Δημοσιεύθηκε στην Φυσική

Το πείραμα του Ερατοσθένη

Ο Ερατοσθένης ο Κυρηναίος (Κυρήνη, 276 π.Χ. – Αλεξάνδρεια, 194 π.Χ.) ήταν  αρχαίος  Έλληνας μαθηματικός, γεωγράφος, αστρονόμος, γεωδαίτης, μουσικός, ποιητής, ιστορικός, φιλόλογος και συγγραφέας, ο οποίος θεωρείται ο πρώτος άνθρωπος στην ιστορία που υπολόγισε το μέγεθος της  Γης και κατασκεύασε ένα σύστημα συντεταγμένων με παράλληλους και μεσημβρινούς. Επίσης, κατασκεύασε και έναν χάρτη του κόσμου, όπως τον θεωρούσε.

Γεννήθηκε στην Κυρήνη (στη σημερινή Λιβύη) και έζησε, εργάστηκε και πέθανε στην Αλεξάνδρεια, πρωτεύουσα της πτολεμαϊκής Αιγύπτου.

Σπούδασε στην Αλεξάνδρεια και ισχυριζόταν ότι επίσης σπούδασε για κάποια χρόνια στην Αθήνα. Το 236 π.Χ. ορίστηκε από τον Πτολεμαίο τον Γ΄ τον Ευεργέτη Διευθυντής της Βιβλιοθήκης της Αλεξάνδρειας, ενός από τα δύο μεγάλα πανεπιστημιακά ιδρύματα της πόλης, διαδεχόμενος τον Ζηνόδοτο. Από το 234 π.Χ και επί περίπου 40 χρόνια διετέλεσε Διευθυντής της περίφημης αυτής Βιβλιοθήκης και δίδαξε και στο Μουσείο της Αλεξάνδρειας.  Δεν νυμφεύθηκε ποτέ.  Το 195 π.Χ. τυφλώθηκε και ένα χρόνο αργότερα σταμάτησε να τρώει και πέθανε. Δεν μπόρεσε να αντέξει τη στέρηση της ανθρώπινης γνώσης που του επέβαλε η τύφλωση με αποτέλεσμα να αυτοκτονήσει.

peirama eratostheni blog thumb

Το πείραμα του Ερατοσθένη είναι ένα πείραμα του 3ου αιώνα μ.Χ. και με την εφαρμογή του κατόρθωσε ο Ερατοσθένης  να υπολογίσει την περιφέρεια της Γης με γεωμετρικό τρόπο. Οι υπολογισμοί του έφτασαν αρκετά κοντά στην πραγματική τιμή που έχουμε σήμερα.

Ο Ερατοσθένης ήξερε ότι κατά το μεσημέρι του θερινού ηλιοστασίου, οι ακτίνες του Ήλιου στη Συήνη (Ασουάν) πέφτουν κάθετα. Βασισμένος σε αυτό, τοποθέτησε ένα ραβδοειδές αντικείμενο κάθετα στο έδαφος στην Αλεξάνδρεια και μέτρησε τη γωνία μεταξύ του αντικειμένου και των ακτίνων του ήλιου. Επειδή η απόσταση Γης-Ήλιου είναι μεγάλη, οι ακτίνες πέφτουν σχεδόν παράλληλα. Άρα αυτή η γωνία είναι σχεδόν ίση με τη γωνία του κυκλικού τόξου Αλεξάνδρειας – Συήνης ως εντός εναλλάξ. Άρα:

 {\displaystyle {\frac {\mu \epsilon \tau \rho \eta \mu \epsilon \nu \eta \quad \gamma \omega \nu \iota \alpha }{360\circ }}={\frac {\tau \circ \xi \circ }{\pi \epsilon \rho \iota \phi \epsilon \rho \epsilon \iota \alpha \quad \Gamma \eta \varsigma }}}

 {\displaystyle \pi \epsilon \rho \iota \phi \epsilon \rho \epsilon \iota \alpha \quad \Gamma \eta \varsigma ={\frac {360\circ \cdot \tau \circ \xi \circ }{\mu \epsilon \tau \rho \eta \mu \epsilon \nu \eta \quad \gamma \omega \nu \iota \alpha }}}

Η γωνία που μέτρησε είναι 7,2ο. Μετά από αυτή τη διαδικασία βρήκε ότι η περιφέρεια της Γης είναι 39 με 46 Km. Η τιμή που έχουμε βρει σήμερα ως την περιφέρεια της Γης είναι 40.008 Km. Παρατηρούμε ότι οι σωστή τιμή βρίσκεται στους υπολογισμούς του Ερατοσθένη.
Κατά την εκτέλεση του πειράματος υπήρξαν κάποια λάθη τα οποία δεν προέβλεψε ο Ερατοσθένης. Η Γη έχει σχεδόν σφαιρικό σχήμα (γεωειδές σχήμα), πράγμα που σημαίνει ότι για να βρούμε την περιφέρεια της Γης, πρέπει οι δύο πόλεις (Συήνη και Αλεξάνδρεια) και ένας πόλος της Γης να φτιάχνουν κύκλο την περιφέρεια της Γης. Όμως αυτά τα 3 σημεία δεν φτιάχνουν κύκλο τη περιφέρεια  της Γης επειδή δεν έχουν κοινό Γεωγραφικό Μήκος.

Επίσης, το έδαφος δεν είναι πάντα λείο. Η μετρημένη γωνία μπορεί να είχε ένα μικρό σφάλμα λόγω καμπυλότητας του εδάφους. Όμως, ένα μικρό σφάλμα στη μέτρηση της γωνίας είναι μεγάλο στη περιφέρεια που έχουμε βρει λόγω της μεγάλης ακτίνας της Γης.

Δείτε ένα σχετικό  βίντεο.

 

Πηγή : Βικιπαίδεια, η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια.

 

Δημοσιεύθηκε στην Φυσική

Περί Φυσικής…

Η φυσική είναι η επιστήμη που ασχολείται με τη μελέτη της ύλης, της κίνησής της μέσα στον χώρο και στον χρόνο, μαζί με τις σχετικές ποσότητες, όπως η ενέργεια και η δύναμη. Σύμφωνα με έναν ευρύτερο ορισμό, η Φυσική είναι η γενική ανάλυση της φύσης, που συνδέεται με τη προσπάθεια για κατανόηση της συμπεριφοράς του σύμπαντος.

Η φυσική είναι μια από τις παλαιότερες ακαδημαϊκές ενασχολήσεις, ίσως και η παλαιότερη, στον βαθμό που περιλαμβάνει και την αστρονομία. Τουλάχιστον τις τελευταίες δυο χιλιετίες, η φυσική αποτέλεσε το ένα τμήμα της φυσικής φιλοσοφίας, μαζί με τη χημεία, κάποιους κλάδους των μαθηματικών και τη βιολογία. Αλλά κατά τη διάρκεια της Επιστημονικής Επανάστασης του 16ου αιώνα, οι φυσικές επιστήμες αναδείχθηκαν από μόνες τους ως ξεχωριστά ερευνητικά προγράμματα. Η Φυσική διασταυρώνεται με πολλούς διεπιστημονικούς τομείς έρευνας, όπως η Βιοφυσική, η Φυσικοχημεία και η Κβαντική χημεία, και επιπλέον τα όρια της Φυσικής δεν είναι αυστηρά καθορισμένα. Νέες ιδέες στη Φυσική συχνά εξηγούν θεμελιώδεις μηχανισμούς σε άλλες επιστήμες, ενώ ανοίγουν νέες λεωφόρους για την έρευνα σε τομείς των Μαθηματικών και της Φιλοσοφίας.

CollageFisica

Η Φυσική επιπλέον συνεισφέρει σημαντικά στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών που προκύπτουν από θεωρητικές καινοτομίες. Για παράδειγμα, τα βήματα που έγιναν στην κατανόηση του Ηλεκτρομαγνητισμού ή της Πυρηνικής Φυσικής οδήγησαν άμεσα στην ανάπτυξη νέων προϊόντων που έχουν μεταβάλει δραματικά (θετικά και αρνητικά) τη σύγχρονη κοινωνία, ακόμη και σε σύγκριση με τις λίγο παλαιότερες, όπως π.χ. η τηλεόραση, οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές, οι οικιακές συσκευές, αλλά και τα πυρηνικά όπλα. Η ανάπτυξη της θερμοδυναμικής έπαιξε μεγάλο ρόλο στη βιομηχανοποίηση. Επιπλέον, η εξέλιξη της μηχανικής ενέπνευσε την ανάπτυξη της υπολογιστικής.

Η φυσική φιλοσοφία (σύμφωνα με τα ως τώρα γνωστά δεδομένα) ξεκίνησε στην Ελλάδα κατά την Αρχαϊκή Περίοδο (650 π.Χ. – 480 π.Χ.), όταν οι προσωκρατικοί φιλόσοφοι όπως ο Θαλής ο Μιλήσιος απαρνήθηκαν την υπερφυσική εξήγηση των φαινομένων, που προέρχονταν από τις θρησκευτικές ή και τις μυθολογικές παραδόσεις, και διακήρυξαν ότι για κάθε φαινόμενο υπάρχει μια φυσική αιτία[10]. Πρότειναν ιδέες που προσδιορίστηκαν από τη λογική και την παρατήρηση, και πολλές από τις υποθέσεις τους αποδείχθηκαν επιτυχημένες αργότερα πειραματικά[11]. Το τελευταίο ισχύει για παράδειγμα στην ατομική φιλοσοφία.

Η Κλασσική Φυσική έγινε μια ξεχωριστή επιστήμη όταν οι πρώιμοι μοντέρνοι Ευρωπαίοι χρησιμοποίησαν πειραματικές και μαθηματικές μεθόδους για να ανακαλύψουν αυτά που θεωρούνται σήμερα Νόμοι της Φυσικής. Ο Γιοχάνες Κέπλερ, ο Γαλιλαίος Γαλιλέι και ιδιαίτερα ο Ισαάκ Νεύτων ανακάλυψαν και ενοποίησαν διαφορετικούς νόμους για την κίνηση. Οι πειραματικοί φυσικοί είχαν κάνει το ντεμπούτο τους στον πειραματισμό σχετικά με στατική με τους μεσαιωνικούς μουσουλμάνους φυσικούς, όπως ο αλ-Μπιρουνί και ο Αλχαζέν.  Κατά τη διάρκεια της Βιομηχανικής Επανάστασης αυξήθηκε η ζήτηση και άρα η έρευνα για την ενέργεια, γεγονός που οδήγησε τελικά σε νέους νόμους για τη Θερμοδυναμική, τη Χημεία και τον ηλεκτρομαγνητισμό.

Η Μοντέρνα Φυσική άρχισε να λειτουργεί με τον Μαξ Πλανκ στην Κβαντική θεωρία και τον Άλμπερτ Αϊνστάιν στη Θεωρία της Σχετικότητας. Συνεχίστηκε με την Κβαντομηχανική, με πρωτοπόρους επιστήμονες τους Βέρνερ Χάιζενμπεργκ, Έρβιν Σρέντιγκερ και Πολ Ντιράκ.

Διαβάστε περισσότερα:  Βικιπαίδεια, η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Δημοσιεύθηκε στην Φυσική

Τι είναι τα Εργαστηριακά Κέντρα Φυσικών Επιστημών (ΕΚΦΕ);

Τα Εργαστηριακά Κέντρα Φυσικών Επιστημών (ΕΚΦΕ) ανήκουν στις υποστηρικτές δομές της δημόσιας Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης.

Είναι κέντρα έρευνας, τεχνικής και παιδαγωγικής υποστήριξης της εργαστηριακής διδασκαλίας των μαθημάτων Φυσικών Επιστημών καθώς και σύμβουλοι για την οργάνωση των σχολικών εργαστηρίων φυσικών επιστημών (ΣΕΦΕ) Πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης σε επίπεδο νομού.

Eχουν συγκροτηθεί στην έδρα κάθε Διεύθυνσης Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης (ένα ή περισσότερα ανάλογα με τον αριθμό των σχολικών μονάδων) όπου και υπάγονται διοικητικά. Στην Ελλάδα σήμερα  υπάρχουν  78 ΕΚΦΕ.

Πιο αναλυτικά, τα ΕΚΦΕ είναι χώροι:

  • Μόνιμης έκθεσης εργαστηριακών οργάνων, πειραματικών διατάξεων και οπτικοακουστικών μέσων διδασκαλίας
  • Διαρκούς παρακαταθήκης και διανομής των εργαστηριακών οργάνων και των οπτικοακουστικών μέσων διδασκαλίας για τα Γυμνάσια και τα Λύκεια του Νομού
  • Συντήρησης και επισκευής των οργάνων και των οπτικοακουστικών συσκευών των Γυμνασίων και Λυκείων του Νομού
  • Πειραματικής εξάσκησης και ελεύθερων πειραματικών δραστηριοτήτων των μαθητών
  • Βελτίωσης, δοκιμής και εφαρμογής νέων πειραματικών διατάξεων και πειραμάτων από τους καθηγητές
  • Διεξαγωγής επιμορφωτικών σεμιναρίων για τη διδασκαλία των Φυσικών μαθημάτων

Διαβάστε περισσότερα: Πανελλήνια Ένωση Υπευθύνων ΕΚΦΕ