Κατηγορία: Γυμνάσιο

Το ηλεκτρικό ρεύμα

Γ΄ Γυμνασίου, Γυμνάσιο
1 Comment

Για την καλύτερη εμπέδωση της έννοιας του ηλεκτρικού ρεύματος κατεβάστε μία παρουσίαση σε Power Point με κλικ εδώ

Στις ερωτήσεις 1 έως 4 επιλέξτε τη σωστή απάντηση.

  1. Προσανατολισμένη κίνηση σημαίνει:
    1. Ατακτη κίνηση.
    2. Κίνηση προς μία κατεύθυνση.
    3. Κίνηση προς κάθε κατεύθυνση.
    4. Μία ευθύγραμμη κίνηση.
  2. Στους μονωτές δε δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα γιατί:
    1. Υπάρχουν πολύ λίγα ελεύθερα ηλεκτρόνια.
    2. Δεν υπάρχουν καθόλου ελεύθερα ηλεκτρόνια.
    3. Υπάρχουν ελεύθερα φορτία, αλλά όχι ελεύθερα ηλεκτρόνια.
    4. Τα ηλεκτρόνια κινούνται άτακτα και όχι προσανατολισμένα.
  3. Οι ημιαγωγοί είναι:
    1. Υλικά που η μισή τους μάζα είναι αγωγός και η άλλη μισή τους μονωτής.
    2. Σώματα που επιτρέπουν να περνάει το μισό ρεύμα.
    3. Αγωγοί κομμένοι στη μέση.
    4. Υλικά που κάτω από ορισμένες συνθήκες συμπεριφέρονται άλλοτε ως αγωγοί άλλοτε ως μονωτές.
  4. Όταν συνδέουμε τους δύο πόλους μιας ηλεκτρικής πηγής (μπαταρία) με ένα μεταλλικό σύρμα, τότε υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα γιατί:
    1. Αρχίζουν και κινούνται τα ελεύθερα ηλεκτρόνια και τα θετικά ιόντα του σύρματος προς μία κατεύθυνση.
    2. Ασκούνται δυνάμεις στα ελεύθερα ηλεκτρόνια και κινούνται μέσα στο σύρμα από το θετικό πόλο προς τον αρνητικό.
    3. Δημιουργείται μεταξύ των πόλων της πηγής ηλεκτρικό πεδίο και η μπαταρία παράγει φορτία.
    4. Από τους πόλους της πηγής δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο στο εσωτερικό του σύρματος και ασκούνται δυνάμεις στα ελεύθερα ηλεκτρόνια, οι οποίες τα κινούν προς το θετικό πόλο.
  5. Σημειώστε με Σ ή Λ για τη σωστή ή λάθος πρόταση αντίστοιχα.
    1. Οπου υπάρχουν φορτία υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα.
    2. Ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργείται μόνο από ηλεκτρόνια.
    3. Μια οποιαδήποτε κίνηση φορτίων ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα.
    4. Οταν φορτισμένα σωματίδια κινούνται προσανατολισμένα τότε έχουμε ηλεκτρικό ρεύμα. (περισσότερα…)

Ηλεκτρική δύναμη, ηλεκτρικό φορτίο, τρόποι ηλέκτρισης

Γ΄ Γυμνασίου, Γυμνάσιο
1 Comment

Στις ερωτήσεις 1 έως 4 επιλέξτε τη σωστή απάντηση.

  1. Τα ηλεκτρισμένα σώματα:
    1. Έλκονται από τους μαγνήτες.
    2. Πάντα απωθούνται μεταξύ τους.
    3. Πάντα έλκονται μεταξύ τους.
    4. Ασκούν δύναμη από απόσταση σε μικρά ελαφρά αντικείμενα.
  2. Αν σε ένα ηλεκτρικό εκκρεμές πλησιάσουμε ένα ηλεκτρισμένο σώμα, τότε στο σφαιρίδιο του εκκρεμούς:
    1. Θα ασκηθεί έλξη.
    2. Θα ασκηθεί άπωση.
    3. Μπορεί να ασκηθεί είτε έλξη είτε άπωση, ανάλογα με ποιον τρόπο έχει ηλεκτριστεί το σώμα που πλησιάσαμε.
    4. Δε θα ασκηθεί καμία δύναμη γιατί το σφαιρίδιο δεν το ηλεκτρίσαμε.
  3. Το ηλεκτρικό φορτίο είναι ένα μέγεθος που:
    1. Μετριέται σε Newton.
    2. Δείχνει αν ένα σώμα μπορεί να έχει μαγνητικές ιδιότητες.
    3. Μας πληροφορεί αν ένα ηλεκτρισμένο σώμα είναι αγωγός ή μονωτής.
    4. Μετράει πόσο ηλεκτρισμένο είναι ένα σώμα.
  4. Στη φύση υπάρχουν δύο ειδών φορτία γιατί:
    1. Υπάρχουν και δύο ειδών μαγνητικοί πόλοι.
    2. Εφόσον υπάρχει θετικό οπωσδήποτε θα υπάρχει και αρνητικό για να το εξουδετερώνει.
    3. Οι ηλεκτρικές δυνάμεις ασκούνται από απόσταση.
    4. Υπάρχουν και δύο ειδών ηλεκτρικές δυνάμεις.
  5. Σημειώστε με Σ ή Λ για τη σωστή ή λάθος πρόταση:
    1. Οι ηλεκτρικές δυνάμεις είναι πάντα ελκτικές.
    2. Τα θετικά φορτισμένα σώματα έχουν έλλειμα ηλεκτρονίων ενώ τα αρνητικά πλεόνασμα.
    3. Οταν τρίβουμε ένα αντικείμενο και το ηλεκτρίζουμε αυτό αποκτάει μαγνητικές ιδιότητες.
    4. Με το ηλεκτρικό εκκρεμές μπορούμε να διαπιστώσουμε αν ένα σώμα είναι ηλεκτρισμένο ή όχι.
    5. Οσο πιο πολύ φορτίο έχει ένα σώμα τόσο πιο μεγάλη ηλεκτρική δύναμη μπορεί να ασκήσει (περισσότερα…)

Η Μηχανική Ενέργεια και η διατήρησή της

Β΄ Γυμνασίου, Γυμνάσιο
Comments

 

  1. Σημειώστε με Σ και Λ για σωστή ή λάθος πρόταση:
    1. Μηχανική ενέργεια είναι η ενέργεια που έχουν οι μηχανές.
    2. Η μηχανική ενέργεια μπορεί να είναι μόνο κινητική ή μόνο δυναμική.
    3. Η διαφορά κινητικής και δυναμικής ενέργειας ονομάζεται μηχανική.
    4. Οταν πέφτει ένα σώμα κερδίζει κινητική και χάνει δυναμική ενέργεια,
  2. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση. Η μηχανική ενέργεια σε ένα σώμα διατηρείται:
    1. Πάντα.
    2. Όταν δεν ασκούνται δυνάμεις στο σώμα ή η συνισταμένη των δυνάμεων είναι μηδέν.
    3. Όταν η δυναμική και η κινητική ενέργεια που έχει το σώμα παραμένουν σταθερές.
    4. Όταν στο σώμα επιδρούν βαρυτικές, ηλεκτρικές ή ελαστικές δυνάμεις παραμόρφωσης.
  3. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση. Σε ένα σώμα που πέφτει από ορισμένο ύψος, χωρίς υπολογίσιμες αντιστάσεις:
    1. Η δυναμική του ενέργεια συνεχώς αυξάνεται.
    2. Η κινητική του ενέργεια συνεχώς μειώνεται.
    3. Η μηχανική του ενέργεια παραμένει σταθερή.
    4. Η μηχανική του ενέργεια μειώνεται.
  4. Στην εικόνα φαίνονται αριστερά 4 θέσεις μιας σφαίρας που πέφτει αφού την αφήσαμε από το σημείο A. Δεξιά εικονίζονται τα ποσοστά της δυναμικής (U) και της κινητικής (K) ενέργειας όταν η μηχανική ενέργεια είναι το 100%. Αντιστοιχίστε τη δεξιά στήλη με τους αριθμούς 1,2,3 και 4 με τις θέσεις της σφαίρας Α,Β,Γ και Δ.

    Άσκηση 4

    (περισσότερα…)

Δυναμική-Κινητική Ενέργεια

Β΄ Γυμνασίου, Γυμνάσιο
6 Comments
  1. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση. Δυναμική βαρυτική ενέργεια είναι μια μορφή ενέργειας που εξαρτάται από:
    1. Την ταχύτητα του αντικειμένου.
    2. Τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος.
    3. Τη δύναμη που ασκούμε στο αντικείμενο.
    4. Τη θέση του αντικειμένου.
  2. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση. Η κινητική ενέργεια ενός σώματος είναι μία μορφή ενέργειας που εξαρτάται από:
    1. Την ταχύτητα του σώματος.
    2. Το ύψος στο οποίο βρίσκεται το σώμα.
    3. Τη θερμότητα που μεταφέρεται στο σώμα.
    4. Από την κατεύθυνση που κινείται το σώμα.
  3. Σημειώστε με Σ και Λ για τις σωστές και λάθος προτάσεις αντίστοιχα.
    1. Οσο πιο ψηλά ανεβαίνει ένα αντικείμενο αυξάνεται η κινητική του ενέργεια.
    2. Οταν φρενάρει ένα αυτοκίνητο η κινητική του ενέργεια παραμένει αμετάβλητη.
    3. Οταν ένα αυτοκίνητο ανεβαίνει σε μία ανηφόρα η δυναμική του ενέργεια αυξάνεται.
    4. Ένα καράβι που είναι δεμένο στο λιμάνι έχει μικρότερη κινητική ενέργεια από ένα μπαλάκι του πινγκ πονγκ όταν αυτό κινείται μεταξύ των δύο ρακετών.
  4. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση. Αν διπλασιάσουμε την ταχύτητα ενός σώματος τότε η κινητική του ενέργεια:
    1. Διπλασιάζεται
    2. Τετραπλασιάζεται
    3. Παραμένει σταθερή
    4. Υπό διπλασιάζεται
  5. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση. Για να διπλασιάσουμε τη δυναμική ενέργεια ενός σώματος 
    1. Ασκούμε στο σώμα διπλάσια δύναμη.
    2. Του διπλασιάζουμε την ταχύτητα.
    3. Το ανεβάζουμε σε διπλάσιο ύψος.
    4. Του αφαιρούμε τη μισή μάζα.
  6. Θέλετε να ανεβάσετε ένα κιβώτιο στην καρότσα ενός φορτηγού. Για το σκοπό αυτό μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σανίδα πάνω στην οποία θα σπρώξετε το κιβώτιο και θα το ανεβάσετε. Ας υποθέσουμε ότι δεν υπάρχουν τριβές. Πότε το κιβώτιο αποκτά μεγαλύτερη δυναμική ενέγεια, όταν το ανεβάζετε από τη σανίδα 1 ή τη 2; Σε ποια από τις δύο σανίδες θα καταναλώσετε περισσότερη ενέργεια; Δικαιολογήστε.

    Άσκηση 6

    (περισσότερα…)

Έργο και Ενέργεια

Β΄ Γυμνασίου, Γυμνάσιο
Comments

 

  1. Σημειώστε με Σ και Λ αν η πρόταση είναι σωστή ή λάθος αντίστοιχα:
    1. Ο Αριστοτέλης ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε τον όρο “ενέργεια”.
    2. Στη θεωρία της σχετικότητας και στην κβαντική θεωρία η έννοια της ενέργειας παίζει κεντρικό ρόλο.
    3. Όταν μεταφέρεται ενέργεια προκαλείται μεταβολή.
    4. Όταν μια μορφή ενέργειας μετατρέπεται σε άλλη μορφή τότε υπάρχει μείωση της συνολικής ενέργειας.
    5. Οι άνθρωποι και τα ζώα έχουν ενέργεια, επειδή μπορούν και κινούνται,  ενώ τα φυτά όχι.
  2. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση και δικαιολογήστε την.Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται σε ένα απλό γράφημα ένα εργοστάσιο (εργ.) που παράγει ένα προϊόν. Για να λειτουργήσει το εργοστάσιο χρειάζεται να εισέλθει (εισ.) ενέργεια 100 μονάδων. Τα προϊόντα που παράχθηκαν και εξέρχονται (εξ.) δέσμευσαν ενέργεια:
    1. >100 μονάδες
    2. <100 μονάδες
    3. =100 μονάδες.          

      Άσκηση 2

  3. Είχε ενέργεια η σφαίρα πριν κτυπήσει το μήλο; Έχει ενέργεια όταν βγει από το μήλο; Αν ναι, πότε ήταν μεγαλύτερη, πριν το διαπεράσει ή μετά; Να δικαιολογήστε όλες τις απαντήσεις σας.

    Άσκηση 3

    (περισσότερα…)

Ο Κολυμβητής του Καρτέσιου

Β΄ Γυμνασίου, Γυμνάσιο
4 Comments

Πώς να παίξετε με τους νόμους των υγρών

IMG_2168
Τα υλικά που χρειαζόμαστε:
  1. Καλαμάκι
  2. Τρεις συνδετήρες
  3. Λαστιχάκι
  4. Ψαλίδι
  5. Πλαστικό μπουκάλι γεμάτο μέχρι πάνω με νερό της βρύσης.
  6. Γυάλινο ποτήρι με νερό.

(περισσότερα…)

Άνωση

Β΄ Γυμνασίου, Γυμνάσιο
4 Comments

Πριν προχωρήσεις στις ερωτήσεις και ασκήσεις που ακολουθούν δες, με κλικ εδώ, μία σύντομη παρουσίαση σε Power Point της άνωσης για να την κατανοήσεις καλύτερα.

  1. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η Άνωση στα υγρά είναι:
    1. Ίση με τη διαφορά της υδροστατικής πίεσης μεταξύ των χαμηλότερων και υψηλότερων σημείων.
    2. Η συνισταμένη δύναμη των δυνάμεων που ασκούνται σε ένα σώμα.
    3. Η δύναμη που ασκούν τα υγρά στα σώματα που βρίσκονται μέσα τους.
    4. Μία κατακόρυφη δύναμη που ασκείται πάνω στο σώμα που βρίσκεται μέσα στο υγρό με φορά προς τα πάνω. 
  2. Σας δίνουν ένα στερεό αντικείμενο, ένα δυναμόμετρο και ένα δοχείο με νερό. Σας ζητούν να βρείτε την Άνωση που θα δεχτεί το αντικείμενο αν μπει στο νερό. Ποια βήματα θα ακολουθήσετε;
  3. Το δοχείο Α περιέχει ένα υγρό μέχρι το ύψος του σωλήνα. Βυθίζουμε έναν κύλινδρο μέσα στο δοχείο Α και στο δοχείο Β παίρνουμε μία ποσότητα του υγρού. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις  είναι σωστές;
    1. Το υγρό στο δοχείο Β έχει ίσο βάρος με τον κύλινδρο που βυθίσαμε στο Α.
    2. Το υγρό στο δοχείο Β έχει ίδιο όγκο με τον όγκο του κυλίνδρου.
    3. Το βάρος του υγρού στο Β είναι ίσο με τη δύναμη της άνωσης που ασκείται πάνω στον κύλινδρο.
    4. Το βάρος του κυλίνδρου μέσα στο δοχείο Α είναι μικρότερο από το βάρος του εκτός του δοχείου κατά το βάρος του υγρού που υπάρχει στο Β.

      25255BUNSET-25255D

      Άσκηση 3

  4. Σε ποιο κουτί της Coca Cola ασκείται μεγαλύτερη Άνωση και γιατί; 

    Άσκηση 4

  5. Συγκρίνετε τις ανώσεις που δέχονται τα δύο κουτιά και δικαιολογήστε.

    CE-BA-CE-BF-CF-85-CF-84-CE-AF-CE-B3-CE-B5-CE-BC-CE-AC-CF-84-CE-BF-CE-AC-CE-B4-CE-B5-CE-B9-CE-BF

    Άσκηση 5

  6. Σε ένα δοχείο γεμάτο μέχρι τα χείλη του με νερό βυθίζουμε εξ ολοκλήρου ένα κομμάτι ξύλου μάζας 1kg. Επαναλαμβάνουμε το ίδιο, αλλά βυθίζοντας τώρα ένα κομμάτι σιδήρου ίσης μάζας, δηλαδή 1kg. Σε ποια από τις δύο περιπτώσεις θα εκτοπιστεί περισσότερο νερό; Δικαιολογήστε.
  7. Παρατηρήστε την παρακάτω εικόνα και απαντήστε στις ερωτήσεις που ακολουθούν δίνοντας δικαιολόγηση.
    1. Σε ποια θέση ο κύλινδρος δέχεται την μικρότερη άνωση;
    2. Συγκρίνετε τις ανώσεις στις θέσεις (3) και (4).
    3. Ο κύλινδρος στη θέση (2) είναι βυθισμένος κατά το μισό του συνολικού του όγκου, ενώ στη θέση (1) κατά το ένα τέταρτο του όγκου του. Ποια σχέση έχουν οι ανώσεις τους;

      Άσκηση 7

  8. Οι δύο σφαίρες της παρακάτω εικόνας έχουν διαφορετικό όγκο και είναι από διαφορετικό υλικό. Συγκρίνετε τις ανώσεις τους και δικαιολογήστε.

    Άσκηση 8

  9. Βυθίζουμε ένα αντικείμενο όγκου 2lt (1lt=10-3m3 ) μέσα σε νερό. Αν το αντικείμενο έχει βάρος 30Ν, πόσο βάρος θα χάσει όταν βυθιστεί στο νερό; Η πυκνότητα του νερού είναι ρνερ =103kg/m3 και η επιτάχυνση της βαρύτητας δίνεται g=9,8m/s2.
  10. Ένας τρόπος για να μετρήσουμε την επιτάχυνση της βαρύτητας g είναι να χρησιμοποιήσουμε την άνωση ως εξής: Ζυγίζουμε ένα σώμα και βρίσκουμε ότι έχει βάρος 10Ν. Κατόπιν το ζυγίζουμε μέσα στο νερό και βρίσκουμε ότι το βάρος του είναι τώρα 8Ν. Γνωρίζουμε επίσης ότι ο όγκος του είναι 200ml(0,2lt). Πώς μπορούμε να υπολογίσουμε το g;  Δίνονται: η πυκνότητα του νερού ρνερ =103 kg/m3 και ότι 1lt=10-3m3.
  11. Μέσα στο νερό (πυκνότητα ρ=103 kg/m3) κρατάμε ένα κομμάτι ξύλου μάζας 0,5kg, που έχει όγκο 1lt.
    1. Πόσος όγκος νερού εκτοπίζεται;
    2. Ποια είναι η μάζα του νερού που εκτοπίζεται;
    3. Ποιο είναι το βάρος του νερού που εκτοπίζεται;
    4. Πόση δύναμη άνωσης ασκεί στο ξύλο το νερό που το περιβάλλει;
    5. Αν τραβήξουμε το χέρι μας ποια θα είναι συνισταμένη δύναμη που θα ασκείται στο ξύλο; Υπολογίστε την και σχεδιάστε την. Δίνεται g=9,8m/s2.

      CE-AC-CE-BD-CF-89-CF-83-CE-B7-CE-BA-CF-8D-CE-B2-CE-BF-CF-82

      ;Askhsh 11

  12. Διαθέτουμε έναν σιδερένιο κύβο με ακμή 0,1m. Με ένα δυναμόμετρο μετράμε το βάρος του και το βρίσκουμε 78Ν. Ποια θα είναι η ένδειξη του δυναμόμετρου αν βυθίσουμε τον κύλινδρο μέσα στο νερό; Να πάρετε την τιμή της πυκνότητας του νερού και της επιτάχυνσης της βαρύτητας όπως δίνονται στην άσκηση 9.
  13. Το δοχείο Α περιέχει νερό μέχρι τη στάθμη των 600ml. Ρίχνουμε το πορτοκάλι μέσα στο δοχείο και ανεβαίνει η στάθμη του νερού στα 800ml (δοχείο Β). Μπορείτε να υπολογίσετε πόση είναι η άνωση που δέχεται το πορτοκάλι;

    CE-AC-CE-BD-CF-89-CF-83-CE-B7-CF-80-CE-BF-CF-81-CF-84-CE-BF-CE-BA-CE-AC-CE-BB-CE-B9

    Άσκηση 13

  14. Ένας κύλινδρος επιπλέει με τον άξονά του κατακόρυφα στην επιφάνεια του νερού βυθισμένος κατά το μισό του. Το συνολικό του ύψος είναι h=20cm ενώ το εμβαδόν της βάσης του είναι A=20cm2. Πόση είναι η άνωση που δέχεται από το νερό; Δίνεται η πυκνότητα του νερού και η επιτάχυνση της βαρύτητας όπως και στην άσκηση 9 και ο όγκος κυλίνδρου δίνεται από το γινόμενο Vκυλ=h·A.

    Άσκηση 14

  15. Ενα αντικείμενο έχει βάρος 20Ν. Όταν το βυθίζουμε μέσα σ’ ένα υγρό Α το βάρος του ίδιου αντικειμένου γίνεται 17Ν. Ενώ όταν το βυθίζουμε σε υγρό Β το βάρος του γίνεται 18Ν. Ποιο από τα δύο υγρά έχει μεγαλύτερη πυκνότητα και γιατί;
  16. Όταν ένα αντικείμενο Α το βυθίζουμε στο νερό εκτοπίζεται υγρό βάρους 5Ν. Όταν ένα αντικείμενο Β το βυθίζουμε στο λάδι εκτοπίζεται υγρό βάρους επίσης 5Ν. Ποιο από τα δύο αντικείμενα έχει μεγαλύτερο όγκο;

       Γιάννης Γαϊσίδης

084d8930-f294-45d0-b352-2acd918a7bd2

Υδροστατική Πίεση, Ατμοσφαιρική Πίεση, Αρχή του Pascal

Β΄ Γυμνασίου, Γυμνάσιο
Comments

Τρεις σύντομες παρουσιάσεις σε Power Point  μπορείς να βρεις παρακάτω για να εμπεδώσεις τη θεωρία. Κάνε κλικ στους τίτλους.

  1. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η υδροστατική πίεση είναι: 
    1. Η πίεση που ασκούν τα ρευστά.
    2. Η πίεση που οφείλεται στο βάρος των υγρών.
    3. Η πίεση των υγρών που ισορροπούν.
    4. Ίση με το πηλίκο W/A όπου W το βάρος του υγρού και Α το εμβαδόν της επιφάνειας.
  2. Επιλέξτε τη σωστή μονάδα μέτρησης της υδροστατικής πίεσης.
    1. N
    2. N/m2
    3. kg/m3
    4. m2
  3. Ποια από από τα παρακάτω μεγέθη χρειάζονται για να μετρήσουμε την υδροστατική πίεση;
    1. Δύναμη
    2. Πυκνότητα υγρού
    3. Μάζα υγρού
    4. Επιτάχυνση της βαρύτητας
    5. Βάθος
  4. Για να υπολογίσουμε το βάθος μέσω της υδροστατικής πίεσης εφαρμόζουμε τη σχέση:
    1. \frac {P \cdot \rho }{g}
    2. \frac {P}{g \cdot \rho }
    3. P \cdot g \cdot \rho
    4. \frac {g \cdot \rho }{P}
  5. Πόση είναι η υδροστατική πίεση που δέχεται ένας δύτης στη θάλασσα, óταν κατεβαίνει σε βάθος 5m; Δίνονται: πυκνότητα του θαλασσινού νερού ρ=1.027kg/m3 , επιτάχυνση της βαρύτητας g=10m/s2 .
  6. Αν η υδροστατκή πίεση που δέχεται η μικρή σφαίρα στο σημείο Α είναι 20.000Pa, πόση .θα είναι αν μεταφέρουμε τη σφαίρα στο σημείο Β;   

    Άσκηση 6

    Άσκηση 6

  7. Σε ποιο από τα δύο υγρά θα ασκείται μικρότερη πίεση σε βάθος 2m;

    Άσκηση 7

    Άσκηση 7

  8. Το στερεό αντικείμενο της εικόνας είναι βυθισμένο μέσα στο νερό και δέχεται υδροστατικές πιέσεις σε όλες τις έδρες του. Σε ποια έδρα δέχεται τη μεγαλύτερη πίεση; Σε ποια τη μικρότερη και σε ποιες έδρες δέχεται ίσες πιέσεις από το νερό; Δικαιολογήστε τις απαντήσεις σας.   

    Άσκηση 8

    Άσκηση 8

  9. Τα δοχεία της εικόνας περιέχουν νερό στο ίδιο ύψος h. Ποιο δοχείο δέχεται τη μεγαλύτερη πίεση στον πυθμένα του; Σε ποιο δοχείο ασκείται μεγαλύτερη δύναμη στον πυθμένα του;  Δικαιολογήστε τις απαντήσεις σας.  

    Άσκηση 9

    Άσκηση 9

  10. Το βαθύτερο σημείο της Γης βρίσκεται στην τάφρο των Μαριανών, στον Ειρημικό ωκεανό. Το βάθος αυτό είναι περίπου 11km. Πόση είναι εκεί η υδροστατική πίεση; Δίνονται: πυκνότητα του θαλασσινού νερού ρ=1.030kg/m3 , επιτάχυνση της βαρύτητας g=10m/s2 .
  11. Σε ένα δοχείο ανοιχτό υπάρχει νερό και λάδι. Το λάδι έχει πάχος 20cm. Πόση είναι η πίεση σε ένα σημείο που βρίσκεται σε βάθος 12cm μέσα στο νερό; Δίνονται:   ρνερ=1000kg/m3, ρλαδ=800kg/m3, η ατμοσφαιρική πίεση Pατμ=100.000Pa και η επιτάχυνση της βαρύτητας g=9,8m/s2.

    Άσκηση 10

    Άσκηση 11

  12. Σε ποιο βάθος μέσα στη θάλασσα η υδροστατική πίεση γίνεται ίση με την ατμοσφαιρική; Πόση θα είναι στο σημείο αυτό η συνολική πίεση; Δίνονται: Πυκνότητα νερού της θάλασσας ρθαλ=1.027kg/m3, η ατμοσφαιρική πίεση Pατμ=100.000Pa και η επιτάχυνση της βαρύτητας g=9,8m/s2.
  13. Στην παρακάτω εικόνα φαίνονται δύο τεχνητά φράγματα Α και Β. Η τομή του φράγματος Α είναι σχήματος τραπεζίου ενώ του Β παραλληλογράμμου. Εχουν σχεδιαστεί επίσης οι δυνάμεις που ασκούνται από το νερό πάνω στα φράγματα. Γιατί οι δυνάμεις και στις δύο περιπτώσεις μικραίνουν προς τα πάνω; Γιατί σχεδιάστηκαν κάθετα προς τις επιφάνειες των φράγμάτων; Ποιο από τα δύο φράγματα πιστεύετε ότι κατασκεύαστηκε σωστότερα; Δικαιολογήστε τις απαντήσεις σας.

    Άσκηση 11

    Άσκηση 13

  14. Στο υδραυλικό πιεστήριο της εικόνας ασκούμε δύναμη F1=10N στο έμβολο εμβαδού Α1. Ποια πρέπει να είναι η σχέση των εμβαδών, A2/A1, ώστε να ανυψώσουμε  βάρος F2=10.000N από το έμβολο εμβαδού Α2;

    Άσκηση 12

    Άσκηση 14

  15. Το λεπτό έμβολο του υδραυλικού πιεστηρίου έχει ακτίνα r1=1m και το χοντρό ακτίνα r2=5m. Υπολογίστε τα εμβαδά των δύο εμβόλων και κατόπιν βρέστε αν ασκήσετε στο μικρό έμβολο δύναμη F1=100Ν, πόσο είναι το μέγιστο βάρος W ενός σώματος Σ που μπορείτε να ανυψώσετε με το μεγάλο έμβολο;

    Άσκηση 13

    Άσκηση 15

  16. Στην παρακάτω εικόνα φαίνεται το πείραμα του Torricelli αλλά αντί για υδράργυρο χρησιμοποιούμε νερό. Μπορείτε να υπολογίσετε σε τι ύψος h θα ανεβεί το νερό μέσα στον ανεστραμμένο σωλήνα. Μετά τον υπολογισμό αυτόν μπορείτε να απαντήσετε στο ερώτημα γιατί ο Torricelli χρησιμοποίησε υδράργυρο;  Δίνονται: Pατμ=100.000Pa, g=9,8m/s2 και η πυκνότητα του νερού και του υδραργύρου είναι αντίστοιχα ρνερ=1000kg/m3 και ρυδρ=13600kg/m3.

    Άσκηση 13

    Άσκηση 16

Γιάννης Γαϊσίδης

Δυνάμεις στα υγρά

Β΄ Γυμνασίου, Γυμνάσιο
Comments

Πότε και γιατί ασκούνται δυνάμεις πάνω στα υγρά;

Μια εργαστηριακή και θεωρητική προσέγγιση.
 
Στόχος
 
Με τη δραστηριότητα αυτή οι μαθητές:
  • Μαθαίνουν να μετρούν την άνωση.
  • Κατανοούν καλύτερα το νόμο της Δράσης-Αντίδρασης και την αρχή της μετάδοσης των πιέσεων του Πασκάλ.
  • Εξοικειώνονται με όργανα μέτρησης όπως ηλεκτρονική ζυγαριά, δυναμόμετρο.
Απαιτούμενα όργανα
  1. Μεταλλική ράβδος – ορθοστάτης
  2. Βάση ορθοστάτη
  3. Μικρή μεταλλική ράβδος
  4. Μεταλλικός σύνδεσμος
  5. Δακτύλιος με γάντζο περασμένος στην μικρή μεταλλική ράβδο
  6. Δυναμόμετρο μέχρι 5Ν
  7. Γυάλινο ποτήρι
  8. Μεταλλικές κύλινδρος
  9. Ηλεκτρονική ζυγαριά
Πριν το εργαστήριο

 

Οι μαθητές επιλέγουν τη σωστή απάντηση πριν ξεκινήσει η εργαστηριακά δραστηριότητα 
(κλικ εδώ για να πάρετε το φύλλο εργασίας)
 
Οδηγία προς τον καθηγητή: αφού πάρετε τις απαντήσεις των μαθητών ταξινομήστε τες (π.χ. με ένα ραβδόγραμμα) και συνάγετε τα συμπεράσματά σας για το πώς κατανοούν οι μαθητές τις έννοιες που εμπλέκονται στη δραστηριότητα.
Εκτέλεση της δραστηριότητας
 
Από το άγκιστρο της οριζόντιας μεταλλικής ράβδου κρεμάμε το δυναμόμετρο και στην άλλη άκρη του προσαρμόζουμε τον μεταλλικό κύλινδρο.
 
Πάνω στην ηλεκτρονική ζυγαριά έχουμε βάλει το γυάλινο ποτήρι με νερό και έχουμε μηδενίσει την ένδειξη (απόβαρο) της ζυγαριάς.
Εκτελούμε τις εξής μετρήσεις:
  • Μετράμε με το δυναμόμετρο το βάρος του κυλίνδρου. 
  • Μετράμε με το δυναμόμετρο το βάρος του κυλίνδρου βυθισμένου τώρα εντός του νερού που βρίσκεται σε ηρεμία πάνω στη ζυγαριά. Προσέχουμε να μην αγγίζει ο κύλινδρος τον πυθμένα του ποτηριού.
  • Με βυθισμένο τον κύλινδρο παίρνουμε την ένδειξη της ζυγαριάς.
Οι μετρήσεις που πήραμε φαίνονται στον παρακάτω πίνακα δεδομένων.
 
(κλικ εδώ για να πάρετε τον πίνακα κενό)
 
Συγκρίνοντας τα δεδομένα της τελευταίας στήλης και λαμβάνοντας υπόψη ότι η ακρίβεια μέτρησης στο δυναμόμετρο φτάνει σε επίπεδο 0,1Ν ενώ της ηλεκτρονικής ζυγαριάς σε επίπεδο χιλιοστού, είναι φανερό ότι υπάρχει μια αύξηση του βάρους του υγρού ίση με τη διαφορά βάρους του κυλίνδρου από τον αέρα στο υγρό. Αυτή όμως η διαφορά είναι ίση με την άνωση που ασκεί το υγρό πάνω στον κύλινδρο που βυθίσαμε.
 
Θεωρητική εξήγηση
 
Όταν βυθίζουμε ένα αντικείμενο μέσα σε υγρό ισχύει η αρχή του Αρχιμήδη. Το αντικείμενο δηλαδή χάνει τόσο από το βάρος του, όσο το βάρος του υγρού που εκτοπίζει. Αν επομένως το ζυγίσουμε στον αέρα και κατόπιν εντός του υγρού, θα το βρούμε να έχει λιγότερο βάρος κατά το βάρος του εκτοπιζόμενου υγρού. Αυτό εμείς σήμερα το λέμε Άνωση.
 
Αρα η διαφορά των δύο βαρών μάς δίνει την Άνωση. 
 
Η Άνωση όμως είναι μία δύναμη που ασκείται από το υγρό πάνω στο βυθισμένο αντικείμενο και οφείλεται στη διαφορά της υδροστατικής πίεσης, η οποία είναι μεγαλύτερη στα χαμηλότερα σημεία του αντικειμένου από ότι στα ψηλότερα.
 
Σύμφωνα με τον 3ο Νόμο του Νεύτωνα, εφόσον το υγρό ασκεί δυνάμη στο αντικείμενο, τότε και το αντικείμενο θα ασκεί μια αντίθετη δύναμη στο υγρό. Δηλαδή το υγρό ασκεί την Άνωση επί του αντικειμένου κατακόρυφα προς τα πάνω, αλλά και το αντικείμενο ασκεί στο υγρό μια δύναμη κατακόρυφη προς τα κάτω και ίση στην τιμή με την Άνωση.
 
Η δύναμη αυτή του αντικειμένου επί του υγρού ασκείται στα μόρια του υγρού, που βρίσκονται σε επαφή με το αντικείμενο. Αλλά εδώ υπεισέρχεται ο νόμος μετάδοσης των πέσεων, ο γνωστός ως Αρχή του Πασκάλ. Έχουμε επομένως μία κατακόρυφη  δύναμη που ασκείται στα μόρια του υγρού που βρίσκονται σε επαφή με το αντικείμενο. Αυτή η δύναμη αυξάνει την πίεση του υγρού στα σημεία επαφής και η αύξηση αυτή μεταδίδεται εξ ίσου σε όλα να μέρη του υγρού και σ’ εκείνα που βρίσκονται σε επαφή με τον πυθμένα. Εκεί προκαλείται αύξηση της δύναμης, κατά την τιμή της άνωσης. Αυτή την αύξηση μετράει η ζυγαριά.
 

         Γιάννης Γαϊσίδης

084d8930-f294-45d0-b352-2acd918a7bd2

Πίεση

Β΄ Γυμνασίου, Γυμνάσιο
11 Comments

Με κλικ εδώ μπορείς να κατεβάσεις μία σύντομη παρουσίαση σε Power Point της θεωρίας της πίεσης, για την καλύτερη κατανόησή της.

  1. Σημειώστε με Σ και Λ τις σωστές και λάθος προτάσεις αντίστοιχα:
    1. Η πιέση είναι πάντα μικρότερη από τη δύναμη.
    2. Η πίεση δεν είναι διανυσματικό μέγεθος.
    3. Η δύναμη που ασκείται κάθετα σε μία επιφάνεια δια του εμβαδού της επιφάνειας μας δίνει την πίεση.
    4. Η πίεση διπλασιάζεται αν διπλασιάσουμε την κάθετη δύναμη που ασκείται πάνω σε μία επιφάνεια.
    5. Η πίεση διπλασιάζεται αν μειώσουμε στο μισό το εμβαδόν της επιφάνειας επί της οποίας ασκείται κάθετα μια δύναμη.
  2. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση.Για να βρούμε τη δύναμη που ασκείται κάθετα σε μια επιφάνεια μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την πίεση P και το εμβαδόν Α της επιφάνειας ως εξής:
    1. F=\frac{P}{A}
    2. F=\frac{A}{P}
    3. F=P \cdot A
    4. F=P
  3. Επιλέξτε τις σωστές απαντήσεις: Σε κάθε τετραγωνικό μέτρο μιας επιφάνειας συνολικού εμβαδού 3m2 ασκείται κάθετα δύναμη 10Ν. Τότε:
    1. Η συνολική δύναμη που ασκείται στην επιφάνεια είναι 10Ν/m2.
    2. Η πίεση είναι 10Pa.
    3. Η συνολική δύναμη που ασκείται στην επιφάνεια είναι 30Ν.
    4. Η πίεση είναι 3,33Pa.
    5. Η πίεση είναι 30N/m2.
  4. Στις παρακάτω εικόνες φαίνονται τα ίχνη καμήλας και τα ίχνη ανθρώπου στην άμμο. Ποια ίχνη είναι πιο βαθιά;  Ποιος έχει πιο μεγάλο βάρος, ο άνθρωπος ή η καμήλα; Πως εξηγούνται οι εικόνες;

    άσκηση 4

    άσκηση 4

  5. Ένα παιδί στέκεται όρθιο πάνω στην άμμο. Ξαφνικά κάνει ένα κατακόρυφο άλμα προς τα πάνω. Θα βυθιστεί πιο πολύ τώρα στην άμμο ή όχι; Γιατί;
  6. Ποιο από τα δύο παπούτσια,η γόβα ή το επίπεδο, θα ασκεί μεγαλύτερη πίεση επί του εδάφους, αν φορεθούν από την ίδια γυναίκα;

    Άσκηση 6

    Άσκηση 6

  7. Ποια έδρα του πακέτου θα βάζατε να ακουμπά στο έδαφος για να ασκείται η μικρότερη πίεση; Επιλέξτε τη σωστή:
    1. ΑΒΕΗ
    2. ΑΒΓΔ
    3. ΒΓΖΕ

      Άσκηση 8

      Άσκηση 7

  8. Αν η δύναμη που ασκείται κάθετα σε μία επιφάνεια εμβαδού 1,5m2 κατανέμεται έτσι ώστε σε κάθε 1m2 να ασκούνται 900N, πόση είναι η πίεση επί της επιφάνειας;  Πόση είναι η συνολική δύναμη που ασκείται στην επιφάνεια;
  9. Η δύναμη που ασκείται κάθετα σε μία επιφάνεια είναι 200Ν και το εμβαδόν της επιφάνειας είναι 80cm2.Πόση είναι η ασκούμενη πίεση;
  10. Η διάμετρος του πυθμένα ενός δοχείου αποθήκευσης λαδιού είναι 40cm. Το δοχείο είναι γεμάτο με λάδι και η πίεση που ασκείται στον πυθμένα λόγω του λαδιού είναι 1400N/m2. Πόση είναι η δύναμη που ασκεί το λάδι στον πυθμένα του δοχείου; Να λάβετε υπόψη ότι ο πυθμένας είναι κυκλικός.
  11. Ποιο είναι το εμβαδόν μιας επιφάνειας στην οποία υπάρχει πίεση 8000N/m2 εξ αιτίας μιας κάθετης δύναμης 20Ν;
  12. Πάνω στο τραπέζι της παρακάτω εικόνας έχει τοποθετηθεί ένα πακέτο βάρους W=150N. Εχουν επίσης σχεδιαστεί τρεις δυνάμεις με διαφορετικά χρώματα: Η μπλε W, η πράσινη F (προς τα πάνω) και η κόκκινη F (προς τα κάτω).
    1. Ποιες από αυτές τις δυνάμεις ασκούνται στο αντικείμενο και ποιες στην επιφάνεια του τραπεζιού; Από πού προέρχεται η κάθε μία;
    2. Πόσο είναι το μέτρο της κάθε δύναμης;
    3. Ποια είναι η πίεση επί της επιφάνειας του τραπεζιού;
    4. Αν το βάρος του τραπεζιού είναι 250Ν, ποια είναι η πίεση επί του πατώματος όπου ακουμπά το τραπέζι; Οι διαστάσεις των ποδιών του τραπεζιού και του πακέτου αναγράφονται στο σχήμα.

      Άσκηση 12

      Άσκηση 12

Γιάννης Γαϊσίδης

gaisidis@viewonphysics.gr

img_1494