Αρχείο ετικέτας Γ Γυμνασίου

Φυσική Γ Γυμνασίου λυμένες ασκήσεις

Στη Φυσική Γ Γυμνασίου, οι ασκήσεις συνεχίζουν με την ίδια μεθοδολογία:

Ποια είναι η μεθοδολογία επίλυσης ασκήσεων φυσικής;

Για να λύσουμε μία άσκηση, ακολουθούμε τα εξής βήματα:

  1. Διαβάζουμε την άσκηση και γράφουμε σε πινακάκι τα δεδομένα και τα ζητούμενα της άσκησης.
  2. Αν χρειάζεται, μετατρέπουμε τις μονάδες μέτρησης στο SI.
  3. Ψάχνουμε ποιός τύπος συνδέει τα φυσικά μεγέθη που έχουμε γράψει στα δεδομένα και ζητούμενα. Γράφουμε τον τύπο και αν χρειάζεται τον ξαναγράφουμε λυμένο ως προς το ζητούμενο.
  4. Κάνουμε αριθμητική αντικατάσταση στον τύπο.
  5. Βρίσκουμε το αριθμητικό αποτέλεσμα μαζί με τη μονάδα μέτρησης.

Οι ασκήσεις σε αυτη την τάξη, είναι πάνω στο στατικό ηλεκτρισμό, το ηλεκτρικό ρεύμα, τη σύνδεση αντιστατών, την ηλεκτρική ενέργεια, τις ταλαντώσεις τα κύματα αλλά και την οπτική. Εδώ ασχολούμαστε μόνο με τις ασκήσεις και όχι με τις ερωτήσεις, καθώς οι ερωτήσεις μπορούν όλες να απαντηθούν εύκολα από τη θεωρία Γ Γυμνασίου και να εμπεδωθούν από τα online quiz μας.

Οι ασκήσεις, λοιπόν, του βιβλίου που αντιστοιχούν στη διδακτέα ύλη είναι οι εξής:

Λυμένες ασκήσεις Φυσικής Γ Γυμνασίου

Επανάληψη Φυσικής Γ Γυμνασίου 2016

Ήρθε πάλι η στιγμή εκείνη που μένει μόνο μία προσπάθεια για να ευχαριστηθούμε το καλοκαίρι. Παρακάτω θα βρείτε την ύλη των εξετάσεων για την εξεταστική περίοδο  Μαΐου Ιουνίου 2016 και εδώ μπορείτε να βρείτε το τυπολόγιο με όλα τα φυσικά μεγέθη της Γ Γυμασίου.

Εξεταστέα ΎληΕξεταστέα Ύλη από ΦυλλάδιαΕπαναληπτικές ερωτήσειςΑσκήσεις βιβλίου
2ο Γυμνάσιο Βούλας
Σχ. Έτος 2015-2016

Εξεταστέα Ύλη Φυσικής Γ΄ Τάξης Γυμνασίου

Κεφάλαιο 2. Ηλεκτρικό ρεύμα
2.1. Το ηλεκτρικό ρεύμα.
2.2 Το ηλεκτρικό κύκλωμα. Εκτός από: «Ταχύτητα των ηλεκτρονίων στο ηλεκτρικό κύκλωμα».
2.3 Ηλεκτρικά δίπολα. Εκτός από:
• «Ο νόμος του Ωμ και μικρόκοσμος»,
• «Μικροσκοπική ερμηνεία της αντίστασης μεταλλικού αγωγού».
• το τμήμα που αρχίζει με τη φράση «Ισχύει ο νόμος του Ωμ για κάθε ηλεκτρικό δίπολο;» έως το τέλος της υποενότητας.
2.5. Εφαρμογές αρχών διατήρησης στη μελέτη απλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Εκτός από:
• «Κύκλωμα σύνδεσης σε σειρά»,
• «Κύκλωμα σε παράλληλη σύνδεση».
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Κεφάλαιο 4. Ταλαντώσεις
4.1. Ταλαντώσεις. Εκτός από: υποενότητα «Δύναμη στην απλή αρμονική ταλάντωση».
4.2. Μεγέθη που χαρακτηρίζουν μια ταλάντωση.
4.3. Ενέργεια και ταλάντωση.
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ.

Κεφάλαιο 5. Κύματα
5.1. Μηχανικά κύματα
5.2 Κύμα και ενέργεια
5.3 Χαρακτηριστικά μεγέθη του κύματος. Εκτός από:
• Απόδειξη της σχέσης υ=λf
• «Κυματικά φαινόμενα: Ανάκλαση και διάθλαση μηχανκών κυμάτων.»
• «Ανάκλαση»
• «Διάθλαση»
5.4 Ήχος
5.5 Υποκειμενικά χαρακτηριστικά του ήχου
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ.

Η διδάσκουσα

Κωστοπούλου Ειρήνη

 

Η θεωρία που αντιστοιχεί στην εξεταστέα ύλη υπάρχει στις ακόλουθες σελίδες:

2. ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ
2.1. ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ σ. 4
2.2. ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΚΥΚΛΩΜΑ σ. 5
2.3. ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΔΙΠΟΛΑ σ. 6
2.5. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΩΝ ΑΡΧΩΝ ΔΙΑΤΗΡΗΣΗΣ ΣΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΑΠΛΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ σ. 6

4. ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ
4.1. ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ σ. 9 (εκτός από “απλή αρμονική ταλάντωση¨)
4.2. ΜΕΓΕΘΗ ΠΟΥ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΖΟΥΝ ΜΙΑ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ σ. 9
4.3. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ σ. 10

5. ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ
5.1. ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ σ. 11
5.2. ΚΥΜΑ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ σ. 11
5.3. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ ΤΟΥ ΚΥΜΑΤΟΣ σ. 11
5.4. ΗΧΟΣ σ. 12
5.5. ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΗΧΟΥ σ. 12

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2016
2ο κεφάλαιο
2.1
1. Τι ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα; (σ 36)
2. Γιατί οι αγωγοί άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα; Γιατί οι μονωτές όχι; (σ 36)
3. Τι είναι οι ημιαγωγοί; (σ 36)
4. Ένταση ηλεκτρικού ρεύματος. (Ορισμός, τύπος, μονάδες μέτρησης). (σ 37, 38)
5. Ποια είναι τα όργανα μέτρησης της έντασης ηλεκτρικού ρεύματος; Πώς συνδέονται; (σ 38)
6. Ποια η πραγματική φορά του ηλεκτρικού ρεύματος; Ποια η συμβατική; Να τις σημειώνετε σε ένα κύκλωμα. (σ 38)
7. Ποια είναι επιγραμματικά τα αποτελέσματα του ηλεκτρικού ρεύματος; (σ 39)
2.2
8. Τι είναι ηλεκτρικό κύκλωμα; (σ 39)
9. Πότε ένα κύκλωμα είναι κλειστό και πότε ανοιχτό; (σ 40)
10. Τι ονομάζεται πηγή ηλεκτρικής ενέργειας; (σ. 40) Τι καταναλωτής; (σ. 42)
11. Ηλεκτρική τάση στα άκρα α) πηγής και β) καταναλωτή. (Ορισμός, τύπος, μονάδες μέτρησης). (σ 41, 42)
12. Ποια είναι τα όργανα μέτρησης της τάσης; Πώς συνδέονται; (σ 42)
13. Πόση είναι η ηλεκτρική τάση στα άκρα α) πηγής και β) καταναλωτή όταν δε διαρρέονται από ρεύμα; (σ 42)
14. Να σχεδιάζετε ένα απλό κύκλωμα με πηγή, διακόπτη, λαμπτήρα, αμπερόμετρο, βολτόμετρο. (σ 43)
2.3
15. Ηλεκτρική αντίσταση ενός διπόλου; (Ορισμός, τύπος, μονάδες μέτρησης, όργανα μέτρησης). (σ 44)
16. Τι είναι οι αντιστάτες; (σ 45)
17. Νόμος του Ohm (Διατύπωση, τύπος, γραφική παράσταση). Για ποια δίπολα ισχύει; (Για τους αντιστάτες; Για τους λαμπτήρες; Για τους κινητήρες;) (σ 45, 46)
2.5 (χωρίς αποδείξεις)
18. Τι ονομάζουμε ισοδύναμη αντίσταση συστήματος αντιστατών; (σ 54)
19. Πότε λέμε ότι δύο αντιστάτες είναι συνδεδεμένοι α) σε σειρά; β) παράλληλα; (σ 55)
20. Πόση είναι η ισοδύναμη αντίσταση δύο αντιστατών:
a. συνδεδεμένων σε σειρά; (σ 55)
b. συνδεδεμένων παράλληλα; (σ 56)
Ερωτήσεις: 1, 2α,γ,δ σ 59 Εφαρμογές: 4,5,10 σ 60 Ασκήσεις: 2,4,9,10. σ 61,62.

4ο κεφάλαιο
21. Ποιες κινήσεις ονομάζονται περιοδικές; Να αναφέρετε παραδείγματα. (σ 89)
4.1
22. Ποιες κινήσεις ονομάζονται ταλαντώσεις; Να αναφέρετε παραδείγματα. (σ 89)
4.2
23. Ποια τα χαρακτηριστικά μεγέθη μίας ταλάντωσης; (σ 91)
24. Τι ονομάζεται περίοδος ταλάντωσης; (ορισμός, σύμβολο, μονάδα μέτρησης). (σ 91)
25. Τι ονομάζεται συχνότητα; (ορισμός, τύποι, μονάδα μέτρησης). (σ 91)
26. Τι ονομάζεται πλάτος ταλάντωσης; (σ 91)
27. Τι είναι το απλό εκκρεμές; (+σχήμα) (σ 92)
28. Από ποια μεγέθη εξαρτάται η περίοδος ενός απλού εκκρεμούς; (σ 92)
4.3
29. Τι είδους ενέργεια έχει όταν ταλαντώνεται το απλό εκκρεμές α) στις ακραίες θέσεις; β) στη θέση ισορροπίας; γ) σε μία ενδιάμεση θέση; (σ 93)
30. Τι ισχύει για το άθροισμα της δυναμικής και της κινητικής ενέργειας σε μία ταλάντωση; (σ 93)
Ερωτήσεις: 1,2,3 σ 94,95 Εφαρμογές: 4,5,7,9 σ 95 Ασκήσεις: 1,2 σ 96

5ο κεφάλαιο
5.1
31. Πότε δημιουργείται κύμα; (σ 98)
32. Ποια κύματα ονομάζονται μηχανικά; Ποια είναι τα βασικά κοινά χαρακτηριστικά τους; (σ 98)
33. Ποια κύματα ονομάζονται εγκάρσια; Σε ποια μέσα διαδίδονται; (σ 99)
34. Ποια κύματα ονομάζονται διαμήκη; Σε ποια μέσα διαδίδονται; (σ 99)
35. Τι είναι το επιφανειακό κύμα; (σ 100)
5.2
36. Το κύμα μεταφέρει ενέργεια; Αν ναι από που προέρχεται; (σ 101)
37. Το (μηχανικό) κύμα μεταφέρει ύλη; (σ 101)
5.3
38. Ποια είναι τα χαρακτηρηστικά μεγέθη των κυμάτων και ποιες οι μονάδες μέτρησής τους; (σ 101 102)
39. Τι ονομάζουμε μήκος κύματος σε διάμηκες και τι μήκος κύματος σε εγκάρσιο κύμα; (σ 101)
40. Να διατυπώσετε το θεμελιώδη νόμο της κυματικής.( σ 102)
5.4
41. Τι είδους κύματα είναι τα ηχητικά; (σ 104)
42. Ποια ηχητικά κύματα ονομάζονται ήχος, υπόηχοι και υπέρηχοι αντίστοιχα; (σ 105)
43. Σε ποια μέσα διαδίδονται τα ηχητικά κύματα; Πού διαδίδονται πιο γρήγορα; (σ 105)
5.5
44. Ποια είναι τα υποκειμενικά χαρακτηριστικά του ήχου; Τι μας δείχνει το καθένα και με ποιο αντικειμενικό χαρακτηριστικό αντιστοιχεί το καθένα; (σ 106-108)
Ερωτήσεις: 1,3, 4, 5, 4, 6, 7 σ 108,109 Εφαρμογές:11, 16, 18, 19 σ 110 111 Ασκήσεις: 1, 3, 5, 7 σ 111

2ο κεφάλαιο

Ερωτήσεις: 1, 2α,γ,δ σ 59 Εφαρμογές: 4,5,10 σ 60 Ασκήσεις: 2,4,9,10. σ 61,62

4ο κεφάλαιο

Ερωτήσεις: 1,2,3 σ 94,95 Εφαρμογές: 4,5,7,9 σ 95 Ασκήσεις: 1,2 σ 96

5ο κεφάλαιο

Ερωτήσεις: 1,3, 4, 5, 4, 6, 7 σ 108,109 Εφαρμογές:11, 16, 18, 19 σ 110 111 Ασκήσεις: 1, 3, 5, 7 σ 111

 

 

6. Φως

Το κεφάλαιο 6 της Γ Γυμνασίου μας μιλάει για τη φύση και τη διάδοση του φωτός.

6.1 Όραση

Όραση

Για να δούμε ένα αντικείμενο πρέπει φως από το αντικείμενο αυτό να εισέλθει στα μάτια μας. Εκεί στα οπτικά κύτταρα η φωτεινή ενέργεια μετατρέπεται σε χημική ενέργεια και ύστερα σε ηλεκτρική ενέργεια που μέσω του οπτικού νεύρου πάει στον εγκέφαλο.

vision

Τα αντικείμενα χωρίζονται σε:

Αυτόφωτα:Τα σώματα που εκπέμπουν φως, είναι δηλαδή φωτεινές πηγές.

π.χ. Ήλιος, λάμπα

Ετερόφωτα:Τα σώματα που φωτίζονται από άλλες πηγές και επανεκμπέμπουν το φως τους.

π.χ. Σελήνη, βιβλίο

6.1 Ενέργεια

Ενέργεια

Η ενέργεια που μεταφέρει το φως ονομάζεται φωτεινή ενέργεια και μπορεί κι αυτή να μετασχηματιστεί σε άλλες μορφές.

Το φως αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια-κύματα που ονομάζονται φωτόνια. Το κάθε φωτόνιο μεταφέρει συγκεκριμένη ενέργεια, ανάλογα με το χρώμα του φωτός. Έτσι τα φωτόνια κόκκινου χρώματος έχουν μικρότερη ενέργεια από τα φωτόνια πράσινου χρώματος και αυτά μικρότερη ενέργεια από τα μπλε χρώματος.

Σημείωση: Η ενέργεια του φωτός, σε αντίθεση με την ενέργεια του μηχανικού κύματος εξαρτάται από τη συχνότητα.

wavelengths
Κυματική Φύση Φωτος Σωματιδιακή φύση φωτός
6.1 Φωτεινές πηγές

Φωτεινές πηγές

Ένα σώμα ή πηγή που εκπέμπει φως ονομάζεται φωτεινή πηγή. Οι φωτεινές πηγές,  ανάλογα αν κατασκευάστηκαν από τον άνθρωπο, χωρίζονται σε

Φυσικές:   

sun lightning stars

Τεχνητές:

lamp2 match candles

Υπάρχουν

Θερμές φωτεινές πηγές, που εκπέμπουν φως λόγω της υψηλής θεμροκασίας τους (πχ Ήλιος)candlessun lamp

Ψυχρές  φωτεινές πηγές, που εκπέμπουν φως σε θερμοκρασία περιβάλλοντος (πχ λαμπτήρες φθορισμού)

tv neonlight mobile

6.2 Διάδοση του φωτός

Διάδοση του φωτός

Μέσα σε κάθε ομογενές υλικό μέσο (που έχει δηλαδή τις ίδιες ιδιότητες σε όλα τα σημεία του) το φως διαδίδεται ευθύγραμμα.

diadosi1

diadosi2

diadosi3

Εκεί που το φως διαδίδεται ευθύγραμμα μπορούμε να σχεδιάζουμε τις ακτίνες ως ευθείες γραμμές. Η μελέτη του φωτός που βασίζεται σε αυτό το μοντέλο ονομάζεται γεωμετρική οπτική.
geometricaloptics
Τα σώματα μέσα στα οποία διαδίδεται το φως ονομάζονται διαφανή. Τα σώματα μέσα στα οποία δε διαδίδεται το φως ονομάζονται αδιαφανή. Τα σώματα που αφήνουν μέρος του φωτός να περάσει ονομάζονται ημιδιαφανή.
img6_13

Το φως διαδίδεται και στο κενό.
em_toearth

6.2 Σκιά και εκλείψεις

Σκιά και εκλείψεις

girlstanding

skiaparaskia

Παρασκιά
Όταν αδιαφανή σώματα φωτίζονται από φωτεινή πηγή, στις περιοχές που δε φτάνει καμία ακτίνα της πηγής δημιουργείται σκιά. Η σκιά οφείλεται στην ευθύγραμμη διάδοση του φωτός.
shadow
Σημειακή πηγή δημιουργεί μόνο σκιά. Πηγή με διαστάσεις δημιουργεί παρασκιά στις περιοχές που φτάνουν μερικές μόνο ακτίνες της πηγής. Η παρασκία φαίνεται σαν αχνά όρια γύρω από τη σκιά. Οφείλεται στο ότι η πηγή έχει διαστάσεις.
umbrapenumbra
Η αριστερή σκιά προκύπτει από σημειακή φωτεινή πηγή και η δεξιά από φωτεινή πηγή με διαστάσεις.

Ανάλογα με τη θέση της Σελήνης μπορεί να έχουμε φαινόμενα Έκλειψης. Όταν η Σελήνη βρίσκεται μεταξύ Γης και Ηλίου δεν είναι ορατή από τη Γη και λέγεται νέα Σελήνη. Όταν η Γη βρίσκεται μεταξύ Σελήνης και Ηλίου φωτίζεται ολόκληρη και λέγεται Πανσέληνος. Οι φάσεις της Σελήνης επαναλαμβάνονται κάθε 29,5 μέρες και λέγονται σεληνιακός κύκλος.

Φάσεις Σελήνης

faseismoon

Εκλείψεις

Έκλειψη Ηλίου

Όταν μία περιοχή της Γης βρεθεί στη σκιά της Σελήνης, οι κάτοικοί της αντιλαμβάνονται μία ολική έκλειψη Ηλίου. Η έκλειψη Ηλίου μπορεί να παρατηρηθεί κατά τη φάση νέας Σελήνης.

img6_19 solareclipse

Οι κάτοικοι που βρίσκονται στην παρασκιά της Σελήνης αντιλαμβάνονται μία μερική έκλειψη Ηλίου. img6_28A partial solar eclipse is seen from Karachi August 1, 2008. Picture taken with special filter. REUTERS/Athar Hussain (PAKISTAN)

Έκλειψη Σελήνης

Όταν η Σελήνη βρεθεί στη σκιά της Γης, τότε παρατηρούμε ολική έκλειψη Σελήνης. Η έκλειψη Σελήνης μπορεί να παρατηρηθεί κατά τη φάση της Πανσέληνου.

img6_20 lunareclipse

-Γιατί δεν έχουμε έκλειψη σελήνης κάθε που έχουμε πανσέληνο;

Για να έχουμε έκλειψη σελήνης πρέπει τα τρία ουράνια σώματα Ήλιος, Γη, Σελήνη να είναι στην ίδια ευθεία. Τους περισσότερους μήνες δεν είναι και η σελήνη δεν καλύπτεται από τη σκιά της Γης.

-Γιατί δεν έχουμε έκλειψη ηλίου κάθε μήνα;

Για να έχουμε έκλειψη ηλίου πρέπει πάλι τα τρία ουράνια σώματα Ήλιος, Γη, Σελήνη να είναι στην ίδια ευθεία. Τους περισσότερους μήνες δεν είναι, και η Γη είναι λίγο πιο πάνω ή λίγο πιο κάτω από τη σκιά της Σελήνης.


6.2 Ταχύτητα φωτός

Ταχύτητα φωτός

H ταχύτητα διάδοσης του φωτός στο κενό είναι 300.000 km/s περίπου. Στα διάφορα υλικά έχει μικρότερη ταχύτητα διάδοσης.

Ένα έτος φωτός είναι η απόσταση που διανύει το φως σε ένα έτος.

lightspeed

Η ταχύτητα του φωτός στο κενό συμβολίζεται με c και συνδέει απόσταση και χρόνο μέσω της  σχέσης

\( \displaystyle c=\frac{s}{t}\)

 

Επανάληψη

Θεωρία Γ Γυμνασίου: Διαβάστε όλη τη θεωρία του μαθήματος σε περιληπτικά φυλλάδια.

Quiz κεφαλαίου 6: Κάντε το quiz για να ελέγξετε το βαθμό εμπέδωσης της ύλης.

5.4 5.5 Ήχος

5.4 Ο ήχος προκαλείται από ηχητικά κύματα. Τα ηχητικά κύματα είναι μηχανικά διαμήκη κύματα που προέρχονται από μία πηγή που ταλαντώνεται. Τα κύματα διαδίδονται στο χώρο και φτάνουν το αφτί μας, ταλαντώνεται το τύμπανο και ο εγκέφαλος τα αντιλαμβάνεται ως ήχο.

Ο ήχος διαδίδεται στα στερεά, στα υγρά και στα αέρια, αλλά όχι στο κενό.

Μεγαλύτερη ταχύτητα διάδοσης έχουν στα στερεά, ύστερα στα υγρά και μετά στα αέρια.

soundsolid

soundliquid

soundair

Ανάλογα με τη συχνότητά τους, τα ηχητικά κύματα χωρίζονται ως εξής:

Υπόηχοι:
Ηχητικά κύματα με συχνότητα κάτω από 20Hz λέγονται υπόηχοι.
Ήχος:
Ηχητικά κύματα με συχνότητα από 20Hz έως 20.000Hz λέγονται ήχος.
Υπέρηχοι:
Ηχητικά κύματα με συχνότητα πάνω από 20.000Hz λέγονται υπέρηχοι.

5.5 Εκτός από τα χαρακτηριστικά μεγέθη όλων των κυμάτων, ο ήχος έχει και τα ακόλουθα υποκειμενικά χαρακτηριστικά:

Ύψος

Με το ύψος διακρίνουμε έναν υψηλό ήχο από έναν χαμηλό. Καθορίζεται από τη συχνότητα. Όσο μεγαλύτερη η συχνότητα, τόσο υψηλότερος ο ήχος.

Ακουστότητα

Με την ακουστότητα ξεχωρίζουμε τους ήχους σε δυνατούς και ασθενείς. Καθορίζεται από την ένταση του ήχου. Όσο μεγαλύτερη η ένταση, τόσο δυνατότερος ο ήχος. Η ένταση του ήχου μετριέται σε ντεσιμπέλ dB.

Χροιά

Με τη χροιά ξεχωρίζουμε το «ηχόχρωμα» ανάμεσα στους ήχους. Καθορίζεται από την κυματομορφή του ήχου.

Μπορούμε να πάρουμε την κυματομορφή του κύματος με τη διαδικασία που φαίνεται παρακάτω:

Το ότι ο ήχος προκαλεί διαταραχή στο γύρω αέρα φαίνεται πολύ ωραία στο εξής βίντεο:

Τέλος το ότι ο ήχος προέρχεται από μία παλλόμενη πηγή φαίνεται πάλι ωραία στο βίντεο, αυτό:

Δοκιμάστε να ακούσετε ήχους διαφόρων συχνοτητων εδώ και τέλος, δοκιμάστε να δείτε την κυματομορφή της δικής σας φωνής εδώ, συγκρίνοντάς τη με απλούς τόνους εδώ.

5. Κύματα

5.1 Κύματα δημιουργούνται όταν ένα σύστημα διαταράσσεται από την κατάσταση ισορροπίας και ενέργεια μεταφέρεται από μία περιοχή του συστήματος σε μία άλλη. Τα κύματα που μεταφέρουν μηχανική ενέργεια ονομάζονται μηχανικά κύματα. Έχουν δύο βασικά κοινά χαρακτηριστικά:

α) Διαδίδονται μόνο στα υλικά μέσα, όχι στο κενό.
β) Μεταφέρουν μηχανική ενέργεια, όχι ύλη.

Ανάλογα με τον τρόπο ταλάντωσης των σωματιδίων τα κύματα χωρίζονται σε εγκάρσια και διαμήκη:
εγκάρσιο διάμηκες κύμα
Εγκάρσιο κύμαΔιάμηκες κύμαΕπιφανειακό κύμα

Εγκάρσιο λέγεται το κύμα όπου τα σωματίδια του μέσου ταλαντώνονται κάθετα στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος.

Τα εγκάρσια κύματα διαδίδονται μόνο στα στερεά. Στα κύματα αυτά σχηματίζονται όρη και κοιλάδες:

Διάμηκες λέγεται το κύμα όπου τα σωματίδια του μέσου ταλαντώνονται παράλληλα στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος.

Τα διαμήκη κύματα διαδίδονται στα στερεά στα υγρά και στα αέρια. Στα κύματα αυτά σχηματίζονται πυκνώματα και αραιώματα:

Διαμήκη κύματα


Επιφανειακό λέγεται το κύμα που σχηματίζεται στην επιφάνεια ενός μέσου (πχ θαλάσσια κύματα, σεισμικά κύματα). Τα σωματίδια εκτελούν κυκλικές κινήσεις, επομένως αποτελούν ένα συνδυασμό εγκάρσιων και διαμήκων κυμάτων.
επιφανειακό κύμα

5.2 Μία πηγή που ταλαντώνεται μεταφέρει ενέργεια χωρίς να μεταφέρει ύλη.

5.3 Τα χαρακτηριστικά μεγέθη που περιγράφουν τα κύματα, είναι αυτά των ταλαντώσεων των σωματιδίων του μέσου τους και επιπλέον η ταχύτητα και το μήκος κύματος:

Συχνότητα

Συχνότητα f του κύματος είναι η συχνότητα της ταλάντωσης των σωματιδίων του μέσου.
Μονάδα μέτρησης SI: 1Hz

Περίοδος

Περίοδος T του κύματος είναι η περίοδος της ταλάντωσης των σωματιδίων του μέσου.
Μονάδα μέτρησης SI: 1s

Πλάτος

Πλάτος του κύματος είναι το πλάτος της ταλάντωσης των σωματιδίων του μέσου. Όσο μεγαλύτερο είναι το πλάτος τόσο μεγαλύτερη είναι και η ενέργεια.
Μονάδα μέτρησης SI: 1m

Μήκος κύματος

Στο εγκάρσιο κύμα, μήκος κύματος ονομάζεται η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών ορέων ή κοιλάδων. Στο διάμηκες κύμα, μήκος κύματος ονομάζεται η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών πυκνωμάτων ή αραιωμάτων.
Μονάδα μέτρησης SI: 1m

διάμηκες κύμα εγκάρσιο κύμα

Ταχύτητα

Ταχύτητα διάδοσης του κύματος σε ένα μέσο ονομάζεται το γινόμενο συχνότητας επί το μήκος κύματος. (Θεμελιώδης νόμος της Κυματικής)

υ=λf

Η ταχύτητα
α) δεν εξαρτάται από το πλάτος ταλάντωσης
β) εξαρτάται μόνο από το μέσο διάδοσης.

Μονάδα μέτρησης SI: 1m/s

 

5.4, 5.5 Τον ήχο αξίζει να το μελετήσουμε ξεχωριστά στο ακόλουθο μάθημα:

Επανάληψη

Θεωρία Γ Γυμνασίου: Διαβάστε όλη τη θεωρία του μαθήματος σε περιληπτικά φυλλάδια.

Quiz κεφαλαίου 5: Κάντε το quiz για να ελέγξετε το βαθμό εμπέδωσης της ύλης.

Ασκήσεις βιβλίου:

2.5. Σύνδεση αντιστατών

Ισοδύναμη αντίσταση συνδεσμολογίας
Ονομάζουμε σύστημα ή συνδεσμολογία αντιστατών ένα σύνολο αντιστατών που τους έχουμε συνδέσει με οποιοδήποτε τρόπο. (Εικόνα α)

Αν στα άκρα συνδεσμολογίας εφαρμόσουμε τάση Vολ και τη διαρρέει ρεύμα έντασης Iολ, τότε ισοδύναμη αντίσταση Rολ ονομάζουμε την αντίσταση η οποία, αν εφαρμόσουμε στην άκρη της τάση Vολ θα διαρρέεται κι αυτή από ρεύμα έντασης Iολ. (Εικόνα β)

\(\displaystyle R_{o\lambda}=\frac{V_{o\lambda}}{I_{o\lambda}}\)

isodinami

Συνδεση αντιστατών σε σειρά
  • Αντιστάτες που διαρρέονται από το ίδιο ρεύμα λέμε ότι είναι συνδεδεμένοι σε σειρά.

\( I_{o\lambda}=I_1=I_2\)

  • Για τους αντιστάτες σε σειρά, η τάση της συνδεσμολογίας είναι το άθροισμα των επιμέρους τάσεων.

\( V_{o\lambda}=V_1+V_2\)

SeriesResistors
  • Η συνδεσμολογία δύο ή περισσότερων αντιστατών σε σειρά μπορεί να αντικατασταθεί με έναν ισοδύναμο αντιστάτη, που έχει αντίσταση

\( R_{o\lambda}=R_1+R_2\)

seseira

Απόδειξη

Στη συνδεσμολογία σε σειρά ισχύει

και από το νόμο του Ohm αυτή η σχέση γίνεται

Επομένως

\(V_{o\lambda}=V_1+V_2\)

\( I R_{o\lambda}=I R_1+I R_2\)

\( R_{o\lambda}=R_1+R_2\)


Συνδεση αντιστατών παράλληλα

 

 

  • Αντιστάτες που στα άκρα τους εφαρμόζεται η ίδια τάση λέμε ότι είναι συνδεδεμένοι παράλληλα.

\( V_{o\lambda}=V_1=V_2\)

  • Για τους αντιστάτες συνδεδεμένους παράλληλα, η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τη συνδεσμολογία είναι ίση με το άθροισμα των επιμέρους εντάσεων των ρευμάτων που διαρρέουν τους αντιστάτες:

\( I_{o\lambda}=I_1+I_2\)

ParallelResistors
  • Η συνδεσμολογία δύο ή περισσότερων αντιστατών παράλληλα μπορεί να αντικατασταθεί με έναν ισοδύναμο αντιστάτη, που έχει αντίσταση που δίνεται από τη σχέση

\( \displaystyle \frac{1}{R_{o\lambda}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\)

ή \( \displaystyle R_{o\lambda}=\frac{R_1 R_2}{R_1+R_2}\)

 

parallila

Απόδειξη

Στην παράλληλη συνδεσμολογία ισχύει

και από το νόμο του Ohm αυτή η σχέση γίνεται

Επομένως

\( I_{o\lambda}=I_1+I_2\)

\(\displaystyle \frac{V}{R_{o\lambda}}=\frac{V}{R_1}+\frac{V}{R_2}\)

\( \displaystyle \frac{1}{R_{o\lambda}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\)

ή \( \displaystyle R_{o\lambda}=\frac{R_1 R_2}{R_1+R_2}\)


Οικιακό κύκλωμα
Στο σπίτι μας οι λάμπες και γενικά οι συσκευές συνδέονται παράλληλα, ώστε αν καεί η μία να συνεχίσουν να λειτουργούν οι υπόλοιπες. Στην Ελλάδα η κοινή τάση στα άκρα της παράλληλης αυτής σύνδεσης είναι τα 220V.

Καλές συνδέσεις!

 

2.3 Ηλεκτρικά δίπολα – Η αντίσταση

Ηλεκτρικά δίπολα
Όλες οι ηλεκτρικές συσκευές που έχουν δύο πόλους ονομάζονται ηλεκτρικά δίπολα.

Παρακάτω φαίνονται σχηματικά μερικά δίπολα (εκτός της γείωσης) που αποτελούν στοιχεία του κυκλώματος και σε φωτογραφία κάποια δίπολα που ονομάζονται δίοδοι.

dipolo

dipola

diodoi

Ηλεκτρική αντίσταση
Χρειαζόμαστε ένα φυσικό μέγεθος που να μας δείχνει πόση ένταση I θα περάσει από ένα δίπολο που θα εφαρμοστεί τάση V στα άκρα του.

Ηλεκτρική αντίσταση ενός διπόλου ονομάζεται το πηλίκο της ηλεκτρική τάσης V που εφαρμόζεται στους πόλους του διπόλου προς την ένταση I του ηλεκτρικού ρεύματος που το διαρρέει.

\(\displaystyle R=\frac{V}{I}\)

Μονάδα μέτρησης της αντίστασης στο SI είναι το 1 Ohm. Συμβολίζεται με Ω και εκφράζεται από τη σχέση

\(\displaystyle1\Omega=\frac{1V}{1A}\)

Αντιστάτες
Αντιστάτες ονομάζουμε τα ηλεκτρικά δίπολα των οποίων η αντίσταση R είναι σταθερή, δηλαδή ανεξάρτητη της τάσης που εφαρμόζεται στα άκρα τους και της έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος που τους διαρρέει.

R
antistates

Αντιστάτες είναι όλοι οι μεταλλικοί αγωγοί.

Νόμος του Ωμ
Η ένταση Ι του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει έναν μεταλλικό αγωγό είναι ανάλογη της διαφοράς δυναμικού V που εφαρμόζεται στα άκρα του.

\(V=R \cdot I\)     ή      \(I=\displaystyle \frac{1}{R} \cdot V\)

Ο νόμος του Ohm ισχύει μόνο για τους μεταλλικούς αγωγούς, δηλαδή όταν η R είναι σταθερή. Αντίθετα, η σχέση \(R=\frac{V}{I}\) ισχύει για όλα τα δίπολα, ανεξάρτητα με το αν η R είναι σταθερή.

Ακολούθως έχουμε δύο προσομοιώσεις για να διαπιστώσουμε το νόμο του Ωμ.

2.2 Ηλεκτρικό κύκλωμα

Ορισμός ηλεκτρικού κυκλώματος
Ηλεκτρικό κύκλωμα ονομάζεται κάθε διάταξη που αποτελείται από κλειστούς αγώγιμους «δρόμους», μέσω των οποίων μπορεί να διέλθει ηλεκτρικό ρεύμα.
37_nogapincircuit[1]
Green electronic board illuminated from bottom

Κλειστό κύκλωμα:
Ένα κύκλωμα που διαρρέεται από ρεύμα.
_XxB5vVxg3tAtOrlX4cP6Q

Ανοιχτό κύκλωμα:
Ένα κύκλωμα που δε διαρρέεται από ρεύμα.35mwUynETOZfhdW1CSfO5A
Ο διακόπτης είναι ένα δίπολο που μας βοηθά να μετατρέπουμε εύκολα ένα κύκλωμα από ανοιχτό σε κλειστό και αντίστροφα.ceb1cebdcebfceb9cebacf84cebf-cebacebbceb5ceb9cf83cf84cebfceb4ceb9ceb1cebacebfcf80cf84ceb7
maxairotos diak aplos

Μπορείτε εικονικά να κατασκευάσετε το δικό σας κύκλωμα κάνοντας κλικ στην εικόνα:

Πηγές και καταναλωτές στο ηλεκτρικό κύκλωμα
Όταν ένα κύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα έχει ηλεκτρική ενέργεια.  Ανάλογα με το αν “παράγει” ή “καταναλώνει” ενέργεια μία συσκευή ηλεκτρικού κυκλώματος είναι:

Ηλεκτρική πηγή
Κάθε ηλεκτρική συσκευή που μετατρέπει μία μορφή ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται πηγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Παραδείγματα:

ΜπαταρίαΦωτοστοιχείοΘερμοστοιχείο
Μετατρέπει χημική σε ηλεκτρική ενέργεια.11_DK_Battery[1]
Μετατρέπει φωτεινή σε ηλεκτρική ενέργεια.

light1light2

Μετατρέπει θερμική σε ηλεκτρική ενέργεια.ptc%201[1]

Καταναλωτής
Κάθε συσκευή που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε άλλη μορφή ενέργειας ονομάζεται καταναλωτής ή μετατροπέας.
Παραδείγματα:
ΛαμπτήραςΚινητήρας
Μετατρέπει ηλεκτρική σε θερμική και φωτεινή ενέργεια.lamp
Μετατρέπει ηλεκτρική σε κινητική ενέργεια.ANEMISTIRAS
Ηλεκτρική τάση ή διαφορά δυναμικού
Χρειαζόμαστε ένα μέγεθος που να εκφράζει πόση ενέργεια δίνει η πηγή στα φορτία και πόση ενέργεια δίνουν τα φορτία στους καταναλωτές.

Ηλεκτρική τάση V ή διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο άκρων ενός καταναλωτή ονομάζουμε το πηλίκο της ενέργειας Εηλ που μεταφέρουν στον καταναλωτή ηλεκτρόνια φορτίου q προς το φορτίο αυτό.

\(V=\displaystyle\frac{E_{\eta\lambda}}{q}\)

Μονάδα μέτρησης της διαφοράς δυναμικού στο SI είναι το Volt. Συμβολίζεται με 1V και ορίζεται από τη σχέση

\(1V=\displaystyle\frac{1J}{1C}\)

Όταν ένας καταναλωτής δε διαρρέεται από ρεύμα η τάση στα άκρα του είναι μηδέν, ενώ η τάση στα άκρα μίας πηγής δεν είναι μηδέν, είτε αυτή διαρρέεται από ρεύμα είτε όχι.

Όργανο μέτρησης ηλεκτρικής τάσης

Το όργανο μέτρησης που μετρά την τάση στα άκρα μίας συσκευής ονομάζεται βολτόμετρο. Συνδέεται παράλληλα στο κύκλωμα, δηλαδή έτσι ώστε τα άκρα του να συνδέονται με τα άκρα της συσκευής.

01.034.0024

img2_27

Αναπαράσταση κυκλώματος
Όταν σχεδιάζουμε ένα κύκλωμα χρησιμοποιούμε τα εξής σύμβολα για τα στοιχεία του:
img2_29[1]


2.1 Το ηλεκτρικό ρεύμα

Ορισμός ηλεκτρικού ρεύματος
Οι ηλεκτρικές συσκευές για να λειτουργήσουν πρέπει να τις διαρρέει ηλεκτρικό ρεύμα.  Τι είναι, όμως, το ηλεκτρικό ρεύμα;
electrodomestics

Ηλεκτρικό ρεύμα ονομάζουμε την προσανατολισμένη κίνηση των ηλεκτρονίων, ή γενικότερα των φορτισμένων σωματιδίων. Μέσα σε ένα μεταλλικό αγωγό τα ηλεκτρόνια κινούνται και λόγω θερμοκρασίας, αλλά αυτή η κίνηση δεν είναι ρεύμα:Η αιτία της κίνησης στο εσωτερικό των αγωγών είναι η παρουσία ηλεκτρικού πεδίου, το οποίο δημιουργείται ανάμεσα στους πόλους μίας πηγής.

Φορά ηλεκτρικού ρεύματος

Η συμβατική φορά του ηλεκτρικού ρεύματος είναι η φορά της κίνησης των θετικών φορτίων. Στους μεταλλικούς αγωγούς, δεν κινούνται θετικά φορτία, αλλά ηλεκτρόνια. Επομένως η πραγματική φορά του ρεύματος είναι η φορά της κίνησης των ηλεκτρονίων.  Η πραγματική φορά, λοιπόν, είναι αντίθετη από τη συμβατική (η οποία έχει επικρατήσει για ιστορικούς λόγους).

Αγωγιμότητα υλικών

Ανάλογα με το αν άγουν το ρεύμα ή όχι, τα υλικά χωρίζονται σε:

img2_5[1]
αγωγούς, οι οποίοι άγουν το ρεύμα

μονωτές, οι οποίοι δεν άγουν το ρεύμα

-ημιαγωγούς, οι οποίοι λειτουργούν άλλοτε ως αγωγοί και άλλοτε ως μονωτές.

Ένταση ηλεκτρικού ρεύματος

Για να προσδιορίσουμε εάν ένας αγωγός διαρέεται από ισχυρότερο ή ασθενέστερο ρεύμα ορίσαμε ένα φυσικό μέγεθος, την ένταση ηλεκτρικού ρεύματος:

Ένταση I του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει έναν αγωγό είναι το πηλίκο του φορτίου q που διέρχεται από μία διατομή του αγωγού σε χρονικό διάστημα t προς το χρονικό, αυτό, διάστημα.

Μαθηματικά εκφρασμένη:    \(\displaystyle I=\frac{q}{t}\)

Είναι θεμελιώδες μέγεθος στο SI και η μονάδα μέτρησης της έντασης I στο SI είναι το Ampere. Συμβολίζεται με Α.
Συχνά πολλαπλάσια και υποδιαιρέσεις: 1kΑ=103Α   1mΑ=10-3Α   1μΑ=10-6Α.

Από τη σχέση ορισμού της έντασης, προκύπτει για το Coulomb ότι \(1C=1A \cdot1s\)

Όργανο μέτρησης ηλεκτρικού ρεύματος

Το όργανο μέτρησης που μετρά την ένταση ηλεκτρικού ρεύματος είναι το αμπερόμετρο. Συχνά ενσωματώνεται σε πολύμετρα. Συνδέεται σε σειρά, δηλαδή παρεμβάλλεται στο κύκλωμα έτσι ώστε το προς μέτρηση ρεύμα να το διαπεράσει.
501-651010000-ammeter[1]

img2_12[1]

Αποτελέσματα ηλεκτρικού ρεύματος

Τα φαινόμενα που προκαλεί το ηλεκτρικό ρεύμα χωρίζονται στα

ΘερμικάΗλεκτρομαγνητικάΧημικάΦωτεινά
ilektrikoi-thermosifones
ANEMISTIRAS
batteries-long-sml
lamp

1.5 Νόμος Coulomb

Ο νόμος Coulomb είναι ένας νόμος που περιγράφει την ηλεκτροστατική αλληλεπίδραση μεταξύ σημειακών φορτισμένων σωματιδίων.

Μέτρο ηλεκτρικής δύναμης - ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ
 
Το μέτρο της ηλεκτρικής δύναμης, την οποία ένα σημειακό φορτίο q1 ασκεί σε ένα άλλο q2, είναι
-ανάλογο του γινομένου των φορτίων τους  q1q2 και
-αντιστρόφως ανάλογο του τετραγώνου της μεταξύ τους απόστασης rΝόμος Coulomb
.
Κατεύθυνση ηλεκτρικής δύναμης
  Η ηλεκτρική δύναμη που ασκείται μεταξύ δύο σημειακών φορτίων έχει κατεύθυνση με:

-διεύθυνση την ευθεία που ενώνει τα δύο φορτία

-φορά α)προς το άλλο φορτίο όταν έλκονται και β)αντίθετα από το άλλο φορτίο όταν απωθούνται.

Μαθηματική έκφραση νόμου Coulomb
Στη γλώσσα των μαθηματικών, το παραπάνω γράφεται:

\( \displaystyle F_C=K \frac {q_1q_2}{r^2}\)

(Για την ακρίβεια χρειάζεται απόλυτο |q1q2| γιατί μιλάμε για το μέτρο της δύναμης )

Σταθερά αναλογίας K
Το Κ είναι μία σταθερά αναλογίας που εξαρτάται μόνο από το υλικό μέσα στο οποίο βρίσκονται τα φορτία και από το σύστημα μονάδων. Στο SI η τιμή της είναι

\(\displaystyle K=9 \cdot 10^9 \frac {Nm^2}{C^2} \)

Μπορούμε να εξασκηθούμε με διαδραστική θεωρία, εφαρμογή και έλεγχο:

ΘεωρίαΕφαρμογήΈλεγχος