ΣΤ΄ ΤΑΞΗ - ΦΥΣΙΚΗ - ΜΗΧΑΝΙΚΗ
Φ.Ε. 3. Δυνάμεις με επαφή - Δυνάμεις από απόσταση
( ΣΗΜΕΙΩΣΗ:
Από τον Δεκέμβριο του 2020, για λόγους ασφαλείας οι browsers έχουν σταματήσει να υποστηρίζουν εφαρμογές τύπου flash [είναι αυτές που έχουν επέκταση ".swf"].
Όσες τέτοιες εφαρμογές όμως υπάρχουν σε αυτό το site, είναι εκπαιδευτικού περιεχομένου και απολύτως ασφαλείς.
Για να μπορείτε λοιπόν να βλέπετε τις εφαρμογές flash που υπάρχουν σ' αυτή την σελίδα (αλλά και στο site μας γενικά) πρέπει να τις αποθηκεύετε στον υπολογιστή σας και να τις βλέπετε μέσα από κάποιο δικό σας τρόπο αναπαραγωγής τέτοιων εφαρμογών.
Αν δεν έχετε κάτι δικό σας, μπορείτε να χρησιμοποιείτε το αρχείο της Adobe: flashplayer_32_sa_debug.exe (κλικ στο όνομα του αρχείου για να το κατεβάσετε στον υπολογιστή σας).
Είναι αρχείο που δεν θέλει εγκατάσταση. Απλώς το κατεβάζετε στον υπολογιστή σας και το αποθηκεύετε.
Όταν θέλετε να αναπαραγάγετε μια εφαρμογή flash:
Ανοίγετε το αρχείο flashplayer_32_sa_debug.exe και με drag and drop και “σέρνετε” μέσα την εφαρμογή flash.
Όσοι έχετε άλλα λειτουργικά συστήματα, μπείτε στην ιστοσελίδα της ADOBE, επιλέξτε το λειτουργικό σας και κάντε κλικ εκεί που λέει (στο πάνω μέρος): "Download the Flash Player projector content debugger". )
Α΄. ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕ ΕΠΑΦΗ
Όταν ακουμπάμε το σώμα πάνω στο οποίο ασκούμε δύναμη, λέμε πως οι δυνάμεις που ασκούνται είναι σε επαφή.
Η δύναμη που ασκήθηκε πάνω στις λαμαρίες προκάλεσε την μόνιμη παραμόρφωσή τους.
Τα παιδιά, ακουμπώντας την μπάλα, τής ασκούν δύναμη και της προκαλούν αλλαγή κατεύθυνσης της κίνησής της.
|
Η αθλήτρια (Κατερίνα Στεφανίδου) ασκώντας δύναμη πάνω στο κοντάρι, τού προκαλεί μία προσωρινή παραμόρφωση.
Ο χωρικός ασκεί δύναμη μέσω του σκοινιού πάνω στον γάιδαρο και προκαλεί (προσπαθεί τουλάχιστον...) αύξηση της ταχύτητάς του.
|
Β΄. ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΑΠΟ ΑΠΟΣΤΑΣΗ
Κάποιες δυνάμεις ασκούνται από απόσταση. Τέτοιες είναι για παράδειγμα οι δυνάμεις που ασκούν και ασκούνται από τους μαγνήτες, η δύναμη με την οποίαν η Γη έλκει όλα τα σώματα που βρίσκονται σ' αυτήν ακόμα κι αν δεν την ακουμπούν (αντικείμενα που κρέμεται από κάπου, δορυφόροι που περιφέρονται γύρω από αυτήν, κλπ.), καθώς και οι βαρυτικές (ελκτικές) δυνάμεις μεταξύ των πλανητών.
Πλησιάστε τους μαγνήτες μεταξύ τους. Βλέπετε πως απωθούνται. Μια αόρατη δύναμη τούς σπρώχνει μακριά.
Πλησιάστε τους μαγνήτες μεταξύ τους. Βλέπετε πως έλκονται. Μια αόρατη δύναμη τούς σπρώχνει τον έναν κοντά στον άλλον.
Τα ελατήρια τραβιούνται προς τα κάτω λόγω του βάρους τους, δηλαδή λόγω της δύναμης με την οποίαν τα έλκει η Γη.
Πλησιάστε τους μαγνήτες μεταξύ τους. Βλέπετε πως έλκονται. Μια αόρατη δύναμη τούς σπρώχνει τον έναν κοντά στον άλλον.
Τα ελατήρια τραβιούνται προς τα κάτω λόγω του βάρους τους, δηλαδή λόγω της δύναμης με την οποίαν τα έλκει η Γη.
Δοκιμάστε το διαδραστικά.
(Παίξτε με την τριβή και την σκληρότητα του ελατηρίου, αν θέλετε. Αν δεν θέλετε πάλι, δεν πειράζει! Ασχοληθείτε μόνο με τα βάρη.)
ΚΛΙΚ στην εικόνα:
(Παίξτε με την τριβή και την σκληρότητα του ελατηρίου, αν θέλετε. Αν δεν θέλετε πάλι, δεν πειράζει! Ασχοληθείτε μόνο με τα βάρη.)
ΚΛΙΚ στην εικόνα:
(Πηγή: Πανεπιστήμιο του Κολοράντο)
Ο δορυφόρος έλκεται από την Γη
Οι πλανήτες και ο ήλιος είναι ένα θαυμαστό παράδειγμα αμοιβαίας έλξης από απόσταση (από μακριά κι αγαπημένοι, κατά μία έννοια...)
Και... παρεμπιπτόντως:
Άλλο μάζα κι άλλο βάρος!
Η μάζα και το βάρος είναι δύο διαφορετικά μεγέθη:
Η μάζα είναι η ποσότητα της ύλης που περιέχεται σε ένα σώμα. Πιο απλά, το άθροισμα των μορίων (όλα τα μόρια, δηλαδή) ενός σώματος αποτελούν την μάζα του.
Την μάζα την μετράμε σε κιλά.
Το πόσο ζυγίζει ένα σώμα, δηλαδή η δύναμη με την οποίαν έλκει το σώμα η Γη, είναι το βάρος του.
Το βάρος το μετράμε σε Newton (Νιούτον) προς τιμήν του Νεύτωνα (ναι, αυτόν, με το μήλο που του έπεσε στο κεφάλι).
Αυτό σημαίνει πως αν ένα υλικό σώμα το πάμε βόλτα σε όλους τους πλανήτες του ηλιακού συστήματος, θα έχει την ίδια μάζα (τον ίδιον αριθμό μορίων) παντού, αλλά διαφορετικό βάρος σε κάθε πλανήτη (επειδή ο καθένας τους, αφού έχει διαφορετικό μέγεθος, θα έλκει το σώμα με διαφορετική δύναμη).
Η μάζα είναι η ποσότητα της ύλης που περιέχεται σε ένα σώμα. Πιο απλά, το άθροισμα των μορίων (όλα τα μόρια, δηλαδή) ενός σώματος αποτελούν την μάζα του.
Την μάζα την μετράμε σε κιλά.
Το πόσο ζυγίζει ένα σώμα, δηλαδή η δύναμη με την οποίαν έλκει το σώμα η Γη, είναι το βάρος του.
Το βάρος το μετράμε σε Newton (Νιούτον) προς τιμήν του Νεύτωνα (ναι, αυτόν, με το μήλο που του έπεσε στο κεφάλι).
Αυτό σημαίνει πως αν ένα υλικό σώμα το πάμε βόλτα σε όλους τους πλανήτες του ηλιακού συστήματος, θα έχει την ίδια μάζα (τον ίδιον αριθμό μορίων) παντού, αλλά διαφορετικό βάρος σε κάθε πλανήτη (επειδή ο καθένας τους, αφού έχει διαφορετικό μέγεθος, θα έλκει το σώμα με διαφορετική δύναμη).
Το μάθημα σε παρουσίαση
Πόσο ζυγίζουμε σε άλλα ουράνια σώματα;
ΚΛΙΚ στην παρακάτω εικόνα:
Βέβαια, ούτε στην Γη ζυγίζουμε παντού το ίδιο!
Επειδή ο πλανήτης μας, όπως μάθαμε, είναι πιο πεπλατυσμένος στους πόλους, αυτό σημαίνει πως όταν βρισκόμαστε εκεί θα είμαστε πιο κοντά στο κέντρο της Γης.
Στην πραγματικότητα βέβαια η εικόνα από πάνω είναι παραμορφωμένη επίτηδες. Από το διάστημα η Γη φαίνεται στρογγυλή. Απλώς, εμείς είμαστε τόσο μικροί σε σχέση με το μέγεθός της, που η ελάχιστη υψομετρική διαφορά μεταξύ πόλων - Ισημερινού (περίπου 20 χμ. μεγαλύτερη ακτίνα στον ισημερινό) σε εμάς φαίνεται πολύ μεγάλη.
Έτσι, αν κάποιος ζυγιστεί στον Ισημερινό, η ζυγαριά θα τον δείξει λίγο (πολύ πιο λίγο...) ελαφρύτερον απ' ό,τι αν ζυγιστεί στον Βόρειο ή τον Νότιο πόλο! Με την ίδια λογική, κάποιος άνθρωπος στην κορυφή των Άλπεων θα είναι λίγο ελαφρύτερος απ' ό,τι στην θάλασσα!
Έτσι, αν κάποιος ζυγιστεί στον Ισημερινό, η ζυγαριά θα τον δείξει λίγο (πολύ πιο λίγο...) ελαφρύτερον απ' ό,τι αν ζυγιστεί στον Βόρειο ή τον Νότιο πόλο! Με την ίδια λογική, κάποιος άνθρωπος στην κορυφή των Άλπεων θα είναι λίγο ελαφρύτερος απ' ό,τι στην θάλασσα!
Οπότε, πόσο ζυγίζει ένας αστροναύτης;
Ας πούμε ότι βρίσκουμε έναν αστροναύτη στο χωράφι του (που έχει πάει για παράδειγμα να ποτίσει τα καλαμπόκια πριν φύγει για αποστολή στην Σελήνη).
Τον ζυγίζουμε μαζί με την στολή και τον βρίσκουμε... ας πούμε 90 κιλά.
Αν τον στείλουμε στην Σελήνη και τον ξαναζυγίσουμε εκεί, το βάρος του θα είναι πολύ μικρότερο (6 φορές μικρότερο, συγκεκριμένα!), για τον απλό λόγο πως η Σελήνη είναι πολύ μικρότερη από την Γη και άρα έλκει τα σώματα με πολύ μικρότερη δύναμη (6 φορές μικρότερη).
Δηλαδή, ο αστροναύτης στην Σελήνη θα ζυγίζει 90 : 6 = 15 κιλά.
Αν τον στείλουμε στην Σελήνη και τον ξαναζυγίσουμε εκεί, το βάρος του θα είναι πολύ μικρότερο (6 φορές μικρότερο, συγκεκριμένα!), για τον απλό λόγο πως η Σελήνη είναι πολύ μικρότερη από την Γη και άρα έλκει τα σώματα με πολύ μικρότερη δύναμη (6 φορές μικρότερη).
Δηλαδή, ο αστροναύτης στην Σελήνη θα ζυγίζει 90 : 6 = 15 κιλά.
Αν εκτοξεύσουμε το διαστημόπλοιο στο διάστημα, και βγει μια βολτίτσα λίγο έξω για να ξεμουδιάσει και να ξεπιαστεί (είναι και στενάχωρα μέσα στο διαστημόπλοιο...), άραγε πόσο θα ζυγίζει;
Σωστά μαντέψατε!
Αν δεν υπάρχει κοντά του κανένα ουράνιο σώμα για να τον τραβήξει με την ελκτική του δύναμη, στο διάστημα δεν θα ζυγίζει τίποτε!
Δεν θα έχει βάρος!