by 
Α. Ένα καλαμάκι είναι βυθισμένο κατά ένα μέρος του σε ένα ποτήρι νερό. Το καλαμάκι είναι ανοικτό στο πάνω άκρο του.
α. Η στάθμη του νερού στο καλαμάκι είναι ψηλότερα από τη στάθμη του νερού στο ποτήρι
β. Η στάθμη του νερού στο καλαμάκι εξαρτάται από το αν το καλαμάκι είναι κατακόρυφο ή όχι
γ. Η στάθμη του νερού στο καλαμάκι εξαρτάται από το σχήμα του καλαμακίου
δ. Η στάθμη του νερού στο καλαμάκι είναι στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο με τη στάθμη του νερού στο ποτήρι
Β. Προσπαθούμε να πιούμε νερό με το καλαμάκι. Εξηγήστε αναλυτικά, πώς τα καταφέρνουμε.
Γ. Γιατί δεν μπορούμε να πιούμε νερό με το καλαμάκι, αν είναι τρύπιο σε κάποιο σημείο του τμήματός του, το οποίο είναι έξω από το νερό;
Δ. Κλείνουμε με το δάκτυλό μας το πάνω άκρο του καλαμακίου και το βγάζουμε έξω από το νερό. Παρατηρούμε ότι κάποιες σταγόνες νερού χύνονται, ενώ η υπόλοιπη ποσότητα νερού παραμένει στο καλαμάκι. Εξηγήστε αναλυτικά γιατί συμβαίνει αυτό, θεωρώντας ότι η θερμοκρασία παραμένει σταθερή.
– Τα παραπάνω διεξάγονται σε χώρο, όπου επικρατεί η ατμοσφαιρική πίεση PATM.
– Ο αέρας θεωρείται αέριο, το οποίο υπακούει στην καταστατική εξίσωση.
– Το νερό έχει πυκνότητα ρ και το μέτρο της επιτάχυνσης βαρύτητας είναι g.
– Η τριβή μεταξύ νερού και καλαμακίου θεωρείται αμελητέα.
Η απάντηση σε word
και σε pdf
Καλημέρα Αποστόλη.
Πολύ εύστοχα ερωτήματα, τα οποία διδάσκουν ουσιαστικά πράγματα…
Συχνά προσπαθώντας να συνδυάσουμε αριθμητικά δεδομένα ή να φτιάξουμε ένα Δ΄θέμα, χάνουμε την ουσία!
Να είσαι καλά.
Εξαιρετικό θέμα. Μπορεί δε ,για να παρουσιαστεί η απάντηση στην τάξη, να πάρουν όλοι καλαμάκια ( διαφανή) και να δοκιμάσουν τα ερωτήματα . Τα συγκεκριμένα ερωτήματα σε πιο απλή μορφή τα βάζω στα τεστ μου ( στο δημοτικό )
Μπράβο Αποστόλη, ουσιαστική μελέτη των ρευστών με απλά μέσα της καθημερινότητας!!
Έτσι όπως πρέπει να είναι τα θέματα τύπου Β, να μπορούν οι μαθητές να εξηγούν φαινόμενα!
Να είσαι καλά και Καλή Χρονιά.
Πολύ καλή.
Αν ετίθετο τέτοιο θέμα μπορεί αρκετοί να αποτύχουν. Δεν έχουν συνηθίσει τα παιδιά να εξηγούν.
Καλημέρα σε όλους.
Αποστόλη πολύ καλά τα ερωτήματα που ανεβάζεις, μπράβο. Ίσως να χρειάζεται λίγη προσοχή σε περίπτωση επίδειξης στο πρώτο ερώτημα, γιατί αν το καλαμάκι είναι αρκετά στενό, η επιφανειακή τάση μπορεί να κρατήσει την επιφάνεια του νερού λίγο πάνω από την ελεύθερη επιφάνεια στο ποτήρι.
Καλημερα !
Το θεμα καλαμακι οντως Αποστολη εχει πολυ ενδιαφερον !
Θα διαφοροποιηθω λιγο στο θεμα της ροης .
Εκτιμω οτι πρεπει να εστιασουμε την προσοχη μας στο κατω ακρο του καλαμακιου αυτο που ειναι μεσα στο νερο . Να παρουμε ενα σημειο , εστω Δ , στο κατω ακρο του που βρισκεται λιγο πριν το τελειωμα του και ενα σημειο Ζ στο ιδιο οριζοντιο επιπεδο με το Δ μεσα στο υγρο. Λιγο πριν την χρονικη του ρουφήγματος η σταθμη του νερου μεσα στο καλαμακι ειναι στο ιδιο οριζοντιο επιπεδο με την σταθμη του νερου στο δοχειο , φυσικα για τους λογους που εχουν αναφερθει .
Την χρονικη στιγμη (0 +) εχουμε αφαιρεσει καποια ποσοτητα αερα , εστω ολη , τοτε το νερο μεσα στο καλαμακι βρισκεται ακομη στην θεση του δηλαδη εκει που ηταν λιγο πριν ρουφηξουμε αερα . Ομως η πιεση στο Δ ειναι σχεδον μονο η υδροστατικη ρ*g*Hδ ενω στο Ζ εξακολουθει να ειναι Patm + ρ*g*Hz ( Hz=Hδ) αρα εχουμε εξασφαλίσει την επιθυμητη διαφορα πιεσης Pz > Pδ και επομενως εχουμε εναρξη ροης. Απο εκει και περα παρουσια ροης και με τις απαραιτητες συμβασεις εφαρμοζεται η εξισωση Bernoulli.
Αποστόλη καλησπέρα
Ωραία ερωτήματα καθημερινά με ωραίες εξηγησεις. Στο θέμα της ροής όπως αναφερει και ο Κώστας μπορεί να υπάρξουν διάφορες αιτιολογήσεις.
Λίγο πολύ όλοι θα πρεπει να αναφέρουμε τέτοια καθημερινά παραδειγματα. Ένα επιπλέον παράδειγμα είναι η τρύπα στο γεμάτο μπουκάλι με νερό όπου αν στη συνέχεια ταπωσουμε αυτό θα σταματήσει η ροή. Εν συνεχεία αν ανοίξουμε το πώμα θα υπαρξει πάλι ροή. Ένας τρόπος για να γελασουμε στην τάξη είναι να ανοίξει κάποιος το καπάκι χωρίς να ξέρει ότι έχει τρύπα το δοχείο και να βραχεί.
Συγχαρητήρια Αποστόλη. Πολύ ωραίος συνδυασμός θεωρίας και πράξης.
Καλησπέρα παιδιά και ευχαριστώ όλους για τα σχόλια.
Τίνα, τιμή μου που σχολιάζεις ανάρτησή μου, με την εμπειρία σου στην πειραματική φυσική. Είπα να συνδυάσω θεωρία με λίγο πείραμα, για να απαλύνω λίγο και το παράπονο που εξέφρασες στην εκδήλωση του υλικονέτ για τα αναλυτικά προγράμματα, ότι απουσιάζει το ενδιαφέρον μας εδώ για το πείραμα… Με την ευκαιρία να εκφράσω και τα ειλικρινή μου συλλυπητήρια για την απώλειά σου.
Γιάννη πιστεύω το ίδιο: οι μαθητές δυσκολεύονται να εξηγήσουν, όχι μόνο γιατί δεν είναι τέτοια η κουλτούρα των θεμάτων, αλλά και γιατί η χρήση της γλώσσας γενικά έχει εκπέσει πλέον σε στοιχειώδες επίπεδο.
Στάθη έχεις δίκιο, σε επίδειξη πρέπει να χρησιμοποιηθεί καλαμάκι μεγάλης διατομής.
Κώστα σε ευχαριστώ για την ματιά σου, η οποία είναι πάντα εύστοχη.
Τέλος, να αναφέρω σχόλιο του Γιώργου (Φασου) σχετικά με το Γ ερώτημα: αν ο ρυθμός απορρόφησης του αέρα εκ μέρους μας είναι μεγαλύτερος από το ρυθμό εισροής αέρα στο καλαμάκι μέσω της οπής, ενδεχομένως να καταφέρουμε να πιούμε. (Πριν τη δημοσίευση της παρούσας, τρύπησα ένα καλαμάκι με μυτερό μαχαίρι, περιστρέφοντάς το ταυτόχρονα και στη συνέχεια δοκιμάζοντας να ρουφήξω, κάποιες σταγόνες νερού έφταναν στο στόμα μου). Σε επίδειξη ίσως να πρέπει να προσεχθεί το εμβαδόν διατομής της οπής. Σε ευχαριστώ Γιώργο και από εδώ.
Αποστόλη σε ευχαριστώ πολυ. Χαίρομαι που ένα σχόλιό μου βοήθησε στο να γίνει μία τόσο ωραία ασκηση και ποιος ξέρει ίσως και ενα πειραμα με απλά υλικά στο Λυκειο.
Έχω μείνει πίσω…οπότε διαβάζω-σχολιάζω ετεροχρονισμένα…
Το λιτό είναι και ουσιαστικό….ή αλλιώς Αποστόλη:
“Low budget problem”
Πολύ καλό, μου άρεσε ιδιαίτερα το Δ
Υ.Γ: Διακρίνω συμβιβασμό με το γεγονός πως “σε ύλη εκτός Αναλυτικού
Προγράμματος της Γ Λυκείου” πρέπει να κάνουμε lifting…
Και ο Διονύσης έγραψε “ακόμα και αν δεν θυμούνται το νόμο της ισόθερμης”
και ο Γιάννης ανέφερε πως ο νόμος της ανάκλασης είναι από τη γενική
παιδεία της Β’ Λυκείου και εσύ Αποστόλη θυμίζεις την καταστατική….
“μα αυτό είναι….Χημεία κύριε….” !!!!!!!!
Θα ξαναπώ πως τον 3ο ΝΝ τον διδάσκονται στο Γυμνάσιο και στην Α’ Λυκείου…
Άρα, όταν το σώμα ισορροπεί πάνω σε ράβδο, η ράβδος δέχεται το βάρος
του σώματος….. καλά τα γράφουν τα βιβλία…
Καλησπέρα Θοδωρή και χαίρομαι που σου άρεσε. Όσο για τους συμβιβασμούς, είναι νομίζω θεμιτοί, αν βλέπεις ότι ένα παιχνίδι πάει να χαθεί…
Πολύ καλή προσέγγιση Αποστόλη!
Ποιοτικά, προφανώς, παρουσίαζα το θέμα κάθε χρόνο στους μαθητές μου της Β΄ Γυμνασίου (στην περιοχή πιέσεις και συγκοινωνούντα δοχεία), ακριβώς για να δείξω ότι η Φυσική συνδέεται άμεσα με τη φύση και με τις εφαρμογές στην πράξη
(επί πλέον τους έβαζα να μεταφέρουν νερό με πλαστικά μπουκάλια από νερό που είχαν τρύπες στον πάτο τους και με γυάλινα σωληνάκια, ανοιχτά και στα δύο τους άκρα, και τους ζητούσα να εξηγήσουν πώς όταν ήμουν παιδί στη Λακωνία, όταν διψούσα το μεσημέρι, όντας στο χωράφι, έσκυβα και έπινα νερό από τον λάρνακα, περισσότερη ώρα έχανα να εξηγήσω τί ήταν ο λάρνακας…)
Καλημέρα Βαγγέλη και σε ευχαριστώ. Καλώς επέστρεψες!