Οι Φυσικές Επιστήμες στο σχολείο… και όχι μόνο

Στον παρακάτω σύνδεσμο θα βρείτε σημειώσεις για το μάθημα της Χημείας Α΄ Λυκείου.

Χημεία Α΄ Λυκείου

Οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες. Κατασκευάζουν απλό ηλεκτρικό κύκλωμα με πηγή- τροφοδοτικό συνεχούς τάσης, διακόπτη, αντιστάτη και τη συσκευή που θέλουμε να μελετήσουμε κάθε φορά. Στην περίπτωσή μας χρησιμοποιήθηκαν λαμπάκι πυράκτωσης (κάηκε!!), πυκνωτής και αντιστάτης.  Στο κύκλωμα συνέδονται αμπερόμετρο (σε σειρά με τη μελετούμενη συσκευή) και βολτόμετρο (παράλληλα, στα άκρα της μελετούμενης συσκευής). Μεταβάλλουμε την τάση τροφοδοσίας στα άκρα της συσκευής και καταγράφουμε ζεύγη τιμών ηλεκτρικής τάσης- ηλεκτρικού ρεύματος σε λογιστικό φύλλο .xls. Με τη βοήθεια του αντίστοιχου λογισμικού οι μαθητές κατασκευάζουν το διάγραμμα ρεύματος- τάσης για κάθε μια από τις μελετούμενες συσκευές (χαρακτηριστική καμπύλη της συσκευής) . Μελετάμε τις γραφικές παραστάσεις που προέκυψαν:

1. Τι συμπεραίνουμε για τη σχέση ρεύματος- τάσης στην περίπτωση του αντιστάτη; Τι μπορούμε να πούμε για την αντίστασή του; Με ποιους τρόπους θα μπορούσαμε να να την υπολογίσουμε, αν ήταν άγνωστη; Να συγκρίνεται τη γνωστή τιμή της αντιστασης του αντιστάτη (σημειώνεται επάνω του) με αυτήν που προκύπτουν με καθέναν από τους παραπάνω τρόπους.
2. Τι συμπεραίνουμε για τη σχέση ρεύματος- τάσης στην περίπτωση του πυκνωτή; Τι μπορούμε να πούμε για την αντίστασή του;
3. Τι συμπεραίνουμε για τη σχέση ρεύματος- τάσης στην περίπτωση της λάμπας; Έχει έννοια εδώ η αντίστασης; Με ποιους τρόπους θα μπορούσε να οριστεί;

Αρχείο Πειραματικών Αποτελεσμάτων:

Χαρακτηριστικές Καμπύλες Συσκευών με δυο άκρα (Γ΄ Γυμνασίου)

Οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες. Αφού εφαρμόσουν το Θεμελιώδη Νόμο της Μηχανικής για την περίπτωση της δύναμης επαναφοράς σε συνδυασμό με δύναμη υγρής τριβής της μορφής -bυ, το επιλύουν με τη βοήθεια του περιβάλλοντος προσομοιώσεων Modellus X, δημιουργώντας τη δική τους προσομοίωση Φθίνουσας Ταλάντωσης. Mε τη βοήθεια της παραπάνω προσομοίωσης σχεδιάζουν:

1. Τα διαγράμματα απομάκρυνσης- χρόνου, ταχύτητας- χρόνου και επιτάχυνσης- χρόνου για ίδιες τιμές της αρχικής ταχύτητας και θέσης, σταθεράς επαναφοράς και μάζας αλλά για διάφορεςς τιμές της σταθεράς απόσβεσης.
2. Τα συγκριτικά διαγράμματα απομάκρυνσης- χρόνου, ταχύτητας- χρόνου και επιτάχυνσης- χρόνου για κοινές τιμές των παραμέτρων της κίνησης αλλά διάφορες τιμές της αρχικής ταχύτητας και θέσης (όταν έχουμε φθίνουσα ταλάντωση).
3. Το κοινό διάγραμμα κινητικής ενέργειας- χρόνου, δυναμικής ενέργειας- χρόνου και ολικής ενέργειας- χρόνου για διάφορες τιμές της αρχικής ταχύτητας και θέσης όταν το σώμα εκτελεί φθίνουσα ταλάντωση (κοινές τιμές των υπόλοιπων παραμέτρων).
4. Το κοινό διάγραμμα κινητικής ενέργειας- απομάκρυνσης, δυναμικής ενέργειας- απομάκρυνσης και ολικής ενέργειας- απομάκρυνσης για διάφορες τιμές της αρχικής ταχύτητας και θέσης (κοινές τιμές μάζας και σταθεράς επαναφοράς).

Μελετάμε τις γραφικές παραστάσεις που προέκυψαν:

1. Πώς η αλλαγή της σταθεράς απόσβεσης επηρεάζει την κίνηση του σώματος; Για ποιες τιμές της σταθεράς απόσβεσης παρατηρείται φθίνουσα ταλάντωση; Τι συμβαίνει στις υπόλοιπες περιπτώσεις; Επιδρά η μάζα του σώματος στο είδος της κίνησής του και πώς;
2. Τι συμπεραίνουμε για τη διαφορά φάσης μεταξύ απομάκρυνσης και επιτάχυνσης, μεταξύ ταχύτητας και επιτάχυνσης και μεταξύ απομάκρυνσης και ταχύτητας;
3. Πώς η τυχόν αλλαγή των αρχικών συνθηκών (αρχική απομάκρυνση και ταχύτητα) επηρεάζει τη μορφή των παραπάνω διαγραμμάτων;
4. Ποια μεγέθη της Απλής Αρμονικής Ταλάντωσης επηρεάζονται από τη μεταβολή της μάζας του σώματος ή της σταθεράς επαναφοράς;
5. Τι συμπεραίνουμε για την ολική ενέργεια σε συνάρτηση με του σώματος σε συνάρτηση με το χρόνο; Είναι της μορφής E = Eo.exp(-γt);

Η υπολογιστική προσομοίωση σε Modellus X:

https://www.dropbox.com/s/mhko6lqizorecop/GATfthinousa..modellus?dl=0

Το σχέδιο του μαθήματος σε Learning Designer (στα Αγγλικά, για συναδέλφους): https://v.gd/ppYV3B

Οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες. Αφού εφαρμόσουν το Θεμελιώδη Νόμο της Μηχανικής για την περίπτωση της δύναμης επαναφοράς, το επιλύουν με τη βοήθεια του περιβάλλοντος προσομοιώσεων Modellus X, δημιουργώντας τη δική τους προσομοίωση Κλασσικού Απλού Αρμονικού Ταλαντωτή. Mε τη βοήθεια της παραπάνω προσομοίωσης σχεδιάζουν:

1. Τα διαγράμματα απομάκρυνσης- χρόνου, ταχύτητας- χρόνου και επιτάχυνσης- χρόνου για διάφορες τιμές της αρχικής ταχύτητας και θέσης (κοινές τιμές μάζας και σταθεράς επαναφοράς).
2. Τα συγκριτικά διαγράμματα απομάκρυνσης- χρόνου, ταχύτητας- χρόνου και επιτάχυνσης- χρόνου για ίδιες τιμές της αρχικής ταχύτητας και θέσης αλλά για διάφορες περιπτώσεις σταθεράς επαναφοράς και μάζας.
3. Το κοινό διάγραμμα κινητικής ενέργειας- χρόνου, δυναμικής ενέργειας- χρόνου και ολικής ενέργειας- χρόνου για διάφορες τιμές της αρχικής ταχύτητας και θέσης (κοινές τιμές μάζας και σταθεράς επαναφοράς).
4. Το κοινό διάγραμμα κινητικής ενέργειας- απομάκρυνσης, δυναμικής ενέργειας- απομάκρυνσης και ολικής ενέργειας- απομάκρυνσης για διάφορες τιμές της αρχικής ταχύτητας και θέσης (κοινές τιμές μάζας και σταθεράς επαναφοράς).

Μελετάμε τις γραφικές παραστάσεις που προέκυψαν:

1. Τι συμπεραίνουμε για τη διαφορά φάσης μεταξύ απομάκρυνσης και επιτάχυνσης, μεταξύ ταχύτητας και επιτάχυνσης και μεταξύ απομάκρυνσης και ταχύτητας;
2. Πώς η τυχόν αλλαγή των αρχικών συνθηκών (αρχική απομάκρυνση και ταχύτητα) επηρεάζει τη μορφή των παραπάνω διαγραμμάτων;
3. Ποια μεγέθη της Απλής Αρμονικής Ταλάντωσης επηρεάζονται από τη μεταβολή της μάζας του σώματος ή της σταθεράς επαναφοράς;
4. Τι συμπεραίνουμε για την ολική ενέργεια στην Απλή Αρμονική Ταλάντωση; Περιμέναμε ένα τέτοιο αποτέλεσμα; Γιατί;

Η υπολογιστική προσομοίωση σε Modellus X:

https://www.dropbox.com/s/7s4b7i128gxhn70/GAT.modellus?dl=0

Το σχέδιο του μαθήματος σε Learning Designer (στα Αγγλικά, για συναδέλφους):

https://v.gd/ppYV3B

Οι σημειώσεις και το λοιπό υλικό στη Μηχανική των Ρευστών προέρχονται από την ιστοσελίδα vmarousis.blogspot.gr, του συναδέλφου Β. Μαρούση.

02-theoria 4. Γ-Δ Δυναμική ρευστών 05-Papadakis 06-Petropoulos Α Δυνμαική ρευστών Β δυναμικη ρευστων Θεωρία Ρευστά Ιξωδες Υδροστατικη Φυσική Γ΄ Λυκείου (Κατεύθυνσης)v2

Φυσική Α΄ Λυκείου_v2

Την προσομοίωση μπορείτε να βρείτε στη σελίδα www.seilias.gr και πιο συγκεκριμένα

1. http://www.seilias.gr/images/stories/myvideos/omaliKikliki3.swf
2. http://www.seilias.gr/images/stories/myvideos/dinamikiStinKiklikiKinisi.swf

Οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες. Mε τη βοήθεια των παραπάνω προσομοιώσεων υπολογίζουν αντίστοιχα:

1. Τις τιμές της κεντρομόλου κεντρομόλου επιτάχυνσης για διάφορες τιμές της γραμμικής ταχύτητας.
2. Τις τιμές της κεντρομόλου κεντρομόλου δύναμης για διάφορες τιμές της γραμμικής ταχύτητας.

Τα αποτελέσματα συγκεντρώνονται σε υπολογιστικό φύλλο .xls και σχεδιάζονται οι αντίστοιχες γραφικές παραστάσεις. :

1. Τι συμπεραίνουμε για τη σχέση μεταξύ κεντρομόλου επιτάχυνσης και γραμμικής ταχύτητας; Με ποιον τρόπο μπορούμε να ισχυροποιήσουμε το συμπέρασμά μας;
2. Τι συμπεραίνουμε για τη σχέση μεταξύ κεντρομόλου δύναμης και γραμμικής ταχύτητας; Με ποιον τρόπο μπορούμε να ισχυροποιήσουμε το συμπέρασμά μας;
3. Αν θεωρήσουμε ότι το σώμα που κινείται είναι το ίδιο και στις δυο περιπτώσεις και ότι η ακτίνα της κυκλικής τροχιάς είναι R = 1, τι συμπεραίνουμε για τη μάζα του;

Δραστηριότητα: να αποδείξετε τη σχέση μεταξύ κεντρομόλου επιτάχυνσης και γραμμικής ταχύτητας στην κυκλική ομαλή κίνηση (προτείνεται να χρησιμοποιήσετε τις ιδιότητες των όμοιων τριγώνων από την Ευκλείδια Γεωμετρία).

Αποτελέσματα προσομοίωσης Κεντρομόλου Επιτάχυνσης- Δύναμης (Β΄ Λυκείου, Φυσική Προσανατολισμού)

Την προσομοίωση μπορείτε να βρείτε στη σελίδα www.seilias.gr και πιο συγκεκριμένα

http://www.seilias.gr/index.php?option=com_content&task=view&id=74&Itemid=37

Οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες. Mε τη βοήθεια της προσομοίωσης http://www.seilias.gr/images/stories/myvideos/Coulomb2.swf υπολογίζουν:

1. Τις τιμές της δύναμης Coulomb για διάφορες τιμές του ενός φορτίου (οι τιμές του άλλου και της μεταξύ τους απόστασης διατηρούνται σταθερές). Η διαδικασία μπορεί να επαναληφθεί και για το δεύτερο φορτίο.
2. Τις τιμές της δύναμης Coulomb για διάφορες τιμές της απόστασης των δυο φορτίων (οι τιμές των φορτίων διατηρούνται σταθερές).

Τα αποτελέσματα συγκεντρώνονται σε υπολογιστικό φύλλο .xls και σχεδιάζονται οι αντίστοιχες γραφικές παραστάσεις. Τι συμπεραίνουμε:

α) Για τη σχέση μεταξύ δύναμης και φορτίου;

β) Για τη σχέση μεταξύ δύναμης και απόστασης των δυο φορτίων; Με ποιον τρόπο μπορούμε να ισχυροποιήσουμε το συμπέρασμά μας;

Αρχεία Αριθμητικών Αποτελεσμάτων:

Αποτελέσματα προσομοίωσης για το Νόμο Coulomb (Γ’ Γυμνασίου)

Αποτελέσματα Προσομοίωσης για το Νόμο Coulomb (Β΄ Λυκείου)

Σημειώσεις Φυσικής Α΄ Λυκείου (2015-2016)