Φυσική (E) (ΟΙΝΟ_UNDER104)

την άσκηση προσδιορίζονται τα σφάλματα, η στατιστική επεξεργασία πειραματικών δεδομένων, καθώς και η δημιουργία γραφικής παράστασης από πειραματικά δεδομένα. Πρόκειται για θεωρητική άσκηση που σκοπό έχει την περιληπτική αναφορά σε θεματολογίες όπως: σφάλματα, στατιστική επεξεργασία πειραματικών μετρήσεων και παρουσιάσεις αποτελεσμάτων. Είναι άσκηση εισαγωγικού χαρακτήρα της οποίας η κατανόηση θα βοηθήσει σημαντικά στη σωστή διεξαγωγή των εργαστηριακών ασκήσεων που ακολουθούν.

Στόχοι Ενότητας  

Η άσκηση αυτή αποσκοπεί στην κατανόηση της έννοιας των σφαλμάτων μέτρησης, της εκτίμησής των, καθώς και του τρόπου παρουσίασης των αποτελεσμάτων. Επιπρόσθετα γίνεται και μία εισαγωγή στην μελέτη των γραφικών παραστάσεων. Είναι άσκηση εισαγωγικού χαρακτήρα της οποίας η κατανόηση θα βοηθήσει σημαντικά στη σωστή διεξαγωγή των εργαστηριακών ασκήσεων που ακολουθούν.

Λέξεις Κλειδιά  

Σφάλμα μέτρησης, μέση τιμή μετρήσεων, απόκλιση, τυπικό σφάλμα μέσης τιμής, επί τοις εκατό σφάλμα, γραφική παράσταση, κλίση καμπύλης.

Τα διαστημόμετρα, τα μικρόμετρα και τα σφαιρόμετρα είναι όργανα που χρησιμοποιούνται για την μέτρηση της διάστασης του μήκους, του πάχους αλλά και της ακτίνας καμπυλότητας σφαιρικών επιφανειών αντίστοιχα. Στην άσκηση μελετάται η χρήση των οργάνων αυτών και προσδιορίζεται η ακρίβεια των αντιστοίχων μετρήσεων.

Στόχοι Ενότητας

Στόχος της άσκησης είναι η εξοικείωση του ασκούμενου με τα συστήματα μέτρησης αποστάσεων στην οπτική και με έννοιες όπως : ακρίβεια μέτρησης, σφάλμα μέτρησης, σφάλμα ανάγνωσης.

Λέξεις Κλειδιά   

Bερνιέρος, σταθερά  βερνιέρου, σφάλμα ανάγνωσης, διαστημόμετρο, σφαιρόμετρο.

Η μέτρηση του πεδίου βαρύτητας γίνεται εργαστηριακά με την βοήθεια των ταλαντώσεων ενός μαθηματικού εκκρεμούς και συγκεκριμένα με την μέτρηση της περιόδου ταλάντωσης σε σχέση με το μήκος του.

Στόχοι Ενότητας  

Η εργαστηριακή αυτή άσκηση αποσκοπεί στη μέτρηση της επιτάχυνσης της βαρύτητας σε ένα τόπο με την βοήθεια των ταλαντώσεων ενός μαθηματικού εκκρεμούς, και στην καλύτερη κατανόηση των αρμονικών ταλαντώσεων.

Λέξεις Κλειδιά  

Μαθηματικό εκκρεμές. Μετασχηματισμός μη γραμμικής εξίσωσης σε γραμμική. πεδίο βαρύτητας και επιτάχυνση βαρύτητας, συχνότητα, περίοδος.

Στην άσκηση αυτή  προσδιορίζεται η σταθερά ενός ελατηρίου χρησιμοποιώντας δύο μεθόδους:α)  μέτρηση των επιμηκύνσεων του ελατηρίου με άσκηση διαφορετικών δυνάμεων (εφαρμόζοντας τον νόμο του Hooke ) και β) μετρώντας την περίοδο της ταλάντωσης του ελατηρίου ( θεωρώντας ότι είναι αρμονική).

Στόχοι Ενότητας   

Στόχος της άσκησης είναι η εξοικείωση του ασκούμενου με την έννοια της αρμονικής ταλάντωσης και την ελαστικότητα των σωμάτων.

Λέξεις Κλειδιά

Νόμος του Hooke, περίοδος ταλάντωσης, πλάτος και συχνότητα ταλάντωσης.

Στην άσκηση αυτή προσδιορίζεται πειραματικά η πυκνότητα του υλικού ενός στερεού σώματος. Το στερεό αυτό σώμα βυθίζεται ή επιπλέει σε υγρό γνωστής πυκνότητας (νερό) και έτσι αξιοποιείται η μέθοδος της άνωσης.

Στόχοι Ενότητας  

Σκοπός της άσκησης είναι η κατανόηση α) της αρχής της άνωσης και β) της πυκνότητας των υλικών.

Λέξεις Κλειδιά   

Πυκνότητα υλικού, άνωση, ειδικό βάρος, νόμος άνωσης.

Κάνοντας την παραδοχή, ότι το αέριο που καλείται να αντληθεί από έναν χώρο (αέρας) είναι ένα ιδανικό αέριο, γίνεται η μελέτη της ταχύτητας άντλησης του αερίου που βρίσκεται μέσα σε ένα γυάλινο κώδωνα με την βοήθεια μιας περιστροφικής αντλίας. Ιδιαιτερότητα σε αυτή την άσκηση είναι το γεγονός ότι δημιουργείται γραφική παράσταση από δεδομένα που λαμβάνονται -μέσω υπολογισμών- από άλλη γραφική παράσταση.

Στόχοι Ενότητας  

Σκοπός της άσκησης είναι ο προσδιορισμός της ταχύτητας άντλησης περιστροφικής αντλίας που πραγματοποιείται με την μέτρηση της μεταβολής της πίεσης του αέρα σε δοχείο, κάνοντας χρήση ενός αισθητήρα πίεσης και ενός διασυνδέτη που είναι συνδεδεμένοι με υπολογιστή.

Λέξεις Κλειδιά   

Ταχύτητας άντλησης περιστροφικής αντλίας, ιδανικό αέριο, ισόθερμη εκτόνωση.

Η έννοια της τριβής έχει σχέση λίπανση κινούµενων επιφανειών, για τη μείωση των τριβών, προβλήματα κίνησης ρευστών κλπ. Ο συντελεστής εσωτερικής τριβής υπολογίζεται σε αυτό το πείραμα με την μέθοδο της πτώσης μικρών σφαιρών. Αφήνουμε να πέσει στην επιφάνεια του υγρού, χωρίς αρχική ταχύτητα, µια σφαίρα, και από την ταχύτητά της υπολογίζουμε τον συντελεστή εσωτερικής τριβής.

Στόχοι Ενότητας   

Η κατανόηση της έννοιας του ιξώδους ενός ρευστού μέσα από την κίνηση ενός σώματος μέσα σε αυτό και η μέτρησή του είναι ο σκοπός αυτής της άσκησης.

Λέξεις Κλειδιά  

Συντελεστής εσωτερικής τριβής, πραγματικά υγρά.

Μελετάται η μεταβολή του μήκους μιας μεταλλικής ράβδου λόγω θέρμανσης. Η θέρμανση της ράβδου πραγματοποιείται µέσω ειδικού σύρματος που είναι τοποθετημένο στο εσωτερικό της. Από τα αποτελέσματα των μετρήσεων υπολογίζεται ο συντελεστής γραμμικής διαστολής του σώματος.

Στόχοι Ενότητας  

Το φαινόμενο της γραμμικής διαστολής των στερεών σωμάτων και ο προσδιορισμός του συντελεστή γραμμικής διαστολής είναι ο σκοπός αυτής της άσκησης.

Λέξεις Κλειδιά  

Γραμμική διαστολή, συντελεστής γραμμικής διαστολής.

Η γενική παραδοχή ότι η ολική ενέργεια ενός συστήματος διατηρείται και απλώς αλλάζει μορφή, είναι το αντικείμενο της παρούσας άσκησης. Μέσα στον θερμικά μονωμένο χώρο του θερμιδόμετρου, στον οποίο έχει τοποθετηθεί ποσότητα νερού, διοχετεύεται μέσω αγωγών, ηλεκτρικό ρεύμα. Στην ωμική αντίσταση που βρίσκεται μέσα στο θερμιδόμετρο και με την οποίαν είναι συνδεδεμένοι οι αγωγοί, καταναλώνεται ηλεκτρική ενέργεια που μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια.

Στόχοι Ενότητας

Η εργαστηριακή αυτή άσκηση αποσκοπεί, με αφορμή τον προσδιορισμό του συντελεστή  μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμική, αφ’ ενός μεν να συμβάλει ώστε γίνουν κατανοητά φαινόμενα ανταλλαγής θερμότητας, αφ’ ετέρου, μέσα από απλούς υπολογισμούς και εκτιμήσεις, να οδηγήσει σε ποσοτικά συγκρίσιμα αποτελέσματα και συμπεράσματα.

Λέξεις Κλειδιά  

Θερμότητα, ηλεκτρική ενέργεια. Ισοδυναμία ενεργειακών μορφών. Νόμος Joule. Θερμιδόμετρο. Ειδική θερμότητα και θερμική χωρητικότητα.

Στο πείραμα αυτό μελετάται  η συμπεριφορά των στάσιμων ηχητικών κυμάτων σε σωλήνα με έμφαση στο φαινόμενο του ηχητικού συντονισμού. Επίσης θα γίνεται και ο ποσοτικός προσδιορισμός της ταχύτητας του ήχου στον αέρα.

Στόχοι Ενότητας

Η άσκηση αυτή αποσκοπεί στην κατανόηση των εννοιών που αφορούν την συμβολή των στάσιμων ηχητικών κυμάτων καθώς και την δημιουργία των αντίστοιχων στάσιμων κυμάτων.

Λέξεις Κλειδιά   

Συμβολή κυμάτων, εγκάρσια και διαμήκη κύματα, στάσιμα κύματα, ταχύτητα κύματος.

Όταν αναλύεται το φως που εκπέμπεται από ένα σώμα τότε λαμβάνεται το φάσμα του. Ειδικά το φάσμα των αερίων αποτελείται από μία σειρά γραμμών που είναι χαρακτηριστικές για το κάθε αέριο και επομένως δύναται έτσι να ταυτοποιηθεί. Για τον σκοπό αυτό, αέρια διεγείρονται με προσφορά ηλεκτρικής ενέργειας και με την βοήθεια πρίσματος μελετάται το φάσμα εκπομπής τους.

Στόχοι Ενότητας

Σκοπός της άσκησης είναι ο προσδιορισμός της ταυτότητας άγνωστου αερίου από τη μελέτη του φάσματος εκπομπής του αλλά και με την αξιοποίηση πινάκων βιβλιογραφικής αναφοράς. Προς τούτο προηγείται η βαθμολογία του φασματοσκοπίου. Ακόμη στην άσκηση γίνεται η παρατήρηση του φάσματος εκπομπής πυρακτωμένου μετάλλου (συνήθως βολφράμιο) και ο προσδιορισμός των περιοχών απορρόφησης έγχρωμων φίλτρων.

Λέξεις Κλειδιά   

Φάσμα εκπομπής, φάσμα απορρόφησης, γραμμικό – συνεχές φάσμα, δείκτης διάθλασης, Νόμος Kirchoff.

Στην άσκηση αυτή μετράται η κατευθύνουσα ροπή ενός στροφικού ελατηρίου και προσδιορίζεται η ροπή αδράνείας του.

Στόχοι Ενότητας   

Η άσκηση αυτή αποσκοπεί στην κατανόηση της έννοιας της ροπής αδράνειας ενός στερεού σώματος μέσα από την ταλάντωσή του με την βοήθεια ενός στροφικού ελατήριου.

Λέξεις Κλειδιά  

Ροπή αδράνειας στερεού σώματος, στροφικές ταλαντώσεις, κατευθύνουσα ροπή  ελατηρίου, περίοδος ταλάντωσης.