Μια μπάλα συγκρούεται, ένα κύμα διαδίδεται, δύο σώματα συγκρούονται και ένα αεροπλάνο απογειώνεται. Πίσω από κάθε κίνηση κρύβεται και ένας νόμος της Φυσικής. Ο Bernoulli αποκαλύπτει τα μυστικά των ρευστών, ο Einstein λυγίζει τον χρόνο και η κβαντική φυσική ανοίγει την πόρτα σε έναν κόσμο απρόβλεπτο. Έλα στο μάθημα και ανακάλυψε τις ιδέες που άλλαξαν το σύμπαν 🌌

Φυσική Προσανατολισμού Γ' Λυκείου

# 🎯 Δραστηριότητα 1: Βρες το κέντρο μάζας

Εντόπισε πειραματικά το **κέντρο μάζας** ενός ακανόνιστου, επίπεδου σώματος (δύο διαστάσεων).

## Υλικά

- Ένα χοντρό χαρτόνι ακανόνιστου σχήματος
- Νήμα ή σύρμα για ανάρτηση
- Μαρκαδόρο και χάρακα

## Εκτέλεση

1. Κόψε το χαρτόνι σε ένα τυχαίο, ακανόνιστο σχήμα.
2. Κρέμασέ το ελεύθερα από ένα σημείο του και άφησέ το να ισορροπήσει.
3. Από το σημείο ανάρτησης χάραξε μια **κατακόρυφη** γραμμή (μπορείς να κρεμάσεις και ένα νήμα με βαρίδι ως οδηγό).
4. Επανέλαβε κρεμώντας το σώμα από ένα **δεύτερο** σημείο και χάραξε ξανά την κατακόρυφη.

## Συμπέρασμα

<fact>

Το κέντρο μάζας βρίσκεται στο **σημείο τομής** των δύο γραμμών. Όταν ένα σώμα κρέμεται ελεύθερα, το κέντρο μάζας του βρίσκεται πάντα στην κατακόρυφο που περνά από το σημείο ανάρτησης.

</fact>

# ⚖️ Δραστηριότητα 2: Κατασκεύασε μια ζυγαριά

Φτιάξε τη δική σου ζυγαριά αξιοποιώντας την **ισορροπία ροπών** και μέτρησε άγνωστες μάζες.

## Υλικά

- Τετράγωνο χαρτόνι, καρφί, σύρμα
- Αντίβαρο γνωστής μάζας \( M \)
- Συνδετήρα, μοιρογνωμόνιο, μικρά αντικείμενα

## Εκτέλεση

1. Στερέωσε το χαρτόνι σε ένα καρφί (σημείο 0) ώστε να περιστρέφεται ελεύθερα.
2. Τοποθέτησε έναν οδηγό (νήμα με βαρίδι) που δείχνει την κατακόρυφο.
3. Κρέμασε το αντίβαρο \( M \) στη μία άκρη και έναν συνδετήρα στην άλλη.
4. Με το μοιρογνωμόνιο σχεδίασε **γωνιακή κλίμακα** με μηδέν στην κατακόρυφο αναφοράς.

## Μέτρηση

Κρεμώντας άγνωστη μάζα, διάβασε τη γωνία \( \theta \) εκτροπής. Από την ισορροπία των ροπών προκύπτει:

\[
m = M \cdot \varepsilon\varphi\theta
\]

<fact>

Η ζυγαριά λειτουργεί επειδή στην ισορροπία το άθροισμα των ροπών γύρω από το καρφί είναι μηδέν.

</fact>

# 🌀 Δραστηριότητα 3: Ένας κύλινδρος που «αψηφά» τη βαρύτητα

Παρατήρησε ένα σώμα που φαίνεται να ανεβαίνει μόνο του ένα κεκλιμένο επίπεδο!

## Υλικά

- Κυλινδρικό κουτί μεγάλης διαμέτρου
- Μικρή μεταλλική ράβδο
- Κεκλιμένο επίπεδο μικρής κλίσης

## Εκτέλεση

1. Κόλλησε στο **εσωτερικό** του κουτιού τη μεταλλική ράβδο, παράλληλα προς τον άξονά του.
2. Σημείωσε εξωτερικά τη θέση της ράβδου και κλείσε το κουτί.
3. Τοποθέτησε τον κύλινδρο σε πλάγιο επίπεδο μικρής κλίσης (με τη ράβδο στην κατάλληλη θέση) και άφησέ τον ελεύθερο.

## Παρατήρηση

Αρχικά ο κύλινδρος φαίνεται να κινείται **προς τα πάνω** κατά μήκος του κεκλιμένου επιπέδου, αψηφώντας φαινομενικά τη βαρύτητα. Πώς εξηγείται αυτό; 🤔

<fact>

Η ράβδος μετατοπίζει το **κέντρο μάζας** του κυλίνδρου εκτός του άξονα. Καθώς ο κύλινδρος αρχίζει να κυλά, το κέντρο μάζας στην πραγματικότητα **κατεβαίνει**, αν και ο κύλινδρος ως σύνολο φαίνεται να ανεβαίνει.

</fact>

12. 4.12 Δραστηριότητες

# Δραστηριότητες Στερεού Σώματος 🔬

Σε αυτή την ενότητα δεν μελετάμε νέα θεωρία, αλλά βάζουμε τα χέρια μας στη δουλειά\! 🛠️ Πρόκειται για τρία απλά πειράματα που μπορείς να εκτελέσεις με καθημερινά υλικά (χαρτόνι, καρφί, σύρμα, ένα κυλινδρικό κουτί) και τα οποία φωτίζουν με πρακτικό τρόπο τις βασικές έννοιες της μηχανικής του στερεού σώματος: το <tooltip tip="Το σημείο όπου θεωρούμε ότι συγκεντρώνεται όλη η μάζα ενός σώματος">κέντρο μάζας</tooltip>, την <tooltip tip="Όταν το άθροισμα των ροπών γύρω από έναν άξονα είναι μηδέν, το σώμα δεν περιστρέφεται">ισορροπία ροπών</tooltip> και τη σχέση μεταξύ κέντρου μάζας και ισορροπίας. ⚖️

Στην **πρώτη δραστηριότητα** εντοπίζεις πειραματικά το κέντρο μάζας ενός ακανόνιστου σώματος δύο διαστάσεων κρεμώντας το από διαφορετικά σημεία. Στη **δεύτερη** κατασκευάζεις τη δική σου ζυγαριά αξιοποιώντας την ισορροπία ροπών και μετράς άγνωστες μάζες. Στην **τρίτη** παρατηρείς ένα εντυπωσιακό φαινόμενο: έναν κύλινδρο που φαίνεται να «αψηφά» τη βαρύτητα ανεβαίνοντας ένα κεκλιμένο επίπεδο\! 🤯

<fact>

Κοινό νήμα και των τριών πειραμάτων είναι το **κέντρο μάζας**: πότε το εντοπίζουμε, πώς η θέση του καθορίζει την ισορροπία και πώς μπορεί να μας ξεγελάσει η συμπεριφορά ενός σώματος όταν το κέντρο μάζας του δεν βρίσκεται εκεί που περιμένουμε.

</fact>
