Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

η Φυσική είναι ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ, ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ, ΕΝΝΟΙΕΣ, ΝΟΜΟΙ.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "η Φυσική είναι ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ, ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ, ΕΝΝΟΙΕΣ, ΝΟΜΟΙ."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1

2

3 η Φυσική είναι ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ, ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ, ΕΝΝΟΙΕΣ, ΝΟΜΟΙ

4 ΕΝΝΟΙΕΣ ; Δηλαδή τι ; Η Φυσική έχει μια δική της ΓΛΩΣΣΑ με δικές της αφηρημένες ΕΝΝΟΙΕΣ, Η τρυφερότητα, η ζήλια, η διάθεση, η σκέψη η ΜΑΖΑ, η ΤΑΧΥΤΗΤΑ, η ΧΡΟΝΙΚΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ, Ορισμένες από αυτές, όπως η ΑΔΡΑΝΕΙΑ, η ΠΕΔΙΟ, η ΚΥΜΑ, η ΤΡΟΧΙΑ δεν είναι ποσοτικές, δεν μπορείς δηλαδή να ρωτήσεις « πόσο είναι μια τροχιά ;;» Για τις περισσότερες όμως από τις έννοιες της Φυσικής έχουν επινοηθεί ΟΡΙΣΜΟΙ και ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΡΗΣΗΣ. Αυτές λέγονται και φυσικά μεγέθη Στο μεταξύ η Φυσική «δανείζεται» και έννοιες από τη Γεωμετρία ΜΗΚΟΣ, ΓΩΝΙΑ, ΟΓΚΟΣ, ΕΜΒΑΔΟΝ η ΕΝΕΡΓΕΙΑ, η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ, η ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ, η ΔΥΝΑΜΗ είναι αφηρημένες έννοιες τις χρησιμοποιούμε στη γλώσσα καθημερινής μας ζωής Ελάχιστες από αυτές τις λέξεις μου λένε «κάτι» Γι αυτές θα συζητήσουμε... Υπομονή

5 Τι θα πει έχουν επινοηθεί ΟΡΙΣΜΟΙ και ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ; Οι φυσικοί έχουν συμφωνήσει να δίνουν μια ορισμένη ΑΠΑΝΤΗΣΗ σε ερωτήματα όπως «τι λέγεται ταχύτητα;», « τι λέγεται πυκνότητα ;» « τι λέγεται δύναμη;» Έχουν επίσης συμφωνήσει να δίνουν μια ορισμένη ΑΠΑΝΤΗΣΗ σε ερωτήματα όπως « πώς μετράμε την ταχύτητα ; », « πώς μετράμε την πυκνότητα ;» « πώς μετράμε τη δύναμη;» Η απάντηση κάθε φορά είναι ο ΟΡΙΣΜΟΣ Σε ορισμένες περιπτώσεις πολλαπλασιάζουν δύο έννοιες (φυσικά μεγέθη) για να δημιουργήσουν ένα νέο μέγεθος Άλλοτε πάλι διαιρούν δύο έννοιες ( φυσικά μεγέθη ) για να δημιουργήσουν ένα νέο μέγεθος Ένα παράδειγμα;

6 Ας πούμε η έννοια ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ Η Φυσική μας προτείνει να δεχθούμε ότι ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ του χαλκού λέγεται αυτό που προκύπτει από τη ΔΙΑΙΡΕΣΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ = ΜΑΖΑ ΟΓΚΟΣ Αν για ένα χάλκινο αντικείμενο μετρήσουμε τη μάζα του και βρούμε 88 γραμμάρια, μετρήσουμε τον όγκο του και τον βρούμε 10 κυβικά εκατοστά, από τη διαίρεση προκύπτει ότι η πυκνότητα του χαλκού θα είναι 8,8 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό. Αν μάλιστα δοκιμάσουμε να κάνουμε το ίδιο με ένα άλλο κομμάτι καθαρού χαλκού θα βρούμε πάλι είναι 8,8 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό. Είναι «η πυκνότητα του χαλκού». Για να μετρήσουμε δηλαδή την πυκνότητα πρέπει να μετρήσουμε τη μάζα, να μετρήσουμε τον όγκο και να διαιρέσουμε περιγράφει το «πόση μάζα έχει ένα υλικό σε κάθε μονάδα όγκου» της ΜΑΖΑΣ που έχει ένα χάλκινο αντικείμενο με τον ΟΓΚΟ του αντικειμένου Με τον ορισμό δηλαδή της έννοιας ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ προτείνεται και ένας ΤΡΟΠΟΣ για τη ΜΕΤΡΗΣΗ της

7 Κάθε ποσοτική έννοια έχει δηλαδή ένα ΟΝΟΜΑ, έναν ΟΡΙΣΜΟ, και κάποιο τρόπο για τη ΜΕΤΡΗΣΗΣ της ; Καλά το κατάλαβες. Και ορισμένες φορές ο τρόπος μέτρησης περιέχεται στον ορισμό Κι ακόμα. Οι φυσικοί προτείνουν και ένα ΣΥΜΒΟΛΟ που θα την παριστάνει, αλλά και μια ΜΟΝΑΔΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ Γιατί ΜΙΑ μονάδα μέτρησης ; Ξέρω ότι την απόσταση τη μετράμε σε εκατοστά, σε χιλιοστά, σε μέτρα σε γιάρδες, σε πόδια και σε έτη φωτός Το σύμβολο για την πυκνότητα είναι το γράμμα ρ, για τη μάζα το m, για τον όγκο το γράμμα V Για κάθε ποσοτική έννοια, η Φυσική έχει αποδεχθεί μια ΕΠΙΣΗΜΗ μονάδα μέτρησης Για την απόσταση το ένα μέτρο 1 m, για τη μάζα το ένα χιλιόγραμμο 1 kg, για τον όγκο το ένα κυβικό μέτρο 1 m 3 για την πυκνότητα το «ένα χιλιόγραμμο ανά κυβικό μέτρο» 1kg/m 3 Νομίζω ότι θα μπλέξω τα σύμβολα Υπάρχει δηλαδή ένα ΣΥΜΒΟΛΟ για την έννοια και ένα άλλο ΣΥΜΒΟΛΟ για τη μονάδα μέτρησης ; Ακριβώς. Το γράμμα m συμβολίζει την έννοια ΜΑΖΑ και το kg τη μονάδα μέτρησης. Χρειάζεται προσοχή διότι σε λίγες περιπτώσεις τα σύμβολα συμπίπτουν. Το γράμμα m, εάν πρόκειται για έννοια, συμβολίζει την ΕΝΝΟΙΑ ΜΑΖΑ αλλά αν πρόκειται για μονάδα μέτρησης συμβολίζει το μέτρο Οι επίσημες σήμερα μονάδες μέτρησης ανήκουν στο λεγόμενο S. I. - System International - ΔΙΕΘΝΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑ

8 η Φυσική είναι ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ, ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ, ΕΝΝΟΙΕΣ, ΝΟΜΟΙ Για τις ΕΝΝΟΙΕΣ είπαμε. Το ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ το καταλαβαίνω. Οι ΝΟΜΟΙ ; ΝΟΜΟΣ είναι αυτό στο οποίο επιδιώκει να καταλήξει ο φυσικός μετά από την έρευνα με πειράματα και τη γενίκευση που κάνει η σκέψη του. Ακριβώς. Και στις δύο περιπτώσεις είναι προτάσεις της Φυσικής διατυπωμένες με τη βοήθεια των ΕΝΝΟΙΩΝ, τις οποίες μπορεί να διαψεύσει ο οποιοσδήποτε Στον όρο «ΝΟΜΟΙ» συμπεριλαμβάνουμε και τις διάφορες Θεωρίες και τα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ; Αφού οι ερευνητές έκαναν πολλά πειράματα κατά την τήξη του πάγου και κατά την τήξη άλλων στερεών, οδηγήθηκαν στο να διατυπώσουν έναν ΝΟΜΟ της τήξης, ένα γενικό δηλαδή συμπέρασμα για την τήξη όλων των στερεών Ενώ από την άλλη, μέσα από την έρευνα διαφορετικών φαινομένων καταλήγουν και σε κάποιο γενικότερο συμπέρασμα που αναφέρεται σε οτιδήποτε συμβαίνει στο Σύμπαν. Είναι τότε ένα νόμος παγκόσμιος όπως η Διατήρηση της ενέργειας Υπάρχουν δηλαδή νόμοι για ένα φαινόμενο και νόμοι για όλο το Σύμπαν ;

9 η θέρμανση, η ψύξη, η διαστολή, η τήξη των πάγων, ο βρασμός του νερού, η βροχή, ο κεραυνός η έκλειψη Σελήνης, η συμπίεση ενός αερίου, ο άνεμος, η ανάκλαση του φωτός, η διάθλαση του φωτός, η σύγκρουση δύο σωμάτων, η πτώση ενός μήλου στη γη, η έλξη των καρφιών από μαγνήτη, η επίδραση ενός μαγνήτη σε ρευματοφόρο καλώδιο, η ραδιενέργεια, η πυρηνική σχάση η ισορροπία, η αιώρηση του εκκρεμούς, η περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο, η θέρμανση ενός ρευματοφόρου αγωγού Είναι ορισμένα από τα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ

10 Τα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ η Φυσική προσπαθεί να τα ΕΞΗΓΗΣΕΙ να τα ΠΡΟΒΛΕΨΕΙ Και μέχρις ενός σημείου τα καταφέρνει χρησιμοποιώντας τις ΕΝΝΟΙΕΣ και τα μαθηματικά να τα ΠΕΡΙΓΡΑΨΕΙ Και τι επιδιώκει με τα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ η Φυσική ;

11 Για τη Φυσική ένα ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ με ιδιαίτερο ενδιαφέρον είναι η ΚΙΝΗΣΗ 1

12 Τι το ιδιαίτερο έχει η ΚΙΝΗΣΗ ; Από τα φαινόμενα που αναφέρθηκαν εμένα με συγκινούν περισσότερο η ραδιενέργεια και ο κεραυνός Και δεν έχεις άδικο. Σε πρώτη ματιά η κίνηση δεν έχει κάτι το εντυπωσιακό. Ωστόσο πάνω στο φαινόμενο ΚΙΝΗΣΗ, τον 17ο αιώνα, οικοδομήθηκε η ΦΥΣΙΚΗ Ήταν ένα σωρό οι ερευνητές που συνέβαλαν στο να γίνει αυτό. Οι μεγάλοι, όμως πρωταγωνιστές ήταν δύο. Ο άλλος ήταν ένας Άγγλος που θεμελίωσε τη Φυσική προτείνοντας τους ΝΟΜΟΥΣ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ και τον ΝΟΜΟ για την ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΒΑΡΥΤΗΤΑ Ο ένας, γεννημένος στην Ιταλία, πρότεινε τη ΜΕΘΟΔΟ – πείραμα και μαθηματικά – πάνω στην οποία οικοδομήθηκε η Φυσική Ο ΓαλιλαίοςΟ Νεύτων και Ο Γαλιλαίος ήταν πιο «αρχαίος» από τον ζωγράφο τον Γκρέκο ; Το 1564 που γεννήθηκε ο Γαλιλαίος, στην Πίζα, ο Δομίνικος Θεοτοκόπουλος ήταν 23 ετών Υποθέτω ότι ο Νεύτων είναι πολύ πιο παλιός από τον Καραϊσκάκη Πολύ καλά το υποθέτεις. Ο Γεώργιος Καραϊσκάκης γεννήθηκε 55 ολόκληρα χρόνια μετά τον θάνατο (1727) του Isaac Newton, όπως είναι το όνομά του στα αγγλικά

13 Καρτέσιος Πασκάλ Ισαάκ Νεύτων Σαίξπηρ Γιόχαν Κέπλερ Γαλιλαίος Ρέμπραντ Μολιέρος Μπαχ Βολταίρος Μέγας Πέτρος Αντόνιο Βιβάλντι Σπινόζα Ρισελιέ Γκρέκο

14 Το φαινόμενο ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΚΙΝΗΣΗ

15 Το πρώτο από τα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ που θα μας απασχολήσουν είναι η ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΚΙΝΗΣΗ Και αρχικά το μόνο που μας ζητείται να κάνουμε γι αυτό είναι να το ΠΕΡΙΓΡΑΨΟΥΜΕ Αργότερα θα αναρωτηθούμε και για το «πώς» μπορούμε να το ΕΡΜΗΝΕΥΟΥΜΕ και να το ΠΡΟΒΛΕΠΟΥΜΕ

16 Το κινούμενο ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ μπορεί να είναι μια μικρή μπίλια, το κουμπί από το πουκάμισο μιας κοπέλας που κάνει πατινάζ χωρίς να στρίβει το σήμα μιας μερσεντές, η άκρη του τιμονιού ενός ποδήλατου μια σταγόνα βροχής μια αθερίνα στη θάλασσα ένα μυρμήγκι,

17 Παρατηρούμε ότι καθώς κυλάει ο χρόνος το αντικείμενο αλλάζει συνεχώς θέση αλλά και κινείται ΙΣΙΑ προς την ίδια πάντα κατεύθυνση, χωρίς να στρίβει Για να μπορέσουμε να περιγράψουμε την κίνησή του, αγνοούμε τις διαστάσεις του. Εφόσον κινείται ίσια η τροχιά του θα είναι μία ΕΥΘΕΙΑ ΓΡΑΜΜΗ Όλα τα γεωμετρικά σημεία από τα οποία πέρασε βρίσκονται σε μία ΓΡΑΜΜΗ. Είναι η ΤΡΟΧΙΑ του. Το φανταζόμαστε δηλαδή κάθε στιγμή να «χωράει» σε ένα γεωμετρικό σημείο και το κινούμενο αυτό αντικείμενο το χαρακτηρίζουμε «σημειακό αντικείμενο» ή «υλικό σημείο» Το φαινόμενο λέγεται ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΚΙΝΗΣΗ

18 Για να περιγράψουμε το φαινόμενο ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΚΙΝΗΣΗ χρησιμοποιούμε τις έννοιες ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΧΡΟΝΟΣ ΘΕΣΗ και

19

20 Τον ΧΡΟΝΟ που διαρκεί «κάποιο φαινόμενοι» τον λέμε και «ΧΡΟΝΙΚΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ ». Τον συμβολίζουμε με το γράμμα t. Ως μονάδα μέτρησης η Φυσική χρησιμοποιεί το ένα δευτερόλεπτο. Γράφουμε 1 s Τον μετράμε με χρονόμετρο. Τι λέγεται «ένα δευτερόλεπτο» ;

21 Ο ορισμός της μονάδας 1 s βασίστηκε στην κίνηση του πλανήτη Γη. Το 1/60 της ώρας ορίστηκε ως πρώτο λεπτό ( 1 min ) και το 1/60 του πρώτου λεπτού ως δευτερόλεπτο. Η χρονική διάρκεια μιας περιστροφής της Γης – μία ημέρα 1 d, - διαιρούμενη με τον αριθμό 24 οδηγεί στον ορισμό της μονάδας «μία ώρα», 1 h. ΤΟ ΔΕΥΤΕΡΟΛΕΠΤΟ δηλαδή ορίστηκε ως το 1/86400 της διάρκειας μιας περιστροφή της Γης. Εδώ και μερικές δεκαετίες άλλαξε ο τρόπος που ορίζεται το ένα δευτερόλεπτο χωρίς όμως να αλλάξει η ποσότητα χρόνου στην οποία αντιστοιχεί

22 Με το χρονόμετρο μετράμε ένα χρονικό διάστημα. Συχνά όμως λέμε ότι « αυτό συνέβη εκείνη τη χρονική στιγμή». Τι γίνεται με τη ΧΡΟΝΙΚΗ ΣΤΙΓΜΗ ; Τη χρονική στιγμή δεν τη μετράμε, αλλά μπορούμε να την προσδιορίσουμε Η χρονική στιγμή δεν έχει διάρκεια. Είναι όπως ένα σημείο της Γεωμετρίας που δεν «πιάνει καθόλου χώρο» Ενώ το χρονικό διάστημα απαντά στο ερώτημα Για να την προσδιορίσουμε κάνουμε μια συμφωνία. Θεωρούμε μια ορισμένη χρονική στιγμή, ας πούμε την «μεσάνυχτα», ως Αρχή των χρόνων. Στη συνέχεια μετράμε το χρονικό διάστημα από τα μεσάνυχτα μέχρι τώρα. Αν τη χρονική αυτή διάρκεια τη βρούμε 7 ώρες, είκοσι λεπτά και 3 δευτερόλεπτα ώρες λέμε ότι τώρα είναι « 7 h 20 min 3 s ή » Κατά την περιγραφή μιας κίνησης μπορούμε να θεωρούμε ως Αρχή των χρόνων μια οποιαδήποτε χρονική στιγμή την οποία εμείς επιλέγουμε Αυτός που περιγράφει μια κίνηση μπορεί να διαλέγει όποια στιγμή θέλει ως Αρχή των χρόνων; η χρονική στιγμή απαντά στο Αν πούμε λοιπόν ότι το κινούμενο αντικείμενο «βρέθηκε εκεί τη χρονική στιγμή 4 s» εννοούμε ότι «πέρασαν 4 s από μια Αρχή των χρόνων την οποία είχαμε διαλέξει εμείς»

23

24 Την απόσταση δύο γεωμετρικών σημείων τη μετράμε με μετροταινία Ως μονάδα μέτρησης η Φυσική χρησιμοποιεί το ένα μέτρο «των Γάλλων». Γράφουμε 1 m Τι θα πει «το ένα μέτρο των Γάλλων» ;

25 Την περίοδο της Γαλλικής Επανάστασης ξεκίνησε μια προσπάθεια για την καθιέρωση μονάδων μέτρησης που θα ίσχυαν για όλους τους λαούς και σε όλες τις εποχές Το 1791 η Γαλλική Εθνοσυνέλευση όρισε μια επιτροπή από επιστήμονες – ανάμεσα στους οποίους ήταν ο Lagrange και ο Laplace – 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.

26 Στα χρόνια που ακολούθησαν όλο και περισσότερες χώρες άρχισαν να αποδέχονται το 1 mètre – ένα μέτρο – ως μονάδα μέτρησης. Ένα βολικό κλάσμα της απόστασης αυτής -το ένα προς 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

27 Παρατηρούμε ένα αυτοκίνητο που τρέχει και θέλουμε να απαντήσουμε στο ερώτημα «που βρίσκεται;» σε κάποια στιγμή. Μια σκέψη είναι να βρούμε «πόσο απέχει» από ένα σημείο που θα έχουμε συμφωνήσει να είναι η Αρχή. Από μια κολώνα λόγου χάρη. Αν ξέρουμε ότι «τη στιγμή αυτή απέχει από την κολώνα 26 μέτρα» σημαίνει ότι ξέρουμε τη στιγμή εκείνη τη θέση του. Την επόμενη στιγμή η θέση του θα είναι διαφορετική.

28 Στη Φυσική κατά την ευθύγραμμη κίνηση διαλέγουμε - πάνω στην τροχιά του αντικειμένου - ένα ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ, το Ο, το οποίο συμφωνούμε να είναι η Αρχή. Η απόσταση του γεωμετρικού σημείου στο οποίο βρίσκεται «τώρα» από το γεωμετρικό σημείο Ο - το οποίο έχουμε συμφωνήσει να το θεωρούμε Αρχή - είναι η ΘΕΣΗ του αντικειμένου. Τη συμβολίζουμε με το γράμμα x. Κάθε στιγμή το κινούμενο αντικείμενο βρίσκεται σε ένα σημείο διαφορετικό. Τη στιγμή που βρίσκεται σε σημείο τέτοιο που να απέχει 7 μέτρα από την Αρχή Ο Μια επόμενη στιγμή που απέχει - από το Ο- 11 μέτρα λέμε ότι η ΘΕΣΗ του είναι 11μέτρα και γράφουμε x = 11 m λέμε ότι η ΘΕΣΗ του είναι 7 μέτρα και γράφουμε x = 7 m. Εάν, καθώς «κυλάει» ο χρόνος η θέση διατηρείται ίδια, δεν εκδηλώνεται ΚΙΝΗΣΗ. Το αντικείμενο είναι ΑΚΙΝΗΤΟ.

29 Η θέση του πρώτου οχήματος είναι x = 3 Η θέση του άλλου οχήματος είναι x =7 Η θέση του τρίτου οχήματος είναι x = 9

30 Ενώ η ΘΕΣΗ απαντά στο « που βρίσκεται ένα σημείο;» και την ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΖΟΥΜΕ, σε σχέση με μία Αρχή, αφού μετρήσουμε την απόσταση από την Αρχή Ενώ η ΧΡΟΝΙΚΗ ΣΤΙΓΜΗ απαντά στο « πότε ;» και την ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΖΟΥΜΕ, σε σχέση με μία Αρχή, αφού μετρήσουμε το χρονικό διάστημα από την Αρχή Το ΧΡΟΝΙΚΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ απαντά στο «πόσο διαρκεί» και το ΜΕΤΡΑΜΕ με χρονόμετρο Αν κατάλαβα καλά η ΑΠΟΣΤΑΣΗ απαντά στο «πόσο απέχουν δύο σημεία ;» και τη ΜΕΤΡΑΜΕ με μια μετροταινία Έχεις καταλάβει πάρα πολύ καλά Κάτι ανάλογο κάναμε και με τον χρόνο

31 Το φαινόμενο ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ΚΙΝΗΣΗ

32 Εάν το αντικείμενο μετακινείται προς την ίδια κατεύθυνση με σταθερό ρυθμό η ευθύγραμμη κίνηση χαρακτηρίζεται ΟΜΑΛΗ Αυτό το «με σταθερό ρυθμό» με δυσκολεύει Σε κάθε δευτερόλεπτο να μετακινείται την ίδια απόσταση Αν σε κάθε ένα δευτερόλεπτο φωτογραφίζουμε τη θέση του, όλες οι θέσεις του να ισαπέχουν Η φωτογραφία να είναι όπως αυτή Και όχι όπως αυτή

33 Πώς μπορούμε στο εργαστήριο να διακρίνουμε ότι μια κίνηση είναι ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ; Μια καλή διάταξη που διαθέτει κάθε σχολικό εργαστήριο είναι ο χρονομετρητής με χαρτοταινία Πάνω στη χαρτοταινία μπορείς να έχεις τα ίχνη των σημείων που βρέθηκε το αντικείμενο ανά ίσα χρονικά διαστήματα

34 ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ κίνηση αλλά δεν είναι ΟΜΑΛΗ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜ Η ΟΜΑΛΗ κίνηση

35 Το γεγονός ότι το αντικείμενο αλλάζει συνεχώς θέση μας κάνει να λέμε ότι το φαινόμενο είναι... ΚΙΝΗΣΗ το ότι το αντικείμενο πηγαίνει ίσια χωρίς καθόλου να στρίβει μας κάνει να χαρακτηρίζουμε την κίνηση ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ το ότι η κίνηση του συνεχίζει να γίνεται «το ίδιο γρήγορα» μας κάνει να την χαρακτηρίζουμε

36

37 Δυο λαγοί στο δάσος. Και οι δύο τρέχουν ίσια Ο ένας, ο Α, μετακινείται 30 μέτρα σε 6 δευτερόλεπτα. Ο άλλος, ο Β, 48 μέτρα σε 8 δευτερόλεπτα. Ποιος είναι πιο γρήγορος ; Να βρούμε « πόσα μέτρα στο ΚΑΘΕ δευτερόλεπτο » και για τον κάθε λαγό χωριστά. Διαίρεση Ο Α 30 μέτρα στα 6 δευτερόλεπτα, άρα 5 μέτρα σε κάθε δευτερόλεπτο Αυτό το « 5 μέτρα σε κάθε δευτερόλεπτο», η Φυσική το λέει η «ΤΑΧΥΤΗΤΑ του λαγού Α είναι 5 m/s» Ο Β. 48 μέτρα στα 8 δευτερόλεπτα άρα 6 μέτρα σε κάθε δευτερόλεπτο Ο λαγός Β είναι πιο γρήγορος. Η ταχύτητα του Β είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα του Α

38 ταχύτητα = απόσταση στην οποία μετακινήθηκε χρονικό διάστημα Σε ευθύγραμμη ομαλή κίνηση για να υπολογίσουμε την τιμή της ταχύτητας ενός αντικειμένου κάνουμε ΔΙΑΙΡΕΣΗ

39 Σε ευθύγραμμη ομαλή κίνηση και διαιρέσουμε το x εάν μετρήσουμε με χρονόμετρο το χρονικό διάστημα t θα έχουμε υπολογίσει την ταχύτητα. Τη συμβολίζουμε με υ. με το χρονικό διάστημα t x από τη στιγμή που το κινούμενο όχημα βρισκόταν στην ΑΡΧΗ Ο μέχρι τη στιγμή που η θέση του έγινε x και με μετροταινία την τιμή x 1 0

40 η ΘΕΣΗ συμβολίζεται με το γράμμα έχει ως μονάδα μέτρησης ο ΧΡΟΝΟΣ – χρονικό διάστημα και χρονική στιγμή συμβολίζεται με το γράμμα έχει ως μονάδα μέτρησης η ΤΑΧΥΤΗΤΑ το ένα μέτρο 1m x το ένα δευτερόλεπτο 1s t το ένα μέτρο ανά δευτερόλεπτο 1 m/s υ

41 Η περιγραφή μπορεί να γίνει σε δύο γλώσσες διαφορετικές.

42 η μία είναι γλώσσα ΑΛΓΕΒΡΑΣ Σε ευθύγραμμη ομαλή κίνηση ενός αντικειμένου Εάν ξέρουμε τη θέση του x σε μια ορισμένη χρονική στιγμή t μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη σχέση αυτή ως ΕΞΙΣΩΣΗ με άγνωστο το υ και να υπολογίσουμε την ταχύτητά του υ = x/t Εάν ξέρουμε την τιμή της ταχύτητας και τη θέση του σε μια άγνωστη χρονική στιγμή μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη σχέση αυτή ως ΕΞΙΣΩΣΗ με άγνωστο το t και να προσδιορίσουμε την άγνωστη χρονική στιγμή t = x / υ Εάν ξέρουμε την ταχύτητά του, η σχέση αυτή μας λέει «που θα βρίσκεται» - ποια θα είναι η ΘΕΣΗ του – σε κάθε ΧΡΟΝΙΚΗ ΣΤΙΓΜΗ του μέλλοντος

43 Η κίνηση δηλαδή περιγράφεται με τη ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ θέσης και χρονικής στιγμής η άλλη είναι γλώσσα ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ Αν δύο δευτερόλεπτα από τη στιγμή που πατήσαμε το κουμπί του χρονομέτρου η θέση του αντικειμένου είναι 10 m, το ζευγάρι τιμών { 10 m, 2 s} μπορούμε να το απεικονίσουμε με ένα γεωμετρικό σημείο Δηλαδή τι ; τιμές ΘΕΣΗΣ σε m τιμές ΧΡΟΝΙΚΗΣ ΣΤΙΓΜΗΣ σε δευτερόλεπτα t x Αν τη χρονική στγμή 3 s η θέση είναι 15 m, το ζευγάρι τιμών {15 m, 3 s } το απεικονίζουμε με ένα άλλο γεωμετρικό σημείο Αντίστοιχα με το ζευγάρι τιμών { 20 m, 4 s } το απεικονίζουμε με ένα άλλο γεωμετρικό σημείο Το σύνολο των γεωμετρικών αυτών σημείων είναι μια ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ του φαινομένου Διαπιστώνεται ότι εάν η ευθύγραμμη κίνηση είναι και ΟΜΑΛΗ, η γραφική παράσταση είναι μια ΕΥΘΕΙΑ

44 x = υ t Αν σε μια ευθύγραμμη κίνηση η ταχύτητα είναι σταθερή και ίση με 5 m/s, και τη σχέση τη «δούμε» ως μία ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ του x με το t η είναι μια «εικόνα της» είναι η ΓΡΑΦΙΚΗ της ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ Σε κάθε ευθύγραμμη ομαλή κίνηση μπορούμε να δημιουργούμε μια ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ με την οποία ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΤΑΙ η κίνηση εξίσου αποτελεσματικά όσο και με την ΑΛΓΕΒΡΙΚΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ x = υt

45 x ( cm) t (sec) υ = 10 cm/s x (cm)

46 υ 1 = 120/8 = 15m/s υ 2 = 120/12 = 10m/s υ 3 = 120/6 = 20m/s

47 το φαινόμενο ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΗ ΚΙΝΗΣΗ

48 ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΗ ΚΙΝΗΣΗ θα μπορούσε να είναι Μια ευθύγραμμη κίνηση κατά την εξέλιξη της οποίας το αντικείμενο, χωρίς να αλλάζει κατεύθυνση, κινείται όλο και πιο γρήγορα οπότε λέμε ότι η ταχύτητά του ΑΥΞΑΝΕΤΑΙ ή όλο και πιο αργά, οπότε λέμε ότι η ταχύτητά του ΕΛΑΤΤΩΝΕΤΑΙ Σύμφωνα με τη Φυσική Κάθε κίνηση που ΔΕΝ είναι ευθύγραμμη θεωρείται ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΗ. Όταν το αντικείμενο ΔΕΝ κινείται σε ευθεία ; Αφού όμως δεν αυξομειώνεται η ταχύτητά του σημαίνει ότι είναι ΣΤΑΘΕΡΗ. Αν ένα σημειακό αντικείμενο κινείται σε κυκλική τροχιά χωρίς να αυξομειώνεται η ταχύτητά του η κίνησή του θεωρείται μεταβαλλόμενη διότι ΑΛΛΑΖΕΙ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ Οι φυσικοί δέχτηκαν ότι η ταχύτητα εκτός από μια τιμή έχει και μια ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ. Και εφόσον η κατεύθυνση αλλάζει θεωρούν ότι η ταχύτητα μεταβάλλεται

49 Μου είναι ιδιαίτερα δύσκολο να παραδεχτώ ότι μια ταχύτητα που είναι συνεχώς 8m/s, 8m/s, 8m/s, Είναι «ταχύτητα που αλλάζει» Αλλάζει εφόσον αλλάζει η κατεύθυνσή της κι ας είναι η τιμή της συνεχώς 8 m/s. Η ταχύτητα των φυσικών είναι μια παράξενη «ταχύτητα με κατεύθυνση. Την παριστάνουν μάλιστα με ένα βελάκι που το λένε διάνυσμα. Με αυτό περιγράφεται σε κάθε στιγμή και η κατεύθυνση της. Για τη φυσική, η ταχύτητα ενός σώματος δεν απαντά μόνο στο «πόσο γρήγορα κινείται;», αλλά και στο «προς τα πού κινείται; » το σώμα. Και γιατί τη δημιούργησαν μέγεθος διανυσματικό και δεν την άφησαν όπως την καταλαβαίνουμε εύκολα να απαντά δηλαδή μόνο στο «πόσο γρήγορα», να είναι κυριολεκτικά μια ΤΑΧΥΤΗΤΑ ; Για πολλούς λόγους. Ένας από αυτούς είναι η ΕΜΠΕΙΡΙΑ ότι «για να στρίψει ένα κινούμενο σώμα» ακόμα και χωρίς να αυξομειωθεί η ταχύτητά του χρειάζεται προσπάθεια, χρειάζεται να συμβεί κάποια επίδραση, αργότερα αυτό θα το λέμε χρειάζεται να ασκηθεί ΔΥΝΑΜΗ Το ίδιο που χρειάζεται και για να αυξηθεί ή να μειωθεί η τιμή της ταχύτητάς του Η ταχύτητα της Φυσικής, αυτή η παράξενη «ταχύτητα με κατεύθυνση» επινοήθηκε έτσι ώστε να αλλάζει κάθε φορά που ασκείται δύναμη και εφόσον δεν ασκείται δύναμη να διατηρείται σταθερή

50 Στην ευθύγραμμη ομαλή όπου η ταχύτητα ούτε αυξομειώνεται ούτε αλλάζει κατεύθυνση δεν χρειάζεται κάποια επίδραση; Πώς συνεχίζει να κινείται το σώμα ; Χωρίς κάποιος να το σπρώχνει ; Όλα από κει ξεκίνησαν. Από την ιδέα δηλαδή του Νεύτωνα ότι η ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ΚΙΝΗΣΗ εξελίσσεται χωρίς καμιά «βοήθεια» από πουθενά. Ενώ σε οποιαδήποτε άλλη κίνηση χρειάζεται κάποιος να παρεμβαίνει Οι φυσικοί λένε ότι το σώμα συνεχίζει να κινείται μόνο του και το έχουν αποδείξει Εντυπωσιάζομαι με όλα αυτά και νιώθω την ανάγκη να πω τι έχω καταλάβει. !!! Η ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ΚΙΝΗΣΗ είναι κάτι ξεχωριστό. Είναι η μόνη κίνηση που μπορεί να συνεχίζεται χωρίς καμία παρέμβαση Είναι η μόνη κίνηση με ταχύτητα σταθερή τόσο σε τιμή όσο και σε κατεύθυνση Οποιαδήποτε άλλη κίνηση υλικού σημείου χρειάζεται παρέμβαση. Σε οποιαδήποτε κίνηση που δεν είναι ευθύγραμμη ομαλή η ταχύτητα μεταβάλλεται. Είναι κίνηση μεταβαλλόμενη Νομίζω ότι έχεις καταλάβει τουλάχιστον αυτά που είπαμε

51 Η ταχύτητα ενός κινουμένου σώματος Μεταβάλλεται Δεν μεταβάλλεται εφόσον στρίβει εφόσον κινείται όλο και πιο γρήγορα, εφόσον συνεχίζει να κινείται ίσια και το ίδιο γρήγορα εφόσον κινείται όλο και πιο αργά

52

53


Κατέβασμα ppt "η Φυσική είναι ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ, ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ, ΕΝΝΟΙΕΣ, ΝΟΜΟΙ."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google