Δυνάμεις

Γουρζής Στάθης – Φυσικός Συνεργάτης ΕΚΦΕ Λευκάδος 2008 – 2011 Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών 2ου Λυκείου Λευκάδος

Η δύναμη είναι ένα φυσικό μέγεθος που όλοι γνωρίζουμε από την καθημερινή μας ζωή, αλλά δύσκολα μπορούμε να περιγράψουμε. Ο Νεύτωνας διετύπωσε την άποψη ότι η δύναμη είναι εκείνο το αίτιο που μπορεί να αλλάζει τα πράγματα γύρω μας, λέγοντας ακριβέστερα ότι είναι εκείνος ο λόγος για τον οποίο τα σώματα κινούνται ή μεταβάλουν την κίνησή τους.

Οι δυνάμεις λοιπόν βρίσκονται μέσα τη ζωή μας, και βασικό τους χαρακτηριστικό είναι ότι είναι αόρατες. Αισθανόμαστε της δυνάμεις από επαφή όπως λέγονται, ασκούμε οι ίδιοι τέτοιες δυνάμεις, αλλά δεν μπορούμε να τις δούμε.

Το ίδιο συμβαίνει και για τις δυνάμεις από απόσταση, τη βαρύτητα και τον μαγνητισμό, για παράδειγμα. Αισθανόμαστε το βάρος μας, σίγουρα δεν είμαστε ικανοί να πετάξουμε από μόνοι μας, και γι’ αυτό όποτε προσπαθήσαμε να πετάξουμε ξαναγυρίσαμε γρήγορα στη Γη, αφού αυτή είναι και η μοναδική συμπαντική μας πατρίδα.

Ο μαγνητισμός είναι από τις πιο περίεργες δυνάμεις μιας και εκδηλώνεται με δύο πρόσωπα, πότε με την έλξη και πότε με την άπωση.

Σε αυτή την παρουσίαση θα μετρήσουμε τις δυνάμεις που βρίσκονται δίπλα μας αλλά ποτέ δεν εμφανίζονται, χρησιμοποιώντας τα όργανα που έχουμε κατασκευάσει γι αυτό το λόγο, καθώς και την ανάλογη τεχνολογία που μας βοηθάει πια να κάνουμε πράγματα που μέχρι πριν από ελάχιστες δεκαετίες δεν γνωρίζαμε καν ότι υπάρχουν …

Στο εργαστήριο θα χρησιμοποιήσουμε πρώτα …

Τα δυναμόμετρα …

… των 2,5 Ν

… των 10Ν

… των 5 Ν

Θα μετρήσουμε το βάρος μιας μάζας m που ζυγίζει 200 γραμμάρια …

Βάρος Β = m . g m = μάζα σε Κg g = επιτάχυνση της βαρύτητα ς σε m/s2

m = 0,2 Κg g = περίπου 10 m/s2

Β = 0,2 x 10 = 2 Ν

Β = 2 Ν

Β = 5 Ν

Θα χρησιμοποιήσουμε τώρα τον αισθητήρα της δύναμης και …

… το Multilog

Εδώ κάνουμε σύνδεση με το Multilog ανοικτό …

Στο «Port 1» μας δείχνει αμέσως «Force_10» …

… και ρυθμίζουμε στο «Samples» 10 μετρήσεις το δευτερόλεπτο «10/sec» …

Αν κάνουμε σύνδεση με το Multilog κλειστό …

Ξεκινάμε με το «ΟΝ» …

Στο «Sensors» βρίσκουμε την ένδειξη «Force»…

Στο «Range» βλέπουμε την ένδειξη «0-20»…

Όπως και να συνδεθεί αυτός ο αισθητήρας το πρόγραμμα …

… τον βλέπει σαν «Δύναμη 6 – 20»

BHMA 1ο

BHMA 2ο

BHMA 3ο

Για να πάρουμε διακριτά τις μετρήσεις μας … : … ξεκινάμε με το … … και πατάμε κάθε φορά που θέλουμε να μετρήσουμε μια δύναμη, το κουμπί «Samples»

ή ξεκινάμε με το …

Μετράμε το βάρος των, αναρτημένων στο ελατήριο, μαζών …

… αλλά και την άνωση στο νερό …

… την άνωση στο αλατόνερο …

… και την άνωση στο σαπουνόνερο

Βάρος Βάρος – Άνωση στο νερό Βάρος – Άνωση στο αλατόνερο Βάρος – Άνωση στο σαπουνόνερο

Μπορούμε να μετρήσουμε και την μαγνητική δύναμη, αν αναρτήσουμε έναν μαγνήτη στον αισθητήρα και δοκιμάσουμε να ασκήσουμε δυνάμεις έλξης ή άπωσης με τους άλλους δύο μαγνήτες στο κάτω μέρος του ..

δυνάμεις έλξης δυνάμεις άπωσης

… τέλος παρουσίασης …