ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑ Κατασκευή “προσομοιώσεων βαρών” ενός σώματος στην επιφάνεια των πλανητών του Ηλιακού Συστήματος 1ο ΓΕΛ Αγίου Δημητρίου Σχολικό έτος 2017-2018

ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΕΣ: Μπίτσικα Λήδα Μηλιώρη Ιωάννα Ντούρου Σπυριδούλα ΤΜΗΜΑ: Α'4 ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΕΣ: Μπίτσικα Λήδα Μηλιώρη Ιωάννα Ντούρου Σπυριδούλα Ματιάτου Ματίνα Νικολιάς Κωνσταντίνος ΔΙΔΑΣΚΟΥΣΑ: κα Παπαγεωργάκη Γεωργία

Μάθημα: Φυσική Α' Λυκείου Λέξεις – Κλειδιά: Βαρύτητα, Επιτάχυνση της Βαρύτητας, Πλανήτες, Νόμος της Παγκόσμιας Έλξης, Προσομοίωση

Σκοποί της εργασίας: Καλύτερη κατανόηση της έννοιας της επιτάχυνσης της βαρύτητας Κατανόηση και διάκριση των φυσικών μεγεθών μάζα και βάρος 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 παρουσίασής τους

Προσδοκώμενα Μαθησιακά Αποτελέσματα Να ακολουθήσουμε την διαδικασία της δημιουργικής εργασίας ή και να την εμπλουτίσουμε ή να την τροποποιήσουμε σε περίπτωση που έχουμε κι άλλες ιδέες. Να βρούμε τα κατάλληλα υλικά και τις εφαρμογές ώστε να πραγματοποιήσουμε το πείραμα. Να συνεργαζόμαστε αλληλοσυμπληρώνοντας ο ένας τον άλλο. Να κάνουμε συγκεκριμένες ερωτήσεις στην καθηγήτρια όταν κάτι είναι ασαφές. Να ολοκληρώσουμε την εργασία στον κατάλληλο χρόνο ακολουθώντας και τις οδηγίες που μας έχουν δοθεί. Να συντάξουμε μια πλήρη (όπως προτείνεται) ερευνητική αναφορά. Να παρουσιάσουμε την εργασία στην τάξη με ενδιαφέροντα τρόπο.

ΟΡΓΑΝΩΣΗ / ΠΟΡΕΙΑ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Περίληψη: Αρχικά δημιουργήσαμε την πενταμελή ομάδα μας και επιλέξαμε το θέμα της δημιουργικής μας εργασίας. Έπειτα, μελετήσαμε προσεκτικά το υλικό που μας παραδόθηκε και συζητήσαμε για τον τρόπο οργάνωσης κι εκτέλεσης των ιδεών μας, συμβουλευόμενοι και τις προτάσεις της διδάσκουσας. Τελικά, καταλήξαμε στην δημιουργία προσομοιώσεων βάρους για κάθε πλανήτη (π.χ. Αν ένα σώμα στη Γη έχει μάζα Χ kg, πόσο βάρος θα έχει στους οκτώ πλανήτες του ηλιακού συστήματος;) Υλοποίηση: Συνεργαστήκαμε μεταξύ μας προκειμένου να υλοποιήσουμε τις εργασίες με τον καλύτερο και ταχύτερο τρόπο και δουλέψαμε ομαδικά.

Με βάση τα δεδομένα, τα οποία ήταν: η σταθερά παγκόσμιας έλξης G = 6.673 ∙ 1023 N m2/kg2 , η μάζα και η μέση ακτίνα κάθε πλανήτη και με βάση τον τύπο g = G ∙M/R2 υπολογίσαμε την Επιτάχυνση της Βαρύτητας στην επιφάνεια κάθε πλανήτη. Πλανήτης Μάζα (kg) Ακτίνα (km) g( m/s2) Ερμής 3,3022 ∙ 1023 2,440 ∙ 106 3,70 Αφροδίτη 4,8685 ∙ 1024 6,052 ∙ 106 8,87 Γη 5,9736 ∙ 1024 6,375 ∙ 106 9,81 Άρης 6,4185 ∙ 1023 3,390 ∙ 106 3,72 Δίας 1,8986 ∙ 1026 69,911 ∙ 106 25,92 Κρόνος 5,6846 ∙ 1025 58,232 ∙ 106 11,19 Ουρανός 8,6810 ∙ 1025 25,362 ∙ 106 9,01 Ποσειδώνας 1,0243 ∙ 1026 24,622 ∙ 106 11,26

Με βάση την επιτάχυνση της βαρύτητας που βρήκαμε και με τον τύπο B = m∙g, υπολογίσαμε πρώτα, ποιό θα είναι το βάρος ενός σώματος - το οποίο στη Γη έχει μάζα 500 gr – αν βρεθεί στην επιφάνεια των υπόλοιπων πλανητών. Τέλος, υπολογίσαμε ποιά θα είναι η ‘μάζα προσομοίωσης’ την οποία θα έπρεπε να τοποθετήσουμε σε κάθε δοχείο, έτσι ώστε να υπάρχει η αντίστοιχη αίσθηση του βάρους στον αντίστοιχο πλανήτη. (Παίρνοντας κάθε φορά ως γνωστά: το βάρος που υπολογίσαμε και ως g το 9,81 m/s2 εφόσον η προσομοίωση γίνεται στη Γη. Πλανήτης Βάρος μάζας 500 gr (N) “Μάζα προσομοίωσης” (gr) = Β/9,81 m/s2 Ερμής 1,85 188 Αφροδίτη 4,44 453 Γη 4,91 500 Άρης 1,86 189 Δίας 12,96 1.321 Κρόνος 5,60 571 Ουρανός 4,51 460 Ποσειδώνας 5,63 574

Για την τελική υλοποίηση της εργασίας χρησιμοποιήσαμε μικρά ομοιόμορφα δοχεία στην επιφάνεια των οποίων κολλήσαμε την εικόνα κάθε πλανήτη. Τα δοχεία τα γεμίσαμε με πέτρες και χώμα ζυγίζοντας κάθε φορά τα δοχεία μαζί με το περιεχόμενο, ώστε να πετύχουμε την «μάζα προσομοίωσης», που υπολογίσαμε για κάθε πλανήτη

Βιβλιογραφία Ινστιτούτο Εκπαιδευτικής Πολιτικής, Υπουργείο Παιδείας Έρευνας και Θρησκευμάτων (2017). Φυσική Γενικής Παιδείας Α' Λυκείου, ΙΤΥΕ 'Διόφαντος', 88-89 Ινστιτούτο Εκπαιδευτικής Πολιτικής, Υπουργείο Παιδείας Έρευνας και Θρησκευμάτων (2017). Φυσική Θετικού Προσανατολισμού Β΄Λυκείου, ΙΤΥΕ 'Διόφαντος', 176,178 Βικιπαίδεια (2018). Επιτάχυνση της Βαρύτητας Universe today (2015). The planets in our solar system in order of size. Φωτόδεντρο (2015). Το βάρος μας σε άλλα ουράνια σώματα. Βικιπαίδεια (2018). Πλανήτης