Κεφάλαιο 3

<!-- wp:heading --> <h2><strong>Χρησιμοποίησε και εφάρμοσε τις έννοιες που έμαθες:</strong></h2> <!-- /wp:heading --> <!-- wp:paragraph --> <p></p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>1.Συμπλήρωσε τις λέξεις που λείπουν από το παρακάτω κείμενο έτσι ώστε οι προτάσεις πουπροκύπτουν να είναι επιστημονικά ορθές</strong>:</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>i) ταχύτητα, παραμόρφωση</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>ii) ζευγάρια, αλληλεπιδρούν, διανυσματικό, διάνυσμα</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>iii) επαφή, απόσταση</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>iv) ανάλογη, δυνάμεων, δυναμομέτρων, Newton</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>v) τριβή, επαφή, παράλληλη, αντιστέκεται</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>vi) βάρος, ελκτικές</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>2.Να χαρακτηρίσεις με Σ τις προτάσεις των οποίων το περιεχόμενο είναι επιστημονικά ορθό και με Λ αυτές που το περιεχόμενό τους είναι επιστημονικά λανθασμένο.</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>i) Λ</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>ii) a-Σ, β-Λ, γ-Λ, δ-Σ</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>3.Στις παρακάτω ερωτήσεις να κυκλώσεις το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση:</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>β</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>4.Συμπλήρωσε τις λέξεις που λείπουν από το παρακάτω κείμενο έτσι ώστε οι προτάσεις πουπροκύπτουν να είναι επιστημονικά ορθές.</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>αδράνεια, ακίνητο, ομαλά, αδράνειας</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>5.Στις παρακάτω ερωτήσεις να κυκλώσεις το γράμμα ή τα γράμματα που αντιστοιχούν στις σωστές απαντήσεις:</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>α, γ</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:heading --> <h2>Εφάρμοσε τις γνώσεις σου και γράψε τεκμηριωμένες απαντήσεις στις ερωτήσεις που ακολουθούν</h2> <!-- /wp:heading --> <!-- wp:paragraph --> <p></p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>1.Ποια είναι η κοινή αιτία που προκαλεί την πτώση ενός αντικειμένου προς τη γη και την κίνηση της σελήνης γύρω από τη γη;</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Η αιτία είναι η βαρυτική ελκτική δύναμη που ασκεί η Γη. </p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>2.Ένας συμμαθητής σου εκφράζει την άποψη: «Ένα σώμα έχει βάρος μόνο όταν βρίσκεται πάνω στην επιφάνεια της γης, ενώ δεν έχει όταν βρίσκεται στην επιφάνεια της σελήνης». Συμφωνείς με την άποψή του; Να εξηγήσεις.</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Διαφωνώ. Το βάρος είναι η ελκτική δύναμη που ασκεί ένα σώμα σε οποιοδήποτε άλλο σώμα. Ένας αστροναύτης που βρίσκεται στην επιφάνεια της σελήνης δέχεται βαρυτική δύναμη η οποίο όμως είναι αρκετά μικρότερη από αυτή που του ασκείται στη γη. </p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>3.Να αναφέρεις τρία παραδείγματα εμφάνισης της δύναμης τηςτριβής σε κινήσεις που παρατηρούνται στην καθημερινή ζωή.</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Το περπάτημα ενός ανθρώπου, το φρενάρισμα ενός ποδηλάτου και το σβήσιμο με μια γόμα.</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>4.Μια γόμα βρίσκεται ακίνητη πάνω στο θρανίο σου. Να σχεδιάσεις τις δυνάμεις που ασκούνται στη γόμα και να αναφέρεις από ποιο σώμα ασκείται η κάθε μια. Να τις κατατάξεις σε δυνάμεις απόεπαφή και από απόσταση. Να κάνεις το ίδιο στην περίπτωση που κινείς τη γόμα προς μια κατεύθυνση πάνω στη σελίδα του τετραδίου σου προκειμένου να σβήσεις μια πρόταση.</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <Image id="599ea1a7-e629-41b4-1cc9-98a66af0b900"/> <!-- wp:paragraph --> <p>Στη πρώτη εικόνα όπου η γόμα είναι ακίνητη, ασκείται στη γόμα η δύναμη του βάρους (w), η οποία είναι δύναμη από απόσταση και η κάθετη δύναμη του θρανίου (Ν) η οποία είναι επαφής.</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Στη δεύτερη εικόνα που η γόμα κινείται, οι δυνάμεις που ασκούνται είναι το βάρος (w), η κάθετη δύναμη του θρανίου (N), η εξωτερική δύναμη (F) που ασκούμε εμείς και άρα είναι δύναμη επαφής καθώς και η δύναμη της τριβής (Τ) της γόμας με το θρανίο που είναι δύναμη επαφής.</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>5.Δυο δυνάμεις με διαφορετικά μέτρα ασκούνται σ’ ένα κιβώτιο. Είναι δυνατόν να προκύψει συνισταμένη δύναμη της οποίας το μέτρο να είναι ίσο με το μηδέν; Να δικαιολογήσεις την άποψή σουμε ένα σχήμα.</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <Image id="c67d4123-16b3-4534-ba6c-6641ee976900"/> <!-- wp:paragraph --> <p>Αφού τα μέτρα των δυνάμεων δεν είναι ίσα τότε δεν είναι δυνατόν να προκύψει συνισταμένη δύναμη με μηδενικό μέτρο.</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>6.Δυο παιδιά σπρώχνουν ένα μπαούλο. Το ένα ασκεί δύναμη 400 Ν και το άλλοδύναμη 300 Ν. Η συνισταμένη δύναμη που προκύπτει είναι ίση με 500 Ν. Εξήγησε πώς μπορεί να συμβεί αυτό.</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Mπορεί να συμβεί στην περίπτωση που οι δύο δυνάμεις είναι μεταξύ τους κάθετες. Θα έχουμε <Math> Fολ= \sqrt{400^2} + \sqrt{300^2}=500 Ν </Math> </p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>7.Στην προηγούμενη ερώτηση, ποια είναι η μέγιστη τιμή της συνισταμένης δύναμης που μπορεί να εξασκηθεί από τα παιδιά στο μπαούλο; Ποια είναι η ελάχιστη τιμή της συνισταμένης δύναμης;</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Η <strong>μέγιστη </strong>της συνισταμένης δύναμης που μπορεί να ασκηθεί στο μπαούλο είναι όταν οι δύο δυνάμεις είναι συγγραμικές και έχουν την <strong>ίδια φορά</strong>. <Math> F_{ολ} = 300 + 400 = 700 N</Math></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>H <strong>ελάχιστη </strong>τιμή της καταγράφεται όταν οι δύο δυνάμεις είναι συγγραμικές και έχουν <strong>αντίθετη φορά</strong>. <Math> F_{ολ} = 400 - 300 = 100 N </Math></p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>8.Να αναφέρεις τέσσερις βασικές διαφορές ανάμεσα στη μάζα και το βάρος</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>i. Η μάζα είναι μονόμετρο μέγεθος,ενώ το βάρος διανυσματικό.</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>ii. Η μάζα ενός σώματος είναι ίδια παντού, ενώ το βάρος αλλάζει από τόπο σε τόπο.</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>iii. Η μάζα είναι το μέτρο της αδράνειας ενός σώματος, ενώ το βάρος είναι δύναμη. </p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>iv. Η μάζα μετριέται σε kg, ενώ το βάρος σε Newton.</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>9.Στις πρώτες δεκαετίες του 21ου αιώνα προβλέπεται ότι θα δημιουργηθούν οι πρώτες διαστημικές αποικίες. Οι τιμές των αγαθών πρέπει να συνδέονται με τη μάζα ή με το βάρος τους; Να αιτιολογήσεις την απάντησή σου.</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Οι τιμές των ��γαθών πρέπει να συνδέονται με τη μάζα και όχι με το βάρος τους διότι το βάρος αλλάζει από τόπο σε τόπο ενώ η μάζα παραμένει παντού σταθερή.</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>10.Εξήγησετα παρακάτω φαινόμενα εφαρμόζοντας τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα:</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>α) Όταν ένα αεροπλάνο απογειώνεται, τα σώματα των επιβατών «πέφτουν προς τα πίσω».</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Το αεροπλάνο ξεκινά να κινείται, αυξάνοντας την ταχύτητά του. Επειδή οι επιβάτες αρχικά ήταν ακίνητοι, λόγω της αδράνειας τείνουν να διατηρήσουν την αρχική τους κινητική κατάσταση, γι’ αυτό «πέφτουν προς τα πίσω».</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>β) Όταν ο οδηγός ενός λεωφορείου φρενάρει απότομα, ένας όρθιος επιβάτης «πέφτει μπροστά».</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Ο επιβάτης κινείται με την ταχύτητα του λεωφορείου αρχικά. Το λεωφορείο φρενάροντας μειώνει την ταχύτητά του, όμως ο επιβάτης λόγω αδράνειας θέλει να διατηρήσει την αρχική του κινητική κατάσταση, οπότε συνεχίζει την κίνηση και «πέφτει μπροστά».</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>γ) Τινάζοντας τα βρεγμένα χέρια μας απομακρύνουμε τις σταγόνες από αυτά.</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Οι σταγόνες ακολουθούν την κίνηση των χεριών μας, τα οποία αρχικά αυξάνουν την ταχύτητά τους και έπειτα την μειώνουν απότομα. Έτσι οι σταγόνες λόγω της αδράνειας τους θέλουν να διατηρήσουν την αρχική τους κινητική κατάσταση και συνεχίζουν την κίνησή τους και εγκαταλείπουν τα χέρια μας.</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>11.Τι εννοούμε λέγοντας ότι η ισορροπία είναι ισοδύναμη με την κίνηση με σταθερή ταχύτητα;</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Η ισορροπία ενός σώματος είναι μια κατάσταση ισοδύναμη με την κίνηση του σώματος με σταθερή ταχύτητα. Σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα και στις δύο περιπτώσεις η συνισταμένη των δυνάμεων είναι ίση με το μηδέν (ΣF= 0).</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>12.Με βάση τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα να ερμηνεύσεις την κίνηση: </strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>α) ενός πλοίου </strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Η προπέλα του πλοίου σπρώχνει το νερό προς τα πίσω. Σύμφωνα με τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα και το νερό σπρώχνει το πλοίο μπροστά.</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>β) ενός ελικοπτέρου </strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Ο έλικας σπρώχνει τον αέρα προς τα κάτω, οπότε και ο αέρας σπρώχνει το ελικόπτερο προς τα πάνω.</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>γ) ενός αεριωθούμενου αεροπλάνου.</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Ο κινητήρας (τουρμπίνα) ρουφά τον αέρα από μπροστά και τον διοχετεύει προς τα πίσω με κάποια ταχύτητα. Έτσι ο αέρας σύμφωνα με τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα, στέλνει προς τα εμπρός το αεροπλάνο.</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>13.Σύμφωνα με τον μύθο, ένα άλογο γνώριζε τους νόμους του Νεύτωνα. Όταν του είπαν να σύρει ένα κάρο, αρνήθηκε απαντώντας: «εάν ασκήσω δύναμη στο κάρο προς τα εμπρός, τότε σύμφωνα με τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα και το κάρο θα ασκήσει δύναμη ίσου μέτρου προς τα πίσω. Συνεπώς,η συνολική δύναμη θα είναι ίση με το μηδέν και σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα το κάρο θα παραμείνει ακίνητο». Τι θα απαντούσες σ’ αυτό το μάλλον περίεργο άλογο;</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Θα απαντούσα πως υπάρχει λάθος στον ισχυρισμό του. Οι δυνάμεις δράσης-αντίδρασης στις οποίες αναφέρεται ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα ασκούνται σε διαφορετικά σώματα. Συνεπώς η συνισταμένη δύναμη δεν θα είναι μηδέν.</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>14.Πώς εξηγείς το γεγονός ότι οι αθλητές των αλμάτων πατούν γερά στο έδαφος πριν από την πραγματοποίησή τους;</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Οι αθλητές των αλμάτων πατούν γερά στο έδαφος για να ασκήσουν μεγάλη δύναμη με τα πόδια τους στο έδαφος. Με βάση τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα και το έδαφος θα ασκήσει στον αθλητή δύναμη ίσου μέτρου. Όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη αυτή, τόσο πιο μεγάλο θα είναι το άλμα.</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>15.Ένα συμμαθητής σου στέκεται στο πάτωμα. Ποιες δυνάμεις του ασκούνται; Έχουν αυτές οι δυνάμεις ίσα μέτρα και αντίθετες κατευθύνσεις; Αποτελούν ζεύγος δράση-αντίδραση; Να αιτιολογήσειςτην απάντησή σου.</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Οι δυνάμεις που ασκούνται στον συμμαθητή είναι το βάρος του w και η κάθετη δύναμη από το δάπεδο N. 0ι δυνάμεις αυτές έχουν ίσα μέτρα και αντίθετη κατεύθυνση αλλά δεν αποτελούν όμως ζεύγος δυνάμεων δράσης-αντίδρασης, διότι ασκούνται στο ίδιο σώμα και όχι σε διαφορετικά σώματα.</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>16.Ένα μήλο ισορροπεί πάνω σε ένα οριζόντιο τραπέζι. Ποιες δυνάμεις ασκούνται στο μήλο; Ποια είναιτα ζεύγη των δυνάμεων δράση-αντίδραση;</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Tο μήλο δέχεται το βάρος (w) και την κάθετη δύναμη του τραπεζιού (N). Οι δυνάμεις αυτές έχουν ίσα μέτρα και αντίθετη φορά. </p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Τα ζεύγη των δυνάμεων δράση-αντίδραση είναι το βάρος του μήλου (w) και η αντίδραση του (w') που ασκείται στη γη από το μήλο, καθώς και η κάθετη δύναμη (Ν) και η αντίδραση της (Ν') που ασκεί το μήλο στο τραπέζι.</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>17.Ένα μεγάλο φορτηγό και ένα μικρό ΙΧ αυτοκίνητο συγκρούονται μετωπικά. </strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>α) Να συγκρίνεις τις δυνάμεις που ασκούνται στα δυο οχήματα κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης. </strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Οι δυνάμεις που ασκούνται στα δύο οχήματα σύμφωνα με τον 3° νόμο του Νεύτωνα είναι δυνάμεις ίσου μέτρου και αντίθετης φοράς.</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>β) Σε ποιο όχημα παρατηρείται μεγαλύτερη μεταβολή της ταχύτητας; Να αιτιολογήσεις τις απαντήσεις σου.</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>β) μεγαλύτερη μεταβολή της ταχύτητας παρατηρείται στο ΙΧ αυτοκίνητο διότι έχει τη μικρότερη μάζα, δηλαδή μικρότερη αδράνεια και επομένως μικρότερη δυσκολία στην αλλαγή της κινητικής του κατάστασης.</p> <!-- /wp:paragraph --> <br /> <!-- wp:paragraph --> <p><strong>18.Ένας μαθητής συνδέει δύο δυναμόμετρα και κάνει το πείραμα που φαίνεται στη διπλανή εικόνα. Από τις ενδείξεις των δυναμόμετρων και από τις κατευθύνσεις των δυνάμεων συμπεραίνει ότι ισχύει ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα. Είναι σωστός ο συλλογισμός του; Ναι ή όχι και γιατί;</strong></p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>Ο συλλογισμός του είναι σωστός καθώς οι δυνάμεις αυτές είναι ζεύγος δράσης-αντίδρασης.</p> <!-- /wp:paragraph -->