elgavrilis's blog

Μια μπάλα επιπλέει στο ποτήρι με το νερό, όπως φαίνεται στην παρακάτω φωτογραφία. Η ίδια μπάλα όμως, θα βυθιστεί όταν τοποθετηθεί στο διπλανό ποτήρι που περιέχει ορυκτέλαιο. Το νερό στο αριστερό ποτήρι έχει χρωματιστεί πράσινο για να διακρίνεται από το άχρωμο ορυκτέλαιο. Παρατηρήστε ως ποιο σημείο η μπάλα είναι βυθισμένη στο νερό.

Όταν αδειάσουμε προσεκτικά το ποτήρι με το ορυκτέλαιο μέσα στο ποτήρι με το νερό, το ορυκτέλαιο θα παραμείνει στην πάνω στοιβάδα, και το νερό στην κάτω στοιβάδα, γιατί τα δύο υγρά δεν αναμειγνύονται.

Αν λοιπόν το ορυκτέλαιο προστεθεί αργά στο ποτήρι με το νερό-ενώ η μπάλα επιπλέει- Τότε τι θα συμβεί στο επίπεδο βύθισης της μπάλας μέσα στο νερό σε σχέση με την αρχική βύθιση:

• (a) Η μπάλα θα είναι τώρα περισσότερο βυθισμένη μέσα στο νερό σε σχέση με την αρχική βύθιση.
• (b) Η μπάλα θα είναι τώρα λιγότερο βυθισμένη μέσα στο νερό σε σχέση με την αρχική βύθιση.
• (c) Η μπάλα θα παραμείνει στο ίδιο επίπεδο βύθισης μέσα στο νερό σε σχέση με την αρχική βύθιση.

Ένα δοχείο με νερό ισορροπεί στη ζυγαριά με σταθμά μάζας 300 g όπως φαίνεται στην παρακάτω  φωτογραφία.

 Βυθίζουμε αργά το δάχτυλό μας μέσα στο ποτήρι με το νερό προσέχοντας να μην αγγίξουμε τα τοιχώματα του ποτηριού. Τι νομίζετε ότι θα συμβεί στην ισορροπία της ζυγαριάς;

• (a) Δεν θα συμβεί τίποτα. Ο ζυγός θα παραμείνει σε ισορροπία.
• (b) Ο δίσκος με το νερό θα κατέβει προς τα κάτω.
• (c)  Ο δίσκος με τα σταθμά θα κατέβει προς τα κάτω.

• Πειραματισμός στο εργαστήριο: Πάρτε την ψηφιακή ζυγαριά του εργαστηρίου και δοκιμάστε! Βάλτε πάνω ένα ποτήρι μισογεμάτο με νερό. Βυθίστε προσεκτικά το δάχτυλό σας στο ποτήρι και παρατηρήστε αν θα αλλάξει η ένδειξη της ζυγαριάς.
• Πειραματισμός στο σπίτι: Πάρτε τη ζυγαριά δαπέδου του σπιτιού και δοκιμάστε! Βάλτε πάνω ένα πλαστικό δοχείο μισογεμάτο με νερό. Βυθίστε προσεκτικά το χέρι σας στο δοχείο και παρατηρήστε αν θα αλλάξει η ένδειξη της ζυγαριάς.
• Ένας τρόπος να σκεφτούμε: Καθόμαστε στην άκρη μιας πισίνας και βυθίζουμε το πόδι μας μέσα στο νερό. Το πόδι μας το αισθανόμαστε πιο βαρύ ή πιο ελαφρύ; Μας ασκεί δύναμη το νερό; Ασκούμε εμείς δύναμη στο νερό; Θυμηθείτε τους νόμους του Newton!

Απάντηση

Η απάντηση είναι η (b): Η ένδειξη της ζυγαριάς θα αυξηθεί.

Εμείς ασκούμε δύναμη στο νερό (ΔΡΑΣΗ). 

Το νερό ασκεί δύναμη στο δάχτυλό μας (ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ) που τη γνωρίζουμε σαν ΑΝΩΣΗ.

 …δάχτυλο στο νερό

Η κοπέλα στη φωτογραφία κρατά ένα ξύλινο χάρακα μήκους 1m. Το ένα δάχτυλό της το έχει τοποθετήσει στη μία άκρη του χάρακα, και το άλλο σε απόσταση ¼ από το άλλο άκρο.

 Η  κοπέλα σέρνει τα δάχτυλά της αργά πάνω στον ξύλινο χάρακα μέχρι να αγγίξουν το ένα το ένα με το άλλο.

Τι υποθέτετε ότι θα συμβεί με τον ξύλινο χάρακα;

• (a) Ο ξύλινος χάρακας θα πέσει προς το δεξιό μέρος της εικόνας.
•  (b) Ο ξύλινος χάρακας θα πέσει προς το αριστερό μέρος της εικόνας.
• (c) Ο ξύλινος χάρακας δεν θα πέσει, αλλά θα ισορροπήσει στα δάχτυλα της κοπέλας.

• Πειραματισμός στο εργαστήριο: Πάρτε έναν ξύλινο χάρακα που χρησιμοποιούν οι καθηγητές των μαθηματικών και δοκιμάστε! Παρατηρήστε ποιο δάχτυλό σας αρχίζει να σέρνεται πρώτο; Αυτό που βρίσκεται στην άκρη του χάρακα, ή αυτό που βρίσκεται στο ¼ από το άλλο άκρο;
• Πειραματισμός στο σπίτι: Πάρτε το κοντάρι από το σκουπόξυλο και πειραματιστείτε με τον ίδιο τρόπο! 
• Ένας τρόπος να σκεφτούμε: Ο ξύλινος χάρακας γλυστράει πάνω στα δάχτυλά σας! Θυμηθείτε την  τριβή!

Στο σχήμα φαίνεται μια βαρκούλα σε ένα κλειστό ενυδρείο. Μέσα στη βάρκα έχουμε μια βαριά άγκυρα. Με δυο μαύρα stick μονωτικής ταινίας έχουμε «μαρκάρει» το επίπεδο της στάθμης του νερού, όσο η άγκυρα βρίσκεται μέσα στη βαρκούλα. Όλα αυτά που περιγράψαμε φαίνονται στη φωτογραφία.

Υποθέτουμε τώρα ότι κάποιος σηκώνει την «άγκυρα» και τη ρίχνει μέσα στο νερό.

Περιγράψτε τι θα συμβεί στο επίπεδο της στάθμης του νερού στη δεξαμενή όταν η «άγκυρα» της βαρκούλας ριχτεί μέσα στο νερό.

• (a) Το επίπεδο της στάθμης του νερού θα είναι υψηλότερο.
• (b) Το επίπεδο της στάθμης του νερού θα είναι χαμηλότερο.
• (c) Το επίπεδο της στάθμης του νερού θα παραμείνει ίδιο.

• Πειραματισμός στο εργαστήριο: Πάρτε μια δυο ποτήρια γυάλινα κι’ ένα βαρυδάκι και δοκιμάστε! Το μεγάλο ποτήρι να είναι η δεξαμενή, το μικρό η βαρκούλα, και το βαράκι η «άγκυρα».
• Πειραματισμός στο σπίτι: Προσομοιώστε το ίδιο βάζοντας μια πλαστική λεκάνη με ένα βάρος μέσα στη μπανιέρα ή στο νεροχύτη της κουζίνας. Στη συνέχεια ρίξτε το βάρος μέσα στο νερό και παρατηρήστε τι θα συμβεί.
• Ένας τρόπος να σκεφτούμε:
•   Πόσο νερό εκτοπίζει ένα μισοβυθισμένο σώμα;
•   Πόσο νερό εκτοπίζει ένα πλήρως βυθισμένο σώμα;

Απάντηση

Η απάντηση είναι (b); Το επίπεδο της στάθμης του νερού θα κατέβει όπως φαίνεται στη φωτογραφία. Η αρχική φωτογραφία με την άγκυρα μέσα στη βαρκούλα φαίνεται αριστερά για σύγκριση.

• Ένα σώμα που είναι μισοβυθισμένο (επιπλέει), εκτοπίζει ποσότητα νερού ίση με το βάρος του.
• Ένα σώμα που είναι πλήρως βυθισμένο εκτοπίζει ποσότητα νερού ίση με τον όγκο του.

Εδώ θα χρειαστεί να αναλύσουμε λίγο τι σημαίνει ακριβώς «εκτόπισμα». Παρατηρήστε ότι αν πιέσετε προς τα κάτω με το χέρι σας τον πυθμένα της βαρκούλας, αυτή βυθίζεται περισσότερο, εκτοπίζοντας περισσότερο νερό, με αποτέλεσμα η στάθμη στη δεξαμενή να ανεβαίνει.

• Όταν η «άγκυρα» βρίσκεται μέσα στη βαρκούλα, εκτοπίζει ποσότητα νερού ίση με το βάρος της: Δηλαδή μια αρκετά μεγάλη ποσότητα νερού.
• Όταν όμως η «άγκυρα» βυθιστεί μέσα στο νερό, εκτοπίζει ποσότητα νερού ίση με τον όγκο της: Δηλαδή πολύ μικρότερη ποσότητα νερού, διότι ο σίδηρος είναι πιο πυκνός από το νερό. 

\

Mέσα σ’ ένα κιβώτιο ή μέσα σ’ ένα έπιπλο από πολύτιμον έβενο θα βάλω και θα φυλάξω τα ενδύματα της ζωής μου.
      Tα ρούχα τα κυανά. Kαι έπειτα τα κόκκινα, τα πιο ωραία αυτά από όλα. Kαι κατόπιν τα κίτρινα. Kαι τελευταία πάλι τα κυανά, αλλά πολύ πιο ξέθωρα αυτά τα δεύτερα από τα πρώτα.
      Θα τα φυλάξω με ευλάβεια και με πολλή λύπη.
      Όταν θα φορώ μαύρα ρούχα, και θα κατοικώ μέσα σ’ ένα μαύρο σπίτι, μέσα σε μια κάμαρη σκοτεινή, θα ανοίγω καμιά φορά το έπιπλο με χαρά, με πόθο, και με απελπισία.
      Θα βλέπω τα ρούχα και θα θυμούμαι την μεγάλη εορτή – που θα είναι τότε όλως διόλου τελειωμένη.
      Όλως διόλου τελειωμένη. Tα έπιπλα σκορπισμένα άτακτα μες στες αίθουσες. Πιάτα και ποτήρια σπασμένα κατά γης. Όλα τα κεριά καμένα ώς το τέλος. Όλο το κρασί πιωμένο. Όλοι οι καλεσμένοι φευγάτοι. Mερικοί κουρασμένοι θα κάθονται ολομόναχοι, σαν κ’ εμένα, μέσα σε σπίτια σκοτεινά – άλλοι πιο κουρασμένοι θα πήγαν να κοιμηθούν.