Άρθρα σχετικά με Πειράματα 2017-2018

Τρίτη, 27 Μάρτιος 2018

Το Πείραμα του Ερατοσθένη στο σχολείο μας

ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΤΟΥ ΕΡΑΤΟΣΘΕΝΗ

Στο Πειραματικό Γενικό Λύκειο Πάτρας την Τρίτη 20 Μαρτίου συμμετείχε  στο πείραμα του Ερατοσθένη*, σύμφωνα με την υπ’ αριθμ. 28141/Δ2/20-2-18 εγκύκλιο του ΥΠ.ΠΕ.Θ.. Το πείραμα αφορά στην μέτρηση της ακτίνας της γης την ημέρα της ισημερίας, με τη συμμετοχή 30 μαθητών της Β΄ τάξης  και υπεύθυνους καθηγητές την κ. Κοτζαμανίδη Ειρήνη (ΠΕ04)και την κ. Θανασούλια Γεωργία (ΠΕ03).

Το πείραμα διεξήχθη με επιτυχία και την συμμετοχή του συνόλου των μαθητών αλλά και την συνεργασία του σχολείου μας   με δυο ακόμα Λύκεια,  το Πειραματικό λύκειο Ηρακλείου Κρήτης  και το Γενικό λύκειο Εμποριού Σαντορίνης που πραγματοποίησαν επίσης  το πείραμα.

Τα παιδιά συμμετείχαν σε 5 ομάδες των έξι ατόμων. Μέτρησαν το μήκος της σκιάς μιας ράβδου  ή ενός χάρακα τοποθετημένου κάθετα στο οριζόντιο επίπεδο. Ταυτόχρονα μέτρησαν το μήκος του αντικειμένου και έτσι υπολόγισαν την  μεταξύ τους γωνία, η οποία συμπίπτει με το γεωγραφικό πλάτος της Πάτρας. Στη συνέχεια υπολόγισαν την ακτίνα της Γης, 6444km με απόκλιση 1%.

Η δράση είχε ως σκοπό την εμπλοκή των μαθητών  σε μια πειραματική διαδικασία στην οποία επιλύεται  ένα πρόβλημα με μία ευφυή μέθοδο, που αποτελεί εξαιρετικό παράδειγμα εφαρμογής της υποθετικό-παραγωγικής μεθόδου της Ευκλείδειας Γεωμετρίας. Συνδύασαν  γνώσεις   μαθηματικών  και φυσικής  και η ιδιαιτερότητα  της  οφείλεται στην  απλότητα της  αφού σύμφωνα με το περιοδικό Physics World η μέτρηση αυτή αποτελεί ένα από τα 10 πιο όμορφα πειράματα στην ιστορία της Φυσικής και των Μαθηματικών (δημοσίευση στην εφημερίδα New York Times, 25 Σεπτεμβρίου 2002).

*Ερατοσθένης (3ος π.Χ. αιώνας) ήταν Διευθυντής της μεγάλης Βιβλιοθήκης της Αλεξάνδρειας, όπου σε έναν πάπυρο διάβασε ότι το μεσημέρι της 21ης Ιουνίου (θερινό ηλιοστάσιο), στα νότια όρια της πόλης Συήνη (Ασσουάν), οι κατακόρυφοι στύλοι δεν ρίχνουν καθόλου σκιά και ο Ήλιος καθρεφτίζεται ακριβώς στον πυθμένα ενός πηγαδιού (δηλαδή, βρίσκεται στο Ζενίθ του τόπου). Ως επιστήμονας, λοιπόν, ο Ερατοσθένης διερωτήθηκε, εάν συμβαίνει το ίδιο ταυτόχρονα και σε μια άλλη πόλη πχ. στην Αλεξάνδρεια. Όμως στην Αλεξάνδρεια, κατά την ίδια μέρα και ώρα, οι κατακόρυφοι στύλοι έριχναν σκιά.

Αν η Γη ήταν επίπεδη, οι κατακόρυφοι στύλοι στις δυο πόλεις θα ήταν παράλληλοι και θα έπρεπε και οι δυο να ρίχνουν σκιά. Αφού, λοιπόν, αυτό δεν είναι αλήθεια, τι μπορεί να συμβαίνει; Την απάντηση έδωσε ο Ερατοσθένης υποστηρίζοντας ότι η επιφάνεια της Γης δεν είναι επίπεδη αλλά σφαιρική. Αυτό το συμπέρασμα είναι, προφανώς, θεμελιώδους σημασίας και επιπλέον επέτρεψε στον Ερατοσθένη να προσδιορίσει την ακτίνα και το μήκος της περιφέρειάς της Γης. Πραγματικά, από το μήκος της σκιάς υπολογίζεται αμέσως η διαφορά των γεωγραφικών πλατών των δύο πόλεων, ίση περίπου με 7 μοίρες. Επειδή η απόσταση των δύο πόλεων ήταν γνωστή από αφηγήσεις βηματιστών και ίση περίπου με 800 Km (φημολογείται ότι ο Ερατοσθένης μίσθωσε βηματιστές για τη μέτρησή της), η περιφέρεια της Γης υπολογίστηκε ίση με 40000 Km.

Αυτή είναι η σωστή απάντηση και ο Ερατοσθένης την έδωσε χρησιμοποιώντας ως μόνα εργαλεία ράβδους, μάτια, πόδια, μυαλό με απλότητα σκέψης και επινοητικότητα. Το λάθος στον υπολογισμό ήταν μόνο 2%, ένα πραγματικά αξιοσημείωτο επίτευγμα για περίπου πριν από 2,5 χιλιετίες. Άρα, ο Ερατοσθένης ήταν ο πρώτος άνθρωπος που μέτρησε τις διαστάσεις του πλανήτη Γη, γι’ αυτό και θεωρείται δημιουργός της μαθηματικής γεωγραφίας.

Top
 
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων