Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Το φαινόμενο ΚΙΝΗΣΗ οι ΝΟΜΟΙ. Το βιβλίο κυκλοφόρησε το έτος 1686 σε γλώσσα λατινική Συγγραφέας ο Isaac Newton - Ισαάκ Νεύτων - Μαθηματικές Αρχές της Φυσικής.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Το φαινόμενο ΚΙΝΗΣΗ οι ΝΟΜΟΙ. Το βιβλίο κυκλοφόρησε το έτος 1686 σε γλώσσα λατινική Συγγραφέας ο Isaac Newton - Ισαάκ Νεύτων - Μαθηματικές Αρχές της Φυσικής."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 το φαινόμενο ΚΙΝΗΣΗ οι ΝΟΜΟΙ

2 Το βιβλίο κυκλοφόρησε το έτος 1686 σε γλώσσα λατινική Συγγραφέας ο Isaac Newton - Ισαάκ Νεύτων - Μαθηματικές Αρχές της Φυσικής Φιλοσοφίας 2

3 ο Τρίτος Νόμος της Κίνησης ή Νόμος Δράσης Αντίδρασης οι τρεις Νόμοι της Κίνησης ο Πρώτος Νόμος της Κίνησης ή Νόμος της Αδράνειας ο Δεύτερος Νόμος της Κίνησης ή Θεμελιώδης Νόμος της Μηχανικής 3

4 ο Πρώτος Νόμος της Κίνησης Τι συμβαίνει σε ένα σώμα εφόσον σ’ αυτό δεν ασκούνται δυνάμεις; Το ερώτημα υπονοεί ότι - και αν ασκούνται δυνάμεις – η συνισταμένη τους θα είναι μηδέν 4

5 Το σώμα διατηρεί την κινητική του κατάσταση Η απάντηση υποδηλώνει ότι α. εάν - κατά τη στιγμή που εκδηλώνεται το «ΣΥΝΙΣΤΑΜΕΝΗ ΤΩΝ ΔΥΝΑΜΕΩΝ ΜΗΔΕΝ» - το συγκεκριμένο σώμα είναι ακίνητο, θα διατηρείται ακίνητο για όσο η ΣΥΝΙΣΤΑΜΕΝΗ ΤΩΝ ΑΣΚΟΥΜΕΝΩΝ ΔΥΝΑΜΕΩΝ είναι ΜΗΔΕΝ. Η απάντηση Δεν έχεις άδικο. Περίμενε όμως να ακούσεις και το επόμενο Μα αυτό το ήξερα. Πρέπει κανείς να πάει στο σχολείο για να μάθει πώς «όταν κάτι δεν το πειράζεις μένει στη θέση του»; 5

6 β. εάν, κατά τη στιγμή που εκδηλώνεται το «ΣΥΝΙΣΤΑΜΕΝΗ ΤΩΝ ΔΥΝΑΜΕΩΝ ΜΗΔΕΝ», το συγκεκριμένο σώμα - ΥΛΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ – έχει κάποια ταχύτητα, θα κινείται ευθύγραμμα και ομαλά με αυτή την ταχύτητα για όσο η ΣΥΝΙΣΤΑΜΕΝΗ θα ΕΙΝΑΙ ΜΗΔΕΝ Θα σταματήσει επειδή υπάρχει η αντίσταση του νερού, ασκείται δηλαδή στη βάρκα δύναμη που της αλλάζει την ταχύτητα Εσύ ζεις και στη διαστημική εποχή που εγώ δεν την έζησα. Δεν έχεις ακούσει για το Pioneer 10; !!!! Και θα κινείται ΜΟΝΟ ΤΟΥ; Για πόση ώρα ; Και θα κινείται ΜΟΝΟ ΤΟΥ; Για πόση ώρα ; Δεν σε πιστεύω. Είδες ποτέ κάτι να κινείται ΜΟΝΟ ΤΟΥ χωρίς να «βοηθάει» κάποια δύναμη; ΔΕΝ σε ΠΙΣΤΕΥΩ Εγώ ξέρω πως αν αφήσεις τα κουπιά η βάρκα θα σταματήσει 6

7 Το Pionneer 10 θεωρείται ο Μαθουσάλας του Διαστήματος. Εκτοξεύτηκε τον Μάρτιο του Ενάμιση χρόνο αργότερα έφθασε στον Δία και στη συνέχεια κινείται έξω από το ηλιακό μας σύστημα Επί 37 χρόνια ταξιδεύει διαρκώς χωρίς καμία δύναμη «να το κινεί» Ο Νεύτων είχε δίκιο Μεταφέρει την πλακέτα με ορισμένα στοιχεία από τον πολιτισμό των κατοίκων του πλανήτη Γη 7

8 Γιατί μέχρι την εποχή του Νεύτωνα την ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ - την τεμπελιά που λες εσύ - τη θεωρούσαν σαν μία φυσική κατάσταση που δεν χρειαζόταν εξήγηση. Εκείνο που έπρεπε να εξηγήσουν, να αναζητήσουν δηλαδή τις αιτίες ήταν η ΚΙΝΗΣΗ. Ο Νεύτων ισχυρίστηκε ότι η ευθύγραμμη ομαλή κίνηση δεν χρειάζεται κάποια ΑΙΤΙΑ Και γιατί λέγεται Νόμος της Αδράνειας ; Η έννοια ΑΔΡΑΝΕΙΑ έχει δύο σημασίες στη Φυσική. Σύμφωνα με την πρώτη ΑΔΡΑΝΕΙΑ λέγεται το «ΔΙΚΑΙΩΜΑ» κάθε σώματος να κινείται χωρίς κανένα «γιατ»ί. Βέβαια η κίνησή του θα είναι ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ Αυτό ακριβώς μας διδάσκει. Ότι και στα δύο φαινόμενα η ολική δύναμη είναι μηδέν γιατί δεν μας μιλάει και για το δικαίωμα στην τεμπελιά ; Ο Νεύτων δηλαδή μας λέει ότι ο ίδιος νόμος ισχύει τόσο για το φαινόμενο ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ όσο και για το φαινόμενο ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ΚΙΝΗΣΗ ; 8

9 Αυτό ακριβώς μας διδάσκει. Ότι και στα δύο φαινόμενα η ολική δύναμη είναι μηδέν Κατά την ισορροπία F ολ = 0 Κατά την ευθύγραμμη ομαλή κίνηση F ολ = 0 9

10 ΑΔΡΑΝΕΙΑ. Το «δικαίωμα» κάθε σώματος στο «να συνεχίζει να κινείται» 10

11 Εφόσον σε κάποια χρονική στιγμή η ασκούμενη ολική δύναμη σε ένα σώμα είναι μηδέν Εάν, τη στιγμή εκείνη, το σώμα είναι ακίνητο, θα παραμείνει ακίνητο Εάν, τη στιγμή εκείνη, το σώμα – υλικό σημείο - έχει κάποια ταχύτητα, θα συνεχίσει να κινείται με την ίδια ταχύτητα, σε ευθύγραμμη ομαλή κίνηση Γιατί λέμε ΥΛΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ ; Εάν το σώμα έχει διαστάσεις δεν ισχύει αυτό με την ευθύγραμμη ομαλή κίνηση ; Περιοριζόμαστε στο υλικό σημείο γιατί προκειμένου γι α σώματα με διαστάσεις το ζήτημα είναι πιο περίπλοκο. Το ίδιο ο θα κάνουμε και στη συζήτηση για τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα Ο Πρώτος Νόμος της Κίνησης αναφέρεται και σε σώματα με διαστάσεις, όπως λόγου χάρη μια σβούρα η οποία τη στιγμή εκείνη στρέφεται. Αλλά αυτό είναι ένα ζήτημα που θα το διδαχθείς στο Λύκειο Να συνοψίσουμε 11

12 ο Δεύτερος Νόμος της Κίνησης Τι συμβαίνει σε ένα σώμα εφόσον σ’ αυτό ασκούνται δυνάμεις ; Το ερώτημα 12

13 Η απάντηση Μεταβάλλεται η κινητική του κατάσταση Το σώμα – ΥΛΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ - κινείται πιο γρήγορα, πιο αργά ή στρίβει 13

14 Όχι ακριβώς. Δεν παίζει ρόλο ο ΟΓΚΟΣ. πρέπει να εξαρτάται από την τιμή της ΔΥΝΑΜΗΣ. Όσο πιο μεγάλη δύναμη τόσο πιο γρήγορα θα γίνει η αλλαγή Πάλι κάνω λάθος; Το επόμενο ερώτημα Από τι εξαρτάται το «πόσο γρήγορα θα αλλάζει η ταχύτητα» ; Τι θα πει από το «πως είναι το σώμα» ; Εννοείς ότι εάν έχει ΜΕΓΑΛΟ ΟΓΚΟ θα δεχθεί μικρή αλλαγή Το πόσο γρήγορα δηλαδή θα αλλάζει η ταχύτητα του σώματος καθορίζεται και από την ασκούμενη στο σώμα ΔΥΝΑΜΗ και από τη ΜΑΖΑ του σώματος Όχι δεν κάνεις λάθος εφόσον μιλάμε για ένα ορισμένο σώμα. καθορίζεται όμως και από το «πως είναι το σώμα» στο οποίο ασκείται η δύναμη Αν ασκήσουμε την ίδια δύναμη σε δέκα διαφορετικά σώματα, ορισμένα θα «αρνηθούν» περισσότερο την αλλαγή της κινητικής τους κατάστασης. Λέμε ότι αυτά εκδηλώνουν μεγαλύτερη ΑΔΡΑΝΕΙΑ ή ότι έχουν μεγαλύτερη ΜΑΖΑ 14

15 Στη Φυσική το «πόσο γρήγορα θα αλλάζει η ταχύτητα» περιγράφεται με την έννοια ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ Εάν σε μια κίνηση με αυξανόμενη ταχύτητα οι τιμές της ταχύτητας το πρώτο δευτερόλεπτο είναι 8m/s, το δεύτερο 11 m/s και το τρίτο 14 m/s μπορούμε να υπολογίσουμε ότι η ταχύτητα μεταβάλλεται κατά 3m/s σε κάθε δευτερόλεπτο Αυτό το « 3m/s σε κάθε δευτερόλεπτο» για τη Φυσική είναι η ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ και γράφεται 3 m/s 2. 15

16 Από την εποχή του Νεύτωνα έχει διαπιστωθεί ότι κατά την πτώση των σωμάτων σε χώρο δίχως αέρα όλα τα σώματα κινούνται προς το έδαφος με την ΙΔΙΑ επιτάχυνση Η επιτάχυνση αυτή λέγεται «επιτάχυνση της βαρύτητας» συμβολίζεται διεθνώς με το γράμμα g και στην περιοχή που ζούμε είναι ίση με 9,8 m/s 2 16

17 Από τι εξαρτάται το «πόσο γρήγορα θα αλλάζει η ταχύτητα» ; Από τι εξαρτάται η ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ ενός σώματος ; α. Από τη συνολική ΔΥΝΑΜΗ που ασκείται στο σώμα Μπορεί να διατυπωθεί και Το βασικό ερώτημα Και η απάντηση που θα μπορούσε να δοθεί είναι : Η επιτάχυνση κάθε σώματος καθορίζεται μόνο β. από τη ΜΑΖΑ του σώματος και 17

18 Η απάντηση μπορεί να πάρει και τη μορφή ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ = ΔΥΝΑΜΗ ΜΑΖΑ Από τη σχέση αυτή κατανοώ ότι αν σε δύο διαφορετικά σώματα ασκηθεί η ίδια δύναμη θα αποκτήσει τη μεγαλύτερη επιτάχυνση αυτό με τη μικρότερη ΜΑΖΑ Αλλά δεν μπορώ να πω ότι κατάλαβα τι είναι ΜΑΖΑ Πρέπει να ασχοληθούμε με την έννοια ΜΑΖΑ λίγο περισσότερο 18

19 η έννοια ΜΑΖΑ η Φυσική είναι ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ, ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΕΝΝΟΙΕΣ, ΝΟΜΟΙ 19

20 όταν φυσήξει ο άνεμος παίρνει τα φύλλο από χαρτί που είχαμε αφήσει πάνω στο τραπέζι παίρνει και τα φύλλα του φθινόπωρου δεν παίρνει το κρυστάλλινο βάζο ούτε τον παλαιστή παίρνει εκείνα που αντιστέκονται λιγότερο 20

21 εκείνα με τη μικρότερη ΜΑΖΑ, λένε οι φυσικοί 21

22 Για να το περιγράψει το εμπειρικό αυτό δεδομένο η Φυσική χρησιμοποιεί την έννοια ΜΑΖΑ και ο Νεύτων μας λέει ότι Στο έργο του Νεύτωνα ο όρος ΑΔΡΑΝΕΙΑ ΕΝΟΣ ΣΩΜΑΤΟΣ σημαίνει τη «δυσφορία» που εκδηλώνει το σώμα στις μεταβολές της κινητικής του κατάστασης. Μέτρο της ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ ενός σώματος είναι η ΜΑΖΑ του Και η εμπειρία μας λέει ότι ένα σώμα όπως το τούβλο δυσφορεί – αντιστέκεται – περισσότερο από ένα άλλο σώμα όπως το φύλλο της φουντουκιάς 22

23 Αν ασκήσουμε την ίδια ( συνισταμένη ) δύναμη σε διαφορετικά αντικείμενα για να προκαλέσουμε σε καθένα από αυτά διαφορετική μεταβολή ταχύτητας. Κάποιο από τα σώματα θα δυσφορήσει περισσότερο, θα αποκτήσει δηλαδή μικρότερη επιτάχυνση. Είναι αυτό με τη μεγαλύτερη μάζα Κι είναι σίγουρο ότι αν κάποιος με κλωτσήσει θα επιταχυνθώ περισσότερο από όσο μια γάτα, θα δυσφορήσω δηλαδή λιγότερο. Έχω βλέπεις μικρότερη ΜΑΖΑ Υποθέτω βέβαια ότι τόσο εγώ όσο και η αγαπημένη μου γάτα πριν φάμε την κλωτσιά βρισκόμαστε κοιμισμένοι σε κάποιο έδαφος χωρίς τριβές 23

24 ΒΑΡΟΣ και ΜΑΖΑ 24

25 Για τη Φυσική το Βάρος κάθε σώματος είναι μία ΔΥΝΑΜΗ Κατά το φαινόμενο ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ a.η μοναδική δύναμη που ασκείται στο σώμα είναι η ΒΑΡΟΣ Και η γενική σχέση ΔΥΝΑΜΗ ΜΑΖΑ β. Η επιτάχυνση του σώματος είναι ίση με g Παίρνει τη μορφή g = ΒΑΡΟΣ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ = m 25

26 Η τιμή του βάρους ενός σώματος και η τιμή της μάζας του Συνδέονται, συνεπώς, με τη σχέση όπου g η επιτάχυνση της βαρύτητας του τόπου στον οποίο βρίσκεται το σώμα 26

27 Στη Σελήνη η βαρυτική επιτάχυνση είναι 1,6 m/s 2. Το βάρος του ανθρώπου θα είναι 96 νιούτον Bάρος = mg. Στη Γη η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι περίπου 10 m/s 2. Γι αυτό και μια βαλίτσα με μάζα 7 kg έχει βάρος περίπου 70 νιούτον Ένας άνθρωπος 80 κιλών έχει βάρος 800 νιούτον. Πόσο θα είναι το βάρος του εάν πάει μια βόλτα στο φεγγάρι; 27

28 ο Τρίτος Νόμος της Κίνησης 28

29 Ποια από τι ς δύο αυτές δυνάμεις λες ότι είναι μεγαλύτερη ; Καμία από τις δύο δυνάμεις δεν είναι μεγαλύτερη Εύκολο μου φαίνεται. Η δύναμη που ασκεί η βαριά μπίλια είναι σίγουρα πιο μεγάλη Σύμφωνα με τη Φυσική, η βαριά μπίλια ασκεί δύναμη στο σφαιρίδιο Μια βαριά σιδερένια μπίλια πέφτει με φόρα πάνω σε ένα σφαιρίδιο. αλλά και το σφαιρίδιο ασκεί δύναμη στη μπίλια ! 29

30 Ο Τρίτος Νόμος της Κίνησης περιέχει μια ιδέα που φαίνεται παράξενη. Είναι όμως ένα από τα μυστικά της έννοιας ΔΥΝΑΜΗ Όταν ένα οποιοδήποτε σώμα Α ασκεί δύναμη F AB σε ένα σώμα Β, το σώμα B ασκεί ταυτόχρονα μια δύναμη F BA στο σώμα Α έτσι ώστε οι δύο δυνάμεις να έχουν ίσα μέτρα και κατευθύνσεις αντίθετες Γη Οποιαδήποτε από τις δύο αυτές δυνάμεις μπορούμε να την χαρακτηρίσουμε ΔΡΑΣΗ, οπότε η άλλη θα είναι η ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ της 30

31 Αν θεωρήσω ως ΔΡΑΣΗ τη δύναμη που ασκεί το χέρι μου στο λουλούδι, ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ θα είναι μία δύναμη που ασκεί το λουλούδι στο χέρι μου Αν θεωρήσω ως ΔΡΑΣΗ τη δύναμη που ασκεί το κεφάλι του στη μπάλα ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ θα είναι μία δύναμη που ασκεί η μπάλα στο κεφάλι του Είναι αδύνατον να χαϊδέψεις χωρίς να χαϊδευτείς Και η δύναμη που θα ασκεί το χέρι του μωρού στο πρόσωπό σου θα είναι όση η δύναμη που ασκεί το πρόσωπό σου στο χέρι του 31


Κατέβασμα ppt "Το φαινόμενο ΚΙΝΗΣΗ οι ΝΟΜΟΙ. Το βιβλίο κυκλοφόρησε το έτος 1686 σε γλώσσα λατινική Συγγραφέας ο Isaac Newton - Ισαάκ Νεύτων - Μαθηματικές Αρχές της Φυσικής."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google