Your browser version is outdated. We recommend that you update your browser to the latest version.

Η Ποίηση έγινε για να διορθώνει τα λάθη του Θεού· ή εάν όχι, τότε, για να δείχνει πόσο λανθασμένα εμείς συλλάβαμε την δωρεά του.

Οδυσσέας Ελύτης

 
Σκοπός της ζωής μας είναι η αγάπη, το πολύτιμο αυτό συναίσθημα που δίνει μεγαλύτερη αξία σε κάθε στιγμή, σε κάθε πράξη και σκέψη. Η αγάπη προς τους οικείους μας, η αφοσίωση στους ξεχωριστούς εκείνους ανθρώπους που η ύπαρξή τους πλουτίζει τη ζωή μας, μπορεί να μας προσφέρει όχι μόνο ισχυρότερη ευδαιμονία από κάθε υλικό απόκτημα, αλλά και μια βαθύτερη και ουσιαστικότερη θέαση της ίδιας της ζωής.
 
Ανδρέας Εμπειρίκος

Μηχανική

ΛΕΞΙΛΟΓΙΟ:

ταχύτητα

χρόνος

απόσταση

κίνηση

κινητό

δύναμη

αλλαγή κινητικής κατάστασης

αύξηση της ταχύτητας

μείωση της ταχύτητας

αλλαγή κατεύθυνσης

μόνιμη παραμόρφωση

προσωρινή παραμόρφωση

δύναμη με επαφή

δύναμη από απόσταση

βάρος

μάζα

ηλεκτρικές δυνάμεις

μαγνητικές δυνάμεις

ελατήριο

κλίμακα

δυναμόμετρο

τριβή

αντίσταση

φθορά

εμβαδόν

είδος επιφάνειας

επιθυμητή τριβή

ανεπιθύμητη τριβή

τραχιά επιφάνεια

λιπαντικά

πίεση

υδροστατική πίεση

βάθος

αέρας

ατμοσφαιρική πίεση

υψόμετρο

Στην ενότητα αυτή θα μάθεις:

  • για την ταχύτητα
  • για τις δυνάμεις με επαφή και τις δυνάμεις από απόσταση
  • για την τριβή και τις επιπτώσεις της
  • για την πίεση

Μηχανική - Γενικές πληροφορίες


Φύλλο Εργασίας 1: Η Ταχύτητα


Φύλλο Εργασίας 2: Οι δυνάμεις

Οι δυνάμεις

Είδη παραμόρφωσης

Φύλλο Εργασίας 3: Δυνάμεις με επαφή - Δυνάμεις από απόσταση


Φύλλο Εργασίας 4: Πώς μετράμε τη δύναμη


Φύλλο Εργασίας 5: Τριβή, μια σημαντική δύναμη

Τριβή ονομάζεται η δύναμη η οποία αντιστέκεται στην κίνηση των σωμάτων.
•    Η τριβή αντιστέκεται στο να ξεκινήσει να κινείται ένα ακίνητο σώμα.
•    Η τριβή δυσκολεύει, εμποδίζει την κίνηση ενός σώματος που κινείται.
Η τριβή είναι μια δύναμη που ασκείται με επαφή.

Δένουμε ένα χαρτόνι με ένα σκοινί και το ακουμπάμε σε μια επίπεδη επιφάνεια. Αν αρχίσουμε να τραβάμε με πολύ μικρή δύναμη το χαρτόνι από το σκοινί, αυτό δεν θα κινείται παρότι του ασκούμε δύναμη. Η τριβή που αναπτύσσεται ανάμεσα στην επιφάνεια και το χαρτόνι το εμποδίζει να κινηθεί.

Το τρυπάνι θερμαίνεται όταν τρυπάει τον τοίχο λόγω της τριβής και ταυτόχρονα λειαίνεται, δηλαδή φθείρεται.

Ο ήχος του βιολιού οφείλεται στην τριβή που αναπτύσσεται, όταν το δοξάρι κινείται πάνω στις χορδές. Ταυτόχρονα οι χορδές θερμαίνονται.

Τα λάστιχα του ποδηλάτου φθείρονται και θερμαίνονται λόγω της τριβής που αναπτύσσεται κατά την επαφή τους με το οδόστρωμα.

Η εμφάνιση της τριβής έχει τα ακόλουθα αποτελέσματα:
•    Προκαλεί τη θέρμανση των επιφανειών που τρίβονται και μετατρέπει ένα μέρος της κινητικής ενέργειας σε θερμότητα.
•    Τα σώματα που τρίβονται το ένα με το άλλο, φθείρονται.
•    Σε πολλές περιπτώσεις η τριβή προκαλεί παραγωγή ήχου.
Όσο περισσότερο είναι σε επαφή δύο σώματα τόσο πιο έντονα είναι τα αποτελέσματα της τριβής.
•    Η τριβή που αναπτύσσεται ανάμεσα σε δύο ακίνητα σώματα ονομάζεται στατική τριβή.
•    Η τριβή που αναπτύσσεται ανάμεσα σε δύο σώματα που γλιστρούν το ένα σε σχέση με το άλλο ονομάζεται τριβή ολίσθησης.

Πέτρα που κυλάει μαλλί δεν πιάνει!

Κάνε την μπάλα να κυλίσει πιέζοντας το κουμπί Start και το κουμπί RESET για να επιστρέψει η μπάλα στην αρχική της θέση. Σύρε τον δείκτη στην ράβδο κύλισης προς τα δεξιά για να αλλάξεις τον συντελεστή τριβής και σύγκρινε κάθε φορά την απόσταση που διανύει η μπάλα ανάλογα με το είδος της επιφάνειας. Σημείωση: Αυτή η προσομοίωση δεν αντιπροσωπεύει αυτό που πραγματικά θα δεις αν κάνεις το πείραμα μόνος σου!

Όσο πιο πολύ χρόνο είναι σε επαφή δύο σώματα, τόσο πιο έντονα είναι τα αποτελέσματα της τριβής

Όση περισσότερη ώρα τρίβουμε τα χέρια μας, τόσο πιο πολκύ ζεσταίνονται.

Όσο πιο πολύ φοράμε ένα ρούχο, τόσο πιο πολύ φθείρεται από την τριβή του με τα καθίσματα.

Για να δεις το ρόλο που παίζει στην τριβή η επιφάνεια των σωμάτων που έρχονται σε επαφή, κάνε την παρακάτω δραστηριότητα:

Επίλεξε το είδος της επιφάνειας και την ταχύτητα και πάτα το Play. Αν θελήσεις να ξεκινήσεις από την αρχή, πάτα το Start Over.

Παρουσίαση του μαθήματος

Με τη βοήθεια της παρακάτω εφαρμογής, μπορείς να δεις πώς η τριβή κάνει τα υλικά σώματα να θερμαίνονται και να φθείρονται.

Οδηγίες:

  1. Δες πρώτα όλα τα στοιχεία που βρίσκονται στην οθόνη.
  2. Με το ποντίκι σου κράτησε και σύρε τα βιβλία ή τα άτομα από την μία πλευρά ως την άλλη. Γιατί τίποτε δεν συμβαίνει όταν τα γαλάζια άτομα δεν έρχονται σε επαφή με τα πράσινα; Τι συμβαίνει όταν αυτά έρχονται σε επαφή;
  3. Κοίταξε το θερμόμετρο στα δεξιά καθώς τα βιβλία τρίβονται μεταξύ τους. Τι παρατηρείς να συμβαίνει στα άτομα καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται; Τι συμβαίνει όταν η θερμοκρασία μειώνεται;
  4. Ξεκίνα την προσομοίωση από την αρχή. Τρίψε τα βιβλία ξανά μεταξύ τους ώστε να χάσουν μερικά άτομα. Γιατί τα άτομα δεν επιστρέφουν;
  5. Τι θα συνέβαινε εάν έτριβες δύο ξερά ξύλινα ραβδάκια το ένα με το άλλο;
  6. Μπορούν οι αρχές της Φυσικής που ανακάλυψες στην προσομοίωση να βρουν εφαρμογή σε άλλα αντικείμενα; Αν ναι, δώσε μερικά παραδείγματα.
  7. Υπάρχουν εξαιρέσεις στην τελευταία ερώτηση (Ερ. 6); Αν ναι, δώσε μερικά παραδείγματα.


Φύλλο Εργασίας 6: Παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η τριβή

Η τριβή είναι η δύναμη η οποία αναπτύσσεται ανάμεσα σε δύο επιφάνειες που βρίσκονται σε επαφή και εμποδίζει τα σώματα να γλιστρήσουν το ένα πάνω στο άλλο.
Η τριβή:
• αντιστέκεται στο να ξεκινήσει να κινείται ένα ακίνητο σώμα
• δυσκολεύει την κίνηση ενός κινούμενου σώματος.

Τα αυτοκίνητα φρενάρουν πολύ πιο εύκολα σε έναν φρεσκοστρωμένο με άσφαλτο δρόμο, απ'  ότι σε ένα φθαρμένο που είναι λείος. Το φρενάρισμα είναι ακόμα πιο δύσκολο στο βρεγμένο δρόμο, όπου η τριβή έχει πολύ μικρό μέγεθος και ακόμη πιο δύσκολα στο χιόνι.

Η τριβή εξαρτάται:

  1. από τη φύση των υλικών στις επιφάνειες που βρίσκονται σε επαφή
    Όσο πιο λείες είναι οι επιφάνειες τόσο πιο μικρή είναι η τριβή που αναπτύσσεται. Οι επιφάνειες που έχουν προεξοχές ή είναι τροχιές αναπτύσσουν πολύ μεγαλύτερη τριβή.
  2. από το βάρος των υλικών που κινούνται πάνω σε μια επιφάνεια.
    Η τριβή αυξάνεται, όταν αυξάνεται το βάρος του σώματος που κινείται σε μια επιφάνεια.

Η τριβή δεν εξαρτάται:

από το εμβαδόν των επιφανειών που τρίβονται.

Το πατινάζ στον πάγο που είναι λείος είναι πολύ πιο εύκολο από το πατινάζ στο δρόμο.

Η τριβή που αναπτύσσεται όταν προσπαθούμε να κινήσουμε ένα σώμα διπλάσιου βάρους είναι διπλάσια, γι' αυτό χρειάζεται διπλάσια δύναμη.

Η τριβή είναι ίδια είτε προσπαθήσουμε να κινήσουμε το κουτί με τη μικρή είτε με τη μεγάλη πλευρά του.

Κάνε το αυτοκίνητο να φτάσει την γαλάζια σημαία σέρνοντας ένα είδος επιφάνειας στον δρόμο. Με τα βελάκια μπορείς να επιλέξεις το είδος της επιφάνειας που θέλεις. Κάνε κλικ στην κόκκινη λαβή για να δώσεις την απαραίτητη ώθηση στο αυτοκίνητο.

Δοκίμασε όλες τις επιφάνειες (βινύλιο, χαλί, ξύλο, πάγο). Ποιο είδος επιφάνειας επιτρέπει στο αυτοκίνητο να φτάσει τη γαλάζια σημαία;

Τράβηξε τον κόκκινη λαβή μέχρι την κίτρινη λάμπα για να δώσεις ώθηση στο αμαξάκι στο δρόμο από βινύλιο. Πόσο μακριά μπορεί να φτάσει; Πόσο μακριά φτάνει ότν τραβάς την λαβή μέχρι την κόκκινη λάμπα;

Πόσο μακριά φτάνει όταν η επιφάνεια είναι ξύλινη; Πόσο όταν το αμαξάκι κινείται πάνω σε χαλί ή  σε πάγο; Δοκίμασε μικρή και μεγάλη ώθηση.

Γιατί, ενώ δίνεις την ίδια ώθηση, κατά τη γνώμη σου το αμαξάκι διανύει διαφορετικές αποστάσεις σε διαφορετικές επιφάνειες;

Τι είδος επιφάνειας και πόση ώθηση πρέπει να επιλέξεις ώστε να καταφέρεις να περάσει το έλκηθρο από την τελευταία σημαία τερματισμού;

Η τριβή είναι μια δύναμη την οποία μπορούμε να μετρήσουμε χρησιμοποιώντας δυναμόμετρα, τα οποία ονομάζονται τριβόμετρα. Τα τριβόμετρα στηρίζουν τη λειτουργία τους στην προσωρινή παραμόρφωση ενός λάστιχου ή ενός ελατηρίου.
Η τριβή μπορεί να μετρηθεί όταν το σώμα κινείται ή προσπαθεί να κινηθεί.


Φύλλο Εργασίας 7: Τριβή, επιθυμητή ή ανεπιθύμητη;

Η τριβή είναι σε πολλές περιπτώσεις επιθυμητή και απαραίτητη.
Η τριβή είναι απαραίτητη:

  • ανάμεσα στο έδαφος και τα πόδια μας, γιατί αλλιώς δεν θα μπορούσαμε να σταθούμε
  • ανάμεσα στα λάστιχα του αυτοκινήτου και το δρόμο, για να μπορεί το αυτοκίνητο να κινείται, να στρίβει χωρίς να γλιστρά, αλλά και να σταματά όταν είναι απαραίτητο
  • ανάμεσα στα φρένα και τις ρόδες, για να μπλοκάρουν οι τροχοί
  • ανάμεσα στα παπούτσια των ορειβατών και τα βράχια, ώστε να μπορούν να στηριχτούν
  • ανάμεσα στα δάχτυλά μας και τα αντικείμενα που πιάνουμε και προσπαθούμε να μετακινήσουμε ή να σηκώσουμε, γιατί αλλιώς θα γλιστρούσαν από τα χέρια μας.

Χωρίς την τριβή όλα τα σώματα θα γλιστρούσαν. Στο χιόνι, όπου η τριβή είναι μειωμένη, τα αυτοκίνητα γλιστρούν και δεν μπορούν να στρίψουν, ενώ οι άνθρωποι δεν μπορούν να περπατήσουν. Η μειωμένη τριβή όμως, ευνοεί τους σκιέρ.

Η τριβή σε πολλές περιπτώσεις είναι ανεπιθύμητη, γιατί παρεμποδίζει την κίνηση των σωμάτων, προκαλεί φθορές και μετατρέπει ένα μέρος της κινητικής ενέργειας των σωμάτων σε θερμότητα (υποβάθμιση της ενέργειας).
Η τριβή είναι ανεπιθύμητη:

  • στους κινητήρες των αυτοκινήτων και των μηχανών, όπου προκαλεί μεγάλες φθορές
  • στα μηχανικά μέρη, όπως τα γρανάζια εργαλείων, τα ψαλίδια, οι τροχοί και οι μεντεσέδες από τις πόρτες και τα παράθυρα
  • στη μεταφορά αντικειμένων με μεγάλο βάρος.

Στις παγοδρομίες απαιτείται όσο το δυνατόν λιγότερη τριβή, ώστε να αναπτύσσονται μεγάλες ταχύτητες. Η τριβή όμως είναι απαραίτητη για να μπορούν οι παγοδρόμοι να στρίψουν, αλλά και να σταματήσουν. Γι' αυτό τα παγοπέδιλα έχουν ειδική κατασκευή, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για φρενάρισμα.

Όταν η τριβή είναι επιθυμητή χρησιμοποιούμε αντικείμενα φτιαγμένα από υλικά με τροχιές επιφάνειες ή επικαλύπτουμε τις επιφάνειες με τραχιά υλικά, που έχουν προεξοχές, ώστε να αναπτύσσεται μεγάλη τριβή.

Τα παπούτσια των ποδοσφαιριστών έχουν τάπες ώστε αυτοί να κρατούν την ισορροπία τους στο γήπεδο. Τα παπούτσια των ορειβατών έχουν καρφιά, ώστε να συγκρατούνται στο βράχο.

Χρησιμοποιούμε γυαλόχαρτο που έχει τραχιά επιφάνεια για να λειάνουμε μια επιφάνεια, γιατί τη φθείρει πιο πολύ.

Οι δρόμοι πρέπει να ασφαλτοστρώνονται συχνά, ώστε η επιφάνειά τους να είναι τραχιά και να μπορούν τα αυτοκίνητα να στρίψουν με ασφάλεια, αλλά και να σταματήσουν γρήγορα όταν φρενάρουν.

Στο χιόνι βάζουμε στα λάστιχα των αυτοκινήτων αλυσίδες για να αυξηθεί η τριβή.

Στις περιπτώσεις που η τριβή είναι ανεπιθύμητη, χρησιμοποιούμε υλικά που μειώνουν τις τριβές, όπως ειδικά λάδια και ζελέ, που ονομάζονται λιπαντικά.
Τα λιπαντικά χρησιμοποιούνται στους κινητήρες και τις αναρτήσεις των αυτοκινήτων και στα μηχανικά μέρη που συνδέουν τα μέρη των εργαλείων και των μηχανών. Επίσης, στην περίπτωση που θέλουμε να μετακινήσουμε ένα βαρύ αντικείμενο μπορούμε, για να μειώσουμε τις τριβές, να παρεμβάλλουμε ανάμεσα στο πάτωμα και το αντικείμενο ένα μαλακό ύφασμα.

Στους τροχούς, τα ψαλίδια, τους μεντεσέδες, τα εργαλεία, όπου θέλουμε μειωμένη τριβή χρησιμοποιούμε ειδικά λάδια.

Στους κινητήρες των αυτοκινήτων χρησιμοποιούμε ειδικά λιπαντικά λάδια, που λέγονται βαλβολίνες, για να μειώσουμε τις τριβές. Το ίδιο κάνουμε και στις αναρτήσεις των αυτοκινήτων.

Φύλλο Εργασίας 8: Η πίεση

Φύλλο Εργασίας 9: Η υδροστατική πίεση

 Εργασία για την προσομοίωση:

  1. Πρώτα εξερευνήστε την προσομοίωση και βεβαιωθείτε ότι έχετε κατανοήσει τα εργαλεία και τον τρόπο που αυτά λειτουργούν. Περιγράψτε τα ευρήματά σας και συμπεριλάβετε σ’ αυτά δεδομένα από την εξερεύνησή σας για να υποστηρίξετε αργότερα τη γνώμη σας.
  2. Δοκιμάστε να μαντέψετε την πίεση 2 μέτρα κάτω από το επίπεδο της θάλασσας καθώς και 2 μέτρα πάνω από το επίπεδο της θάλασσας.
    • Χρησιμοποιήστε την προσομοίωση για να ελέγξετε και να διορθώσετε αυτά που πριν από λίγο προσπαθήσατε να μαντέψετε. Τι ξέρατε ως τώρα για την υδροστατική πίεση; Τι νομίζετε ότι μάθατε περισσότερο για την υδροστατική πίεση;
    • Το σχήμα της πισίνας αλλάζει τις τιμές της πίεσης;
  3. Ανακαλύψτε τον τρόπο με τον οποίο μπορείτε να μεταβάλλετε το μέτρο της πίεσης στην προσομοίωσή σας.
    • Περιγράψτε τα ευρήματά σας και αναφέρετε συγκεκριμένα παραδείγματα.
    • Ελέγξτε τον τρόπο που οι απαντήσεις στην ερώτηση 3 αλλάζουν όταν αλλάζετε τα υλικά σώματα (το περιεχόμενο) που περιέχονται μέσα στη δεξαμενή.

Φύλλο Εργασίας 10: Η ατμοσφαιρική πίεση

Δείτε την εκτέλεση των πειραμάτων που βρίσκονται στο Τετράδιο Εργασιών:

Παρακολουθήστε τα δύο παρακάτω πειράματα για να καταλάβετε το μέγεθος της ατμοσφαιρικής πίεσης

Cookie Policy

This site uses cookies to store information on your computer.

Do you accept?