Ευχαριστούμε πολύ τον εκπαιδευτικό Αρβανιτίδη Θεόδωρο που με την εξαιρετική παρουσίασή του διευκολύνει το μάθημά μας.
Αρχείο κατηγορίας: Φυσική
1. Διάθλαση του φωτός
Ευχαριστούμε τον εκπαιδευτικό Γ.Ζερβό για την παραπάνω παρουσίαση.
Ένας ακούραστος μυς – Η καρδιά
 |
 |
| Το κυκλοφορικό σύστημα | Η δομή της καρδιάς |
Πως λειτουργεί η καρδιά
 |
| κλικ στην εικόνα |
Η καρδιά μας βρίσκεται στο αριστερό μέρος του θώρακα. Όταν ακουμπάμε την παλάμη μας εκεί, νιώθουμε πιο έντονα τους χτύπους της καρδιάς.
Στο εσωτερικό του καρπού μας, στο λαιμό και κάτω στον αστράγαλό μας αισθανόμαστε το σφυγμό μας.
Ο σφυγμός που αισθάνομαι οφείλεται στην κίνηση της καρδιάς. Μετά από σωματική άσκηση η καρδιά χτυπάει πιο γρήγορα. Επίσης χτυπά πιο γρήγορα στα παιδιά και λίγο πιο αργά στους ενήλικες.
Η κυκλοφορία του αίματος – φλέβες και αρτηρίες
Τα συστατικά του αίματος
Το αίμα αποτελείται από:
– το πλάσμα
– τα ερυθρά αιμοσφαίρια
– τα λευκά αιμοσφαίρια
– τα αιμοπετάλια
– το πλάσμα
– τα ερυθρά αιμοσφαίρια
– τα λευκά αιμοσφαίρια
– τα αιμοπετάλια
Στο πλάσμα είναι ένα κιτρινωπό υγρό με διαλυμένες χρήσιμες και άχρηστες ουσίες και αποτελεί το 55% του αίματος. Αποτελείται κυρίως από νερό.
Τα ερυθρά αιμοσφαίρια μεταφέρουν το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα. Στην επιφάνειά τους υπάρχουν κάποιες ουσίες που μπορεί να διαφέρουν από άτομο σε άτομο. Ανάλογα με αυτές τις ουσίες διακρίνουμε τους ανθρώπους σε 4 Ομάδες Αίματος: Α, Β, ΑΒ και 0.
Τα λευκά αιμοσφαίρια είναι πολύ λιγότερα από ότι τα ερυθρά. Μας προστατεύουν από τα μικρόβια. Αποτελούν την άμυνα του οργανισμού.
Τα αιμοπετάλια συμβάλλουν στην πήξη του αίματος σε περίπτωση αιμορραγίας.
Μεγάλη Κυκλοφορία του αίματος
Το αίμα φεύγει από την αριστερή κοιλία και μέσα από τις αρτηρίες φτάνει στα διάφορα όργανα. Στη συνέχεια δίνει οξυγόνο στα όργανα του σώματος και παίρνει διοξείδιο του άνθρακα. Το αίμα που μεταφέρει διοξείδιο του άνθρακα φτάνει μέσα από τις φλέβες στον δεξιό κόλπο της καρδιάς. Στη συνέχεια περνά μέσα από τη βαλβίδα της δεξιάς κοιλίας και φτάνει στους πνεύμονες. Εκεί αποβάλει το διοξείδιο του άνθρακα και παίρνει οξυγόνο. Το αίμα που μεταφέρει οξυγόνο επιστρέφει στον αριστερό κόλπο, περνάει μέσα από την βαλβίδα στην αριστερή κοιλία για να αρχίσει ξανά ο ίδιος κύκλος.
2. Αναπνοή και υγεία
Αναπνοή και υγεία – Οι συνέπειες του καπνίσματος
 |
| Οι πνεύμονες ενός καπνιστή και ενός μη καπνιστή |
Το “παθητικό κάπνισμα”
1. Η Αναπνοή
Η αναπνοή είναι μία από τις βασικότερες λειτουργίες των ζωντανών οργανισμών.
Όπως όλοι οι οργανισμοί, έτσι και ο άνθρωπος χρειάζεται οξυγόνο.
Με κάθε αναπνοή εισπνέουμε αέρα, εφοδιάζοντας τον οργανισμό μας με το απαραίτητο οξυγόνο, ενώ ταυτόχρονα με κάθε εκπνοή μας αποβάλλουμε διοξείδιο του άνθρακα στο περιβάλλον.
Χωρίς να αναπνέουμε, δεν μπορούμε να αντέξουμε περισσότερο από μερικά δευτερόλεπτα.
Με κάθε αναπνοή εισπνέουμε αέρα, εφοδιάζοντας τον οργανισμό μας με το απαραίτητο οξυγόνο, ενώ ταυτόχρονα με κάθε εκπνοή μας αποβάλλουμε διοξείδιο του άνθρακα στο περιβάλλον.
Χωρίς να αναπνέουμε, δεν μπορούμε να αντέξουμε περισσότερο από μερικά δευτερόλεπτα.
Το σύνολο των οργάνων της αναπνοής αποτελεί το αναπνευστικό σύστημα.
Ο αέρας μπαίνει από τη μύτη (ρινική κοιλότητα) ή από το στόμα (στοματική κοιλότητα) κι από εκεί περνά στο λάρυγγα και την τραχεία.
Η τραχεία καταλήγει στους δύο βρόγχους, που διακλαδίζονται σε μικρότερους σχηματίζοντας το βρογχικό δέντρο.
Στα άκρα του βρογχικού δέντρου υπάρχουν οι κυψελίδες, που μοιάζουν με μικρούς σάκους και περιβάλλονται από λεπτά αιμοφόρα αγγεία. Από εκεί το αίμα μεταφέρεται σε κάθε κύτταρο του οργανισμού.
Στις κυψελίδες φτάνει ο αέρας που εισπνέουμε πλούσιος σε οξυγόνο και το οξυγόνο περνά από τις κυψελίδες στο αίμα.
Ταυτόχρονα στις κυψελίδες φτάνει αίμα πλούσιο σε διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο αποβάλλεται με τον αέρα που εκπνέουμε.
Στους πνεύμονες δεν υπάρχουν μύες. Η κίνησή τους κατά την εισπνοή και την εκπνοή γίνεται με τους θωρακικούς μυς και το διάφραγμα.
Και τώρα εξασκούμαστε, παίζοντας!
3. Από τον ηλεκτρισμό στο μαγνητισμό – ο Ηλεκτρομαγνήτης
 |
Το 1820 ο Δανός φυσικός Hans Christian Oersted κάνοντας πειράματα ηλεκτρισμού στη διάρκεια ενός μαθήματος έκανε τυχαία μια εκπληκτική ανακάλυψη. Η μαγνητική βελόνα μιας πυξίδας, που είχε ξεχάσει κοντά σ’ έναν αγωγό, μετακινήθηκε, όταν μέσα από τον αγωγό άρχισε να ρέει ηλεκτρικό ρεύμα.
Από την παρατήρηση αυτή προέκυψε η σύνδεση του ηλεκτρικού ρεύματος με το μαγνητισμό. Αυτή η ανακάλυψη επηρέασε καθοριστικά την εξέλιξη της τεχνολογίας. |
|
Αυτή η ιδιότητα του ηλεκτρικού ρεύματος, η οποία επεκτάθηκε με πειράματα που έκαναν στη συνέχεια οι Γάλλοι Αμπέρ και Αραγκό και ο Αμερικανός Χένρυ και οδήγησε στην κατασκευή συσκευών, που λέγονται ηλεκτρομαγνήτες. Στους ηλεκτρομαγνήτες οφείλουμε τη λειτουργία των περισσότερων ηλεκτρικών συσκευών που χρησιμοποιούμε σήμερα. Μερικές από αυτές είναι η ηλεκτρική οδοντόβουρτσα, το κινητό τηλέφωνο, το πλυντήριο, ο ηλεκτρικός κινητήρας του αυτοκινήτου, ο ανεμιστήρας, το ψυγείο, το μικρόφωνο και άλλα πολλά. |
 |
|
Με τους ηλεκτρομαγνήτες πετυχαίνουμε να δίνουμε μαγνητικές ιδιότητες σε υλικά που δεν είναι μαγνήτες, για όσο διάστημα διαρρέονται από ηλεκτρικό ρεύμα.
|
|
Όταν ένα καλώδιο διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες. Όταν ένα καλώδιο είναι τυλιγμένο σαν ελατήριο (σπειροειδώς), ονομάζεται πηνίο (ή σωληνοειδές).
|
 |
| Όταν ένα πηνίο συνδεθεί σε μια ηλεκτρική πηγή, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες εντονότερες από αυτές του καλωδίου που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα.
Αν τοποθετήσουμε μια ράβδο από σίδηρο (σιδερένιος πυρήνας) στο εσωτερικό ενός πηνίου και το συνδέσουμε με ηλεκτρικό ρεύμα , φτιάχνουμε ηλεκτρομαγνήτη. |
 |
2. Ο μαγνήτης προσανατολίζεται
Μια χαρακτηριστική ιδιότητα κάθε μαγνήτη είναι ότι δεν μπορούμε να απομονώσουμε έναν και μόνο πόλο του.
Κάθε μαγνήτης όσο μικρός και αν είναι, έχει δυο πόλους.
Ακόμη και αν κόψουμε ένα μαγνήτη σε μικρότερα κομμάτια κάθε κομμάτι του θα είναι ένας νέος μαγνήτης με δυο πόλους.
Η Γη δημιουργεί γύρω της ένα μαγνητικό πεδίο.
Αυτό μοιάζει με το πεδίο ενός τεράστιου ραβδόμορφου μαγνήτη, του οποίου ο βόρειος μαγνητικός πόλος βρίσκεται κοντά στο νότιο γεωγραφικό πόλο και αντίστοιχα ο νότιος μαγνητικός πόλος κοντά στο βόρειο γεωγραφικό πόλο, χωρίς να συμπίπτουν με αυτούς.
Η γη συμπεριφέρεται σαν ένας τεράστιος μαγνήτης με άκρα τον βόρειο και τον νότιο πόλο. Έτσι έλκει τους άλλους μαγνήτες οι οποίοι προσανατολίζονται με τον ίδιο τρόπο στο μαγνητικό της πεδίο.
Η πυξίδα προσανατολίζεται χάρη στη μαγνητική της βελόνα η οποία λειτουργεί σαν μικρός μαγνήτης και ευθυγραμμίζεται με το μαγνητικό πεδίο της Γης, με το χρωματιστό άκρο (συνήθως κόκκινο) να δείχνει προς τον βορρά ο οποίος βρίσκεται κοντά στον γεωγραφικό βορρά, καθορίζοντας έτσι τις κατευθύνσεις.
Πώς λειτουργεί:
- Γη ως Μαγνήτης: Η Γη συμπεριφέρεται σαν ένας τεράστιος μαγνήτης. Ο νότιος μαγνητικός πόλος της Γης βρίσκεται κοντά στον γεωγραφικό βόρειο πόλο και ο βόρειος μαγνητικός πόλος της Γης κοντά στον γεωγραφικό νότιο.
- Η Βελόνα της Πυξίδας: Η βελόνα της πυξίδας είναι ένας μικρός, ελεύθερα περιστρεφόμενος μαγνήτης. Το βόρειο άκρο (η κόκκινη άκρη) έλκεται από τον νότιο μαγνητικό πόλο της Γης.
- Ευθυγράμμιση: Αυτή η έλξη αναγκάζει τη βελόνα να περιστραφεί μέχρι να ευθυγραμμιστεί παράλληλα με τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου της Γης, δείχνοντας προς τον μαγνητικό βορρά.
Σημαντική Σημείωση:
- Η πυξίδα δείχνει τον μαγνητικό βορρά, ο οποίος δεν συμπίπτει ακριβώς με τον γεωγραφικό βορρά (τον πραγματικό βόρειο πόλο).
- Αυτή η μικρή απόκλιση ονομάζεται μαγνητική απόκλιση (magnetic declination) και είναι σημαντική για ακριβή προσανατολισμό, ειδικά σε χάρτες
Μαγνήτης και πυξίδα – Προσομοίωση
1. Ο μαγνήτης
Μαγνήτες ονομάζονται τα σώματα εκείνα τα οποία έχουν την ιδιότητα να έλκουν διάφορα αντικείμενα που περιέχουν σιδηρομαγνητικά υλικά (σίδηρο, νικέλιο, κοβάλτιο, κλπ.).
Οι μαγνήτες διακρίνονται σε φυσικούς και σε τεχνητούς.
Οι φυσικοί μαγνήτες είναι ορυκτά υλικά. Δημιουργήθηκαν χάρη στο μαγνητικό πεδίο της Γης.
Οι τεχνητοί μαγνήτες κατασκευάζονται με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος.
Τους μαγνήτες τους συναντάμε σε διάφορα σχήματα
|
ραβδόμορφοι
|
πεταλοειδείς
|
|
κυλινδρικοί
|
σφαιρικοί
|
|
δακτυλοειδείς
|
διάφοροι
|
Ο μαγνήτης έχει την μεγαλύτερη δύναμη στα άκρα του, που ονομάζονται πόλοι.
Διακρίνονται σε βόρειο (συμβολίζεται με Β ή Ν από το αγγλικό Νorth) και νότιο(Ν ή S από το South) μαγνητικό πόλο.
 |
 |
Οι όμοιοι πόλοι δύο μαγνητών απωθούνται, ενώ οι διαφορετικοί πόλοι έλκονται.
2. Το κύτταρο
Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, όλα τα έμβια, αποτελούνται από ένα ή περισσότερα κύτταρα.
Τα κύτταρα είναι η μικρότερη μονάδα ζωής, μοιάζουν με μικροσκοπικά «εργοστάσια» και λειτουργούν με απίστευτη ακρίβεια.
Έχουν εξαιρετικά μικρό μέγεθος (δεν είναι ορατά με γυμνό μάτι), γι’ αυτό η ύπαρξή τους έγινε αντιληπτή αφού εφευρέθηκε το μικροσκόπιο.
Τα κύτταρα είναι η μικρότερη μονάδα ζωής, μοιάζουν με μικροσκοπικά «εργοστάσια» και λειτουργούν με απίστευτη ακρίβεια.
Έχουν εξαιρετικά μικρό μέγεθος (δεν είναι ορατά με γυμνό μάτι), γι’ αυτό η ύπαρξή τους έγινε αντιληπτή αφού εφευρέθηκε το μικροσκόπιο.
Κάθε ζωντανός οργανισμός αποτελείται από ένα μονοκύτταρος οργανισμός) ή περισσότερα κύτταρα (πολυκύτταρος οργανισμός).
Ανεξάρτητα από το σχήμα και τη μορφή τους, που διαφέρουν πολύ, σε κάθε κύτταρο ζωικό ή φυτικό, διακρίνουμε τρία μέρη:
1. την κυτταρική μεμβράνη, που μοιάζει σαν σακούλα και χωρίζει το κύτταρο από το περιβάλλον του και επιτρέπει την πρόσληψη και αποβολή ουσιών από αυτό.
2. το κυτταρόπλασμα, που είναι ο χώρος ανάμεσα στην κυτταρική μεμβράνη και τον πυρήνα και εκεί υπάρχουν οργανίδια με διαφορετικές λειτουργίες. Το πιο σημαντικό από αυτά είναι το μιτοχόνδριο, όπου γίνεται η παραγωγή της ενέργειας που χρειάζεται το κύτταρο.
3. τον πυρήνα, που είναι το κέντρο ελέγχου του κυττάρου και εκεί βρίσκεται το γενετικό του υλικό (DNA ή δεσοξυριβονουκλεϊνικό οξύ) με μορφή σπειροειδούς ανεμόσκαλας. Στο DNA υπάρχουν οι γενετικές πληροφορίες (γενετικό υλικό) με τη μορφή ενός κώδικα πολύτιμου για την αναπαραγωγή και τη διαιώνιση του είδους.
 |
| Σχηματική απεικόνιση του DNA |
Τα φυτικά κύτταρα διαθέτουν τρία επιπλέον μέρη:
1. το κυτταρικό τοίχωμα. Είναι ένα παχύ και ανθεκτικό περίβλημα έξω από την κυτταρική μεμβράνη. Καθώς είναι συμπαγές και ικανό να αντέχει σε μεγάλες πιέσεις, λειτουργεί ως σκελετός που υποστηρίζει το κύτταρο και κατ’ επέκταση ολόκληρο το φυτό.
2. τα χυμοτόπια. Είναι αποθήκες θρεπτικών ουσιών (π.χ. άμυλου) και καταλαμβάνουν το μεγαλύτερο μέρος του φυτικού κυττάρου.
3. οι χλωροπλάστες. Βρίσκονται μόνο στα κύτταρα των πράσινων τμημάτων του φυτού και είναι γεμάτοι με μια πράσινη χρωστική ουσία, τη χλωροφύλλη (σ’ αυτήν οφείλεται το χαρακτηριστικό πράσινο χρώμα των φύλλων). Στους χλωροπλάστες γίνεται η φωτοσύνθεση, δηλαδή η δέσμευση της ηλιακής ενέργειας και η μετατροπή της σε χημική.
