Από το Σχολείο στο Διαδίκτυο ... και πάλι πίσω

Ένα blog που βοηθάει να κάνουμε το μάθημά μας στο Σχολείο ... ευκολότερο με ερωτήσεις, ασκήσεις, εργασίες

Ένα blog κυρίως για τη Φυσική Β' και Γ' Γυμνασίου
Καθηγητής: Κυπριωτάκης Νίκος

Τετάρτη, 20 Μαΐου 2009

Κεφάλαιο 4 - Πίεση, Άνωση - Φυσική Β' Γυμνασίου

Πίεση

Εισαγωγή

1) Από τι εξαρτάται η παραμόρφωση μιας επιφάνειας γενικά; Δώστε παραδείγματα
Ποια έννοια θα χρησιμοποιήσουμε για να εξηγήσουμε τον πόνο που νιώθουμε στα αυτιά αν καταδυθούμε μέσα στη θάλασσα σε σχετικά μεγάλο βάθος ή αν ανέβουμε ένα ψηλό βουνό;

2) Γιατί οι χιονοδρόμοι φορούν χιονοπέδιλα; Γιατί τα φορτηγά έχουν φαρδιά λάστιχα; Εξηγήστε χρησιμοποιώντας τους όρους δύναμη, επιφάνεια, πίεση, παραμόρφωση.

3) Τι ονομάζουμε γενικά πίεση; Δώστε τον αντίστοιχο μαθηματικό τύπο. Με ποιο μέγεθος είναι ανάλογη η πίεση και με ποιο είναι αντιστρόφως ανάλογη; Ποια είναι η μονάδα πίεσης στο διεθνές σύστημα (SI); Πως ονομάζεται αυτή;

4)  Γιατί όταν πιέζουμε μια πινέζα σε ένα πίνακα αυτή διεισδύει στον πίνακα και όχι στο δάκτυλό μας;

5) Η πίεση και η δύναμη είναι ίδια ή διαφορετικά μεγέθη; Εξηγήστε για ποιους λόγους.

6) Πως θα υπολόγιζες την πίεση που ασκείς στο έδαφος όταν στέκεσαι με το ένα ή με τα δύο πόδια;

7) Ποια σώματα ονομάζουμε γενικά ρευστά; Δώστε παραδείγματα.

8) Ποια πίεση ονομάζεται γενικά υδροστατική και ποια ατμοσφαιρική;

Υδροστατική πίεση

1) Που οφείλεται η υδροστατική πίεση; Πως θα μεταβαλλόταν η υδροστατική πίεση στον πυθμένα ενός κλειστού δοχείου γεμάτου με νερό αν από την επιφάνεια της Γης το μεταφέραμε στην επιφάνεια της Σελήνης; Εξηγήστε τη μεταβολή.

2) Τι είναι τα μανόμετρα; Περιγράψτε ένα μανόμετρο καθώς και τον γενικό τρόπο λειτουργίας και χρήσης του.

3) Εξαρτάται η υδροστατική πίεση που δέχεται μια επιφάνεια που είναι βυθισμένη μέσα σε ένα υγρό από τον προσανατολισμό της επιφάνειας αυτής; Τα υγρά δηλαδή ασκούν πίεση μονάχα προς συγκεκριμένη κατεύθυνση ή προς κάθε κατεύθυνση;

4) Πως εξαρτάται η υδροστατική πίεση από το βάθος;

5) Σε δύο διαφορετικά υγρά στο ίδιο βάθος η υδροστατική πίεση είναι ίδια ή διαφορετική; Εξηγήστε.

6) Διατυπώστε το νόμο της υδροστατικής πίεσης. Με ποια μεγέθη είναι αυτή ανάλογη; Εξαρτάται η υδροστατική πίεση από το σχήμα του δοχείου στο οποίο περιέχεται το υγρό ή από τον όγκο του υγρού;

7) Αν το κεφάλι μας βυθιστεί κατά ένα μέτρο μέσα σε μια μικρή πισίνα με θαλασσινό νερό ή στη μέση του πελάγου, η πίεση που θα  αισθανθούμε στα αυτιά μας θα είναι ίδια ή διαφορετική; Εξηγείστε.

8) Τι είναι τα συγκοινωνούντα δοχεία; Διατυπώστε την αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων. Μπορείτε να την εξηγήσετε;

9) Δυο σημεία ενός υγρού που ισορροπεί, τα οποία βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο στο ίδιο δοχείο ή σε διαφορετικά αλλά συγκοινωνούντα δοχεία θα δέχονται ίδια ή διαφορετική πίεση; Εξηγείστε.

10) Η ελεύθερη επιφάνεια ενός υγρού που ισορροπεί μέσα σε συγκοινωνούντα δοχεία βρίσκεται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο ή όχι; Εξηγείστε.

11) Η αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων ποιες βασικές εφαρμογές έχει;

12) Μπορείς να περιγράψεις και να εξηγήσεις το υδροστατικό παράδοξο στο πείραμα του Pascal;

Ατμοσφαιρική πίεση

1) Ποια πίεση ονομάζουμε ατμοσφαιρική; Που οφείλεται αυτή; Από τι εξαρτάται η τιμή της ατμοσφαιρικής πίεσης; Γιατί η ατμοσφαιρική πίεση είναι μεγαλύτερη στην επιφάνεια της θάλασσας σε σχέση με την τιμή της στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας;

2) Τι είναι η πίεση μιας ατμόσφαιρας; (1 atm)

3) Να περιγράψετε τον τρόπο μέτρησης της ατμοσφαιρικής πίεσης από τον Torricelli, με τη χρήση στήλης υδραργύρου (Hg). Λόγω ποιας δύναμης συγκρατείται η στήλη υδραργύρου; Η υδροστατική πίεση στης στήλης υδραργύρου θα είναι ίση με την ατμοσφαιρική πίεση; Εξηγείστε γιατί.

4) Τι είναι τα βαρόμετρα;

5) Τι ονομάζουμε πίεση 1 Torr; Με πόσα Torr, mmHg, cmHg ισούται η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια της θάλασσας;

6) Με πόσα Pa ισούται η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια της θάλασσας; Μπορείτε  να αποδείξετε τον ισχυρισμό σας με υπολογισμούς γνωρίζοντας ότι η πυκνότητα του υδραργύρου είναι 13600 Kg/m3;

7) Καθώς κάποιος πίνει το χυμό του από ένα ποτήρι με το καλαμάκι, θα μπορούσαμε να ισχυριστούμε πως η δύναμη που ανεβάζει το χυμό στο στόμα του είναι ίδιας φύσης με τη δύναμη που συγκρατεί τη στήλη υδραργύρου στο πείραμα του Τορικέλι;

8) Η ατμοσφαιρική πίεση που ασκείται στο ανθρώπινο σώμα θα μπορούσε να το συνθλίψει; Εξηγείστε γιατί. Γιατί παρ’ όλα αυτά τελικά δεν μας συνθλίβει;

9) Μπορεί το πείραμα του Μαγδεβούργου, του Όττο φον Γκέρικε να μας δείξει ότι η ατμοσφαιρική πίεση μπορεί να είναι τεράστια;

Μετάδοση των πιέσεων στα ρευστά

1) Περιγράψτε ένα τρόπο για να δείξουμε πως η πίεση που ασκούμε σε ένα υγρό μεταδίδεται αναλλοίωτη σε όλα τα σημεία του υγρού.

2) Διατυπώστε την αρχή του Πασκάλ (αρχή της υδραυλικής αντλίας ή του υδραυλικού πιεστηρίου) (για την περίπτωση ενός ακίνητου περιορισμένου ρευστού)

3) Να αποδείξετε (χρησιμοποιώντας κατάλληλο σχήμα και την αρχή του Πασκάλ) τη μαθηματικά εξίσωση που περιγράφει την αρχή του υδραυλικού πιεστηρίου (ή της υδραυλικής εστίας)

4) Πως υπολογίζουμε τη συνολική πίεση που ασκείται σε ένα σημείο το οποίο βρίσκεται σε ένα ορισμένο βάθος μέσα σε ένα υγρό (με ελεύθερη επιφάνεια)

5) Αγγίζοντας την επιφάνεια του νερού σε ένα δοχείο μεγαλώνει η πίεση που δέχεται ο πυθμένας του δοχείου; Γιατί;

Άνωση - Αρχή του Αρχιμήδη

1) Να αναφέρεται μερικά παραδείγματα φαινομένων τα οποία προκαλούνται από την άνωση (είτε μέσα σε κάποιο υγρό είτε μέσα σε κάποιο αέριο)

2) Μεταβάλλεται το βάρος μιας πέτρας αν τη βυθίσουμε μέσα στο νερό; Γιατί αν σηκώσουμε μια πέτρα και τη βυθίσουμε μέσα στο νερό σχηματίζουμε την εντύπωση ότι το βάρος της ελαττώνεται; Να εξηγήσετε.

3) Που οφείλεται η άνωση; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας χρησιμοποιώντας κατάλληλο σχήμα ενός κύβου βυθισμένου σε υγρό.

4) Εξαρτάται η άνωση από το σχήμα του σώματος που είναι βυθισμένο στο ρευστό;
Εξαρτάται η άνωση από το βάρος του σώματος που είναι βυθισμένο στο ρευστό;
Αν ένα σώμα είναι εξ’ ολοκλήρου βυθισμένο σε ένα ρευστό, τότε η άνωση που δέχεται από το ρευστό εξαρτάται από το βάθος στο οποίο βρίσκεται το σώμα;

5) Γιατί επιπλέουμε ποιο εύκολα στη θάλασσα απ’ ό,τι σε μια πισίνα με «γλυκό» νερό;

6) Όσο περισσότερο μέρος του όγκου ενός σώματος βυθίζουμε μέσα σε ένα υγρό, τόσο η άνωσή του αυξάνεται ή μειώνεται; Να εξηγήσετε. Δύο σώματα είναι πλήρως βυθισμένα στο ίδιο υγρό. Το ένα σώμα έχει μεγαλύτερο όγκο. Ποιο από τα δύο σώματα θα δέχεται μεγαλύτερη άνωση και γιατί;

7) Όταν ένα σώμα βυθίζεται μέσα σε ένα υγρό τότε τι σχέση έχει ο όγκος του σώματος που είναι βυθισμένος με τον όγκο του υγρού που εκτοπίζεται;

8) Να διατυπώσετε την Αρχή του Αρχιμήδη (για την άνωση). Να γράψετε και τις αντίστοιχες μαθηματικές εξισώσεις, εξηγώντας τι σημαίνει το κάθε σύμβολο.

Πλεύση

1) Πως μπορούμε να προβλέψουμε αν ένα σώμα επιπλέει ή βυθίζεται σ’ ένα υγρό; (με σύγκριση του βάρους του σώματος και της (μέγιστης) άνωσης που δέχεται το σώμα, και με σύγκριση των πυκνοτήτων του σώματος και του υγρού). Να περιγράψετε όλες τις περιπτώσεις που υπάρχουν.

2) Να αποδείξετε πως αν ένα σώμα επιπλέει σε ένα υγρό χωρίς να είναι εξ’ ολοκλήρου βυθισμένο σε αυτό, τότε η (μέση) πυκνότητά του είναι μικρότερη από την πυκνότητα του υγρού.

3) Να αποδείξετε πως αν ένα σώμα επιπλέει οριακά σε ένα υγρό όντας εξ’ ολοκλήρου βυθισμένο σε αυτό, τότε η (μέση) πυκνότητά του είναι ίση με την πυκνότητα του υγρού.

4) Να αποδείξετε πως αν ένα σώμα βυθίζεται μέσα σε ένα υγρό, τότε η (μέση) πυκνότητά του είναι μεγαλύτερη από την πυκνότητα του υγρού.

5) Θα λέγατε πως η μέση πυκνότητα ενός μεγάλου υπερωκεάνιου που επιπλέει στη θάλασσα είναι μεγαλύτερη, ίση ή μικρότερη από την πυκνότητα του θαλασσινού νερού; Να εξηγήσετε.

6) Ποια είναι η συνθήκη πλεύσης ενός σώματος σε ένα υγρό;   

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Free Technology for teachers

Νέα από το Πανελλήνιο Σχολικό Δίκτυο

Πανελλήνιο Σχολικό Δίκτυο: Ενημέρωση - Προσεχείς Eκδηλώσεις

Science in School

Sch.gr Video Feed

E-lectures

TEDTalks (video)

Share it