Βασικές αρχές Φυσικής

 Παρασκευή 18/05/2012

Θα κλείσουμε τον κύκλο των πυρηνικών φαινομένων με το τρίτο φαινόμενο τη σύντηξη.

Θυμίζω ότι τα δύο άλλα πυρηνικά φαινόμενα είναι η ραδιενέργεια και η σχάση.

Να υπενθυμίσω ότι η σχάση είναι στην ουσία το κόψιμο ενός βαριού πυρήνα στα δύο με τη ενσωμάτωση ενός νετρονίου.

Η σύντηξη είναι, από μια άποψη, ένα φαινόμενο αντίστροφο της σχάσης.

Είναι η συνένωση ελαφρών πυρήνων με αποτέλεσμα να δημιουργείται ένας βαρύτερος πυρήνας και να απελευθερώνεται ενέργεια και νετρόνιο.

Η απελευθέρωση ενέργειας από τη σύντηξη είναι και το σημείο που η σχάση και η σύντηξη μοιάζουν.

Για να γίνει όμως σύντηξη πρέπει οι πυρήνες που θα ενωθούν να έχουν μεγάλη ταχύτητα και αυτό αντιστοιχεί σε θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών κελσίου.

Εδώ λοιπόν είναι το πρόβλημα με τη σύντηξη. Δεν έχει βρεθεί ακόμα τρόπος η απελευθέρωση ενέργειας από σύντηξη να γίνει με ελεγχόμενο ρυθμό όπως γίνεται στους πυρηνικούς αντιδραστήρες με τη σχάση.

Έτσι ο μόνος τρόπος για να γίνει σύντηξη πυρήνων σήμερα είναι να δημιουργήσουμε μια πυρηνική έκρηξη στο κέντρο της οποίας η θερμοκρασία είναι κατάλληλη για σύντηξη.

Εκεί, στο κέντρο της πυρηνικής έκρηξης γίνεται με ξέφρενο ρυθμό σύντηξη πυρήνων και δημιουργείται μια δεύτερη έκρηξη με τεράστια ισχύ.

Αυτή είναι η βόμβα υδρογόνου.

Φαινόμενο σύντηξης δημιουργείται και στον ήλιο και είναι η κύρια πηγή της ενέργειας που ακτινοβολείται.

Αν καταφέρουμε να ελέξουμε το ρυθμό της σύντηξης των πυρήνων τότε θα αλλάξει εντελώς η ενεργειακή κατάσταση της ανθρωπότητας γιατί:

1.      Τα προϊόντα της σύντηξης δεν είναι ραδιενεργά, όπως αυτά της σχάσης, και επομένως δε μολύνουν το περιβάλλον.

2.      Οι ελαφροί πυρήνες που απαιτούνται για τη σύντηξη υπάρχουν στη φύση και παντού σε μεγάλες ποσότητες, για παράδειγμα το υδρογόνο.

Γίνονται μεγάλες προσπάθειες για να πραγματοποιηθεί η ειρηνική χρήση της σύντηξης και υπολογίζεται ότι πριν το μέσο του 21^ου αιώνα αυτό θα γίνει κατορθωτό.

Το ενεργειακό μέλλον της ανθρωπότητας επομένως σίγουρα θα στηριχτεί πάνω στη πυρηνική σύντηξη σε ένα κόσμο πιο καθαρό και πιθανό με λιγότερους πολέμους αφού πολλοί γίνονται για το έλεγχο των ενεργειακών αποθεμάτων.

___________________________________________________________________________

Παρασκευή 27/04/2012

Τα πυρηνικά φαινόμενα

Η πυρηνική φυσική είναι ένα σχετικά καινούργιο κεφάλαιο της Φυσικής γιατί αναπτύχθηκε κατά το εικοστό αιώνα.

Αφορά τρία κύρια φαινόμενα:

Τη ραδιενέργεια, τη σχάση και τη σύντηξη.

Η ραδιενέργεια είναι ίσως το πιο γνωστό πυρηνικό φαινόμενο και εκείνο που ανησυχεί άμεσα τον κόσμο.

Τι είναι όμως αυτό το φαινόμενο.

Όλα τα στοιχεία που αποτελούν τον κόσμο μας, το υδρογόνο, το οξυγόνο, ο σίδηρος και τα άλλα 100 περίπου στοιχεία αποτελούνται από άτομα.

Κάθε άτομο αποτελείται από τον πυρήνα και από ηλεκτρόνια που γυρίζουν γύρο από το πυρήνα. Το άτομο μοιάζει σαν το ηλιακό μας σύστημα με τον ήλιο στη μέση και τους πλανήτες να περιστρέφονται γύρω του.

Ο πυρήνας των ατόμων αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια.

Κάποιοι πυρήνες, που αποτελούνται από πολλά πρωτόνια και νετρόνια δεν είναι σταθεροί και  εκπέμπουν φορτισμένα σωματίδια και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία υψηλής συχνότητας.

Αυτό το φαινόμενο είναι η ραδιενέργεια.

Ασταθείς πυρήνες είναι οι πυρήνες του ουρανίου, του ραδίου, του πλουτωνίου.

Η ραδιενέργεια που εκπέμπεται από ασταθείς πυρήνες είναι τριών ειδών.

Η ραδιενέργεια τύπου ΑΛΦΑ που είναι θετικά φορτισμένα σωματίδια.

Η ραδιενέργεια τύπου ΒΗΤΑ που είναι αρνητικά φορτισμένα σωματίδια.

Η ραδιενέργεια τύπου ΓΑΜΜΑ που είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα υψηλής συχνότητας.

Το κακό με τη ραδιενέργεια είναι ότι δεν έχει οσμή, δεν είναι ορατή, δε παράγει ήχο, δεν έχει γεύση, δεν την αισθανόμαστε με τη αφή δηλαδή με καμιά από τις αισθήσεις μας.

Γι’ αυτό το λόγο είναι πολύ ύπουλη και επικίνδυνη γιατί μπορεί να εκτεθούμε σ’ αυτή χωρίς να καταλάβουμε το παραμικρό.

Την επόμενη Παρασκευή θα μιλήσω για τις επιπτώσεις της ραδιενέργειας και πως μπορούμε να προφυλαχτούμε.

_________________________________________________________________________

Παρασκευή 04/05/2012

                                     Τα πυρηνικά φαινόμενα

Τη Παρασκευή που πέρασε ασχοληθήκαμε με τη ραδιενέργεια που είναι ένα από τα τρία κύρια πυρηνικά φαινόμενα (ραδιενέργεια, σχάση και σύντηξη).

Η ραδιενέργεια όπως είπαμε είναι ύπουλη γιατί δε την αισθανόμαστε με καμιά από τις αισθήσεις μας όμως μπορεί να είναι και θανατηφόρα.

Ο κύριος λόγος είναι ότι προκαλεί μεταλλάξεις στα κύτταρα μας και τα μετατρέπει σε καρκινογόνα.

Πρέπει να πούμε ότι η ραδιενέργεια τύπου ΑΛΦΑ είναι επικίνδυνη αν δράσει στο εσωτερικό του σώματος μας δηλαδή αν εισπνεύσουμε ή φάμε ή πιούμε ή εισαγάγουμε με ένεση στο σώμα μας ραδιενεργό ουσία που εκπέμπει ραδιενέργεια τύπου ΑΛΦΑ.

Αντίθετα η ραδιενέργεια τύπου ΓΑΜΜΑ είναι επικίνδυνη έξω από το σώμα μας γιατί έχει μεγάλη εμβέλεια και μπορεί να εισχωρήσει μέσα μας.

Η ραδιενέργεια τύπου ΒΗΤΑ έχει ενδιάμεσες επιδράσεις από εκείνες των ΑΛΦΑ ή ΓΑΜΜΑ.

Πως όμως μπορούμε να προφυλαχθούμε από τη ραδιενέργεια;

Κάθε κουτί που περιέχει ραδιενεργό ουσία έχει στο εξωτερικό περίβλημα του το σήμα της ραδιενέργειας δηλαδή ένα κίτρινο τετράγωνο ή τρίγωνο που έχει στο κέντρο του ένα μαύρο κύκλο και γύρω από αυτόν τρεις μαύρες τριγωνικές ακτίνες.

Όταν θα δούμε ένα τέτοιο σήμα πάνω σε κιβώτιο ή κουτί ή δοχείο όχι μόνο δε το αγγίζουμε αλλά απομακρυνόμαστε απ’ αυτό και απομακρύνουμε κάθε άνθρωπο.

Από τη ραδιενέργεια τύπου ΑΛΦΑ μπορούμε να προστατευτούμε αν παρεμβάλλουμε ένα χοντρό χαρτόνι ανάμεσα στη πηγή και στο σώμα μας ή αν είμαστε μόλις 10 - 20 εκατοστόμετρα μακριά από την πηγή.

Από τη ραδιενέργεια τύπου ΒΗΤΑ μπορούμε να προστατευτούμε αν παρεμβάλλουμε αλουμινόχαρτο ανάμεσα στη πηγή και στο σώμα μας ή αν είμαστε ένα περίπου μέτρο μακριά από την πηγή.

Από τη ραδιενέργεια τύπου ΓΑΜΜΑ μπορούμε να προστατευτούμε αν παρεμβάλλουμε μια πλάκα μολύβδου μισού περίπου εκατοστόμετρου ανάμεσα στη πηγή και στο σώμα μας.

Αυτός ο τύπος της ραδιενέργειας είναι πολύ διεισδυτικός και γι’ αυτό πρέπει να κρατούμε απόσταση μερικών μέτρων μακριά από την πηγή.

___________________________________________________________________________

 

Παρασκευή 11/05/2012

                                   Τα πυρηνικά φαινόμενα

Τις προηγούμενες παρασκευές περιγράψαμε αρκετά περιληπτικά το πυρηνικό φαινόμενο της ραδιενέργειας, τις επιπτώσεις του στον ανθρώπινο οργανισμό και τα μέτρα προφύλαξης απ’ αυτή.

Σήμερα θα μιλήσω για το πυρηνικό φαινόμενο της σχάσης.

Ο πυρήνας των ατόμων είναι ένα ασύλληπτα μικρό κομμάτι της ύλης και όμως έχει ενέργεια. Ένα τμήμα αυτής της ενέργειας μπορεί να απελευθερωθεί αν καταφέρουμε να «κόψουμε» στα δύο το πυρήνα.

Η διάσπαση του πυρήνα σε δυο κομμάτια ονομάζεται πυρηνική σχάση.

Πως όμως μπορούμε να διασπάσουμε ένα πυρήνα και ποιοι πυρήνες μπορούν να διασπαστούν ευκολότερα;

Την απάντηση σ’ αυτά τα ερωτήματα έδωσε ο Ιταλός Φυσικός Ενρίκο Φέρμι.

Ο Φέρμι υπέδειξε ότι το ‘μαχαίρι’ για τη διάσπαση του πυρήνα είναι ένα μικρό σωματίδιο που ονομάζεται νετρόνιο. Όταν ένα νετρόνιο ενσωματωθεί με ένα πυρήνα τότε αυτός είναι δυνατό να διασπαστεί απελευθερώνοντας ενέργεια.

Βέβαια δε είναι όλοι οι πυρήνες σχάσιμοι. Οι σχάσιμοι πυρήνες είναι βαριοί πυρήνες πχ ουρανίου και πλουτωνίου.

Από κάθε σχάση παράγεται και ένας αριθμός ελεύθερων νετρονίων τα οποία αν επιβραδυνθούν κατάλληλα μπορούν να δημιουργήσουν και νέες σχάσεις. Έτσι κάθε σχάση μπορεί να δημιουργήσει μια ή πολλές άλλες σχάσεις και το φαινόμενο ονομάζεται αλυσιδωτή αντίδραση.

Αν το ποσό του σχάσιμου υλικού είναι μεγάλο τότε σε κλάσμα του δευτερολέπτου ο αριθμός των σχάσεων που δημιουργούνται ταυτόχρονα είναι τεράστιος.

Αυτό σημαίνει απότομη απελευθέρωση μεγάλου ποσού ενέργειας δηλαδή πυρηνική έκρηξη. Αυτό γίνεται στις πυρηνικές βόμβες.

Αντίθετα στους πυρηνικούς αντιδραστήρες ο αριθμός των σχάσεων που δημιουργούνται σε δεδομένο χρόνο, ελέγχεται με αποτέλεσμα να παράγεται ενέργεια με σταθερό ρυθμό και να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ειρηνικά.

Το μειονέκτημα είναι ότι τα κατάλοιπα των σχάσεων είναι ραδιενεργά και έτσι ένα ατύχημα σε ένα πυρηνικό σταθμό γεμίζει το περιβάλλον με ραδιενέργεια.

_________________________________________________________________________


Η πρώτη και κυριότερη βασική αρχή της Φυσικής είναι η ΑΡΧΗ ΔΙΑΤΗΡΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Διατύπωση της αρχής: Η ενέργεια δε μπορεί να δημιουργηθεί  από το μηδέν ούτε να χαθεί.
                                       Μπορεί μόνο να μετατραπεί από μια μορφή σε άλλη.

Για παράδειγμα η χημική ενέργεια που έχουμε μέσα μας δημιουργήθηκε από ότι τρώμε.
Η ενέργεια αυτή θα μετατραπεί σε θερμότητα ( που κρατά τη θερμοκρασία του σώματος μας σταθερή), σε κίνηση (περπάτημα, κίνηση μελών σώματος), σε ήχο (ομιλία) καθώς και σε άλλες μορφές ενέργειας μέσα στο σώμα μας.
Αν προσθέσουμε όλες αυτές τις ενέργειες θα βρούμε ένα ποσό ίσο με τη χημική ενέργεια που έχουμε μέσα μας.

Παρατηρήσεις που έγιναν τον εικοστό αιώνα έδειξαν ότι η αρχή διατήρησης της ενέργειας έπρεπε να τροποποιηθεί.

Αυτό γιατί παρατηρήθηκαν τα ακόλουθα φαινόμενα:

1.  Είναι δυνατό να εξαφανιστεί ύλη και στη θέση της να δημιουργηθεί ενέργεια ( πυρηνικές αντιδράσεις, σχάση και σύντηξη, συνάντηση 'υλης και αντιύλης).

2.  Είναι είναι επίσης δυνατό ενέργεια να χαθεί και στη θέση της να δημιουργηθεί ύλη ( φωτόνια δημιουργούν πρωτόνια και αντιπρωτόνια).

Φάνηκε δηλαδή ότι ύλη και ενέργεια είναι " δύο όψεις του ιδίου νομίσματος " και έτσι όταν διατυπώνεται η αρχή διατήρησης της ενέργειας συμπεριλαμβάνεται και η ύλη.

Σε ένα κλειστό, απομόνωμένο χώρο (όπως είναι το σύμπαν) η συνολική ποσότητα ύλης και ενέργειας είναι πάντοτε σταθερή.
Η μόνη δυνατότητα που υπάρχει είναι να μετασχηματίζονται από μια μορφή ενέργειας σε άλλη.


------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 

Παρασκευή 25/11/2011

Μιλούμε για ύλη και νομίζω ότι είναι πολύ βασικό να ξέρουμε τι είναι αυτή η ύλη.
Ο κόσμος που ζούμε είναι κατασκευασμένος από άτομα τα οποία αρχικά θα πρέπει να τα φανταστούμε σα μικρές σφαίρες.
Αυτές οι σφαίρες είναι τόσο μικρές που είναι αδύνατο να τις δούμε. Μπορούμε με εξαιρετικά ισχυρά μικροσκόπια να τις διακρίνουμε.

Για να πάρετε μια ιδέα πόσο μικρά είναι τα άτομα πάρτε μια ρήγα και φανταστείτε, αν μπορείτε, να διαχωρίσετε ένα χιλιοστόμετρο (mm) δέκα εκατομμύρια φορές.
Ένα μόνο κομάτι από αυτό το διαχωρισμό θα είναι το μέγεθος ενός ατόμου.

Είναι όμως τα άτομα συμπαγή ή αποτελούνται από άλλα μικρότερα τμήματα ύλης;

Δομή ατόμου

Πράγματι τα άτομα αποτελούνται από άλλα πιο μικρά σωματίδια και μοιάζουν σε δομή όπως ένα πλανητικό σύστημα.

Πλανητικό σύστημα

Όπως φαίνεται από την εικόνα πιο πάνω τα άτομα αποτελούνται από:
1. Ηλεκτρόνια (electrons): Περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα που βρίσκεται στο κέντρο του ατόμου.
Τα ηλεκτρόνια δε διαχωρίζονται σε άλλα πιο μικρά σωματίδια και γι΄αυτό ονομάζονται ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ.
2. Τα πρωτόνια (protons) και τα νετρόνια (neutrons) που είναι σωματίδια του πυρήνα του ατόμου.
Τα πρωτόνια και τα νετρόνια δεν είναι στοιχειώδη σωματίδια γιατί αποτελούνται από μικρότερα σωματίδια που ονομάζονται κουάρκς (quarks).
Τα κουάρκς είναι και αυτά στοιχειώδη σωματίδια.

Άρα σε τελευταία ανάλυση τα στοιχειώδη δομικά υλικά του κόσμου μας είναι τα:

Ηλεκτρόνια και τα κουάρκς. 

Το κάθε σωματίδιο έχει και το αντισωματίδιο του ( με αντίθετο φορτίο, αν είναι φορτισμένο ή με άλλα χαρακτηριστικά αν είναι ουδέτερο).

Τα αντισωματίδια ονομάζονται ΑΝΤΙΥΛΗ.

Αν ύλη και αντιύλη έρθουν σε επαφή εξαφανίζονται και στη θέση τους εμφανίζεται ενέργεια.

 _____________________________________________________________________

Παρασκευή 02/12/2011

Τη περασμένη παρασκευή έγινε αναφορά στα βασικά συστατικά της ύλης.
Υπάρχει όμως ένα ερώτημα.

Πως συγκρατούνται μεταξύ τους αυτά τα βασικά συσταστικά ώστε να δημιουργούν τα άτομα;

Πρέπει λοιπόν να αναφερθώ στις δυνάμεις της φύσης.

Αυτές είναι τέσσερει:

1. Η ασθενής πυρηνική δύναμη.

Αυτή έχει πολή μικρή εμβέλεια, τόσο μικρή που δεν την αντιλαμβανόμαστε στο μακρόκοσμο που ζούμε.
Είναι υπεύθυνη για τη δημιουργία της ραδιενέργειας από τους πυρήνες των ατόμων.

2. Η ισχυρή πυρηνική δύναμη. 
  
Και αυτή έχει πολή μικρή εμβέλεια, τόσο μικρή που δεν την αντιλαμβανόμαστε στο μακρόκοσμο που ζούμε.
Είναι υπεύθυνη για τη έλξη που έχουν μεταξύ τους τα κουάρκς για να δημιουργήσουν τα πρωτόνια και νετρόνια.
Είναι επίση υπεύθυνη για τη σύνδεση των πρωτονίων και νετρονίων στη δημιουργία του πυρήνα.


3. Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη.

Αυτή η δύναμη εξασκείται μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων και ανιχνεύεται στο μακρόκοσμο δηλαδή στο κόσμο μας.
Ξέρουμε όλοι νομίζω ότι τα αντίθετα φορτία έλκονται και τα όμοια φορτία απωθούνται.
Όταν για παράδειγμα σπρώχνουμε με το χέρι μας ένα αντικείμενο αισθανόμαστε την απωστική δύναμη μεταξύ των ηλεκτρονίων των ατόμων του χεριού μας και εκείνων του αντικειμένου.

 4. Η βαρυτική δύναμη.

Αυτή η δύναμη εξασκείται μεταξύ μαζών και είναι μόνο ελκτική.
Εξασκείται μεταξύ οποιονδήποτε μαζών π.χ. μεταξύ δύο καρεκλών είναι όμως τόσο μικρή που δεν ανιχνεύεται  εύκολα.
Μπορεί όμως να μετρηθεί η δύναμη έλξης της γής πάνω μας ( το βάρος μας ) γιατί η γή έχει τεράστια μάζα.


_________________________________________________________________________


Παρασκευή 09/12/2011


Όπως είπαμε τη προηγούμενη παρασκευή οι δυνάμεις της φύσης είναι τέσσερεις αλλά απ' αυτές μόνο τις δύο αισθανόμαστε στις διαστάσεις μας τη βαρυτική και την ηλεκτρομαγνητική.


Το ερώτημα είναι τώρα : " Τι σημαίνει τις αισθανόμαστε ;"


Η απάντηση βρίσκεται στο τι μπορεί να κάνει μια δύναμη.
Και μπορεί να κάνει πολλά και διάφορα.

1. Να παραμορφώσει ένα σώμα.

2. Να μετακινήσει ένα σώμα.

3. Να αυξήσει ή να μειώσει την ταχύτητα ενός σώματος.

4. Να εξουδετερώσει άλλη ή άλλες δυνάμεις για να ισορροπήσει ένα σώμα.

Όλα αυτά μας δίνουν την αίσθηση της ηλεκτρομαγνητικής ή της βαρυτικής δύναμης.

__________________________________________________________________________

Παρασκευή 16/12/2011


Θα αρχίσω τη σημερινή αναφορά με ένα ερώτημα:


" Ένα αυτοκίνητο "Α" μπορεί να αυξήσει τη ταχύτητα του από 0 σε 20 χιλιόμετρα την ώρα.

   Ένα αυτοκίνητο "Β" μπορεί να αυξήσει τη ταχύτητα του από 0 σε 40 χιλιόμετρα την ώρα.
 
    Ποιό αυτοκίνητο θα προτιμούσατε να έχετε; " 


Όποτε έχω υποβάλει αυτή την ερώτηση οι περισσότεροι μου έχουν απαντήσει :


" Προτιμώ το αυτοκίνητο "Β" αφού αυξάνει περισσότερο τη ταχύτητα του"


Εκείνο όμως που πρέπει να ρωτήσουμε είναι:


"Σε πόσο χρόνο γίνεται αυτή η αύξηση της ταχύτητας;"


Αν λοιπόν ο χρόνος για το αυτοκίνητο "Α" είναι 5 δευτερόλεπτα και για το "Β" 30 δευτερόλεπτα τότε σίγουρα το "Α" είναι καλύτερο αυτοκίνητο.


Όλα όσα είπαμε τώρα μας οδηγούν στην έννοια της επιτάχυνσης.
Η επιτάχυνση έχει να κάνει με την αύξηση της ταχύτητας αλλά και με το χρόνο.

Όσο η αύξηση της ταχύτητας είναι μεγαλύτερη και όσο ο χρόνος που γίνεται η αύξηση είναι μικρότερος τόσο η επιτάχυνση είναι μεγαλύτερη.

Βέβαια ανάλογα και η επιβράδυνση εξαρτάται από το πόσο μεγάλη είναι η μείωση της ταχύτητας και σε πόσο χρόνο γίνεται.

Να θυμηθούμε ότι η μεταβολή της ταχύτητας γίνεται με την επίδραση δύναμης άρα για την επιτάχυνση ή την επιβράδυνση απαιτείται δύναμη που θα είναι πιό μεγάλη αν η επιτάχυνση ή η επιβράδυνση θα πρέπει να είναι πιο μεγάλη.
 _______________________________________________________________________

Παρασκευή 30/11/2011

Στη προηγούμενη αναφορά εξηγήθηκε η έννοια της επιτάχυνσης, που σχετίζεται με το πόσο αλλάζει η ταχύτητα ενός κινητού και με το πόσο γρήγορα αλλάζει η ταχύτητα.


Για να συμβεί όμως επιτάχυνση ή επιβράδυνση ενός κινητού απαιτείται η εξάσκηση μιας δύναμης.


Για παράδειγμα, αν είμαστε μέσα σε ένα αυτοκίνητο που κινείται, και ο οδηγός πατήσει φρένο εμείς συνεχίζουμε να κινούμαστε με τη ταχύτητα που είχε το αυτοκίνητο ώσπου να ακουμπήσουμε κάπου που θα μας εξασκήσει τη δύναμη για να επιβραδυνθούμε και να σταματήσουμε. 


Αυτό όνομάζεται αδράνεια και τη διαθέτουν όλα τα υλικά σώματα.


Όσο πιο γρήγορα κινείται το αυτοκίνητο τόσο η δύναμη που πρέπει να μας εξασκηθεί για να σταματήσουμε είναι μεγαλύτερη και σαν αποτέλεσμα συμβαίνουν τραυματισμοί ή θανατηφόρα δυστυχήματα.


Πως μπορούμε άραγε να μειώσουμε την επιβράδυνση, σε μια τέτοια περίπτωση, άρα και τη δύναμη που πρέπει να εξασκηθεί για να σταματήσουμε;


Η απάντηση βρίσκεται στη ζώνη ασφαλείας και στον αερόσακκο του αυτοκινήτου.


Και τα δύο έχουν μια σωτήρια ιδιότητα : την ελαστικότητα.

Η ελαστικότητα που διαθέτουν μεγαλώνει το χρόνο αλλαγής της ταχύτητας και επομένως μειώνει την επιτάχυνση και τη δύναμη που εξασκείται άρα και τις συνέπειες ενός δυστυχήματος. 

_______________________________________________________________________

Παρασκευή 13/01/2012


Είναι χειμώνας και γι' αυτό χρησιμοποιούμε συχνά τις έννοιες θερμότητα, θερμοκρασία, κρύο ζέστη.
Πολλές φορές τις χρησιμοποιούμε λανθασμένα.

Για παράδειγμα:


Λέμε ότι αυτό το σώμα έχει πολλή θερμότητα.


ή


Κλείσε την πόρτα γιατί έρχεται κρύο.


ή 


Η θερμοκρασία που έρχεται από τη θερμάστρα είναι μεγάλη.

Και οι τρεις εκφράσεις είναι λανθασμένες.

Η θερμότητα είναι ενέργεια που μεταφέρεται από ένα ζεστό σώμα σε ένα κρύο.
Άρα ένα ζεστό σώμα δεν έχει θερμότητα αλλά υψηλή θερμοκρασία.


Δεν υπάρχει κρύο (ψύχος). 'Οταν ανοίγουμε τη πόρτα του σπιτιού μας δεν έρχεται κρύο αλλά χάνεται ενέργεια από το σπίτι μας με μορφή θερμότητας προς το περιβάλλον.
Άρα δεν έρχεται κρύο αλλά φεύγει ενέργεια.


Η θερμοκρασία χαραχτηρίζει ένα σώμα. Δεν έρχεται ούτε φεύγει.
Εκείνο πού έρχεται από τη ζεστή θερμάστρα σε μας, που είμαστε πιο ψυχροί, είναι θερμότητα.




Τελικό συμπέρασμα:


Όταν μιλούμε για θερμότητα πρέπει να αναφερόμαστε σε δύο σώματα ένα ζεστό και ένα κρύο.
Κρυώνουμε σημαίνει χάνουμε ενέργεια προς το περιβάλλον,  ζεστενόμαστε σημαίνει παίρνουμε ενέργεια από το περιβάλλον.
Όταν μιλούμε για θερμοκρασία πρέπει να αναφερόμαστε σε ένα σώμα.
Το ζεστό έχει ψηλή θερμοκρασία και το κρύο χαμηλή.

________________________________________________________________________

Παρασκευή 20/01/2012


Ο χειμώνας βασιλεύει στις μέρες του Γενάρη και μαζί με αυτόν και αστραπές, οι κεραυνοί και βροντές.

Μιλώντας με μαθητές μου διαπίστωσα ότι δε ξέρουν τη διαφορά της αστραπής από τον κεραυνό.


Το κοινό χαρακτηριστικό των δύο φαινομένων είναι ότι και τα δύο είναι φαινόμενα στατικού ηλεκτρισμού και δημιουργούν μια ηλεκτρική εκκένωση δηλαδή ένα σπινθήρα.


Μικρός σπινθήρας δημιουργείται όταν οι πόλοι μιας μπαταρίας ( ο θετικός με τον αρνητικό) πλησιάσουν πολύ μεταξύ τους.

Κατά παρόμοιο τρόπο τα σύννεφα και η γή φορτίζονται (θετικά ή αρνητικά) για διάφορους λόγους με κυριότρο την τριβή από τον άνεμο.






Αν ένα σύννεφο είνα φορτισμένο αρνητικά και ένα άλλο θετικά και πλησιάσουν αρκετά θα δημιουργηθεί σπινθήρας, σε μεγάλη κλίμακα, και αυτό το φαινόμενο είναι η αστραπή.

Αν ένα σύννεφο φορτισμένο π.χ. θετικά βρίσκεται πάνω από ένα βουνό τότε η γή φορτίζεται αρνητικά και αν τα φορτία είναι πολλά δημιουργείται σπινθήρας, σε μεγάλη κλίμακα, μεταξύ του συννέφου και της γης και αυτό το φαινόμενο είναι ο κεραυνός.

Ο σπινθήρας της αστραπής και του κεραυνού περνόντας μέσα από την ατμόσφαιρα την θερμαίνει, την διαστέλλει απότομα και δημιουργεί ένα ισχυρό ακουστικό κύμα που είναι η βροντή.

Περίληψη:

Η αστραπή είναι σπινθήρας μεταξύ δύο συννέφων.
Ο κεραυνός είναι σπινθήρας μεταξύ συννέφου και γης.
Η βροντή είναι ο κρότος που προκαλούν η αστραπή και ο κεραυνός. 

_______________________________________________________________________

Παρασκευή 27.01.2012


Τη περασμένη παρασκευή μιλήσαμε για σπινθήρες, αστραπές και κεραυνούς και αστραπές.
Αυτοί οι σπινθήρες συμβαίνουν σε μεγάλη κλίμακα στη φύση ο ανθρωπος όμως κατάφερε να χρησιμοποιήσει τους σπινθήρες για φωτισμό.
Είναι οι οικονομικοί λαμπτήρες που έχουν μπεί στη ζωή μας.
Ας πάρουμε όμως τα πράγματα από την αρχή.
Η ανακάλυψη του λαμπτήρα πυρακτώσεων αποδίδεται στον Τόμας Έντισον, ο οποίος έλαβε και το σχετικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στις 27 Ιανουαρίου του 1880. Ωστόσο, οι προσπάθειες για την υλοποίηση αυτής της ιδέας είχαν ξεκινήσει πολλά χρόνια νωρίτερα και από διάφορους ερευνητές.
Ο Έντισον έκανε πολλά πειράματα διαβιβάζοντας ηλεκτρικό ρεύμα σε αγωγούς.
'Οταν ένας αγωγός διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα θερμαίνεται και όταν η θερμοκρασία του αυξηθεί πολύ φωτοβωλεί.
Οι λάμπες του Έντισον λοιπόν ονομάστηκαν λαμπτήρες πυρακτώσεως και ήταν αυτές που χρησιμοποιούσαμε μέχρι πρόσφατα.
Είχαν όμως ένα σοβαρό μειονέκτημα.
Εκτός από φως παραγόταν και ένα μεγάλο ποσό θερμότητας που ήταν άχρηστο.
Από την ηλεκτρική ενέργεια που προσφέραμε στη λάμπα το 20% περίπου γινόταν φως και το υπόλοιπο 80% θερμότητα.
Πληρώναμε δηλαδή πολλά για φωτισμό αλλά πέρναμε περισσότερη θερμότητα παρά φως.
Οι οικονομικοί λαμτήρες λειτουργούν πάνω σε μια εντελώς διαφορετική βάση.
Με ηλεκτρονικό μηχανισμό δημιουργείται μια υψηλή τάση μεταξύ δύο άκρων με αποτέλεσμα την παραγωγή σπινθήρα που μας δίνει τελικά φως με σύγχρονη παραγωγή ελάχιστης θερμότητας.
Έτσι ένας οικονομικός λαμτήρας των 18 ΒΑΤ δίνει τον ίδιο φωτισμό με λαμπτήρα πυρακτώσεως των 100 ΒΑΤ.
Η νέα εξέλιξη στο φωτισμό είναι οι ακόμα οικονομικότεροι λαμπτήρες LED.

__________________________________________________________________________

Παρασκευή 03/02/2012

Τις περασμένες παρασκευές μιλήσαμε για ηλεκτρισμό και νομίζω πως πρέπει να διευκρινήσουμε μερικές έννοιες γύρω από το θέμα.

Ο ηλεκτρισμός, όπως τον ξέρουμε στο σπίτι μας αφορά ηλεκτρικά κυκλώματα, δηλαδή αγωγούς μέσα στους οποίους κυκλοφορεί ηλεκτρικό ρεύμα.

Το ηλεκτρικό ρεύμα μετρείται σε Αμπέρ.

Για να κυκλοφορίσει το ηλεκτρικό ρεύμα μέσα στα κυκλώματα απαιτείται να υπάρχει τάση.

Η τάση μετρείται σε Βολτ.

Μια συσκευή που είναι ενωμένη με το δίκτυο του σπιτιού μας έχει ισχύ, δηλαδή καταναλώνει ορισμένο ποσό ηλεκτρικής ενέργειας κάθε δευτερόλεπτο.

Η ηλεκτρική ισχύς μετρείται σε Βατ.

Π.χ. Μια οικονομική λάμπα έχει ισχύ 18 Βατ, δουλεύει με τάση 240 Βολτ και διαρρέεται από ρεύμα 75 χιλιοστά του Αμπερ.

________________________________________________________________________