Download - παρουσίαση Project

Transcript
Page 1: παρουσίαση Project

Οι Φυσικές Επιστήμες μέσα από τον Παραμορφωτικό Φακό της 7ης Τεχνης

Page 2: παρουσίαση Project

ΣΚΟΠΟΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Έρευνα για το πόσο συμβατά με την

πραγματικότητα είναι μερικά από τα κατορθώματά που ο θεατής με κομμένη την ανάσα και με θαυμασμό μερικές φορές παρακολουθεί στην οθόνη.

Μελέτη ορισμένων σκηνών συνήθως από ταινίες δράσης (επιστημονικής φαντασίας) με τη χρήση βασικών εννοιών των φυσικών επιστημών και αποκατάσταση της επιστημονικής αλήθειας στο οικείο μέσο του κινηματογράφου.

Page 3: παρουσίαση Project

Ταινίες ΔράσηςMission Impossible IV Ο Τομ Κρουζ προσπαθεί για άλλη μια φορά να σώσει τον

κόσμο. Γι’ αυτό πρέπει να φτάσει με το συντομότερο τρόπο στο ισόγειο του parking. Έτσι εκτελεί μέσα σε ένα αυτοκίνητο ελεύθερη πτώση από ύψος 100m.

sec4.46.19102

198

2

1 22 tttgh

hkm

smtg 1626,345455.410

Page 4: παρουσίαση Project

Mission Impossible IV

Page 5: παρουσίαση Project

Αριστερά το αυτοκίνητο του Τομ Κρουζ και δεξιά ένα αυτοκίνητο που συγκρούεται με 160km/h. Η διαφορά μεταξύ Hollywood και πραγματικότητας είναι εμφανής.

Page 6: παρουσίαση Project

Ταινίες James BondSkyfall

Page 7: παρουσίαση Project

Skyfall O James bond αφού πυροβολείτε πέφτει από μία γέφυρα

στην Τουρκία ύψους 98μ. Όταν κάποιος πέφτει από τέτοιο ύψους μπορεί να υπολογιστεί ότι είναι ανάλογο με το να πέφτει απευθείας στο έδαφος . Συνεπώς, εκτός από το τραύμα του πυροβολισμού θα σπάσει αρκετά ακόμη κόκαλα που θα τον καταστήσουν ανίκανο να κολυμπήσει ώστε να καταφέρει να αναδυθεί.

sec4.46.19102

198

2

1 22 tttgh

hkm

smtg 4.1586,344444.410

Page 8: παρουσίαση Project

Moonracker

Page 9: παρουσίαση Project

Moonracker

Στη μέση μιας διαμάχης ο James bond πέφτει από ένα κινούμενο αεροπλάνο και προλαβαίνει τον «κακό» με σχετική άνεση αφού και μόνο που κλείνει τα χέρια του αναπτύσσει τόσο μεγάλη ταχύτητα ώστε να τον προλάβει σε ελεύθερη πτώση, (μειώνοντας την αντίσταση που έχει με τον αέρα). Ο «κακός» είχε πέσει από το ίδιο αεροπλάνο αρκετή ώρα νωρίτερα το οποίο του δίνει αξιοσημείωτο προβάδισμα.

Page 10: παρουσίαση Project

Όνομα ομάδας: No name

Μέλη ομάδας:

Μαριλία Σιδηροπούλου,

Μάρω Αργυρίου,

Δημήτρης Γεωργουλάκος,

Φένια Δημοπούλου,

Τογκουσίδης Αναστάσης

Θέμα: Τα φαντάσματα μέσα από τις ταινίες τρόμου.

Page 11: παρουσίαση Project

Το υλικό που επιλέξαμε να ασχοληθούμε:

• Σκηνή από την ταινία “Ghost” (Νόμος δράσης- Αντίδρασης).

• Σκηνή από την ταινία «Εξορκιστής» (Στροφή κεφαλιού 180 μοίρες).

• Ταινίες με Βαμπίρ (Είναι δυνατή η ύπαρξη τον Βαμπίρ;)

Page 12: παρουσίαση Project

Ταινία Ghost

Page 13: παρουσίαση Project

Είναι δυνατόν για ένα σώμα (φάντασμα) να ισχύει ο νόμος δράσης-αντίδρασης με το πάτωμα και τα σκαλοπάτια αλλά να διέρχεται μέσα από υλικά σώματα χωρίς να ασκείται καμία δύναμη μεταξύ τους, όπως με τον κλέφτη;

Όχι , διότι:Ισχύει ο Νόμος δράσης αντίδρασης.Ένα σώμα με μάζα m, το οποίο δέχεται την βαρύτητα της Γης, αλληλοεπιδρά σίγουρα και με κάθε άλλο σώμα που βρίσκεται πάνω στην επιφάνεια της Γης και δέχεται την έλξη της βαρύτητας.

Page 14: παρουσίαση Project

Στροφή Κεφαλιού 180 μοίρεςΌλοι μας έχουμε δει τουλάχιστον μια φορά την συγκεκριμένη σκηνή στην ταινία «Εξορκιστής». Είναι όμως δυνατόν να γίνει στην πραγματικότητα;

Page 15: παρουσίαση Project

Όχι, για έναν μέσο άνθρωπο είναι αδύνατο. Οι πρώτοι δύο σπόνδυλοι στην σπονδυλική μας στήλη, ο άτλαντας και ο επιστροφέας , είναι πολύ ευαίσθητοι και οποιοδήποτε κάταγμα προκαλεί ολική αναπηρία ή θάνατο. Γι’ αυτό το λόγο περιβάλλονται από μύες, οι οποίοι είναι μονίμως σκληροί, και «απαγορεύουν» την συγκεκριμένη κίνηση.

Σε έναν νεκρό η στροφή κεφαλιού 180 μοίρες είναι εφικτή να γίνει , διότι έχει πιο αποδυναμωμένους μύες.

Page 16: παρουσίαση Project

Βαμπίρ Μπορεί να συνυπάρχουν τα βαμπίρ με τους

ανθρώπους, όπως βλέπουμε στο twilight ή στο vampire diaries ;

Είναι αδύνατο. Ας υποθέσουμε πως ένα βαμπίρ θέλει να τραφεί με το αίμα ενός ανθρώπου, τον οποίο αν δαγκώσει θα γίνει και αυτός βαμπίρ. Άρα λοιπόν μετά θα έχουμε 2x1=2 βαμπίρ.

Page 17: παρουσίαση Project

Μετά από μια εβδομάδα , τα 2 βαμπίρ θα θέλουν να ξανατραφούν , άρα θα δαγκώσουν άλλους 2 ανθρώπους. Θα έχουμε λοιπόν 2x2=4 βαμπίρ.Έχουμε λοιπόν μια γεωμετρική πρόοδο με τύπο , όπου n είναι ο αριθμός των δαγκωμάτων. Άρα ισχύει:

Page 18: παρουσίαση Project

Δηλαδή μετά από 33 δαγκώματα θα είχε εξαφανιστεί ο πληθυσμός της γης και θα είχε αντικατασταθεί από βρυκόλακες. Δεν είναι λοιπόν δυνατή η συνύπαρξη, καθώς σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα θα είχε εξαλειφθεί το ανθρώπινο είδος.

Page 19: παρουσίαση Project

ΑΡΜΑΓΕΔΩΝ

Στην ταινία, που «έσπασε ταμεία» σε όλο τον κόσμο, ο πρωταγωνιστής, ειδικός στις γεωτρήσεις πετρελαίων, καταφέρνει να «φυτέψει» μια βόμβα στο υπέδαφος του απειλητικού αστεροειδούς και έτσι να τον ανατινάξει σε δύο ξεχωριστά κομμάτια, τα οποία στη συνέχεια περνούν δίπλα από τη Γη, χωρίς να πέσουν πάνω της.

Page 20: παρουσίαση Project

Μπορούμε να υπολογίσουμε τη συνολική ενέργεια που θα χρειαζόταν για να διασπαστεί ο κομήτης.

Η διάμετρος του κομήτη

Η ελάχιστη απόσταση όπου πρέπει να γίνει η έκρηξη και διάσπαση του κομήτη ώστε να αποφευχθεί η σύγκρουση με τη γη 101000km και η ταχύτητα του αστεροειδούς

Για να μη συγκρουστεί με τη γη θα πρέπει να σπάσει σε δύο κομμάτια που θα κινούνται και κάθετα στη αρχική του ταχύτητα υ1. Στο χρόνο που χρειάζεται για να φτάσει στη γη θα πρέπει να μετακινηθεί το κάθε κομμάτι κάθετα στην αρχική του ταχύτητα περισσότερο από όσο είναι η ακτίνα της γης, έστω R=7000km

mkmrkmd 51055001000

sm100001

tD 1 tR 2

Page 21: παρουσίαση Project

Θεωρούμε αμελητέα την επίδραση από την έλξη της Γης και υπολογίζουμε την κάθετη ταχύτητα

Άρα η κινητική ενέργεια που πρέπει να δώσουμε είναι:

Αυτή η ενέργεια είναι (δύο δισεκατομμύρια) φορές μεγαλύτερη ενέργεια από τη μεγαλύτερη βόμβα υδρογόνου (Big Ivan) που πυροδοτήθηκε ποτέ στον πλανήτη.

sm

t

t

R

D700

100

7000010000

700

1010002

22

1

2

1

TJKD

RrKmK 14

2

1322 108

3

2

2

1

Page 22: παρουσίαση Project

ΤΗΛΕΜΕΤΑΦΟΡΑΜε τον όρο τηλεμεταφορά εννοούμε τη διαδικασία της μεταφοράς, σχεδόν ακαριαίας, από έναν χώρο σε έναν άλλο, χωρίς τη χρήση συμβατικών μέσων.

Page 23: παρουσίαση Project

Είναι ανέφικτη γιατί 1. Παραβιάζει το όριο ταχύτητας που υπάρχει στη φύση και

σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας είναι η ταχύτητα του φωτός.

2. Η απόλυτη σωστή σάρωση ενός αντικειμένου είναι αδύνατη: η θέση και η ταχύτητα κάθε ατόμου και ηλεκτρονίου θα καταγραφόταν με λάθη λόγω της αρχής της Απροσδιοριστίας του Χάιζενμπεργκ

3. Η ενέργεια είναι τόση μεγάλη που για τη μεταφορά ενός ανθρώπου θα χρειαζόταν 57 χρόνια ασταμάτητης λειτουργίας ενός πυρηνικού σταθμού.

Page 24: παρουσίαση Project

ΥπολογισμοίΗ ισοδύναμη ενέργεια με τη μάζα ενός ανθρώπου είναι μεγάλη

όπως φαίνεται και στους παρακάτω υπολογισμούς. Αν m=80 kg ( τυχαίος αριθμός μάζας ενός μέσου ανθρώπου )

η ταχύτητα του φωτός τότε

Ένας πυρηνικός σταθμός έχει ισχύς 0.9 GW. Άρα θα πρέπει να δουλεύει

=> t= => t=1,8 sec = 3min = 5 h = 20833 d= 57 years.

JEcmE 1716282 10721098010380

t

WP

smc 8103

Page 25: παρουσίαση Project

ΤΕΧΝΗΤΗ ΒΑΡΥΤΗΤΑ

Η δημιουργία τεχνητής βαρύτητας θεωρείται επιθυμητή για μακροχρόνια διαστημικά ταξίδια ή κατοίκηση, για ευκολία της κινητικότητας, για τη διαχείριση υγρών στο διάστημα και να αποφευχθούν οι μακροπρόθεσμες αρνητικές επιδράσεις στην υγεία των αστροναυτών λόγω της έλλειψης της.

Page 26: παρουσίαση Project

Οι μέθοδοι για την δημιουργία τεχνητής βαρύτητας Με περιστροφή (φυγόκεντρος δύναμη):

Τα τοιχώματα του διαστημικού σκάφους παρέχουν την κάθετη αντίδραση ως την κεντρομόλο δύναμη που απαιτείται έτσι ώστε τα αντικείμενα να ταξιδεύουν σε έναν κύκλο.

Με μάζα:

Ένας άλλος τρόπος τεχνητής βαρύτητας μπορεί να επιτευχθεί με την εγκατάσταση υπέρυψηλής πυκνότητας μάζας μέσα σε ένα διαστημόπλοιο έτσι ώστε να δημιουργήσει το δικό του βαρυτικό πεδίο.   Το πρόβλημα όμως είναι ότι ένα εξαιρετικά μεγάλο ποσό της μάζας απαιτείται για την παραγωγή ακόμα και μιας μικρής ποσότητας αισθητής βαρύτητας.

Page 27: παρουσίαση Project

Τι εφαρμόζεται στις ταινίες επιστημονική φαντασίας;

 Σε πολλές ταινίες επιστημονικής φαντασίας βλέπουμε πως έχουν τεχνητή βαρύτητα χωρίς όμως όντως να υπάρχει καθώς δεν χρησιμοποιείται κανένας από τους παραπάνω τρόπους επίτευξης τεχνητής βαρύτητας. Για παράδειγμα στη σειρά ταινιών Star Trek υπάρχει στα διαστημόπλοια με κάποιο μαγικό τρόπο τεχνητή βαρύτητα.

Page 28: παρουσίαση Project

Αντίθετα, στην ταινία A Space Odyssey 2001 υπάρχει σωστή αντιμετώπιση από φυσικής άποψης διότι δημιουργούν τεχνητή βαρύτητα βάση της περιστροφής. Στα διαστημόπλοια που δε δημιουργείται τεχνητή βαρύτητα φοράνε ειδικά παρασκευασμένα παπούτσια ώστε να κολλάνε στο έδαφος και να μπορούν να περπατάνε.

Page 29: παρουσίαση Project
Page 30: παρουσίαση Project
Page 31: παρουσίαση Project

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ-ΑΠΟΔΕΙΞΕΙΣ: Στηριζόμενοι στην ταινία A Space Odyssey 2001

υπολογίσαμε την ακτίνα του διαστημικού σταθμού για να επιβεβαιώσουμε την ορθότητα της ταινίας.

Επειδή, στο διάστημα δεν υπάρχει βαρύτητα δημιουργήσαμε οι ίδιοι τεχνητή. Για να στέκονται όμως οι άνθρωποι δεν θα πρέπει το διαστημόπλοιο να είναι σε επίπεδα στρώματα αλλά κυκλικό έτσι ώστε λόγω της κεντρομόλου δύναμης που είναι ίση με την αντίδραση του εδάφους να προχωράνε στα τοιχώματα. Έτσι, καταφέραμε να υπολογίσουμε την ακτίνα του διαστημικού σταθμού της ταινίας.

Page 32: παρουσίαση Project

Μετρήσαμε την περίοδο περιστροφής του διαστημικού σταθμού Τ και υπολογίσαμε την ακτίνα του R

Page 33: παρουσίαση Project

Δηλαδή

Ταχύτητα στην ομαλή κυκλική κίνηση

Βάρος

R

mwNF

2

T

R

2

gmw

mRTg

RT

RgF

TR

RmgmF

RT

Rm

wF

225104

3010

4

4

42

2

2

2

2

2

2

22

2

Page 34: παρουσίαση Project

ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ ΠΟΛΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ