1ο ΓΕΛ Αγίου Δημητρίου Σχολικό έτος: 2017-2018 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ 1ο ΓΕΛ Αγίου Δημητρίου Σχολικό έτος: 2017-2018 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Προσομοίωση του πειράματος του Γαλιλαίου με το οποίο απέδειξε ότι η απόσταση που διανύει ένα σώμα όταν κάνει ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση (άρα και ελεύθερη πτώση) είναι ανάλογη του τετραγώνου του χρόνου, που διαρκεί η κίνηση.

Τμήμα: Α4 Μαθήτριες – Μαθητές: Μπουρνά Αργυλένα Μιχαλέα Κατερίνα Μαυρωνάς Γιώργος Μαρκόπουλος Βασίλης Υπεύθυνη καθηγήτρια: Παπαγεωργάκη Γεωργία

ΣΚΟΠΟΙ Καλύτερη κατανόηση της έννοιας της επιταχυνόμενης κίνησης Πρόκληση ενδιαφέροντος για πειραματικές μεθόδους Ανακάλυψη νέων μη συμβατικών μεθόδων πειραμάτων Πρόκληση ενδιαφέροντος για την ομαδική και συνεργατική εργασία Καλλιέργεια δεξιοτήτων συνεργασίας και διαλόγου Δεξιότητες διαχείρισης χρόνου Εκμάθηση τρόπων συγγραφής ερευνητικών εργασιών και παρουσίασης τους

ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ Η εργασία με την οποία ασχοληθήκαμε είναι η προσομοίωση του πειράματος του Γαλιλαίου. Αρχικά πήραμε έναν σιδηρόδρομο ενός μέτρου και τον χωρίσαμε ανά 20 cm. Στη συνέχεια αφήναμε μια μεταλλική σφαίρα να κυλίσει στο σιδηρόδρομο με μια ελάχιστη κλίση, διανύοντας συγκεκριμένες αποστάσεις, ενώ ταυτόχρονα ανοίγαμε μια προχοϊδα γεμάτη με νερό. Μόλις έφτανε η σφαίρα στο τέλος της ράγας κλείναμε την προχοϊδα και καταγράφαμε τον όγκο του νερού που είχε μαζευτεί σε ml. Για κάθε απόσταση που έκανε η σφαίρα επαναλάβαμε την μέτρηση 6 φορές για να έχουμε τον μέσο όρο του όγκου του νερού. Τέλος, δημιουργήσαμε τον παρακάτω πίνακα με τα στοιχεία που προέκυψαν από το πείραμα.

Διάταξη του πειράματος

Μετρήσεις

ΑΝΑΛΟΓΙΑ ΟΓΚΟΥ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΤΟ ΤΕΤΡΑΓΩΝΟ (ml2) - ΑΠΟΣΤΑΣΗΣ (cm) για να δούμε αν όντως η απόσταση είναι ανάλογη του όγκου στο τετράγωνο ΑΝΑΛΟΓΙΑ ΟΓΚΟΥ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΤΟ ΤΕΤΡΑΓΩΝΟ (ml2) - ΑΠΟΣΤΑΣΗΣ (cm)

Συμπεράσματα Το πείραμα, με τα μέσα που διαθέσαμε, επαλήθευσε τα αποτελέσματα του αντίστοιχου πειράματος του Γαλιλαίου, ότι δηλαδή: Η απόσταση που διανύει μια σφαίρα όταν κυλάει χωρίς τριβή σε έναν διάδρομο είναι ανάλογη με το τετράγωνο του όγκου του νερού που ρέει με σταθερή ταχύτητα από ένα δοχείο, κατά τον χρόνο της κύλισης. Ο όγκος του νερού, χρησιμοποιήθηκε από τον Γαλιλαίο αντί για τον χρόνο, επειδή κατά την εποχή που έζησε δεν υπήρχαν χρονόμετρα ακριβείας. Επειδή η παροχή Π είναι ίση με τον όγκο του νερού προς τον αντίστοιχο χρόνο (Π = ΔV/Δt), και επειδή η παροχή Π είναι σταθερή, προκύπτει ότι ο όγκος του νερού και ο χρόνος είναι μεγέθη ανάλογα (ΔV = Π ∙ Δt). Άρα οι αποστάσεις που διανύει μια σφαίρα όταν κάνει ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση είναι ανάλογες με τα τετράγωνα του αντίστοιχου χρόνου: s = 𝟏 𝟐 𝒂 t2 Οι αποκλίσεις στο διάγραμμα οφείλονται στα σφάλματα των μετρήσεων.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Ινστιτούτο Εκπαιδευτικής Πολιτικής, Υπουργείο Παιδείας, έρευνας και θρησκευμάτων (2017). Φυσική Γενικής Παιδείας Α΄ Λυκείου, ΙΤΥΕ ‘Διόφαντος’, 89-90 Βικιπαίδεια (2018). Ελεύθερη πτώση, https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%95%CE%BB%CE%B5%CF%8D%CE%B8%CE%B5%CF%81%C E%B7_%CF%80%CF%84%CF%8E%CF%83%CE%B7 Arbor Scientific (2018). Galileo’s Inclined Plane, http://www.arborsci.com/ArborLabs/PDF_Files/ASLab_1.pdf PBS Learning media (2018). NOVA: Galileo's Inclined Plane, https://www.pbslearningmedia.org/resource/phy03.sci.phys.mfw.galileoplane/galileos- inclined-plane/?#.WrkpJ5eYNPZ Gkatsiko@yahoo.gr (2018). Το έργο του Γαλιλαίου, https://www.scribd.com/doc/23867953/%CE%A4%CE%9F-%CE%95%CE%A1%CE%93%CE%9F- %CE%A4%CE%9F%CE%A5- %CE%93%CE%91%CE%9B%CE%99%CE%9B%CE%91%CE%99%CE%9F%CE%A5 Herbert Blankenship (2016). Free Fall Motion Vertical Kinematics, http://slideplayer.com/slide/6270822/