Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η ΦΥΣΙΚΗ Μάθημα 1. η Φυσική ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΕΝΝΟΙΕΣ ΝΟΜΟΙ είναι...

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Η ΦΥΣΙΚΗ Μάθημα 1. η Φυσική ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΕΝΝΟΙΕΣ ΝΟΜΟΙ είναι..."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 η ΦΥΣΙΚΗ Μάθημα 1

2 η Φυσική ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΕΝΝΟΙΕΣ ΝΟΜΟΙ είναι...

3 η θέρμανση, η ψύξη, η διαστολή, η τήξη στερεού, η πήξη ενός υγρού, ο βρασμός, η εξάτμιση, η υγροποίηση, η συμπίεση ενός αερίου, η εκτόνωση ενός αερίου, η ανάκλαση του φωτός, η διάθλαση του φωτός, η ανάκλαση του ήχου, η κρούση δύο σωμάτων, η πτώση ενός σώματος στη γη,

4 η άπωση ανάμεσα σε δύο μαγνήτες, η έλξη των σιδερένιων αντικειμένων από έναν μαγνήτη, η αλληλεπίδραση δύο ηλεκτρικά φορτισμένων σωμάτων, η αλληλεπίδραση ενός μαγνήτη με ρευματοφόρο καλώδιο, η ραδιενέργεια, η πυρηνική σχάση, η πυρηνική σύντηξη, η βαρυτική αλληλεπίδραση, η ισορροπία, το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, η αιώρηση του εκκρεμούς, η θέρμανση ενός ρευματοφόρου αγωγού, η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή Είναι ορισμένα από τα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ

5 Σύμφωνα πάντα με τη Φυσική ένα φαινόμενο με ιδιαίτερο ενδιαφέρον είναι η ΚΙΝΗΣΗ

6 Τα φαινόμενα, η Φυσική τα ΕΡΜΗΝΕΥΕΙ τα ΠΡΟΒΛΕΠΕΙ Και το καταφέρνει χρησιμοποιώντας μια μαθηματική γλώσσα που περιέχει και ΕΝΝΟΙΕΣ τα ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ

7 Το φαινόμενο ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ΚΙΝΗΣΗ

8 Το πρώτο από τα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ που θα μας απασχολήσουν είναι η ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ 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

9 Το κινούμενο ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ μπορεί να είναι μια μικρή μπίλια, μια σταγόνα βροχής, το σήμα μιας μερσεντές, ένα μυρμήγκι, μια αθερίνα στη θάλασσα, το κουμπί από το πουκάμισο μιας κοπέλας που τρέχει η άκρη του τιμονιού ενός ποδηλάτου,

10 Κατά τη στιγμή που το παρατηρήσαμε για πρώτη φορά βρισκόταν σε κίνηση και συνεχίζει να κινείται ίσια προς την ίδια πάντα κατεύθυνση, χωρίς να στρίβει και χωρίς να αυξομειώνεται η ταχύτητά του Για να μπορέσουμε να περιγράψουμε την κίνησή του, αγνοούμε τις διαστάσεις του. Το φανταζόμαστε δηλαδή κάθε στιγμή να «χωράει» σε ένα γεωμετρικό σημείο, οπότε η ΤΡΟΧΙΑ του θα είναι μία ΓΡΑΜΜΗ. Το λέμε ΣΗΜΕΙΑΚΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ή ΥΛΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ Εφόσον κινείται ίσια και εφόσον θεωρείται σημειακό αντικείμενο η τροχιά του θα είναι μία ευθεία γραμμή Η απόσταση του γεωμετρικού σημείου στο οποίο βρίσκεται «τώρα» από ένα γεωμετρικό σημείο Ο - το οποίο έχουμε συμφωνήσει να το θεωρούμε «αρχή» - είναι η ΘΕΣΗ του κινουμένου αυτού αντικειμένου.

11 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 ταχύτητά του διατηρείται σταθερή μας κάνει να την χαρακτηρίζουμε

12 Για να περιγράψουμε το φαινόμενο ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ΚΙΝΗΣΗ χρησιμοποιούμε τις έννοιες ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΧΡΟΝΟΣ ΘΕΣΗ

13 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

14 Η περιγραφή μπορεί να γίνει σε δύο γλώσσες διαφορετικές.

15 η μία είναι γλώσσα ΑΛΓΕΒΡΑΣ

16 η άλλη είναι γλώσσα ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ

17 Αν ο ρυθμός μεταβολής της θέσης είναι σταθερός, η ταχύτητα ορίζεται από τη σχέση υ = Δx/Δt Γενικότερα η ταχύτητα ορίζεται από τη σχέση υ = dx/dt η έννοια ΤΑΧΥΤΗΤΑ περιγράφει τον ΡΥΘΜΟ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΤΗΣ ΘΕΣΗΣ

18 το φαινόμενο ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΑ ΕΠΙΤΑΧΥΝΟΜΕΝΗ ΚΙΝΗΣΗ

19 Το δεύτερο από τα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ που θα μας απασχολήσουν είναι μια ακόμα ΚΙΝΗΣΗ. σημειακού αντικειμένου. Είναι κι αυτή ευθύγραμμη αλλά η ταχύτητα του σώματος δεν είναι σταθερή. Αυξάνεται συνεχώς και μάλιστα με σταθερό ρυθμό, κάθε δηλαδή δευτερόλεπτο αυξάνεται κατά τον ίδιο ποσό.

20 Το αντικείμενο - που θα μπορούσε να είναι ένα μικρό βότσαλο, η άκρη από το παρμπριζ ενός αγωνιστικού ή το άκρο της μύτης ενός δρομέα - ήταν ακίνητο και σε κάποια χρονική στιγμή ξεκίνησε. Αρχίζω να ενδιαφέρομαι για αυτό από τη στιγμή εκείνη. Κινείται ίσια και ένα δευτερόλεπτο μετά την εκκίνηση η ταχύτητά του είναι 3 m/s, στο τέλος του δεύτερου δευτερολέπτου 6 m/s, στο τέλος του τρίτου, 9 m/s. Από δευτερόλεπτο σε δευτερόλεπτο αυξάνεται κατά 3 m/s ΛΕΜΕ: « η ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ του αντικειμένου είναι «3 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, σε κάθε δευτερόλεπτο» και ΓΡΑΦΟΥΜΕ : α = 3m/s 2.

21 και το ότι η ταχύτητα αυξάνεται με σταθερό ρυθμό μας κάνει την χαρακτηρίζουμε 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 ΕΠΙΤΑΧΥΝΟΜΕΝΗ το ότι αυξάνεται συνεχώς η ταχύτητά του μας κάνει να την χαρακτηρίζουμε ΟΜΑΛΑ ΕΠΙΤΑΧΥΝΟΜΕΝΗ

22 Η περιγραφή μπορεί να γίνει σε δύο διαφορετικές γλώσσες το φαινόμενο λέγεται ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΑ ΕΠΙΤΑΧΥΝΟΜΕΝΗ ΚΙΝΗΣΗ και για να το περιγράψουμε χρησιμοποιούμε τις έννοιες ΘΕΣΗ, ΧΡΟΝΟΣ, ΤΑΧΥΤΗΤΑ και ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ

23 x = ½at 2 υ = at η μία είναι γλώσσα ΑΛΓΕΒΡΑΣ

24 η άλλη είναι γλώσσα ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ

25 Το φαινόμενο ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ

26 Κρατάει στο ένα του χέρι ένα βαρίδι και στο άλλο ένα φυλλαράκι βερικοκιάς και τα αφήνει να πέσουν από το ίδιο ύψος Το βαρίδι φθάνει πρώτο στο πάτωμα της αίθουσας. Το φυλλαράκι καθυστερεί

27 Γιατί δεν φθάνουν ταυτόχρονα ; Μήπως διότι «τα βαρύτερα πέφτουν ΠΑΝΤΑ πιο γρήγορα ; ». η ΣΚΕΨΗ

28 επί δύο χιλιάδες χρόνια περίπου –από τον Αριστοτέλη μέχρι τον Γαλιλαίο- οι άνθρωποι πίστευαν ότι «τα βαρύτερα πέφτουν πιο γρήγορα».

29 Κρατάει τώρα στο ένα χέρι ένα φύλλο τετραδίου και στο άλλο ένα πολύ μικρό χαρτάκι το οποίο έχει τσαλακώσει Πώς είναι δυνατόν εφόσον το μικρό τσαλακωμένο χαρτάκι είναι πιο ελαφρό; Στον αγώνα δρόμου προς το πάτωμα, το μικρό τσαλακωμένο χαρτάκι προσγειώνεται πρώτο το ΓΕΓΟΝΟΣ η ΣΚΕΨΗ Μήπως η θεωρία ότι «τα βαρύτερα πέφτουν πιο γρήγορα» δεν... ; η πιο τολμηρή ΣΚΕΨΗ

30

31 Μήπως είναι ο ΑΕΡΑΣ που κάνει τη ζαβολιά; ;

32 Κι αν ανακαλύπταμε ένα μηχάνημα που να «αφαιρεί» τον ΑΕΡΑ, τα βαριά και ελαφριά θα έπεφταν ταυτόχρονα;

33 Δεν έζησε για να το δει με τα μάτια του Βλέπεις η ΑΝΤΛΙΑ ΚΕΝΟΥ ανακαλύφθηκε λίγα χρόνια μετά τον θάνατό του Είκοσι περίπου χρόνια αργότερα ο νεαρός Isaac Newton αξιοποίησε την ιδέα κι έφτιαξε ένα γυάλινο σωλήνα από τον οποίον αφαίρεσε τον αέρα

34 Τον γύρισε ώστε να είναι κατακόρυφος και στο κενό αέρος που είχε δημιουργηθεί ένα βαρύ νόμισμα έπεσε μαζί με ένα φτερό Ο Γαλιλαίος είχε δίκιο

35 Αρκετούς αιώνες αργότερα, ένας νεαρός 14 ετών το είδε με τα μάτια του και δεν το ξέχασε ποτέ σε ένα σωλήνα κενού, σε σχολικό εργαστήριο της Αθήνας είδε ένα βαρίδι να προσγειώνεται εντελώς ταυτόχρονα με ένα πανάλαφρο φτερό το είπε σε όλους τους φίλους του που δεν το είχαν δει Στα χρόνια που ακολούθησαν έγινε καθηγητής της Φυσικής

36 Σε κενό αέρος το ΠΙΟ ΒΑΡΥ και το πιο ελαφρό πράγμα του Κόσμου ΠΕΦΤΟΥΝ ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ

37 Στη γλώσσα της Φυσικής η πτώση ενός σώματος σε κενό αέρα λέγεται ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ Τίθεται βέβαια το ερώτημα : Τι είδους κίνηση είναι η ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ ;

38 Ο Γαλιλαίος το είχε διακρίνει. Κάνοντας πειράματα με σώματα σε κεκλιμένο επίπεδο είχε οδηγηθεί στο συμπέρασμα ότι η πτώση οποιουδήποτε σώματος είναι μια κίνηση με σταθερή επιτάχυνση

39 Όταν αφήνεις τη μπίλια να πέσει κατακόρυφα φθάνει πολύ γρήγορα στο έδαφος και είναι αδύνατον να προλάβω να μελετήσω την κίνηση Αν όμως την αφήσω να κατηφορίσει σε κεκλιμένο επίπεδο ίσως προλάβω να διακρίνω το είδος της κίνησης Και η μορφή της κίνησης θα είναι ίδια για οποιαδήποτε γωνία του κεκλιμένου επιπέδου

40 σε κάθε περίπτωση είναι κίνηση με σταθερή επιτάχυνση

41 Στον ίδιο τόπο, σε κενό αέρος, όλα τα σώματα πέφτουν με την ίδια επιτάχυνση η οποία κατά τη διάρκεια του φαινομένου είναι σταθερή ο ΝΟΜΟΣ του φαινομένου ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ

42 η ελεύθερη πτώση είναι δηλαδή μία κίνηση ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη

43 Τη συμβολίζουμε με το γράμμα g και γράφουμε g = 9,81m/s 2 στην περιοχή που ζούμε - Παλαιό Φάληρο, Χαλάνδρι, Περιστέρι, Καλαμάκι, Νέο Ψυχικό, Αγία Παρασκευή, Πειραιά, Γιάννενα, Καλλιθέα, Θεσσαλονίκη, Χανιά, η επιτάχυνση της πτώσης - επιτάχυνση της βαρύτητας - είναι ίση με 9,81m/s 2

44 y = ½gt 2 στη γλώσσα της ΑΛΓΕΒΡΑΣ υ = αt

45 ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ και ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΑ

46 το φαινόμενο ΚΙΝΗΣΗ έχει νόημα μόνο σε σχέση με κάποιο ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ η ΘΕΣΗ, η ΤΑΧΥΤΗΤΑ, η ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ αποκτούν ορισμένη τιμή μόνο σε σχέση με το συγκεκριμένο ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ η τροχιά έχει ορισμένη μορφή σε σχέση με το συγκεκριμένο ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ως ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ χρησιμοποιείται ένα τρισορθογώνιο σύστημα αξόνων 0 x y z εφόσον όμως η τροχιά είναι ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ, 0 x το καλύτερο που έχουμε να κάνουμε είναι να θεωρήσουμε τον ένα από τους άξονες - έστω τον x – έτσι ώστε να συμπίπτει με την τροχιά και να αγνοήσουμε τους άλλους δύο

47 Για τη Φυσική η έννοια ΘΕΣΗ είναι μέγεθος ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟ 0 x x ΘΕΣΗ σε μια ορισμένη χρονική στιγμή της κίνησης θεωρείται το διάνυσμα ΟΣ όπου Ο η αρχή των αξόνων και Σ το γεωμετρικό σημείο στο οποίο βρίσκεται το κινούμενο σώμα τη στιγμή εκείνη Σε μία ευθύγραμμη κατά την οποία έχουμε θεωρήσει άξονα x να συμπίπτει με την τροχιά, η αλγεβρική τιμή ης θέσης είναι ίση με την απόσταση από την αρχή των αξόνων, προσημασμένη με θετικό πρόσημο εφόσον το διάνυσμα έχει κατεύθυνση προς το + του άξονα και στην αντίθετη περίπτωση πρόσημο αρνητικό συμπίπτει δηλαδή με την τετμημένη του γεωμετρικού σημείου Σ 0 Σ x 1 = + 4 cm x 2 = - 7 cm 7 cm 4 cm

48 η μεταβολή της θέσης λέγεται ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ 0 θέση x 1 τη χρονική στιγμή t 1 θέση x 2 τη χρονική στιγμή t 2 MΕΤΑΤΟΠΙΣΗ Δx = x 2 -x 1 κατά το χρονικό διάστημα t 2 - t 1

49 Αν ο ρυθμός μεταβολής της θέσης είναι σταθερός, η ταχύτητα ορίζεται από τη σχέση Γενικότερα, η ταχύτητα ορίζεται από τη σχέση η έννοια ΤΑΧΥΤΗΤΑ περιγράφει τον ΡΥΘΜΟ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΤΗΣ ΘΕΣΗΣ υ = ΔxΔx ΔtΔt dx dt

50 Για τη Φυσική η έννοια ΤΑΧΥΤΗΤΑ είναι μέγεθος ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟ σε μια ευθύγραμμη κίνηση το διάνυσμα της ταχύτητας έχει την κατεύθυνση της μεταβολής θέσης, την κατεύθυνση δηλαδή της κίνησης 0 0 ευθύγραμμη ομαλή κίνηση ευθύγραμμη κίνηση με αυξανόμενη ταχύτητα 0

51 Αν ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας είναι σταθερός, η επιτάχυνση ορίζεται από τη σχέση η έννοια ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ περιγράφει τον ΡΥΘΜΟ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ. Γενικότερα, η επιτάχυνση ορίζεται από τη σχέση α = ΔtΔt Δυ α = dυdυ dtdt

52 Για τη Φυσική η έννοια ΕΠΊΤΑΧΥΝΣΗ είναι μέγεθος ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟ σε μια ευθύγραμμη κίνηση με αυξανόμενη ταχύτητα το διάνυσμα της επιτάχυνσης έχει την κατεύθυνση της ταχύτητας σε μια ευθύγραμμη κίνηση με μειωνόμενη ταχύτητα το διάνυσμα της επιτάχυνσης έχει κατεύθυνση αντίθετη από εκείνη της ταχύτητας 0 0 α α

53 οι εξισώσεις x = ½αt 2 και υ = αt μας δίνουν τη θέση και την ταχύτητα υπό την προϋπόθεση ότι ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΡΧΗ ΤΩΝ ΧΡΟΝΩΝ το κινούμενο αντικείμενο βρισκόταν στην αρχή των αξόνων με μηδενική ταχύτητα Τι θα ισχύει εάν ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΡΧΗ ΤΩΝ ΧΡΟΝΩΝ το κινούμενο αντικείμενο βρισκόταν στην αρχή των αξόνων με ταχύτητα υ 0 ; x = υ 0 t + ½αt 2 υ = υ 0 + αt και υ t

54 κι αν η σταθερή επιτάχυνση έχει αντίθετη κατεύθυνση από την αρχική ταχύτητα ; x = υ 0 t - ½|α|t 2 Ενώ η συνεχώς μειούμενη ταχύτητα θα δίνεται από τη σχέση υ = υ 0 - |α|t η μετά χρόνο t θέση του μπορεί να προσδιοριστεί εάν το φανταστούμε επί χρόνο t να κινείται με σταθερή ταχύτητα υ 0 οπότε θα έχει μετατοπιστεί κατά υ ο t Εφόσον θεωρήσουμε τον άξονα έτσι ώστε κατά την αρχή των χρόνων να βρίσκεται στην αρχή των αξόνων 0 και στη συνέχεια να κινείται επί χρόνο t προς την κατεύθυνση της επιτάχυνσης με σταθερή επιτάχυνση οπότε θα μετατοπιστεί κατά ½αt 2. υοtυοt ½at 2 υ 0 t - ½|α|t 2 υ t υουο

55 αν δηλαδή εκτοξεύσουμε μια πέτρα προς τα πάνω με ορισμένη ταχύτητα υ 0 ενώ η ταχύτητά της θα είναι ίση με υ = υ 0 – gt η ΘΕΣΗ της y μετά χρόνο t θα είναι y = υ 0 t – ½ gt 2 υ0υ0 y = υ 0 t – ½ gt 2

56


Κατέβασμα ppt "Η ΦΥΣΙΚΗ Μάθημα 1. η Φυσική ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΕΝΝΟΙΕΣ ΝΟΜΟΙ είναι..."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google