαη δπλαηή ε ρξνλνκέηξεζε

πεξηζζόηεξσλ ηνπ ελόο γεγνλόησλ πνπ έρνπλ μεθηλήζεη ηαπηόρξνλα.

Χπονόμεηπα με εξωηεπικούρ αιζθηηήπερ

Σε αξθεηά ρξνλόκεηξα πξνζαξηώληαη εμσηεξηθά αηζζεηήξεο, αληί γηα ηα θνπκπηά πνπ παηηνύληαη κε ην

ρέξη. Έηζη είλαη δπλαηό λα έρνπκε κεγάιε αθξίβεηα ζηε κέηξεζε ηνπ ρξόλνπ κεηαμύ δύν γεγνλόησλ ηα

νπνία ζεκαηνδνηνύληαη από ηελ αλίρλεπζε ζηνλ αηζζεηήξα. Έλαο ηππηθόο αηζζεηήξαο κπνξεί λα δώζεη

ηε δπλαηόηεηα λα κεηξά έλα ρξνλόκεηξν κε αθξίβεηα κεγαιύηεξε από έλα ρηιηνζηό ηνπ δεπηεξνιέπηνπ.

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

6

Τα ρξνλόκεηξα ζπλαληώληαη, επηπξόζζεηα ησλ ρξνλνκέηξσλ ρεηξόο θαη ησλ ςεθηαθώλ πηλάθσλ ζε

αζιεηηθέο εγθαηαζηάζεηο, ζε ξνιόγηα ρεηξόο, ζε θηλεηά ηειέθσλα, ππνινγηζηέο θιπ.

Αηοκηθό ροιόη νλνκάδεηαη δηάηαμε κέηξεζεο ρξόλνπ πνπ πξνζθέξεη ηελ πςειόηεξε κέρξη ζήκεξα

δηαζέζηκε αθξίβεηα κέηξεζεο. Τα αηνκηθά ξνιόγηα ρξεζηκνπνηνύληαη από εζληθνύο νξγαληζκνύο πξνηύπσλ σο πξσηνγελή πξόηππα γηα ηνλ θαζνξηζκό ηνπ Δηεζλνύο αηνκηθνύ ρξόλνπ θαη ηνλ ζπγρξνληζκό ξνινγηώλ ζε εζληθό θαη παγθόζκην επίπεδν. Τα αηνκηθά ξνιόγηα βαζίδνληαη ζε κέηξεζε ησλ ηαιαληώζεσλ αηόκσλ, όηαλ απηά κεηαπεδνύλ από κηα ελεξγεηαθή θαηάζηαζε ζε άιιε. Σπλήζσο ρξεζηκνπνηνύληαη άηνκα Καηζίνπ133 (Cs). Τν πξώην αηνκηθό ξνιόη θηηάρηεθε ην 1949 ζηελ Ακεξηθή θαη ην πξώην αθξηβέο αηνκηθό ξνιόη Καηζίνπ θηηάρηεθε ζηελ Αγγιία ην 1955

Το αηοκηθό ροιόη θαηζίοσ τάλεη έλα δεσηερόιεπηο αλά 100 εθαηοκκύρηα τρόληα,

Φύιιν εξγαζίαο 3. Μεηξήζεηο κάδαο – Σα δηαγξάκκαηα 3. ΜΑΕΑ-ΒΑΡΟ ηνλ ίδην ηόπν : Γύν ζώκαηα πνπ έρνπλ ην ίδην βάξνο ,έρνπλ θαη ηελ ίδηα κάδα. Καη ην αληίζηξνθν: Γύν ζώκαηα πνπ έρνπλ ηελ ίδηα κάδα, έρνπλ θαη ην ίδην βάξνο. Γη‟απηό ζηελ θαζεκεξηλή καο δσή κπεξδεύνπκε ηηο έλλνηεο «βάξνο» θαη «κάδα».

Μάδα Βάξνο Η κάδα είλαη ην κέηξν ηεο αδξάλεηαο ελόο ζώκαηνο (Γειαδή:¨ζν πνην κεγάιε κάδα έρεη έλα ζώκα ηόζν πνην δύζθνια κεηαβάιιεη ηελ ηαρύηεηά ηνπ-π.ρ δύζθνια ζηακαηάεη αλ θηλείηαη ή δύζθνια αξρίδεη λα θηλείηαη αλ είλαη αθίλεην) (Μάδα ελόο ζώκαηνο είλαη ε πνζόηεηα ηεο ύιεο πνπ πεξηέρεη έλα ζώκα.)

Βάξνο ελόο ζώκαηνο νλνκάδεηαη ε ειθηηθή δύλακε πνπ αζθεί ε γε ζην ζώκα (γήηλν βάξνο)

ξγαλν κέηξεζεο ηεο κάδαο είλαη ν δπγόο ξγαλν κέηξεζεο ηνπ βάξνπο είλαη ην δπλακόκεηξν

Μνλάδα κέηξεζεο ηεο κάδαο είλαη ην ρηιηόγξακκν. (1 kg) Ιζρύεη:1 kg=1000g

Μνλάδα κέηξεζεο ηνπ βάξνπο είλαη ην Newton (1 N)

Η κάδα ελόο ζώκαηνο είλαη ζηαζεξή, από ηόπν ζε ηόπν. Γελ κεηαβάιιεηαη.

Σν βάξνο ελόο ζώκαηνο κεηαβάιιεηαη, από ηόπν ζε ηόπν. (ην ίδην ζώκα π.ρ έρεη δηαθνξεηηθό βάξνο αλάινγα κε ην γεσγξαθηθό πιάηνο πνπ βξίζθεηαη. Δπίζεο ην βάξνο ηνπ ζηε ειήλε ζα είλαη πεξίπνπ έμη θνξέο κηθξόηεξν.)

Αλ κεηξήζνπκε ηε κάδα ελόο ζώκαηνο ζε ρηιηόγξακκα θαη ηελ πνιιαπιαζηάζνπκε κε ηνλ αξηζκό 9,8 *

(πεξίπνπ) , κπνξνύκε λα ππνινγίζνπκε θαη ην βάξνο ηνπ ζε Newton.

Βάξνο=κάδα x 9,8 ή W = m x 9,8

* To 9,8 (9,8m/sec

2 ) νλνκάδεηαη επηηάρπλζε ηεο βαξύηεηαο θαη ζα ηελ δηδαρζείηε ζε κεγαιύηεξε ηάμε

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

7

Πείξακα 1

ην εξγαζηήξην δεκηνπξγήζακε δπγνύο κε ίζνπο βξαρίνλεο (θάλακε ηε θαηαζθεπή κε ηε θξεκάζηξα) Βεβαησζήθακε όηη ε θξεκάζηξα ηζνξξνπεί νξηδόληηα πξηλ ηνπνζεηήζνπκε νηηδήπνηε ζηα πηαηάθηα-δίζθνπο Σνπνζεηήζακε έλα ζώκα ζηνλ έλα δίζθν. Σνπνζεηήζακε ζηαζκά (γλσζηέο κάδεο) ζηνλ άιιν δίζθν κέρξη λα ηζνξξνπήζεη ν δπγόο μαλά. Σν άζξνηζκα ησλ ζηαζκώλ (γλσζηώλ καδώλ ζηνλ έλα δίζθν) ηζνύηαη κε ηελ ηηκή ηεο κάδαο ηνπ αληηθεηκέλνπ πνπ δπγίζακε ζηνλ άιιν δίζθν. Π.ρ. Αλ ηα ζηαζκά έρνπλ κάδα (20g +10g+5g)=35g ζπλνιηθά, ηελ ίδηα κάδα έρεη θαη ην κπαιάθη ηεο πιαζηειίλεο πνπ δπγίζακε.

Γηα λα βξσ ην βάξνο θαζελόο από ηα ζηαζκά θαη ηνπ αληηθεηκέλνπ πνπ δπγίζακε :1) Μεηαηξέπσ ηα γξακκάξηα ζε ρηιηόγξακκα θαη 2) πνιιαπιαζηάδσ κε 9,8 νπόηε βξίζθσ ην βάξνο ζε Newton

Π.ρ. 1) 20g=1000

20kg =0,020kg γηαηί:1 ρηιηόγξακκν =1000 γξακκάξηα

2) 0,020kg x 9,8 =0,196 Newton .. ....... 1 γξακκάξην= 1000

1ρηιηόγξακκα

Άξα ηα 20 g έρνπλ βάξνο 0,196 Newton

Γηα ην αληηθείκελν πνπ δπγίζακε: 1) 35g=1000

35kg=0,035kg 2) 0,035kg x 9,8 =0,343 Newton

Άξα ην αληηθείκελν πνπ δπγίζακε έρεη κάδα 35 g θαη βάξνο 0,343 Newton

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

8

Πείξακα 2

ην δπλακόκεηξν ηνπνζεηνύκε ζηαζκά-παξαηεξνύκε θαη γξάθνπκε ηηο αληίζηνηρεο επηκεθύλζεηο Π.ρ.

Μάδεο ε g(γξακκάξηα)

Δπηκεθύλζεηο ε cm(εθαηνζηά)

10 1,9

20 2,9

30 3,9

40 5,4

50 6,7

60 7,9

70 8,9

80 10,5

90 11,4

100 13,0

ην πείξακα απηό παξαηεξήζακε όηη όζν πεξηζζόηεξα ζηαζκά ηνπνζεηνύκε ζην πηαηάθη, ηόζν πεξηζζόηεξν επηκεθύλεηαη ην ειαηήξην. Γηα δηπιάζηα ζηαζκά ε επηκήθπλζε είλαη πεξίπνπ δηπιάζηα, θ.ν.θ. Οη κάδεο ησλ ζηαζκώλ είλαη αλάινγεο κε ηηο αληίζηνηρεο επηκεθύλζεηο ηνπ ειαηεξίνπ. (Απηό εθθξάδεη ην λόκν ηνπ Hooke) Υσξίο ζηαζκά ε επηκήθπλζε είλαη 0 Μεηά θάλακε ην δηάγξακκα επηκήθπλζεο-κάδαο

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

9

Η γξακκή ηνπ δηαγξάκκαηνο δελ πεξλά από όια ηα ζεκεία, αιιά αλάκεζά ηνπο

Πείξακα 3 Σνπνζεηήζακε έλα αληηθείκελν ζην πηαηάθη θαη είδακε πσο ε επηκήθπλζε είλαη 8,4 cm . Από ην δηάγξακκα επηκήθπλζεο-κάδαο, βξήθακε ηε κάδα ηνπ 66g Γηα λα βξσ ην βάξνο ηνπ αληηθεηκέλνπ κεηαηξέπσ ηα γξακκάξηα ( g) ζε kg,θαη κεηά πνιιαπιαζηάδσ κε ην 9,8 66 g=0,066 kg 0,066 x 9,8 = 0,6468 Newton πεξίπνπ 0,65 Newton ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ

Σπκπεξάζκαηα πνπ πξνθύπηνπλ από ηα πεηξάκαηα:

1. Τε κάδα ησλ ζσκάησλ ηε κεηξάκε κε δπγό, ζπγθξίλνληάο ηε κε ηε ζπλνιηθή κάδα ησλ

ζηαζκώλ πνπ ηζνξξνπνύλ ην δπγό.

2. Επίζεο, ε κάδα κπνξεί λα κεηξεζεί θαη κε δπλακόκεηξν, ζπγθξίλνληαο ηελ επηκήθπλζή

ηνπ (θαηά ηε κέηξεζε) κε ηελ επηκήθπλζε πνπ πξνθαινύλ ζηαζκά γλσζηήο κάδαο. Γηαηί

νη επηκεθύλζεηο ηνπ ειαηεξίνπ είλαη αλάινγεο κε ηηο κάδεο ησλ ζσκάησλ πνπ

πξνθαινύλ.

3. Τν βάξνο ησλ ζσκάησλ είλαη δπλαηόλ λα ππνινγηζηεί από ηε κάδα ηνπο. (w=m x9,8)

Από ην πείξακα 3 πξνθύπηεη όηη ε ζτεδίαζε δηαγρακκάηφλ είλαη τρήζηκε, αθού από ηης

κεηρούκελες ηηκές ηοσ ελός από ηα θσζηθά κεγέζε (ποσ ζσζτεηίδεη έλα δηάγρακκα)

είλαη δσλαηό λα σποιογηζηούλ οη αληίζηοητες ηηκές ηοσ άιιοσ.

Θα κάζεηε ...αξγόηεξα Η κάδα ελόο αληηθεηκέλνπ κπνξεί λα κεηξεζεί κε ειεθηξνληθέο δπγαξηέο κέζω ηεο παξακόξθωζεο ελόο

θξπζηάιινπ. Επίζεο, από ηε κέηξεζε ηνπ ρξόλνπ ηαιάληωζήο ηνπ όηαλ πξνζαξηάηαη ζε έλα ειαηήξην θαη εμαλαγθάδεηαη ζε ηαιάληωζε.

Η κέηξεζε ηεο κάδαο ηωλ άζηξωλ γίλεηαη από ηε κέηξεζε ηνπ κήθνπο θαη ηεο πεξηόδνπ ηεο ηξνρηάο ηνπο. Πνιιέο θνξέο ε κάδα ηωλ ζωκαηηδίωλ ηνπ κηθξόθνζκνπ ππνινγίδεηαη κε ηε κέηξεζε ηεο ελέξγεηαο ηνπο θαη κε βάζε ηελ αξρή ηεο ηζνδπλακίαο κάδαο – ελέξγεηαο.

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

10

Φύιιν εξγαζίαο 4. Μεηξήζεηο Θεξκνθξαζίαο – Ζ βαζκνλόκεζε

Οη άλζξσπνη πξνζπαζνύλ λα εθηηκήζνπλ θαηά πξνζέγγηζε ηε Θεξκνθξαζία δηαθόξσλ ζσκάησλ

ή ηε Θεξκνθξαζία ηνπ ζώκαηόο ηνπο ( π.ρ. Η κεηέξα αθνπκπάεη ην κέησπν ηνπ παηδηνύ ηεο λα

δεη αλ έρεη ππξεηό)

Όκσο ε κέηξεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο είλαη πνιύ ζεκαληηθή θαη πξέπεη λα γίλεη κε αθξίβεηα.

( π.ρ. ε ζεξκνθξαζία ελόο ςπγείνπ θαηαζηήκαηνο ηξνθίκσλ είλαη ζεκαληηθή γηα ηε ζπληήξεζε

ησλ ηξνθίκσλ)

Θερκοθραζία είλαη ην θπζηθό κέγεζνο πνπ καο εθθξάδεη ην πόζο ζερκό ή υστρό είλαη έλα ζώκα.

Τη ζεξκνθξαζία ηελ κεηξάκε κε αθξίβεηα κε ηα ζερκόκεηρα.

Η ιεηηνπξγία ησλ ζεξκνκέηξσλ ζηεξίδεηαη ζην γεγνλόο όηη θάποηες ηδηόηεηες ορηζκέλφλ

σιηθώλ κεηαβάιιοληαη αλάιογα κε ηελ κεηαβοιή ηες ζερκοθραζίας ηφλ σιηθώλ ασηώλ.

Τέηνηεο ηδηόηεηεο είλαη ην κήθνο ηεο ζηήιεο πγξνύ, ε αληίζηαζε ησλ κέηαιισλ ην ρξώκα

νξηζκέλσλ θξπζηάιισλ θ.ιπ.

Η ιεηηνπξγία ηνπ πδξαξγπξηθνύ ζεξκνκέηξνπ βαζίδεηαη ζην όηη ε κεηαβνιή ηνπ κήθνπο ηεο

ζηήιεο ηνπ πδξαξγύξνπ είλαη αλάινγε ηεο κεηαβνιήο ηεο ζεξκνθξαζίαο ηνπ, ιόγσ δηαζηνιήο.

θιίκαθα Κειζίοσ

Ο Κέιζηνο θαηαζθεύαζε ηελ θιίκαθα Κειζίνπ ζηεξηδόκελνο ζε δύν ζεξκνθξαζίεο πνπ επέιεμε

απζαίξεηα.

Τελ ζηαζερή ζερκοθραζία ζηελ οποία ιεηώλεη ο θαζαρός πάγος, ζηελ επηθάλεηα ηες

ζάιαζζας, ηελ όρηζε φς ηο 0 (κεδέλ) ηες θιίκαθας θαη ηελ ζεκείφζε ζηο ζερκόκεηρο.

(Σσκβοιίδεηαη κε 0οC)

Τελ ζηαζερή ζερκοθραζία ζηελ οποία βράδεη ηο θαζαρό λερό, ζηελ επηθάλεηα ηες

ζάιαζζας, ηελ όρηζε φς ηο 100 ηες θιίκαθας, θαη ηελ ζεκείφζε ζηο ζερκόκεηρο.

(Σσκβοιίδεηαη κε 100οC)

Καηόπηλ δηαίξεζε ζην ζεξκόκεηξν ηελ απόζηαζε ησλ δύν απηώλ ελδείμεσλ ζε 100 ίζεο

ππνδηαηξέζεηο. Κάζε ππνδηαίξεζε απνηειεί έλαλ βαζκό Κειζίνπ (1νC). Πξνέθηεηλε έπεηηα ηελ

βαζκνλόκεζε πξνο ηα θάησ θαη πξνο ηα πάλσ ηεο θιίκαθαο.

απόισηε θιίκαθα Η απόιπηε θιίκαθα ζεξκνθξαζηώλ ιέγεηαη θαη θιίκαθα Κέιβηλ. Η βαζκνιόγεζή ηεο δελ

ζηεξίδεηαη ζε θάπνηα απζαίξεηε ζεξκνθξαζία αλαθνξάο (όπσο ζπκβαίλεη ζηελ θιίκαθα

Κειζίνπ), αιιά ζηε ρακειόηεξε δπλαηή ζεξκνθξαζία πνπ κπνξεί λα παξαηεξεζεί ζηε θύζε,

δειαδή ζην απόιπην κεδέλ (0νΚ).

Απόισηο κεδέλ είλαη ε τακειόηερε ζερκοθραζία ποσ κπορεί λα παραηερεζεί ζηε

θύζε θαη ηζούηαη κε -273οC.

Ο βαζκόο ηεο θιίκαθαο απηήο είλαη ην Kelvin, ην νπνίν ζπκβνιίδεηαη κε Κ.

Τν 1 Kelvin έρεη ην ίδην κέγεζνο κε ην βαζκό Κειζίνπ, δειαδή κεηαβνιή ζεξκνθξαζίαο

θαηά 1Κ είλαη ίζε κε ηε κεηαβνιή ζεξκνθξαζίαο θαηά 1νC.

Τη ζερκοθραζία ηελ κεηράκε κε αθρίβεηα κε ηα ζερκόκεηρα. κσο, θαη νη κεηξήζεηο ηεο ζεξκνθξαζίαο κε ζεξκόκεηξν δελ είλαη πάληα αθξηβείο Μηα ιαλζαζκέλε κέηξεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο είλαη δπλαηόλ λα νθείιεηαη ζην ζεξκόκεηξν πνπ ρξεζηκνπνηνύκε ή ζηνλ ηξόπν κε ηνλ νπνίν κεηξάκε.

Αλ ζπκβνιίζνπκε κε Τ ηε ζεξκνθξαζία ελόο ζώκαηνο ζηελ θιίκαθα Κέιβηλ θαη κε θ ηελ

ζεξκνθξαζία ηνπ ζηελ θιίκαθα Κειζίνπ, ε Τ ζπλδέεηαη κε ηε ζ κε ηε ζρέζε:

Τ=273+θ Σε αληίζεζε κε ηελ θιίκαθα Κειζίνπ, ε θιίκαθα Κέιβηλ έρεη κόλν ζεηηθέο ηηκέο.

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

11

Σν ζεξκόκεηξν κπνξεί λα δπζιεηηνπξγεί ιόγσ θαθήο θαηαζθεπήο ηνπ ή ιόγσ θαθήο βαζκνλόκεζήο ηνπ, δειαδή νη ελδείμεηο ηνπ κπνξεί λα κελ είλαη ζηηο ζσζηέο ζέζεηο ή ε ράξαμε ηεο θιίκαθάο ηνπ λα είλαη ιαλζαζκέλε (πρ. νη γξακκέο λα κελ ηζαπέρνπλ θηι.). Πηζαλόηαηα, όκσο, κηα ιαλζαζκέλε κέηξεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο νθείιεηαη ζηνλ ηξόπν κε ηνλ νπνίν εκείο θάλακε ηε κέηξεζε. Μπνξεί λα γίλεη ζθάικα αλάγλσζεο "παξάιιαμε" ιόγσ εζθαικέλεο νπηηθήο γσλίαο (γσλία κέηξεζεο) Ο παξαηεξεηήο πξέπεη λα θνηηάδεη ην ζεξκόκεηξν θάζεηα πξνο απηό. Σόηε ε γσλία κέηξεζεο είλαη 90 κνίξεο (90

ν )

Δπίζεο κπνξεί λα γίλεη επεξεαζκόο ησλ ελδείμεσλ ελόο ζεξκνκέηξνπ κε ηελ αλαπλνή καο ή ην ρέξη καο πνπ απξόζεθηα αθνπκπάκε ζε απηό.

~

Γηα λα καζαίλνπκε…. Τα ζσλεζηζκέλα ζερκόκεηρα οηλοπλεύκαηος θαη σδραργύροσ, (ηα νπνία όκσο πξέπεη λα ρξεζηκνπνηνύληαη κε κεγάιε πξνζνρή, γηαηί ν πδξάξγπξνο είλαη επηθίλδπλνο γηα ηελ πγεία καο, αλ ζπάζεη ην ζεξκόκεηξν) ιεηηοσργούλ κε βάζε ηε δηαζηοιή ή ζσζηοιή ηφλ σιηθώλ, όηαλ ζερκαίλοληαη ή υύτοληαη, Άιια ζεξκόκεηξα ιεηηνπξγνύλ κεηξώληαο ηελ ειεθηξηθή αγσγηκόηεηα ελόο κεηάιινπ (θνηλά ςεθηαθά ζεξκόκεηξα) ή ηελ ππθλόηεηα ελόο πγξνύ (ζεξκόκεηξν Γαιηιαίνπ). Η κέηξεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο κπνξεί λα γίλεη θαη κε ηε κέηξεζε ηεο αθηηλνβνιίαο πνπ εθπέκπνπλ ηα ζώκαηα ιόγσ ηεο ζεξκνθξαζίαο ηνπο, κε ηε ρξήζε ππέξπζξσλ αηζζεηήξσλ(ππξόκεηξα, ζεξκνθάκεξεο θ.α.). Η ζεξκνθάκεξα ζρεκαηίδεη εηθόλεο κε ηε ρξήζε ππέξπζξεο αθηηλνβνιίαο, όπσο νη ζπλεζηζκέλεο θάκεξεο ζρεκαηίδνπλ εηθόλεο ρξεζηκνπνηώληαο ηελ νξαηή αθηηλνβνιία. Με ηε ζεξκνθάκεξα κπνξνύκε λα κεηξήζνπκε κε κεγάιε αθξίβεηα ηε ζεξκνθξαζία από απόζηαζε, θαζώο θαη ηε ζεξκνθξαζία δηαθόξσλ πεξηνρώλ ελόο αληηθεηκέλνπ. Φξεζηκνπνηείηαη γηα ηνλ έιεγρν ηεο ζεξκηθήο κόλσζεο θηηξίσλ, γηα ηε κέηξεζε ζεξκνθξαζίαο αηόκσλ από καθξηά (γηα δηάζσζε, γηα θαηαπνιέκεζε ηεο εμάπισζεο ηώλ θ.α.), γηα ηε κέηξεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο εμαξηεκάησλ κεραλώλ ζε ώξα ιεηηνπξγίαο, γηα ηελ αλίρλεπζε δηαξξνώλ πεηξειαίνπ θαζώο θαη ηνλ εληνπηζκό παγόβνπλσλ. Σε έλα εθπαηδεπηηθό εξγαζηήξην θπζηθώλ επηζηεκώλ, ε ζεξκνθάκεξα κπνξεί λα εληνπίζεη πεξηνρέο δηαθνξεηηθήο ζεξκνθξαζίαο ζε πεηξάκαηα ηξηβήο ζηεξεώλ ζσκάησλ, ειεθηξηθώλ θπθισκάησλ, ρεκηθώλ αληηδξάζεσλ θηι.

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

12

Φύιιν εξγαζίαο 5.

Από ηε ζεξκόηεηα ζηε ζεξκνθξαζία– Ζ ζεξκηθή ηζνξξνπία

Η Θερκοθραζία εθθξάδεη ην πόζο ζερκό ή υστρό είλαη έλα ζώκα.

Γύν ζώκαηα ιέκε όηη βξίζθνληαη ζε ζεξκηθή αιιειεπίδξαζε όηαλ είλαη ζε επαθή θαη νη ζεξκνθξαζίεο ηνπο είλαη δηαθνξεηηθέο.

Καηά ηελ ζεξκηθή αιιειεπίδξαζε δύν ζσκάησλ, ε ζεξκνθξαζία ηνπ αξρηθά ζεξκόηεξνπ ζώκαηνο κεηώλεηαη θαη ηνπ αξρηθά ςπρξόηεξνπ ζώκαηνο απμάλεηαη, έσο όηνπ ηα ζώκαηα απνθηήζνπλ ηελ ίδηα ζεξκνθξαζία.

Γύν ζώκαηα, ηα νπνία είλαη ζε ζεξκηθή αιιειεπίδξαζε, ιέκε όηη βξίζθνληαη ζε ζεξκηθή ηζνξξνπία από ηε ζηηγκή πνπ ζα απνθηήζνπλ ηελ ίδηα ζεξκνθξαζία θαη κεηά.

Η ζεξκόηεηα (ζπκβνιίδεηαη κε ην Q) είλαη κία κνξθή ελέξγεηαο πνπ κεηαθέξεηαη (ξέεη) από έλα ζώκα πςειόηεξεο ζεξκνθξαζίαο ζε έλα ζώκα ρακειόηεξεο ζεξκνθξαζίαο όηαλ βξίζθνληαη ζε ζεξκηθή αιιειεπίδξαζε. Η κνλάδα κέηξεζήο ηεο ζην S.I. όπσο θαη ζε θάζε κνξθή ελέξγεηαο, είλαη ην1J (Σδάνπι).

ην εξγαζηήξην ηνπνζεηήζακε δνρείν Α (κε δεζηό λεξό) κέζα ζε ιεθάλε Β πνπ πεξηείρε λεξό ηεο βξύζεο. Μεηξήζακε αλά ιεπηό (min) ηηο ζεξκνθξαζίεο ηνπ ζεξκόηεξνπ λεξνύ ηνπ δνρείνπ θαη ηνπ ςπρξόηεξνπ ηνπ κεγαιύηεξνπ δνρείνπ θαη ηηο θαηαγξάςακε:

t ρξόλνο(min) ζ1 (C

o) ζ2 (C

o)

1 62 19

2 59 20

3 54 23

4 53 25

5 50 27

6 47 27

7 44 28

8 42 30

9 41 31

10 37 31

11 34 32

12 34 32

13 33 32

14 32 32

15 32 32

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

13

πλερίζακε λα κεηξάκε θαη λα γξάθνπκε , έσο όηνπ νη δύν ζεξκνθξαζίεο ζηαζεξνπνηήζεθαλ....... Έπεηηα θάλακε ην δηάγξακκα ζεξκνθξαζίαο-ρξόλνπ.

διαγραμμα θερμοκραζίας - τρόνοσ

0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20

τρόνος (λεπηά)

θερ

μο

κρ

αζ

ία (

Co

)

θ1

θ2

Παξαηεξώ πσο κε ηε πάξνδν ηνπ ρξόλνπ ε ζεξκνθξαζία ζ1 δηαξθώο θαηεβαίλεη, ελώ ε ζ2 αλεβαίλεη. Κάπνηα ζηηγκή ζπκπίπηνπλ. Οη θακπύιεο πιεζηάδνπλ ε κία ηελ άιιε κέρξη λα ζπκπέζνπλ... Σόηε ηα ζώκαηα ιέκε όηη βξίζθνληαη ζε ζεξκηθή ηζνξξνπία. Δθαξκνγή ηεο ζεξκηθήο ηζνξξνπίαο έρνπκε ζηε κέηξεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ελόο ζώκαηνο. Γηα λα κεηξήζνπκε ζσζηά, πξέπεη ην ζεξκόκεηξν λα βξίζθεηαη ζε ζεξκηθή επαθή κε ην ζώκα κέρξη λα ζηαζεξνπνηεζεί ε έλδεημή ηνπ. Σν ζεξκόκεηξν δείρλεη ηε ζεξκνθξαζία ηνπ ζώκαηνο όηαλ βξίζθεηαη ζε ζεξκηθή ηζνξξνπία κε απηό.

ΠΡΟΟΥΖ!!! Να δηαβάζεηε ην παξάξηεκα ( ζειίδεο 57 θαη 58) ηνπ βηβιίνπ ζαο « Ζ Φπζηθή κε Πεηξάκαηα»

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

14

Φύιιν εξγαζίαο 6.

Οη αιιαγέο θαηάζηαζεο ηνπ λεξνύ– Ο «Κύθινο» ηνπ λεξνύ Γλσξίδνπκε όηη ην λεξό βξίζθεηαη ζε ηξεηο δηαθνξεηηθέο θαηαζηάζεηο: σο ζηεξεό, σο πγξό θαη σο αέξην. Έηζη θαη ηα δηάθνξα πιηθά κπνξνύλ λα ππάξρνπλ θαη ζηηο ηξεηο απηέο θαηαζηάζεηο αλάινγα κε ηηο ζπλζήθεο (πίεζεο θαη ζεξκνθξαζίαο) πνπ επηθξαηνύλ. Δπίζεο κπνξνύλ λα κεηαηξέπνληαη από κηα θπζηθή θαηάζηαζε ζε κηα άιιε αλ κεηαβιεζνύλ ε ζεξκνθξαζία ή ε πίεζε ή θαη ηα δπν ηαπηόρξνλα ηαλ ε πίεζε παξακέλεη ζηαζεξή ,αηηία γηα όιεο ηηο κεηαβνιέο ηεο θπζηθήο θαηάζηαζεο ησλ πιηθώλ είλαη ε κεηαβνιή ηεο ζεξκνθξαζίαο

Μεηαηξνπέο ησλ θπζηθώλ θαηαζηάζεσλ

1. Σήμε 2. Πήμε 3. πκπύθλσζε (ή πγξνπνίεζε αεξίνπ) 4. Δμαέξσζε (κε βξαζκό ή κε εμάηκηζε) 5.απόζεζε 6.Δμάρλσζε Ολνκάδνπκε ηήμε ην θαηλόκελν ηεο κεηαηξνπήο ελόο ζηεξενύ ζε πγξό, ελώ πήμε ην θαηλόκελν ηεο κεηαηξνπήο ελόο πγξνύ ζε ζηεξεό. Καηά ηε δηάξθεηα ηεο ηήμεο ή ηεο πήμεο ζπλππάξρνπλ θαη νη δπν θαηαζηάζεηο ηεο ύιεο, ε ζηεξεή θαη ε πγξή. Δπίζεο, θαηά ηε δηάξθεηα ηεο ηήμεο ή ηεο πήμεο ε ζεξκνθξαζία παξακέλεη ζηαζεξή θαη ηελ νλνκάδνπκε ζεξκνθξαζία ή ζεκείν ηήμεο(ή πήμεο). Ζ κεηαηξνπή ελόο πγξνύ ζε αέξην (εμαέξσζε) κπνξεί λα γίλεη κε εμάηκηζε ή βξαζκό.

Η εμάηκηζε γίλεηαη από ηελ επηθάλεηα ηνπ πγξνύ θαη ζε νπνηαδήπνηε ζεξκνθξαζία.

Ο βξαζκόο γίλεηαη από όιν ην πγξό. ε όιε ηε δηάξθεηα ηνπ βξαζκνύ ε ζεξκνθξαζία δηαηεξείηαη ζηαζεξή θαη ηελ νλνκάδνπκε ζεξκνθξαζία ή ζεκείν βξαζκνύ.

Σν αληίζηξνθν θαηλόκελν, δειαδή ε κεηαηξνπή ελόο αεξίνπ ζε πγξό νλνκάδεηαη πγξνπνίεζε αεξίνπ ή ζπκπύθλσζε. Μεξηθά ζηεξεά, όπσο ε λαθζαιίλε, ην ζηεξεό δηνμείδην ηνπ άλζξαθα (μεξόο πάγνο), ην ρηόλη θαη ν πάγνο (ζε έληνλε ειηαθή αθηηλνβνιία), κεηαηξέπνληαη απεπζείαο από ζηεξεά ζε αέξηα. Απηή ε κεηαβνιή νλνκάδεηαη εμάρλσζε. Σν αληίζηξνθν θαηλόκελν, δειαδή ε κεηαηξνπή ελόο αεξίνπ ζε ζηεξεό νλνκάδεηαη απόζεζε. Κάζε θαζαξό πιηθό (δειαδή πιηθό πνπ απνηειείηαη κόλν από κία νπζία, ρσξίο πξνζκίμεηο), έρεη ην δηθό ηνπ ζεκείν ηήμεο θαη ην δηθό ηνπ ζεκείν βξαζκνύ πνπ ραξαθηεξίδνπλ ην πιηθό. Σν ζεκείν ηήμεο θαη ην ζεκείν βξαζκνύ είλαη θπζηθέο ζηαζεξέο ηνπ πιηθνύ. Σν ζεκείν ηήμεο (ηνπ θαζαξνύ-απνζηαγκέλνπ) λεξνύ είλαη 0

νC,ελώ ην ζεκείν βξαζκνύ είλαη 100

νC

(ε πίεζε 1 atm.)

Άιιεο θπζηθέο ζηαζεξέο: Σν ζεκείν ηήμεο ηνπ νμπγόλνπ είλαη - 219

νC,ελώ ην ζεκείν βξαζκνύ είλαη -183

νC

Σν ζεκείν ηήμεο ηνπ νηλνπλεύκαηνο είλαη - 114νC,ελώ ην ζεκείν βξαζκνύ είλαη 78

νC

Σν ζεκείν ηήμεο ηνπ αινπκηλίνπ είλαη 660 νC,ελώ ην ζεκείν βξαζκνύ είλαη 2450

νC

ΑΔΡΙΟ

ΤΓΡΟ

ΣΔΡΔΟ

5 6

2

1

3 4

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

15

. Δλεξγώ, Πεηξακαηίδνκαη ην πείξακα πνπ θάλακε ζην εξγαζηήξην ηνπ ζρνιείνπ καο, κεηξήζακε αλά ιεπηό ηε ζεξκνθξαζία ζε παγάθηα πνπ έιησλαλ ζε ππξίκαρν δνρείν θαη ζπλερίζακε λα ζεξκνκεηξνύκε (αλά ιεπηό) αθνύ ηνπνζεηήζακε ην δνρείν επάλσ ζε αλακκέλν ειεθηξηθό κάηη κέρξη ιίγα ιεπηά αθόκα κεηά ην βξαζκό.. Γξάςακε ηηο ηηκέο ζηνλ πίλαθα:

Χρόνοσ (ςε min)

Θερμοκραςία (ςεοC)

0 0

1 0

2 0,5

3 0,5

4 0,5

5 1

6 11

7 15

8 23

9 32

10 43

11 61

12 75

13 89

14 98

15 98

16 98

17 98 ….θαη θάλακε ην αληίζηνηρν δηάγξακκα:

. Παξαηεξήζακε: πώο θαηά ηε δηάξθεηα ηεο ηήμεο ε ζεξκνθξαζία δηαηεξείηαη (ζρεδόλ) ζηαζεξή. Σν ίδην θαη θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ βξαζκνύ. (επζύγξακκα ηκήκαηα ηνπ δηαγξάκκαηνο) Από ηελ αξρή ηεο κέηξεζεο κέρξη ην 5ν ιεπηό πνπ ν πάγνο ηήθεηαη (ιηώλεη) ζπλππάξρνπλ ζηεξεόο πάγνο .θαη πγξό λεξό. Έρνπκε ην θαηλόκελν ηεο ηήμεο.

Μεηά ην ιηώζηκν ηνπ πάγνπ ε ζεξκνθξαζία αλεβαίλεη θαη κέλεη πάιη ζηαζεξή - θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ βξαζκνύ( κεηά ην 14ν

ιεπηό).

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

16

Παξαηεξήζακε επίζεο πσο νη ζεξκνθξαζίεο ηήμεο θαη βξαζκνύ δελ ήηαλ αθξηβώο 0νC θαη 100

νC

αληίζηνηρα. Οη δηαθνξέο απηέο κπνξεί λα νθείινληαη:

ην όηη ε αηκνζθαηξηθή πίεζε κπνξεί λα είλαη ρακειόηεξε από 1atm ιόγσ βαξνκεηξηθνύ ρακεινύ πνπ ζπκβαίλεη όηαλ ν θαηξόο είλαη π.ρ. βξνρεξόο.. Σόηε ε ζεξκνθξαζία βξαζκνύ κπνξεί λα είλαη 98

νC.

Υακειόηεξε ζεξκνθξαζία βξαζκνύ ζα είρακε θαη αλ θάλακε ην πείξακα ζε κέξνο κε κεγάιν πςόκεηξν.(βνπλό)

Κάπνηεο άιιεο νκάδεο καζεηώλ ίζσο παξαηήξεζαλ ζην πείξακά ηνπο ζεξκνθξαζία βξαζκνύ κεγαιύηεξε από 100

νC (π.ρ. 102

νC) θαη ζεξκνθξαζία ηήμεο ρακειόηεξε από 0

νC (π.ρ. -1

νC) . Σν

λεξό δελ είλαη ίζσο θαζαξό. Πεξηέρεη άιαηα.

Κακκηά θνξά νη δηαθνξέο απηέο νθείινληαη ζε θαθή βαζκνλόκεζε ηνπ ζεξκνκέηξνπ ή ζε ζθάικα αλάγλσζεο ηνπ ζεξκνκέηξνπ «παξάιιαμε»

Αλ αξρηθά ην λεξό έβξαδε θαη κεηώλακε ηε ζεξκνθξαζία αληί λα ηελ απμάλνπκε, ην αληίζηνηρν δηάγξακκα ζα ήηαλ θάπσο έηζη:

Ζ ζεξκνθξαζία: Παξακέλεη ζηαζεξή θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ βξαζκνύ.

Μεηώλεηαη ζηγά-ζηγά θαζώο ςύρεηαη.

Παξακέλεη ζηαζεξή θαηά ηε δηάξθεηα ηεο πήμεο.

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

17

Ο θύθινο ηνπ λεξνύ.

• Σν λεξό ζηε θύζε βξίζθεηαη ζε έλαλ ζπλερή θύθιν... Από ηελ αξρή ηνπ θόζκνπ, ην λεξό

ηαμηδεύεη μαλά θαη μαλά δηαλύνληαο ην ίδην µαθξηλό, θπθιηθό ηαμίδη. Από ηηο ζάιαζζεο θαη ηε ζηεξηά ζηελ αηκόζθαηξα θαη μαλά πίζσ δίλνληαο παληνύ δσή θη ελέξγεηα ζηε θύζε...

Τν λεξό ηνπ πιαλήηε αιιάδεη ζπλερώο θπζηθή θαηάζηαζε, από ηε ζηεξεά κνξθή ησλ

πάγσλ ζηελ πγξή κνξθή ησλ πνηακώλ, ιηκλώλ θαη ηεο ζάιαζζαο θαη ηελ αέξηα θαηάζηαζε

ησλ πδξαηκώλ.

Πην ζπγθεθξηκέλα, ιόγσ ηεο ζέξκαλζεο (από ηελ ειηαθή αθηηλνβνιία) θαη ησλ αλέκσλ ζηελ

επηθάλεηα ηεο γεο ηα λεξά ηεο εμαηκίδνληαη θαη καδεύνληαη σο πδξαηκνί δεκηνπξγώληαο ηα

ζύλλεθα. Οη πδξαηκνί, θαζώο θηλνύληαη ζηα αλώηεξα ζηξώκαηα ηεο αηκόζθαηξαο, έξρνληαη ζε

επαθή µε ςπρξέο αέξηεο κάδεο, ζπκππθλώλνληαη, πγξνπνηνύληαη θαη ζηε ζπλέρεηα πέθηνπλ σο

βξνρή ραιάδη ή ρηόλη, εκπινπηίδνληαο έηζη ηηο απνζήθεο λεξνύ ηεο γεο, είηε είλαη απηέο

επηθαλεηαθέο, όπσο νη ζάιαζζεο θαη νη ιίκλεο, είηε είλαη ππόγεηεο.

Υπάξρεη, δειαδή, κηα ζηαζεξή πνζόηεηα λεξνύ πνπ ζπλερώο αλαλεώλεηαη θαη “θηλείηαη” ζε

έλαλ θιεηζηό θύθιν κεηαμύ ηεο ζάιαζζαο, ησλ ζύλλεθσλ θαη ηεο γεο. Οη άλζξσπνη όπσο

θαη όινη νη ππόινηπνη δσληαλνί νξγαληζκνί, ρξεζηκνπνηνύκε μαλά θαη μαλά ην ίδην λεξό.

Τν λεξό ζεκαίλεη δσή, γηαηί αθνξά ηε δσή όισλ µαο θαη θάζε µνξθή δσήο ζηνλ πιαλήηε µαο.

Δίλαη ζεκειηώδεο παξάγνληαο γηα ηε δεκηνπξγία θαη δηαηήξεζε ηεο δσήο.

Δίλαη θύξην ζπζηαηηθό ησλ δσληαλώλ νξγαληζκώλ(π.ρ.Τν 70% ηνπ αλζξσπίλνπ ζώκαηνο

απνηειείηαη από λεξό)

Δίλαη θύξην ζπζηαηηθό ησλ ηξνθώλ θαη πνιιώλ πιηθώλ.

ΠΡΟΟΥΖ!!! Να δηαβάζεηε ην παξάξηεκα ( ζειίδεο 57 θαη 58) ηνπ βηβιίνπ ζαο « Ζ Φπζηθή κε Πεηξάκαηα»

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

18

Φύιιν εξγαζίαο 7

Ζ Γηαζηνιή θαη πζηνιή ηνπ Νεξνύ – Μηα θπζηθή «Αλσκαιία»

Γηαζηνιή ησλ πιηθώλ

Η ζεξκηθή δηαζηνιή είλαη ην θαηλόκελν θαηά ην νπνίν απμάλνληαη νη δηαζηάζεηο ελόο

ζώκαηνο θαζώο απμάλεηαη ε ζεξκνθξαζία ηνπ. Τν αληίζεην θαηλόκελν, θαηά ην νπνίν

έλα ζώκα κηθξαίλεη, όηαλ ε ζεξκνθξαζία ηνπ κεηώλεηαη νλνκάδεηαη ζεξκηθή ζπζηνιή.

Γεληθά ε δηαζηνιή αθνξά όιεο ηηο δηαζηάζεηο ηνπ ζώκαηνο, αιιά κπνξεί ε αύμεζε κηαο

ή δύν δηαζηάζεσλ λα είλαη ακειεηέεο. Έηζη, ππάξρνπλ ηξία είδε ζεξκηθώλ δηαζηνιώλ:

Γραμμική διαζηολή, ε νπνία παξαηεξείηαη ζε καθξόζηελα αληηθείκελα θαη ζηελ

νπνία απμάλεηαη ην κήθνο ηνπο, όπσο π.ρ. ζε ελαέξηα θαιώδηα, ζπξκαηόζρνηλα,

θ.ιπ.. Βξίζθεη εθαξκνγή ζε δηκεηαιιηθά ειάζκαηα, ζεξκόκεηξα θαη γεληθά

ζπζθεπέο πνπ ζρεηίδνληαη κε ηε κεραληθή θαη ηε ζεξκνθξαζία.

Διαζηολή εμβαδού, ή επιθανειακή, ε νπνία παξαηεξείηαη ζε επηθάλεηεο θαη ζηελ

νπνία απμάλεηαη ην εκβαδόλ ηνπο, όπσο π.ρ. ζε κεηαιιηθά ζθέπαζηξα, ςηιέο

ιακαξίλεο θ.ιπ..

Διαζηολή όγκοσ, ή κσβική διαζηολή, όπνπ όιεο νη δηαζηάζεηο ηνπ αληηθεηκέλνπ

απμάλνληαη ζεκαληηθά.

Σπλήζσο ηα δύν πξώηα είδε δηαζηνιώλ αθνξνύλ ζηεξεά, ελώ ην ηξίην αθνξά ζπλήζσο

ζηεξεά θαζώο θαη πγξά θαη αέξηα. Ο ιόγνο είλαη όηη ηα πγξά θαη αέξηα σο ξεπζηά δελ

έρνπλ ζηαζεξό γξακκηθό ή επίπεδν ζρήκα.

Φπζηθή εμήγεζε ηεο ζεξκηθήο δηαζηνιήο

Γηαζηνιή παξαηεξείηαη ζε όια ηα ζώκαηα, ζηεξεά πγξά θαη αέξηα, όηαλ ζεξκαλζνύλ.

Τα κόξηα ή άηνκα ησλ πιηθώλ έρνπλ κία κέζε απόζηαζε ηζνξξνπίαο κεηαμύ ηνπο,

ε νπνία εμαξηάηαη από ηελ ηαιάλησζή ηνπο. Όηαλ απμάλεηαη ε ζεξκνθξαζία,

απμάλεηαη ζεξκηθή ελέξγεηα ηνπ ζώκαηνο, δειαδή απμάλεηαη ε κέζε ελέξγεηα ηνπ θάζε

ζσκαηηδίνπ. Απηό ζεκαίλεη όηη ηα ζσκαηίδηα ( κόξηα ή άηνκα) επηηαρύλνληαη θαη

απνκαθξύλνληαη (απμάλεηαη ην πιάηνο ηεο ηαιάλησζήο ηνπο), άξα απμάλεηαη θαη ε

κέζε απόζηαζε ηζνξξνπίαο κεηαμύ ησλ δνκηθώλ ζσκαηηδίσλ ηνπ ζώκαηνο κε ζπλέπεηα

λα απμάλεηαη ν όγθνο ηνπ ζώκαηνο..

(Τν πνζνζηό δηαζηνιήο ηνπ ζώκαηνο εμαξηάηαη από ηελ ζεξκόηεηα πνπ ηνπ πξνζθέξεηαη, ην είδνο

ηνπ πιηθνύ θαη ηνλ όγθν ηνπ ζώκαηνο.)

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

19

Η «αλώκαιε» δηαζηνιή θαη ζπζηνιή ηνπ λεξνύ

Σηα πεξηζζόηεξα πγξά αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ηνπο,

νδεγεί ζηε δηαζηνιή ηνπο, δειαδή ζηελ αύμεζε ηνπ

όγθνπ ηνπο θαη ε κείσζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ηνπο νδεγεί

ζηε ζπζηνιή ηνπο . Τν λεξό όκσο παξνπζηάδεη κηα

ηδηόκνξθε ζπκπεξηθνξά.

Όηαλ ζεξκαίλεηαη από ηνπο 0 oC έσο 4 oC, ν όγθνο

ηνπ ειαηηώλεηαη (αλώκαιε ζπζηνιή), ελώ αλ

ςύρεηαη από ηνπο 4 oCέσο ηνπο 0 oC, ν όγθνο ηνπ

απμάλεηαη (αλώκαιε δηαζηνιή)

Έηζη ζηνπο 4 oC, νξηζκέλε κάδα λεξνύ, ερεη ηνλ κηθξόηεξν όγθν.

Πάλσ από ηνπο 4 oC θαη κέρξη ηε ζεξκνθξαζία βξαζκνύ ην λεξό δηαζηέιιεηαη θαλνληθά.

Έλα ζώκα νξηζκέλεο κάδαο έρεη κεγαιύηεξε ππθλόηεηα όηαλ έρεη ηνλ κηθξόηεξν

όγθν.

Δπνκέλσο νξηζκέλε κάδα λεξνύ ζηνπο 4 oC έρεη ηνλ κηθξόηεξν δπλαηό όγθν θαη άξα ηε

κεγαιύηεξε ππθλόηεηα. Μεηαμύ δπν ζηξσκάησλ λεξνύ απηό πνπ έρεη ηε κεγαιύηεξε

ππθλόηεηα βπζίδεηαη.

Τν θαηλόκελν ηεο αλώκαιεο δηαζηνιήο ηνπ

λεξνύ έρεη ηεξάζηηα νηθνινγηθή ζεκαζία. Αο

δνύκε ηη ζπκβαίλεη, όηαλ θαηά ηε δηάξθεηα

ηνπ ρεηκώλα ε ζεξκνθξαζία ηεο επηθάλεηαο

ηνπ λεξνύ ειαηηώλεηαη. Όηαλ ε ζεξκνθξαζία

είλαη κεγαιύηεξε ησλ 4 °C, ην λεξό ηεο

επηθάλεηαο έρεη κηθξόηεξε ππθλόηεηα θαη ε

ζεξκνθξαζία κεηώλεηαη από ηελ επηθάλεηα

πξνο ηνλ ππζκέλα. Όηαλ όκσο ε ζεξκνθξαζία

ηνπ επηθαλεηαθνύ ζηξώκαηνο θζάζεη ζηνπο 4

°C, απηό ην ζηξώκα σο ππθλόηεξν βπζίδεηαη

πξνο ηνλ ππζκέλα. Τν λεξό κηθξόηεξεο

ζεξκνθξαζίαο έρεη κηθξόηεξε ππθλόηεηα θαη

επηπιέεη. Η κεηαβνιή ηεο ζεξκνθξαζίαο ηώξα

αληηζηξέθεηαη. Τειηθά κπνξεί λα ζρεκαηηζζεί

πάγνο ζηελ επηθάλεηα ηεο ιίκλεο ή ηεο

ζάιαζζαο, ελώ ζην εζσηεξηθό ε ζεξκνθξαζία

είλαη κεγαιύηεξε θαη κάιηζηα 4 °C ζηνλ

ππζκέλα (εηθόλα) Δίλαη δπλαηόλ ινηπόλ ην

λεξό λα παγώζεη ζηηο ζάιαζζεο θαη ζηηο

ιίκλεο κόλν ζηελ επηθάλεηα θαη θάησ από ηνλ

πάγν λα ππάξρεη λεξό ζηνπο 4°C. Έηζη ζηνλ

βπζό ησλ ιηκλώλ θαη πνηακώλ ε πδξόβηα δσή

δηαηεξείηαη.(από ην βηβιίν ηεο Β γπκλαζίνπ)

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

20

Σηε ζειίδα 28, ζην θάησ κέξνο, ηνπ βηβιίνπ ζαο «Η θπζηθή κε πεηξάκαηα»,

παξαηεξνύκε πσο ην κπνπθάιη παξακνξθώλεηαη όηαλ ην λεξό γίλεη πάγνο ζηελ

θαηάςπμε. Απηό γίλεηαη γηαηί ν πάγνο έρεη κεγαιύηεξν όγθν από ην λεξό πνπ

ήηαλ ζην κπνπθάιη (δηαζηέιιεηαη) θαη αλαπηύζζνληαη δπλάκεηο πνύ πξνθαινύλ

παξακνξθώζεηο ζηα ηνηρώκαηα ηνπ κπνπθαιηνύ. Οη δπλάκεηο απηέο κπνξνύλ λα

ζπάζνπλ ην κπνπθάιη.

Όηαλ ν όγθνο απμάλεηαη (ιόγσ ηεο δηαζηνιήο) ε ππθλόηεηα κηθξαίλεη. Έηζη ηα

παγόβνπλα επηπιένπλ ζηνπο σθεαλνύο γηαηί έρνπλ κηθξόηεξε ππθλόηεηα από ην

λεξό.

Οη Δζθηκώνη κπνξνύλ λα ςαξεύνπλ θάλνληαο ηξύπεο ζην πάγν. Ο πάγνο

βξίζθεηαη πάλσ από ην λεξό ιόγσ ηεο κηθξόηεξεο ππθλόηεηάο ηνπ… Σην βπζό

ππάξρεη δσή γηαηί όπσο είπακε είλαη δπλαηόλ ην λεξό λα παγώζεη ζηηο ζάιαζζεο

θαη ζηηο ιίκλεο κόλν ζηελ επηθάλεηα θαη θάησ από ηνλ πάγν λα ππάξρεη λεξό.

Σην πείξακα 1(ζει. 29), γεκίζακε δύν ίδηα θαπάθηα ην έλα κε λεξό θαη ην άιιν κε

ιάδη, κέρξη ην ρείινο ηνπο θαη ηα βάιακε ζηελ θαηάςπμε.

Μεηά από ώξεο, όηαλ ηα δύν πγξά είραλ παγώζεη, παξαηεξήζακε πξνζερηηθά ην ζρήκα

ηεο επηθάλεηαο ηνπ θαζελόο θαη ην δσγξαθίζακε. Ήηαλ θάπσο έηζη:

Νεξό Λάδη

Σπκπεξάλακε πσο όηαλ ην λεξό πάγσζε, αύμεζε ηνλ όγθν ηνπ. Τν αληίζεην

ζπκβαίλεη ζην ιάδη. Τν παγσκέλν ιάδη έρεη κηθξόηεξν όγθν από ην πγξό ιάδη.

Τνπνζεηήζακε ην παγάθη από λεξό ζε έλα πνηήξη πνπ πεξηέρεη κέρξη ηε κέζε λεξό.

Τνπνζεηήζακε ην παγάθη από ιάδη ζε έλα άιιν πνηήξη πνπ πεξηέρεη κέρξη ηε κέζε ιάδη.

Παξαηεξήζακε:

Τν παγάθη από λεξό επηπιέεη ζην λεξό.

Τν παγάθη από ιάδη βπζίδεηαη ζην ιάδη.

Σπκπεξάλακε πσο αθνύ ην λεξό όηαλ πάγσζε, αύμεζε ηνλ όγθν ηνπ, ε ππθλόηεηά

ηνπ κεηώζεθε. Έηζη επηπιέεη.

Τν αληίζεην ζπκβαίλεη ζην ιάδη. Τν παγσκέλν ιάδη έρεη κηθξόηεξν όγθν από ην

πγξό άξα κεγαιύηεξε ππθλόηεηα. Έηζη βπζίδεηαη ζην ιάδη.

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

21

Η εμήγεζε ηνπ πεηξάκαηνο 2 είλαη ίδηα ζρεδόλ κε ηελ εμήγεζε ηεο πξώηεο εηθόλαο ηεο

ζειίδαο 28.

Σην πείξακα 3 γεκίζακε έλα δηαθαλέο δνρείν κε λεξό κέρξη ηε κέζε θαη πξνζζέζακε

αξθεηά παγάθηα. Τνπνζεηήζακε ηξία ζεξκόκεηξα πξνζέρνληαο ώζηε ηα δνρεία ηνπο κε

ηνλ πδξάξγπξν λα είλαη ζε δηαθνξεηηθά βάζε. Τν έλα θνληά ζηνλ πάην ηνπ δνρείνπ, ην

άιιν ζηε κέζε ηνπ δνρείνπ θαη ην άιιν ζην πάλσ κέξνο ηνπ. Πεξηκέλακε πεξίπνπ δέθα

ιεπηά, ρσξίο λα αλαθαηέςνπκε ην λεξό. Έπεηηα δηαβάζακε ηηο ηηκέο ησλ ζεξκνθξαζηώλ

ζηα ηξία ζεξκόκεηξα θαη γξάςακε ηηο ηηκέο ζε πίλαθα:

ζεξκνθξαζία ζην πάλσ κέξνο ηνπ δνρείνπ 1νC

ζεξκνθξαζία ζην κέζν ηνπ δνρείνπ 2νC

ζεξκνθξαζία ζην θάησ κέξνο ηνπ δνρείνπ 3,2νC

Παξαηεξήζακε πσο επηβεβαηώζεθε ε ηδηόκνξθε ζπκπεξηθνξά ζεξκηθήο δηαζηνιήο-

ζπζηνιήο ηνπ λεξνύ ζηελ νπνία έρνπκε αλαθεξζεί.

Η κεγαιύηεξε ζεξκνθξαζία 3,2oC είλαη ζην θάησ κέξνο ηνπ δνρείνπ γηαηί θαζώο

απμάλεηαη ε ζεξκνθξαζία από ηνλ 1νC ζηνπο 2νC θαη κεηά ζηνπο 3,2νC ην λεξό

ζπζηέιιεηαη κε ζπλέπεηα λα απμάλεηαη ε ππθλόηεηά ηνπ θαη λα βπζίδεηαη.

Σηε ζειίδα 21 παξαηεξνύκε ζηελ εηθόλα πσο έρνπλ πέζεη βξάρνη ζην έδαθνο. Δίλαη ην

θαηλόκελν ηεο απνζάζξσζεο

Απνζάζξσζε είλαη ν ζξπκκαηηζκόο (ην ζπάζηκν) ησλ πεηξσκάησλ ηεο επηθάλεηαο

ηεο Γεο από ηνλ άλεκν, ην λεξό θαη ηηο απόηνκεο κεηαβνιέο ζεξκνθξαζίαο

(εμσγελείο παξάγνληεο) θαη ε κεηαηξνπή ηνπο ζε πιηθά πνπ κπνξνύλ λα

κεηαθεξζνύλ από ην λεξό θαη ηνλ άλεκν.

Όηαλ νη ζεξκνθξαζίεο θπκαίλνληαη γύξσ από ην ζεκείν πήμεο ηνπ λεξνύ, ην λεξό

κέζα ζε δηαξξήμεηο ησλ βξάρσλ παγώλεη θαη ιηώλεη δηαδνρηθά. Καζώο ην λεξό

ζρεκαηίδεη πάγν, ν όγθνο ηνπ απμάλεη θαη αλαπηύζζνληαη δπλάκεηο πνπ

ζξπκκαηίδνπλ ηα πεηξώκαηα. Η δηαδηθαζία απηή νδεγεί ζε έλα πνιύ

απνηειεζκαηηθό ηύπν κεραληθήο απνζάζξσζεο.

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

22

Φύιιν εξγαζίαο 8.

Σν θσο ζεξκαίλεη-«Φπρξά» θαη «Θεξκά» ρξώκαηα Ζ ΘΔΡΜΟΣΖΣΑ ΓΗΑΓΗΓΔΣΑΗ ΚΑΗ ΜΔ ΑΚΣΗΝΟΒΟΛΗΑ Γηα ηελ δηάδνζε ηεο ζεξκόηεηαο κε αγσγή ή κε κεηαθνξά (ξεύκαηα) ρξεηάδεηαη n παξνπζία ηεο ύιεο (ζηεξεά, πγξά ή αέξηα). Ζ ζεξκόηεηα όκσο δηαδίδεηαη θαη ζην θελό. Πώο αιιηώο ζα ζεξκαηλόηαλ ε γε από ηνλ ήιην, δεδνκέλνπ όηη κεηαμύ ηνπ ήιηνπ θαη ηεο γεο παξεκβάιιεηαη θελόο ρώξνο; Ο ηξόπνο απηόο δηάδνζεο ηεο ζεξκόηεηαο ιέγεηαη δηάδνζε κε αθηηλνβνιία. ια ηα ζώκαηα αθηηλνβνινύλ: Ο ήιηνο, ε θιόγα θαη ν ιακπηήξαο εθπέκπνπλ δηαξθώο αθηηλνβνιία, έλα κέξνο ηεο νπνίαο όηαλ θζάζεη ζην κάηη καο πξνθαιεί ην αίζζεκα ηεο όξαζεο, δειαδή είλαη νξαηό θαη έλα άιιν κέξνο δελ πξνθαιεί ην αίζζεκα ηεο όξαζεο, δειαδή είλαη αόξαην. Αιιά θαη ε ζόκπα, ε πιάθα ηνπ αλακκέλνπ ζίδεξνπ ζηδεξώκαηνο, ην ζώκα ηνπ θαινξηθέξ, αθόκα θαη ην αλζξώπηλν ζώκα αθηηλνβνινύλ. Από ηα ζώκαηα απηά ε δηάδνζε ηεο ζεξκόηεηαο γίλεηαη κε αθηηλνβνιία, ε νπνία όκσο δελ είλαη νξαηή. Γεληθά, κηα αθηηλνβνιία κπνξεί λα είλαη νξαηή ή αόξαηε. Κάζε κνξθή ελέξγεηαο πνπ δηαδίδεηαη κε αθηηλνβνιία, νλνκάδεηαη ελέξγεηα αθηηλνβνιίαο. ώκαηα πνπ θσηνβνινύλ εθπέκπνπλ ελέξγεηα αθηηλνβνιίαο πνπ πεξηιακβάλεη ηόζν θσηεηλή ελέξγεηα όζν θαη ζεξκόηεηα.

Η ήιηνο έρεη πςειή ζεξκνθξαζία. Εθπέκπεη ελέξγεηα κε αθηηλνβνιία. Έλα κέξνο ηεο αθηηλνβνιίαο πνπ εθπέκπεηαη από ηνλ ήιην είλαη νξαηή θαη έλα κέξνο αόξαηε. Η ππξσκέλε πιάθα ηνπ ζίδεξνπ έρεη ρακειόηεξε ζεξκνθξαζία από ηνλ ήιην. Εθπέκπεη κόλν αόξαηε αθηηλνβνιία.

α. Παξαηεξώ, Πιεξνθνξνύκαη, Δλδηαθέξνκαη (ζει. 33)

Παξαηεξνύκε ζηε πξώηε εηθόλα πσο νη άλζξσπνη πξνηηκνύλ λα θάζνληαη ζηε ζθηά θάησ από ηηο νκπξέιεο, γηα λα πξνζηαηεπηνύλ από ηνλ ήιην, όηαλ βξίζθνληαη ζηελ παξαιία ην θαινθαίξη.

Όηαλ θαζόκαζηε ζηνλ Ήιην θαη θάλνπκε ειηνζεξαπεία, ληώζνπκε λα “θαηγόκαζηε”, θαζώο ελέξγεηα από ηνλ Ήιην κεηαθέξεηαη κέζσ ηεο ειεθηξνκαγλεηηθήο αθηηλνβνιίαο. Ο ήιηνο εθπέκπεη αθηηλνβνιία θαη καο ζεξκαίλεη.

ηε δεύηεξε εηθόλα ζπκόκαζηε ηελ πηώζε ηνπ Ίθαξνπ θαηά ην κπζνινγηθό ηαμίδη ηνπ κε ηνλ παηέξα ηνπ Γαίδαιν. Η ζεξκόηεηα ηνπ ήιηνπ έιησζε ην θεξί….

Σν ρξώκα ησλ ξνύρσλ πνπ πξνηηκνύλ λα θνξνύλ νη άλζξσπνη ζε ζεξκέο ρώξεο είλαη ιεπθό ή άιια αλνηρηά ρξώκαηα. ηηο ςπρξέο ρώξεο ηα ξνύρα ησλ αλζξώπσλ είλαη ζθνύξα. Η πνζόηεηα ηεο ζεξκόηεηαο πνπ απνξξνθά έλα ζώκα εμαξηάηαη από ην είδνο ηεο επηθάλεηάο ηνπ. Σα ζθνπξόρξσκα ζώκαηα απνξξνθνύλ ζην ίδην ρξνληθό δηάζηεκα πεξηζζόηεξε

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

23

ζεξκόηεηα απ΄όηη ηα αλνηρηόρξσκα.

Εκπομπή και απορρόθηζη ακηινοβολίας

Όια ηα ζώκαηα εθπέκπνπλ δηαξθώο πξνο ην πεξηβάιινλ ηνπο ζεξκόηεηα κε ηε κνξθή

αθηηλνβνιίαο. Σπγρξόλσο απνξξνθνύλ δηαξθώο ζεξκόηεηα κε ηε κνξθή αθηηλνβνιίαο από ην

πεξηβάιινλ ηνπο.

Όηαλ ε ζεξκνθξαζία ηνπ ζώκαηνο είλαη ίζε κε ηε ζεξκνθξαζία ηνπ πεξηβάιινληνο, ηόηε ε

ελέξγεηα (ζεξκόηεηα) πνπ αθηηλνβνιεί πξνο ην πεξηβάιινλ ηνπ θάζε δεπηεξόιεπην, είλαη ίζε κε ηελ

ελέξγεηα πνπ απνξξνθά κε αθηηλνβνιία από απηό ζηνλ ίδην ρξόλν. Έηζη, ε ζεξκηθή ελέξγεηα ηνπ

ζώκαηνο, άξα θαη ε ζεξκνθξαζία ηνπ, δηαηεξείηαη ζηαζεξή.

Όηαν η θερμοκραζία ηοσ ζώμαηος είναι μεγαλύηερη από ηη θερμοκραζία ηοσ περιβάλλονηος,

ηόηε ακηινοβολεί περιζζόηερη ενέργεια από όζη απορροθά. Δπνκέλσο, ε ζεξκηθή ηνπ ελέξγεηα,

άξα θαη ε ζεξκνθξαζία ηνπ, ειαηηώλεηαη. Η δηαδηθαζία ζπλερίδεηαη κέρξηο όηνπ ε ζεξκνθξαζία

ηνπ ζώκαηνο εμηζσζεί κε ηε ζεξκνθξαζία ηνπ πεξηβάιινληνο.

Τν πνζό ηεο ελέξγεηαο πνπ έλα ζώκα αθηηλνβνιεί αλά δεπηεξόιεπην, δειαδή ε ηζρύο ηεο

αθηηλνβνινύκελεο ελέξγεηαο, εμαξηάηαη από:

1. Τε ζεξκνθξαζία ηνπ ζώκαηνο. Όζν πςειόηεξε είλαη ε ζεξκνθξαζία ελόο ζώκαηνο, ηόζν

κεγαιύηεξε είλαη ε ηζρύο ηεο αθηηλνβνινύκελεο ελέξγεηαο.

2. Τν εκβαδόλ ηεο επηθάλεηαο ηνπ ζώκαηνο. Όζν κεγαιύηεξε είλαη ε επηθάλεηά ηνπ ζώκαηνο,

ηόζν κεγαιύηεξε είλαη θαη ε ηζρύο ηεο αθηηλνβνινύκελεο ελέξγεηαο.

3. Τελ πθή ηεο επηθάλεηαο. Οη ηξαρηέο επηθάλεηεο εθπέκπνπλ ζεξκόηεηα κε αθηηλνβνιία

εληνλόηεξα από ηηο ιείεο

4. Τν ρξώκα ηεο επηθάλεηαο ηνπ ζώκαηνο. Οη ζθνπξόρξσκεο επηθάλεηεο εθπέκπνπλ

ζεξκόηεηα κε αθηηλνβνιία εληνλόηεξα από ηηο αλνηρηόρξσκεο.

Από ηνπο ίδηνπο παξάγνληεο θαη αθξηβώο κε ηνλ ίδην ηξόπν εμαξηάηαη θαη ε ηζρύο ηεο

ελέξγεηαο πνπ απνξξνθάηαη από έλα ζώκα. Γη' απηό ηηο θαινθαηξηλέο εκέξεο θνξάκε

ζπλήζσο αλνηρηόρξσκα ξνύρα, ηα νπνία απνξξνθνύλ κηθξόηεξε πνζόηεηα ζεξκόηεηαο πνπ

δηαδίδεηαη από ηνλ ήιην.

γ. Δλεξγώ, Πεηξακαηίδνκαη Πείξακα 1 (ζει.34) Βάιακε έλα ζεξκόκεηξν θάησ από έλα πνξηαηίθ κε ειεθηξηθό ιακπηήξα ππξάθησζεο πνπ είλαη ζβεζηόο. Μεηξήζακε ηε ζεξκνθξαζία θαη ηελ ζεκεηώζακε ζηνλ πίλαθα. ηε ζπλέρεηα αλάςακε ηνλ ιακπηήξα, κεηξήζακε ηε ζεξκνθξαζία κεηά από κεξηθά ιεπηά θαη ηελ ζεκεηώζακε θαη απηή ζηνλ πίλαθα.

Μέηξεζε ζεξκνθξαζίαο (ζε oC)

ζεξκόκεηξν θάησ από ζβεζηό ιακπηήξα 21

ζεξκόκεηξν θάησ από αλακκέλν ιακπηήξα 28

Παξαηεξνύκε πσο ην ζεξκόκεηξν θάησ από αλακκέλν ιακπηήξα δείρλεη κεγαιύηεξε ζεξκνθξαζία. Άιισζηε ην πεξηκέλακε γηαηί ν αλακκέλνο ιακπηήξαο αθηηλνβνιεί θαη ζεξκαίλεη ……

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

24

Πείξακα 2 (ζει.34) Καιύςακε ην δνρείν πδξαξγύξνπ ηνπ ελόο ζεξκνκέηξνπ κε έλα θνκκάηη ιεπθήο απηνθόιιεηεο ηαηλίαο. θαη ηνπ άιινπ ζεξκνκέηξνπ κε έλα θνκκάηη καύξεο απηνθόιιεηεο ηαηλίαο ην νπνίν λα έρεη ίδηεο δηαζηάζεηο κε ην θνκκάηη ηεο ιεπθήο.

Βάιακε θαη ηα δύν ζεξκόκεηξα θνληά ην έλα ζην άιιν, θάησ από ην πνξηαηίθ κε ζβεζηό ην ιακπηήξα ηνπ. Μεηξήζακε θαη ζεκεηώζακε ζηνλ πίλαθα ηηο ζεξκνθξαζίεο πνπ δείρλνπλ ηα δύν ζεξκόκεηξα.

ηε ζπλέρεηα αλάςακε ηνλ ιακπηήξα ηνπ πνξηαηίθ. Μεηά από 5 πεξίπνπ ιεπηά, κεηξήζακε ηηο ζεξκνθξαζίεο ησλ δύν ζεξκνκέηξσλ θαη ηηο ζεκεηώζακε ζηνλ πίλαθα.

Αρχική μέτρηςη θερμοκραςίασ (ςε ΟC)

Mέτρηςη θερμοκραςίασ (ςε ΟC) μετά από 5 λεπτά

Θερμόμετρο με λευκή ταινία 22 26

Θερμόμετρο με μαφρη ταινία 22 29

Οη ζθνπξόρξσκεο επηθάλεηεο απνξξνθνύλ ζεξκόηεηα κε αθηηλνβνιία εληνλόηεξα από ηηο αλνηρηόρξσκεο. Δπνκέλσο ζην ζεξκόκεηξν κε ηε καύξε ηαηλία έρνπκε κεγαιύηεξε αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο. ΄ Σα ρξώκαηα αλάινγα κε ηηο δηαθνξεηηθέο δηαζέζεηο θαη ζπλαηζζήκαηα πνπ καο πξνθαινύλ, ρσξίδνληαη ζηε ηέρλε θαη ζηε θαζεκεξηλόηεηά καο ζε δπν βαζηθέο θαηεγνξίεο: ζηα ςπρξά θαη ζηα ζεξκά.

Σα ςπρξά ρξώκαηα πξνθαινύλ ηελ αίζζεζε ηεο ςπρξόηεηαο θαη ηελ ςεπδαίζζεζε ηεο ζκίθξπλζεο θαη ηεο απνκάθξπλζεο. Μηα επηθάλεηα πνπ θαιύπηεηαη από ςπρξά ρξώκαηα δίλεη ηελ εληύπσζε όηη είλαη κηθξόηεξε θαη πην απόκαθξε απ‟ όηη ζηελ πξαγκαηηθόηεηα.

Αληηζέησο ηα ζεξκά ρξώκαηα, πξνθαινύλ ηελ εληύπσζε ηεο ζεξκόηεηαο θαη ηελ ςεπδαίζζεζε ηεο επέθηαζεο. Μηα επηθάλεηα πνπ θαιύπηεηαη από ζεξκά ρξώκαηα δίλεη ηελ εληύπσζε πσο είλαη κεγαιύηεξε θαη πην θνληηλή απ‟ όηη ζηελ πξαγκαηηθόηεηα.

►Σα ςπρξά ρξώκαηα (ην κπιε, ην κνβ θαη ην πξάζηλν κε όιεο ηηο ελδηάκεζεο απνρξώζεηο ηνπο) πξνθαινύλ ζπλαηζζήκαηα, εξεκίαο, γαιήλεο αιιά θαη ζιίςεο. ►Σα ζεξκά ρξώκαηα (ην θίηξηλν, ην θόθθηλν θαη ην πνξηνθαιί κε όιεο ηηο ελδηάκεζεο απνρξώζεηο ηνπο) πξνθαινύλ ζπλαηζζήκαηα ελζνπζηαζκνύ, θαιήο δηάζεζεο θαη δσληάληαο.

θσηνγξαθίεο ηεο ζειίδαο 36 Έλα κέξνο ηεο αθηηλνβνιίαο πνπ δέρνληαη ηα αληηθείκελα απνξξνθάηαη από απηά θαη έλα κέξνο

δηαρέεηαη (αλαθιάηαη). Σν θσο κεηά ηε δηάρπζή ηνπ από ηα αληηθείκελα θηάλεη ζηα κάηηα καο θαη έηζη ηα βιέπνπκε. Σα αλνηρηόρξσκα δηαρένπλ ην κεγαιύηεξν κέξνο ηνπ θσηόο πνπ δέρνληαη θαη έηζη ηα βιέπνπκε θαιύηεξα. Σν αληίζεην ζπκβαίλεη ζηα ζθνπξόρξσκα. Έηζη από ηε πξώηε εηθόλα ζπκπεξαίλνπκε όηη είλαη πην αζθαιέο ηε λύρηα λα θπθινθνξνύκε κε αλνηρηόρξσκα ξνύρα γηαηί είκαζηε θαιύηεξα νξαηνί. Δθαξκνγή ηεο απνξξόθεζεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο από ηα ζθνπξόρξσκα ζώκαηα απνηειεί θαη ν ειηαθόο

ζεξκνζίθσλαο. Η επίπεδε επηθάλεηα ηνπ ειηαθνύ ζεξκνζίθσλα πνπ δέρεηαη ηελ αθηηλνβνιία είλαη ζθνπξόρξσκε…….

ΦΤΙΚΗ Α ΓΤΜΝΑΙΟΤ

25

Σν ρξώκα ησλ ζπηηηώλ ησλ ειιεληθώλ λεζηώηηθσλ ζπηηηώλ είλαη ιεπθό. Έηζη δηαρέεηαη πεξηζζόηεξν ε ειηαθή αθηηλνβνιία θαη ηα ζπίηηα δηαηεξνύληαη όζν ην δπλαηόλ δξνζεξόηεξα ην θαινθαίξη πνπ ηα άδεληξα λεζηά καο «ινύδνληαη» από ηνλ ήιην.

ηηο ρώξεο ηεο Δπξσπατθήο Έλσζεο πεξίπνπ ην 40% ηεο ζπλνιηθήο παξαγόκελεο ελέξγεηαο δαπαλάηαη γηα ηελ θάιπςε ησλ αλαγθώλ ησλ θηηξίσλ ζε ζέξκαλζε θαη ςύμε. Η εμνηθνλόκεζε ελέξγεηαο είλαη αλαγθαία θαη γηα νηθνλνκηθνύο ιόγνπο αιιά θαη γηα πεξηβαιινληηθνύο. Γηα παξάδεηγκα, ηα θηίξηα ζηε ρώξα καο επζύλνληαη γηα πάλσ από ην 45% ησλ ζπλνιηθώλ εθπνκπώλ δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα (βαζηθνύ αεξίνπ πνπ επζύλεηαη γηα ην θαηλόκελν ηνπ ζεξκνθεπίνπ).

Οη κειεηεηέο ησλ θηηξίσλ θαη όζνη αζρνινύληαη άκεζα ή έκκεζα κε ηνλ ηνκέα ησλ θαηαζθεπώλ πξνηείλνπλ ιύζεηο πξνζαξκνζκέλεο ζηηο ηνπηθέο θιηκαηνινγηθέο ζπλζήθεο, ώζηε λα είλαη ζπκβαηέο κε ηε δηαηήξεζε ησλ θπζηθώλ πόξσλ θαη ηελ πξνζηαζία ηνπ πεξηβάιινληνο. Η κόλσζε, ν πξνζαλαηνιηζκόο ηνπ θηηξίνπ θ.ι.π. είλαη ζεκαληηθνί παξάγνληεο γηα ηελ εμνηθνλόκεζε ελέξγεηαο.

Σα ειην-ζεξκν κεηαβιεηά ρξώκαηα «αιιάδνπλ» αλάινγα κε ηε ζεξκνθξαζία ηνπ πεξηβάιινληνο. Γίλνληαη αλνηρηόρξσκα ην θαινθαίξη (άξα δξνζεξόηεξα) θαη ζθνπξόρξσκα ηνλ ρεηκώλα (επνκέλσο δεζηόηεξα). Έηζη ζπκβάιινπλ θαη απηά ζηελ εμνηθνλόκεζε ελέξγεηαο θαη ζηελ πξνζηαζία ηνπ πεξηβάιινληνο.