ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΠΙΕΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΠΙΕΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΠΙΕΣΗ

ΠΙΕΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΜΕ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Τι ονομάζεται πίεση ; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Ονοµάζουµε πίεση το πηλίκο της κάθετης δύναµης που ασκείται σε µια επιφάνεια προς το εµβαδόν της επιφάνειας αυτής. 

P=Fκ/A

όπου: 
FΚ είναι η δύναµη που ασκείται κάθετα στην επιφάνεια,

Α είναι το εµβαδόν της επιφάνειας.

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Ποια είναι η μονάδα μέτρησης της πίεσης στο S.I.;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Η πίεση ορίζεται από τη σχέση P=Fκ/A και όπως παρατηρούμε είναι παράγωγο μέγεθος.Έτσι η μονάδα μέτρησης της πίεσης στο S.I. εξαρτάται από τις μονάδες μέτρησης της δύναμης Fκ και του εμβαδού Α.Επειδή τη δύναμη τη μετράμε σε Ν και το εμβαδόν σε m²,η μονάδα της πίεσης θα είναι:

1 το Ν/m²  
                           

Η μονάδα αυτή ονομάζεται Pascal (Πασκάλ) και συμβολίζεται με Pα.
Ισχύει δηλαδή:

1Pα=1 Ν/m²

ΕΡΩΤΗΣΗ 3

Από τι εξαρτάται η πίεση που δέχεται μία επιφάνεια;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Από τη σχέση P=Fκ/A προκύπτει ότι η πίεση που δέχεται μία επιφάνεια εξαρτάται:

α) Από το μέτρο Fκ της κάθετης δύναμης.Μάλιστα όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη αυτή,τόσο μεγαλύτερη είναι και η πίεση που δέχεται η επιφάνεια ( η πίεση ρ είναι ανάλογη της κάθετης δύναμης Fκ).

β) Από το εμβαδόν Α της επιφάνειας.Μάλιστα όσο μικρότερο είναι το εμβαδόν αυτό, τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση που δέχεται η επιφάνεια (η πίεση ρ είναι αντιστρόφως ανάλογη του εμβαδού Α της επιφάνειας).

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ

Όταν καρφώνουμε μία πινέζα ασκούμε δύναμη στο κεφάλι της που έχει εμβαδόν περίπου 400 φορές μεγαλύτερο από αυτό της μύτης.Αποτέλεσμα είναι η μύτη της πινέζας να ασκεί στην επιφάνεια πολύ μεγαλύτερη πίεση από αυτήν που ασκεί το κεφάλι της πινέζας στο δάχτυλό μας (400 φορές μεγαλύτερη).Γι' αυτό η πινέζα διεισδύει στην επιφάνεια που θέλουμε να την καρφώσουμε και όχι στο δάχτυλό μας.

ΕΡΩΤΗΣΗ 4

   

Να αναλύσετε το φαινόμενο γιατί όταν πιέζουμε από το κεφάλι μια πινέζα σε ένα τοίχο η πινέζα μπαίνει στον τοίχο και όχι στο δάχτυλό μας; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Η πινέζα δέχεται δύο δυνάμεις.Την Fδ από  το δάχτυλό μας και την Fτ από τον τοίχο.Όμως παρατηρούμε ότι ισορροπεί άρα Fδ=Fτ.Σύμφωνα με το 3ο νόμο του Νεύτωνα η πινέζα ασκεί δύναμη Fδ΄ στο δάχτυλό μας και Fτ΄ στον τοίχο  που έχουν ίσα μέτρα με τις  Fδ και Fτ αντίστοιχα, άρα Fδ΄= Fτ.Αν το εμβαδόν Ακ της επιφάνειας του κεφαλιού της πινέζας είναι 400 φορές μικρότερο από το εμβαδόν Α της επιφάνειας της,τότε η πίεση Pδ= Fδ΄/Ακ που δέχεται το δάχτυλό μας είναι 400 φορές μικρότερη από την πίεση Pτ=Fτ΄/Α που δέχεται ο τοίχος.Η πίεση που δέχεται το δάχτυλό μας είναι μικρότερη από την αντοχή του και δεν μπορεί να το τρυπήσει,ενώ η πίεση που δέχεται ο τοίχος είναι μεγαλύτερη από την αντοχή του και μπορεί και τον τρυπάει.

ΕΡΩΤΗΣΗ 5

Πότε βουλιάζουμε περισσότερο στο χιόνι; 

α) όταν φοράμε κοινά παπούτσια ή 

β) όταν φοράμε χιονοπέδιλα; 

Ποια διαφορά υπάρχει ανάμεσα στις δύο περιπτώσεις;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Αν προσπαθήσουμε να βαδίσουμε πάνω σ` ένα παχύ στρώμα χιονιού δυσκολευόμαστε γιατί τα παπούτσια μας βουλιάζουν.Οι χιονοδρόμοι όμως που φορούν χιονοπέδιλα,μπορούν και κινούνται με μεγαλύτερη άνεση γιατί βουλιάζουν λιγότερο.Όταν ένας άνθρωπος φορά παπούτσια ή χιονοπέδιλα,ασκεί στο χιόνι την ίδια δύναμη που είναι ίση με το βάρος του.Φορώντας όμως τα χιονοπέδιλα η δύναμη αυτή ασκείται σε μεγαλύτερη επιφάνεια με αποτέλεσμα να προκαλεί στο χιόνι μικρότερη παραμόρφωση.Λέμε στην περίπτωση αυτή ότι η πίεση που ασκείται στο χιόνι είναι μικρότερη.Το τελικό συμπέρασμα είναι ότι το αποτέλεσμα που προκαλεί μια δύναμη που ασκείται κάθετα σε μια επιφάνεια δεν εξαρτάται μόνο από το μέτρο της δύναμης αλλά εξαρτάται και από το μέγεθος της επιφάνειας.

ΕΡΩΤΗΣΗ 6

Γιατί δεν πρέπει να συγχέουμε τη δύναμη με την πίεση;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Δεν πρέπει να συγχέουμε τη δύναμη με την πίεση γιατί πρόκειται για δύο διαφορετικά φυσικά μεγέθη.Η δύναμη είναι μέγεθος διανυσματικό (χαρακτηρίζεται από μέτρο και κατεύθυνση) και τη μετράμε σε Ν.Η πίεση είναι μέγεθος μονόμετρο και τη μετράμε σε Ν/m².Σύμφωνα μάλιστα με τη σχέση ορισμού της,η πίεση εκφράζει τη δύναμη που ασκείται κάθετα στη μονάδα της επιφάνειας.

ΕΡΩΤΗΣΗ 7

Ποια σώματα ονομάζονται ρευστά;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Ρευστά ονομάζουμε τα σώματα που έχουν τη δυνατότητα να ρέουν.Τα σώματα αυτά έχουν σταθερό σχήμα αλλά παίρνουν το σχήμα του δοχείου στο οποίο τοποθετούνται.Τα πιο κοινά ρευστά είναι ο αέρας και το νερό. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 8                                                                  

Πως ονομάζεται η πίεση που ασκούν τα υγρά και πως η πίεση που ασκεί ο ατμοσφαιρικός αέρας;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Όλα τα ρευστά ασκούν πίεση σε κάθε επιφάνεια με την οποία βρίσκονται σε επαφή.Η πίεση που ασκεί ένα υγρό που βρίσκεται σε ισορροπία ονομάζεται υδροστατική πίεση.Η πίεση που ασκεί ο ατμοσφαιρικός αέρας ονομάζεται ατμοσφαιρική πίεση.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΧΩΡΙΣ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

1)  Ποιες είναι οι ουσιώδης διαφορές δύναμης και πίεσης;

2) Γιατί ακονίζουμε τα μαχαίρια και τα ψαλίδια;

3) Γιατί ο χιονοδρόμος που φορά χιονοπέδιλα δεν βυθίζεται μέσα στο φρέσκο χιόνι;

4) Που οφείλεται η ατμοσφαιρική πίεση;Γιατί στη Σελήνη δεν υπάρχει ατμοσφαιρική πίεση; 

5) Τι ονομάζουμε πίεση μίας ατμόσφαιρας (p=1 atm);            

6) Ποιες είναι οι δύο σημαντικές ομοιότητες μεταξύ υδροστατικής και ατμοσφαιρικής πίεσης; 

7) Ποια σχέση συνδέει τις μονάδες 1 Ρα και 1 atm; 

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΩΣΤΟΥ-ΛΑΘΟΥΣ

1) Για να ορίσουμε την πίεση πρέπει να γνωρίζουμε μέτρο και κατεύθυνση.

2) Το 1   Ν   δεν είναι μονάδα μέτρησης της πίεσης. 

3) Όσο μεγαλώνει το εμβαδόν της επιφάνειας,η πίεση μειώνεται με την προϋπόθεση ότι η ασκούμενη δύναμη είναι σταθερή.

4) Η πίεση είναι παράγωγο μέγεθος.

5) Η πίεση είναι δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας.

6) Η πίεση είναι αντιστρόφως ανάλογη της δύναμης που ασκείται κάθετα σε μία επιφάνεια. 

7) Η πίεση είναι ανάλογη του εμβαδού της επιφάνειας στην οποία ασκείται κάθετα η δύναμη.
8) Όσο μεγαλύτερη δύναμη ασκείται σε μια σταθερή επιφάνεια τόσο η πίεση που δέχεται είναι μεγαλύτερη.

9) Όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια στην οποία ασκείται σταθερή δύναμη,τόσο μικρότερη είναι η πίεση.
10) Το 1 kPa είναι ίσο με 100 Ν/m².

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗΣ ΚΕΝΟΥ

1) Πίεση ονομάζουμε το πηλίκο της δύναμης που ασκείται …………………… σε μία επιφάνεια προς το ……………………… της επιφάνειας αυτής.

2) Στο διεθνές σύστημα μονάδων την πίεση την μετράμε σε …………………

3) Η πίεση εκφράζει τη …………………… που ασκείται …………………… στη μονάδα ……………………
4) 1 Pα= …………………

5) Το νερό και ο αέρας είναι ……………………

6) Η πίεση που ασκεί ένα υγρό σε ισορροπία ονομάζεται …………………… πίεση.

7) Η πίεση που ασκεί ο ατμοσφαιρικός αέρας ονομάζεται ……………………… πίεση.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Το 1Pα ( Πασκάλ) είναι ίσο με  

α) 1 Ν/m²
β) 1 Ν/cm²
γ) 1 Ν
δ) 1000 Ν/m² 

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Σε μια επιφάνεια εμβαδού S ασκείται δύναμη F και η πίεση είναι P=100 Pα.Aν η επιφάνεια γίνει διπλάσια,δηλαδή 2S,ενώ η δύναμη μείνει ίδια τότε η πίεση θα γίνει:

α) 200 Pα
β) 50 Pα
γ) 100 Pα

ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΠΙΕΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΜΕ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Ποια πίεση ονοµάζουµε υδροστατική;Με τι είναι ανάλογη η υδροστατική πίεση;Να γράψετε την αντίστοιχη µαθηµατική σχέση εξηγώντας τη σηµασία των συµβόλων της.

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Υδροστατική πίεση ονοµάζουµε την πίεση που ασκείται σε κάθε σώµα είναι βυθισµένο σε ένα υγρό και οφείλεται στο βάρος του υγρού.Η υδροστατική πίεση είναι ανάλογη: 

α) του βάθους από την επιφάνεια του υγρού

β) της πυκνότητας του υγρού

γ) της επιτάχυνσης της βαρύτητας

Ο νόµος της υδροστατικής πίεσης είναι: 

p=ρ·g·h 

όπου: 
p είναι η υδροστατική πίεση,  

ρ είναι η πυκνότητα του υγρού,  

g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας,

h είναι το βάθος από την επιφάνεια. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Που οφείλεται η υδροστατική πίεση;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Γνωρίζουμε ότι υδροστατική πίεση ονομάζεται η πίεση που ασκεί ένα υγρό που βρίσκεται σε ισορροπία.Η πίεση αυτή οφείλεται στο βάρος του υγρού.Αν για παράδειγμα θέλουμε να βρούμε την πίεση που δέχεται ο πυθμένας ενός δοχείου,σύμφωνα με τη σχέση:  

P=Fκ/A     

P=w/Α
     

Όπου w το βάρος του υγρού(που αντιστοιχεί στη δύναμη που ενεργεί κάθετα στον πυθμένα του δοχείου) και Α το εμβαδόν του πυθμένα.                                                                   

ΕΡΩΤΗΣΗ 3

Έχουμε ένα δοχείο με νερό και το μεταφέρουμε από την επιφάνεια της γης στην επιφάνεια της σελήνης.Πως μεταβάλλεται η υδροστατική πίεση στον πυθμένα του δοχείου;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Γνωρίζουμε ότι για την υδροστατική πίεση στον πυθμένα του δοχείου ισχύει:

P=w/Α

Επειδή κατά τη μεταφορά στη σελήνη το εμβαδόν Α του πυθμένα δεν αλλάζει,η πίεση Ρ θα μεταβάλλεται όπως και το βάρος w του υγρού.Γνωρίζουμε όμως ότι στην επιφάνεια της σελήνης το βάρος αυτό είναι περίπου 6 φορές μικρότερο από το βάρος του ίδιου υγρού στην επιφάνεια της γης.Το ίδιο λοιπόν θα ισχύει και για την υδροστατική πίεση η οποία στην επιφάνεια της σελήνης θα γίνεται 6 περίπου φορές μικρότερη από την υδροστατική πίεση που θα μετρούσαμε αν το δοχείο βρισκόταν στην επιφάνεια της γης.

ΕΡΩΤΗΣΗ 4

Πως μετράμε την υδροστατική πίεση;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Την υδροστατική πίεση τη μετράμε με ειδικά όργανα που ονομάζονται μανόμετρα.Η υδροστατική πίεση είναι ανάλογη της διαφοράς του ύψους του υγρού (που είναι συνήθως υδράργυρος ή λάδι) στα δύο σκέλη του σωλήνα τύπου U.                                                                   

ΕΡΩΤΗΣΗ 5

Από τι εξαρτάται η υδροστατική πίεση;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Με τη βοήθεια του μανόμετρου που περιγράψαμε παραπάνω μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι:

α) Η υδροστατική πίεση δεν εξαρτάται από τον προσανατολισμό της επιφάνειας που είναι βυθισμένη στο υγρό.Στο συμπέρασμα αυτό καταλήγουμε αν βυθίσουμε τη μεμβράνη του μανόμετρου σε ορισμένο βάθος και μεταβάλλουμε τον προσανατολισμό της.Παρατηρούμε τότε ότι η ένδειξη του μανόμετρου δεν μεταβάλλεται.

β) Η υδροστατική πίεση αυξάνεται ανάλογα με το βάθος.Αυτό μπορούμε να το διαπιστώσουμε αν βυθίσουμε τη μεμβράνη του μανόμετρου σε διαφορετικά βάθη μέσα στο υγρό.Παρατηρούμε τότε ότι όσο αυξάνεται το βάθος,αυξάνεται και η υδροστατική πίεση.

γ) Η υδροστατική πίεση είναι ανάλογη με την πυκνότητα του υγρού.Αυτό μπορούμε να το διαπιστώσουμε αν μετρήσουμε την υδροστατική πίεση στο ίδιο βάθος σε δύο διαφορετικά υγρά π.χ. οινόπνευμα και αλατόνερο.Παρατηρούμε λοιπόν ότι το αλατόνερο που έχει μεγαλύτερη πυκνότητα από το οινόπνευμα, ασκεί στο ίδιο βάθος μεγαλύτερη υδροστατική πίεση.

δ) Η υδροστατική πίεση δεν εξαρτάται από το σχήμα του δοχείου ή τον όγκο του υγρού.Στο συμπέρασμα αυτό μπορούμε να καταλήξουμε αν χρησιμοποιήσουμε δοχεία με διαφορετικό σχήμα ή όγκο,καθώς  και με διαφορετική ποσότητα υγρού.

ΕΡΩΤΗΣΗ 6

Τι λέει ο νόμος της υδροστατικής πίεσης;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Σύμφωνα με τα συμπεράσματα στα οποία καταλήξαμε παραπάνω, η υδροστατική πίεση είναι ανάλογη:

α) του βάθους από την επιφάνεια του υγρού

β) της πυκνότητας του υγρού

γ) της επιτάχυνσης της βαρύτητας
Χρησιμοποιώντας σύμβολα μπορούμε να γράψουμε

p=ρ·g·h 

Η παραπάνω σχέση εκφράζει το νόμο της υδροστατικής πίεσης.Στη σχέση αυτή το ρ συμβολίζει την υδροστατική πίεση που τη μετράμε σε Ν/m²,το ρ είναι η πυκνότητα του υγρού που τη μετράμε σε kg/m³,το g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας που τη μετράμε σε  m/s² και το h είναι το βάθος από την επιφάνεια του υγρού και τη μετράμε σε m.

ΕΡΩΤΗΣΗ 7

Πως πρέπει να κατασκευάζονται τα φράγματα;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Γνωρίζουμε ότι η υδροστατική πίεση αυξάνεται με το βάθος.Ένα φράγμα λοιπόν θα πρέπει να κατασκευάζεται έτσι ώστε να έχει μεγαλύτερο πάχος στη βάση του γιατί εκεί δέχεται από το νερό μεγαλύτερη δύναμη.

ΕΡΩΤΗΣΗ 8

Τι συμβαίνει στα συγκοινωνούντα δοχεία;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Τα συγκοινωνούντα δοχεία έχουν διαφορετικό σχήμα η ελεύθερη επιφάνεια του υγρού βρίσκεται σε όλα τα δοχεία στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο.Αν δεν συνέβαινε αυτό τότε στα διάφορα σημεία του υγρού που βρίσκεται στον κοινό οριζόντιο σωλήνα δεν θα επικρατούσε η ίδια πίεση με αποτέλεσμα να ασκηθούν δυνάμεις που θα προκαλούσαν την κίνηση του υγρού.Η αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων βρίσκει εφαρμογή και στην κατασκευή των δεξαμενών ύδρευσης των πόλεων.Σύμφωνα με την αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων το νερό των πολυκατοικιών μπορεί να φτάσει στο ίδιο ύψος με αυτό της δεξαμενής χωρίς τη χρήση αντλίας.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΧΩΡΙΣ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

1) Η υδροστατική πίεση υπολογίζεται από τον τύπο P=ρ·g·h.

To ρ είναι η……………………..

Το g είναι η…………………….

Το h είναι το……………………

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΩΣΤΟΥ - ΛΑΘΟΥΣ

1) Η υδροστατική πίεση στον πυθμένα ενός δοχείου εξαρτάται από την ποσότητα του υγρού που περιέχει το δοχείο αυτό.

2) Έχουμε δύο όμοια δοχεία Α και Β. Γεμίζουμε το Α με καθαρό νερό και το Β με ζαχαρόνερο.Η υδροστατική πίεση στον πυθμένα είναι μεγαλύτερη στο δοχείο Β. 

3) Η υδροστατική πίεση είναι αντιστρόφως ανάλογη του βάθους. 

4) Η υδροστατική πίεση εξαρτάται από τον τόπο που γίνεται η μέτρησή της.

5) Η κατασκευή των φραγμάτων στηρίζεται στην αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗΣ ΚΕΝΟΥ

1) Η υδροστατική πίεση οφείλεται στη ………………………

2) Την υδροστατική πίεση τη μετράμε με τα ……………………………
3) Η υδροστατική πίεση είναι ……………………… από τον προσανατολισμό της επιφάνειας που βυθίζεται στο υγρό.

4) Η υδροστατική πίεση ………………………… ανάλογα με το βάθος.

5) Η υδροστατική πίεση είναι ……………………… με την πυκνότητα του υγρού.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Η υδροστατική πίεση που ασκείται σε μια επιφάνεια που βρίσκεται βυθισμένη μέσα σε υγρό εξαρτάται:

α) Από το βάθος στο οποίο βρίσκεται η επιφάνεια.

β) Από τη πυκνότητα του υγρού.

γ) από την επιτάχυνση της βαρύτητας g

δ) από τον προσανατολισμό της επιφάνειας

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Σύμφωνα με τον τύπο της υδροστατικής πίεσης:

α) Σε μεγαλύτερο βάθος η πίεση είναι μικρότερη.

β) Στο ίδιο βάθος,το πυκνότερο υγρό ασκεί, μεγαλύτερη πίεση.

γ) Δύο διαφορετικές επιφάνειες,στο ίδιο βάθος,του ίδιου υγρού θα δέχονται την ίδια πίεση.

δ) Δύο διαφορετικές επιφάνειες, στο ίδιο βάθος,του ίδιου υγρού,θα δέχονται την ίδια πίεση, έστω και αν είναι διαφορετικά προσανατολισμένες

ΕΡΩΤΗΣΗ 3

Η υδροστατική πίεση στον οριζόντιο πυθμένα ενός δοχείου με υγρό εξαρτάται: 

α) από το βάρος του υγρού, 

β) από το εμβαδόν του πυθμένα του δοχείου, 

γ) από την πυκνότητα του υγρού, 

δ) από το ύψος του υγρού μέσα στο δοχείο. 

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΜΕ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Τι ονομάζεται ατμοσφαιρική πίεση και που οφείλεται;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Ο ατμοσφαιρικός αέρας ασκεί πίεση σε κάθε επιφάνεια που βρίσκεται μέσα σ` αυτόν.Η πίεση αυτή ονομάζεται ατμοσφαιρική πίεση.Η ατμοσφαιρική πίεση οφείλεται στο βάρος του αέρα (όπως συμβαίνει και με την υδροστατική πίεση που οφείλεται στο βάρος του υγρού).

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Πως μεταβάλλεται η ατμοσφαιρική πίεση καθώς αυξάνεται το ύψος από την επιφάνεια της θάλασσας;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Ξέρουμε ότι η ατμοσφαιρική πίεση οφείλεται στο βάρος του αέρα.Έτσι λοιπόν τα ανώτερα στρώματα του αέρα πιέζουν τα κατώτερα λόγω του βάρους τους.Η ατμοσφαιρική πίεση θα είναι μεγαλύτερη στην επιφάνεια της θάλασσας και θα μειώνεται καθώς το ύψος αυξάνεται.

ΕΡΩΤΗΣΗ 3

Τι ονομάζεται πίεση μίας ατμόσφαιρας;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Πίεση μίας ατμόσφαιρας (1 αtm) ονομάζουμε την ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια της θάλασσας.

ΕΡΩΤΗΣΗ 4

Πως μέτρησε ο Τορικέλι την ατμοσφαιρική πίεση;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Ο Τορικέλι μέτρησε την ατμοσφαιρική πίεση κάνοντας ένα πείραμα.Πήρε  ένα γυάλινο σωλήνα μήκους 1 m και τον γέμισε με υδράργυρο.Στη συνέχεια τον αντέστρεψε μέσα σε μία μικρή λεκάνη που κι αυτή περιείχε υδράργυρο. Τότε ο υδράργυρος μέσα στο σωλήνα κατέβηκε λίγο και τελικά αποκαταστάθηκε η ισορροπία όταν το ύψος της στήλης έφτασε περίπου στα 76 cm.Επειδή τώρα τα σημεία Α και Β βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο,η πίεση που ασκείται σ` αυτά θα έχει την ίδια τιμή.Θα είναι δηλαδή :

ΡΑ=ΡΒ   

Αυτό σημαίνει ότι η ατμοσφαιρική πίεση στο σημείο Α είναι ίση με την υδροστατική πίεση που ασκεί η στήλη του υδραργύρου στο σημείο Β.Τα όργανα που χρησιμοποιούμε σήμερα για να μετρήσουμε την ατμοσφαιρική πίεση ονομάζονται βαρόμετρα.

ΕΡΩΤΗΣΗ 5

Πως μπορούμε να υπολογίσουμε την ατμοσφαιρική πίεση χρησιμοποιώντας το πείραμα του Τορικέλι;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Είδαμε στο πείραμα που περιγράψαμε παραπάνω ότι η ατμοσφαιρική πίεση στο σημείο Α είναι ίση με την υδροστατική πίεση που ασκεί η στήλη του υδραργύρου στο σημείο Β. Θα ισχύει επομένως:

Pαtm=PA=PB 

Pαtm=ρ·g·h 

Για τον υδράργυρο έχουμε:

p=13.600 kg/m³ και  

h=76cm=0,76m                 

Θέτοντας επίσης g=9,8 m/s²,τελικά βρίσκουμε :

Pαtm=13600 kg/m³·9,8  m/s²·0,76 m 

Pαtm=101.293 Ν/m²

Η πίεση αυτή ονομάζεται πίεση μίας ατμόσφαιρας (1atm).Κατά προσέγγιση μπορούμε να γράψουμε :

1 αtm=100.000 Pα 

ΕΡΩΤΗΣΗ 6

Μπορεί ένας αστροναύτης στη σελήνη να πιει την πορτοκαλάδα του με καλαμάκι;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Όταν χρησιμοποιούμε καλαμάκι ρουφάμε τον αέρα που υπάρχει στο εσωτερικό του.Τότε όμως εξαιτίας της ατμοσφαιρικής πίεσης που επικρατεί στην επιφάνεια της πορτοκαλάδας,αυτή ανεβαίνει στο καλαμάκι και φτάνει στο στόμα μας (η πορτοκαλάδα ανεβαίνει μέσα στο καλαμάκι) επειδή υπάρχει η τάση η ατμοσφαιρική πίεση στο σημείο Α να εξισωθεί με την υδροστατική πίεση στο σημείο Β (όπου τα Α και Β βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο).

ΕΡΩΤΗΣΗ 7

Γιατί δεν αισθανόμαστε την ύπαρξη της ατμοσφαιρικής πίεσης;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Οι δυνάμεις που ασκούνται εξωτερικά στο σώμα μας λόγω της ατμοσφαιρικής πίεσης είναι τόσο μεγάλες (της τάξης των 100.000 Ν) ώστε θα μπορούσαν να μας συνθλίψουν.Κάτι τέτοιο όμως δεν συμβαίνει γιατί η πίεση στο εσωτερικό του σώματός μας είναι ίση με την εξωτερική. 

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΩΣΤΟΥ-ΛΑΘΟΥΣ

1) Όσο αυξάνεται το ύψος από την επιφάνεια της θάλασσας,η ατμοσφαιρική πίεση αυξάνεται.

2) Με τα βαρόμετρα μετράμε το βάρος του ατμοσφαιρικού αέρα.

3) Το αποτέλεσμα του πειράματος του Τορικέλι ερμηνεύεται με την αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων.
4) Το ύψος h στο οποίο σταθεροποιείται η στήλη του υδραργύρου δεν εξαρτάται από τον τόπο που γίνεται το πείραμα.

5) Το ύψος h στο οποίο σταθεροποιείται το υγρό μέσα στο σωλήνα εξαρτάται από το είδος του υγρού.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗΣ ΚΕΝΟΥ

1) Η ατμοσφαιρική πίεση οφείλεται στο ……………………… του αέρα.

2) Η τιμή της ατμοσφαιρικής πίεσης στην επιφάνεια της θάλασσας ονομάζεται πίεση …………………  ……………………

3) Στο πείραμα που έκανε ο Τορικέλι,στο σωλήνα παρέμεινε υ-δράργυρος ύψους ……… cm.

4) Μία ατμόσφαιρα (1atm) είναι περίπου ίση με ………………… Pα.

5) Ο Τορικέλι για τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής πίεσης χρησιμοποίησε ως υγρό ………………………

6) Την ατμοσφαιρική πίεση τη μετράμε με ………………………

7) Η τιμή της ατμοσφαιρικής πίεσης εξαρτάται από το ………………… από την επιφάνεια της θάλασσας. 

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΤΩΝ ΠΙΕΣΕΩΝ ΣΤΑ ΡΕΥΣΤΑ ΑΡΧΗ ΤΟΥ ΠΑΣΚΑΛ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΜΕ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Τι λέει η αρχή του Πασκάλ και που βρίσκει εφαρμογή;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Η αρχή του Πασκάλ λέει ότι :Κάθε μεταβολή της πίεσης σε οποιοδήποτε σημείο ενός περιορισμένου ρευστού που είναι ακίνητο,προκαλεί ίση μεταβολή της πίεσης σε όλα τα σημεία του.Η αρχή αυτή βρίσκει εφαρμογή στη λειτουργία του υδραυλικού πιεστηρίου.

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Τι είναι τι υδραυλικό πιεστήριο και πως λειτουργεί;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Το υδραυλικό πιεστήριο αποτελείται από δύο κυλινδρικά δοχεία που έχουν διαφορετική διατομή και συγκοινωνούν μεταξύ τους με λεπτό σωλήνα.Τα δοχεία περιέχουν κάποιο υγρό ενώ μέσα σ` αυτά κινούνται δύο έμβολα.Έστω τώρα ότι στο μικρό έμβολο ασκούμε δύναμη F1,όπως φαίνεται στο σχήμα.Τότε στο υγρό της αντλίας (το υδραυλικό πιεστήριο λέγεται και υδραυλική αντλία) ασκείται πρόσθετη πίεση (εκτός δηλαδή από την ατμοσφαιρική)

P1 =F1/A1

Σύμφωνα όμως με την αρχή του Πασκάλ η πίεση αυτή μεταδίδεται σε όλα τα σημεία του υγρού οπότε θα ασκείται και στο μεγάλο έμβολο εμβαδού Α2.Θα ισχύει δηλαδή:

P1=P2 

F1/A1=F2/A2

F2=A2/Α1·F1 

Η τελευταία σχέση δείχνει ότι όσες φορές μεγαλύτερο είναι το Α2 από το Α1,τόσες φορές μεγαλύτερη είναι και η F2 από την F1.Αν π.χ. είναι Α2=4·Α1,θα ισχύει:

F2=4·A1/Α1 · F1

F2=4·F1 

Είναι φανερό ότι το υδραυλικό πιεστήριο είναι ένα σύστημα με το οποίο πολλαπλασιάζουμε τη δύναμη που ασκούμε στο μικρό έμβολο.Ταυτόχρονα η πίεση μένει σταθερή.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΩΣΤΟΥ-ΛΑΘΟΥΣ

1) Η λειτουργία του υδραυλικού πιεστηρίου στηρίζεται στην αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων.
2) Σ` ένα υδραυλικό πιεστήριο η δύναμη F2 στο μεγάλο έμβολο είναι πενταπλάσια της δύναμης F1 που ασκείται στο μικρό έμβολο.Τότε για τα εμβαδά των δύο εμβόλων ισχύει Α2=5·Α1.

3) Με το υδραυλικό πιεστήριο πολλαπλασιάζουμε τη δύναμη που ασκείται στο μεγάλο έμβολο.

4) Για τα εμβαδά των εμβόλων ενός υδραυλικού πιεστηρίου ισχύει:  

Α1=1/3·Α2      

Τότε για τις δυνάμεις F1 και F2 στα δύο έμβολα ισχύει F2=3·F1.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗΣ ΚΕΝΟΥ

1) Κάθε μεταβολή της πίεσης σε οποιοδήποτε σημείο ενός …………………… ρευστού που είναι …………………… ,προκαλεί ……………………… μεταβολή της πίεσης σε όλα τα σημεία του.

2) Με το …………………… πιεστήριο ………………… τη δύναμη που ασκούμε στο …………………… έμβολο.

3) Σε κάθε σημείο στο εσωτερικό ενός υγρού που βρίσκεται σε ανοιχτό δοχείο ασκούνται η …………………… πίεση και η ……………………… πίεση.

ΑΝΩΣΗ-ΑΡΧΗ ΤΟΥ ΑΡΧΙΜΗΔΗ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΜΕ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Να διατυπώσετε την αρχή του Αρχιµήδη και να γράψετε την αντίστοιχη µαθηµατική σχέση εξηγώντας τη σηµασία των συµβόλων της. 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Σε κάθε σώµα που βυθίζεται µέσα σε υγρό, ασκείται απ’ αυτό κατακόρυφη,µε φορά προς τα πάνω δύναµη,που ονοµάζεται άνωση.Το µέτρο της άνωσης ισούται µε το βάρος του υγρού που εκτοπίζεται από το σώµα.

Α=ρυγρου⋅g⋅Vβυθ

όπου Α η άνωση που ασκείται σε σώµα βυθισµένο σε υγρό(ή αέριο)    

ρυγρου η πυκνότητα του υγρού και V βυθισµενο ο όγκος(ή το µέρος του όγκου) του σώµατος που είναι βυθισµένο στο υγρό(ή το αέριο)

ρσωµατος≤ρυγρου

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Δύο σώματα από διαφορετικά υλικά επιπλέουν στον υδράργυρο.Για να δέχονται τα σώματα την ίδια άνωση,πρέπει να έχουν: 

α) ίδιο σχήμα     

β) ίδιο όγκο     

γ) ίδιο βάρος

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Ένα καράβι που ταξιδεύει στον ωκεανό περισυλλέγει 50 ναυαγούς από ένα άλλο καράβι και συνεχίζει το ταξίδι του.Η άνωση που δέχεται τώρα το καράβι (με τους ναυαγούς) σε σχέση με αυτήν που δεχόταν πριν είναι: 

α) ίδια      

β) μεγαλύτερη      

γ) μικρότερη

ΓΕΝΙΚΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Γεμίζουμε ένα πλαστικό μπουκάλι με νερό και ανοίγουμε δύο τρύπες μια κοντά στον πυθμένα και μια λίγο ψηλότερα.Σε ποια από τις δύο τρύπες το νερό που εκτοξεύεται πηγαίνει πιο μακριά;Να εξηγήσετε τις απαντήσεις σας με τη βοήθεια του τύπου της υδροστατικής πίεσης.  

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Γεμίζουμε ένα ποτήρι με ένα υγρό.Στο πυθμένα του νερού η πίεση είναι P=10³ Ν/m².Αν μεταφέραμε το ποτήρι με το ίδιο υγρό στη σελήνη θα μετράγαμε την ίδια πίεση στο πυθμένα;

Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ

Χρησιμοποίησε και εφάρμοσε τις έννοιες που έμαθες:

ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ-ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΤΩΝ ΠΙΕΣΕΩΝ ΣΤΑ ΡΕΥΣΤΑ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Συμπλήρωσε τις λέξεις που λείπουν από το παρακάτω κείμενο έτσι ώστε οι προτάσεις που προκύπτουν να είναι επιστημονικά ορθές:

Πίεση ονομάζουμε το ..............................  της δύναμης που ασκείται .......................................  σε μια επιφάνεια προς το ...................... της επιφάνειας αυτής.Μονάδα της πίεσης στο SI είναι ..............................................  και ονομάζεται ....................... 

Η πίεση που ασκεί ένα υγρό που ισορροπεί ονομάζεται ...................................................................  πίεση και οφείλεται στην ..............................Η πίεση που ασκεί ο ατμοσφαιρικός αέρας ονομάζεται .....................................................................πίεση και οφείλεται στο .................................... του αέρα.
Η υδροστατική πίεση είναι ανάλογη
α) του ............................................. από την επιφάνεια του υγρού,
β) της ........................................ του υγρού και
γ) της ...................................  της ..........................

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Μαζί με το μεγαλύτερο αδελφό σου θέλετε να βαδίσετε πάνω σε μια λασπώδη επιφάνεια.

Να χαρακτηρίσεις με Σ τις προτάσεις των οποίων το περιεχόμενο είναι επιστημονικά ορθό και με Λ αυτές που το περιεχόμενο τους είναι επιστημονικά λανθασμένο.
Ο αδελφός σου επιμένει να τοποθετήσετε φαρδιές σανίδες πάνω στις οποίες να βαδίσετε.Η άποψή του: 

α) Είναι σωστή,διότι έτσι δε θα γεμίσουν λάσπες τα παπούτσια σας. 

β) Είναι λάθος,διότι οι σανίδες έχουν μεγάλο βάρος και έτσι θα βουλιάξετε ευκολότερα στη λάσπη. 

γ) Είναι σωστή,διότι με αυτό τον τρόπο μειώνετε την πίεση στο έδαφος και έτσι δε θα βουλιάξετε σε αυτό. 

δ) Είναι λάθος,διότι με αυτό τον τρόπο αυξάνετε την πίεση στο έδαφος και έτσι θα βουλιάξετε σε αυτό. 

ε) Τίποτε από όλα αυτά.

ΕΡΩΤΗΣΗ 3

Στη παρακάτω εικόνα παριστάνεται ένα μανόμετρο, όργανο με το οποίο μετράμε την υδροστατική πίεση (το ρ στο σχήμα είναι η ένδειξη της υδροστατικής πίεσης).

Στις προτάσεις που ακολουθούν κύκλωσε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 

Α) Αν αλλάξουμε τον προσανατολισμό της επιφάνειας της μεμβράνης από οριζόντια σε κατακόρυφη διατηρώντας τη στο ίδιο βάθος,τότε η ένδειξη ρ θα:
α) αυξηθεί, 

β) μειωθεί, 

γ) παραμείνει ίδια, 

δ) μηδενιστεί,

ε) τίποτε από τα παραπάνω. 

Β) Αν διπλασιάσουμε το βάθος στο οποίο τοποθετούμε τη μεμβράνη: τότε η ένδειξη ρ θα: 

α) παραμείνει ίδια, 

β) διπλασιαστεί, 

γ) γίνει η μισή, 

δ) μηδενιστεί, 

ε) τίποτε από τα παραπάνω. 

Γ) Αν αλλάξουμε το υγρό που περιέχεται στο μανόμετρο και τοποθετήσουμε ένα άλλο του οποίου η πυκνότητα είναι το 1/2 της πυκνότητας του αρχικού υγρού διατηρώντας τη μεμβράνη στο ίδιο βάθος:τότε η ένδειξη ρ θα: 

α) παραμείνει ίδια,

β) διπλασιαστεί, 

γ) γίνει η μισή, 

δ) μηδενιστεί, 

ε) τίποτε από τα παραπάνω. 

Δ) Αν μεταφέρουμε το δοχείο στην κορυφή του Έβερεστ:τότε η ένδειξη ρ θα: 
α) παραμείνει ίδια, 

β) αυξηθεί, 

γ) μειωθεί, 

δ) μηδενιστεί, 

ε) τίποτε από τα παραπάνω.

Ε) Αν τοποθετήσουμε το υγρό σε ένα άλλο δοχείο διαφορετικού σχήματος και προσθέσουμε υγρό έτσι ώστε να βυθίσουμε την επιφάνεια στο ίδιο βάθος:τότε η ένδειξη ρ θα: 

α) παραμείνει ίδια, 

β) αυξηθεί, 

γ) μειωθεί, 

δ) μηδενιστεί, 

ε) τίποτε από τα παραπάνω.

ΑΝΩΣΗ-ΑΡΧΗ ΤΟΥ ΑΡΧΙΜΗΔΗ-ΠΛΕΥΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΗ 4

Συμπλήρωσε τις λέξεις που λείπουν από το παρακάτω κείμενο έτσι ώστε οι προτάσεις που προκύπτουν να είναι επιστημονικά ορθές:Σε κάθε σώμα που βυθίζεται μέσα σε υγρό ή αέριο, ασκείται δύναμη της οποίας η διεύθυνση είναι ................... και η φορά προς .......................................Η δύναμη αυτή ονομάζεται .............................................Το μέτρο της άνωσης ισούται με το ..............................  του ............................ που εκτοπίζεται από το σώμα.
Όταν ένα σώμα επιπλέει στο υγρό, τότε η ....................................................είναι ίση με το ............................ του σώματος.

ΕΡΩΤΗΣΗ 5

Να χαρακτηρίσεις με Σ τις προτάσεις των οποίων το περιεχόμενο είναι επιστημονικά ορθό και με Λ αυτές που το περιεχόμενο τους είναι επιστημονικά λανθασμένο.

α) Όταν ένα σώμα βυθιστεί σε ρευστό,η βαρυτική δύναμη που η γη ασκεί σε αυτό μειώνεται.

β) Η άνωση οφείλεται στη διαφορά πιέσεων του ρευστού στην κάτω και την επάνω επιφάνεια ενός σώματος. 

γ) Η άνωση είναι ανεξάρτητη από το σχήμα και το βάρος του σώματος που βυθίζεται σε ρευστό. 

δ) Όταν το ίδιο σώμα βυθίζεται ολόκληρο σε διαφορετικά ρευστά,η δύναμη της άνωσης που του ασκούν είναι ίδια. 

ε) Όταν η πυκνότητα ενός σώματος είναι μικρότερη ή ίση με την πυκνότητα του υγρού μέσα στο οποίο είναι βυθισμένο,τότε το σώμα επιπλέει στο υγρό.

ΕΡΩΤΗΣΗ 6

Ένα μπαλόνι γεμάτο με αέριο ήλιο ανυψώνεται στον αέρα γιατί:Στις προτάσεις που ακολουθούν κύκλωσε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 

α) Η πυκνότητα του αέριου ηλίου είναι μικρότερη από την πυκνότητα του αέρα.

β) Εξαιτίας της πίεσης από το ήλιο το οποίο βρίσκεται μέσα στο μπαλόνι,ασκούνται δυνάμεις που η συνισταμένη τους έχει φορά προς τα επάνω και μέτρο μεγαλύτερο από το βάρος του μπαλονιού.

γ) Εξαιτίας της πίεσης του αέρα ο οποίος περιβάλλει το μπαλόνι,ασκούνται δυνάμεις που η συνισταμένη τους έχει φορά προς τα επάνω και μέτρο μεγαλύτερο από το βάρος του μπαλονιού.

δ) Υπάρχει κενό αέρα πάνω από την ατμόσφαιρα.

ΕΡΩΤΗΣΗ 7

Στο σχήμα παριστάνονται τρεις θέσεις ενός σιδερένιου κύβου καθώς βυθίζεται μέσα σε δοχείο με νερό.

α) Στη θέση Α να σχεδιαστούν όλες οι δυνάμεις που ασκούνται από το νερό στον κύβο.

β) Να σχεδιαστούν οι ανώσεις και στις τρεις θέσεις και να συγκριθούν μεταξύ τους.

γ) Στις προτάσεις που ακολουθούν να επιλέξεις το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Α) Όταν αυξάνεται το βάθος του υγρού,η πίεση του υγρού είναι: 

α) μεγαλύτερη, 

β) μικρότερη, 

γ) ίδια. 

Β) Όταν αυξάνεται το βάθος του υγρού,η άνωση που ασκεί είναι: 

α) μεγαλύτερη, 

β) μικρότερη,
γ) ίδια. 

Εφάρμοσε τις γνώσεις σου και γράψε τεκμηριωμένες απαντήσεις στις ερωτήσεις που ακολουθούν:

ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ-ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΤΩΝ ΠΙΕΣΕΩΝ ΣΤΑ ΡΕΥΣΤΑ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Σε μια επιφάνεια που έχει καλυφθεί από πλαστελίνη τοποθετούμε ένα ορθογώνιο σιδερένιο κουτί ώστε να ακουμπά στην πλαστελίνη με δυο τρόπους: 
α) με τη μεγάλη επιφάνεια και 

β) με τη μικρή επιφάνεια.Σε ποια περίπτωση το κουτί θα βουλιάξει περισσότερο στην πλαστελίνη;Να εξηγήσεις την επιλογή σου. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Στη παρακάτω εικόνα παριστάνεται μια υδραυλική αντλία η οποία περιέχει λάδι.Στο έμβολο 1 ασκούμε δύναμη F1. 

Αν γνωρίζουμε ότι το εμβαδόν του εμβόλου 2 είναι πενταπλάσιο του εμβαδού του εμβόλου 1,να συγκρίνεις τη δύναμη F2 που ασκεί το έμβολο 2 με την F1.
Να αιτιολογήσεις την απάντησή σου. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 3

Μπορείς να ερμηνεύσεις γιατί: 

α) Οι καμήλες έχουν μεγάλα επίπεδα πέλματα; 

β) Οι σκιέρ φορούν χιονοπέδιλα; 

γ) Τα τρακτέρ έχουν φαρδιά λάστιχα; 

δ) «Κόβονται» τα δάχτυλά μας όταν σηκώσουμε ένα βαρύ δέμα από το νήμα που είναι δεμένο; 

ε) Τα παπούτσια των αθλητών έχουν πέλματα με καρφιά; 

στ) Ένα ακονισμένο μαχαίρι κόβει καλύτερα; 

ΕΡΩΤΗΣΗ 4

Να συγκρίνεις την πίεση του νερού στον πυθμένα ενός στενού σωλήνα ύψους 10 m με την πίεση που επικρατεί σε μια λίμνη σε βάθος 10 m,αν γνωρίζεις ότι ο σωλήνας είναι γεμάτος με νερό από την παραπάνω λίμνη. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 5

Το υδροστατικό παράδοξο.Στη παρακάτω εικόνα παριστάνονται τρία δοχεία διαφορετικού σχήματος τα οποία περιέχουν υγρό στο ίδιο ύψος. 

α) Να συγκρίνεις τις πιέσεις στους πυθμένες των δοχείων. 

β) Να συγκρίνεις τις δυνάμεις που ασκούνται από το υγρό στους πυθμένες των δοχείων. 

γ) Να συγκρίνεις τις δυνάμεις που ασκούν τα δοχεία στο τραπέζι πάνω στο οποίο ισορροπούν. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 6

Το αλεύρι που φαίνεται στη παρακάτω εικόνα συσκευάζεται σε «κενό» αέρος,δηλαδή από τη σακούλα αφαιρείται ο ατμοσφαιρικός αέρας και στη συνέχεια σφραγίζεται. 

α) Μπορείς να εξηγήσεις για ποιο λόγο το περιτύλιγμα κολλάει στο αλεύρι; 

β) Μπορείς να προβλέψεις τι θα συμβεί εάν με μια καρφίτσα δημιουργήσεις μια μικρή οπή στο περιτύλιγμα; 

ΕΡΩΤΗΣΗ 7

Γέμισε ένα ποτήρι μέχρι το χείλος του με νερό.Βάλε ένα φύλλο χαρτιού στα χείλη του ποτηριού.Πίεσε με την παλάμη σου το χαρτί στα χείλη του ποτηριού και αναποδογύρισε το ποτήρι πάνω από μια λεκάνη.Το νερό δε χύνεται.Μπορείς να εξηγήσεις γιατί συμβαίνει αυτό;

ΑΝΩΣΗ-ΑΡΧΗ ΤΟΥ ΑΡΧΙΜΗΔΗ-ΠΛΕΥΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΗ 8

Να χαρακτηρίσεις με Σ τις προτάσεις των οποίων το περιεχόμενο είναι επιστημονικά ορθό και με Λ αυτές που το περιεχόμενο τους είναι επιστημονικά λανθασμένο.

α) Κολυμπάς πιο εύκολα στη θάλασσα από ότι στην πισίνα. 

β) Μια μικρή σιδερένια σφαίρα βυθίζεται στο νερό,ενώ μια μεγάλη ξύλινη επιπλέει. 

γ) Τα υποβρύχια μπορούν να αναδύονται και να καταδύονται στη θάλασσα.Να αιτιολογήσεις την επιλογή σου. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 9

Γέμισε ένα μικρό πλαστικό μπουκάλι με νερό της βρύσης και άφησέ το σ' ένα δοχείο γεμάτο με το ίδιο νερό. Τότε θα παρατηρήσεις ότι το μπουκάλι πλέει,ενώ είναι ολόκληρο βυθισμένο ακριβώς κάτω από την επιφάνεια του νερού. 

α) Να σχεδιάσεις τις δυνάμεις που ασκούνται στο μπουκάλι.Να υπολογίσεις τη συνισταμένη δύναμη που ασκείται σε αυτό. 

β) Βυθίζουμε ολόκληρο το μπουκάλι μέσα σε οινόπνευμα και το αφήνουμε.Προς τα πού θα κινηθεί;Εξήγησε. 

γ) Βυθίζουμε ολόκληρο το μπουκάλι μέσα σε αλατόνερο και το αφήνουμε.Προς τα πού θα κινηθεί;Εξήγησε. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 10

Ένα πλοίο φορτωμένο με εμπορεύματα διαπλέει τον Ατλαντικό ωκεανό και μέσω του ποταμού του Αγίου Λαυρεντίου φθάνει στη λίμνη Μίσιγκαν στην οποία βρίσκεται το λιμάνι του Σικάγου όπου και ξεφορτώνει.

Α) Να συγκρίνεις τις ανώσεις που δέχεται το πλοίο: 

α) στον ωκεανό 

β) στο λιμάνι πριν ξεφορτώσει 

γ) στο λιμάνι αφού ξεφορτώσει.

Β) Από τις παρακάτω προτάσεις να επιλέξεις αυτή που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση: Το πλοίο βυθίζεται περισσότερο στο νερό ενώ είναι φορτωμένο 

α) και πλέει στον ωκεανό 

β) και πλέει στη λίμνη.

Γ) Το πλοίο φθάνει στο λιμάνι και ξεφορτώνει το φορτίο του. 

α) Πότε ασκείται μεγαλύτερη άνωση στο πλοίο;Όταν είναι φορτωμένο ή όταν είναι άδειο; 

β) Σε ποια από τις δύο παραπάνω περιπτώσεις βυθίζεται περισσότερο στη θάλασσα;

Να δικαιολογήσεις τις επιλογές σου. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 11

Ένα ποτήρι είναι γεμάτο με νερό.Στην επιφάνειά του επιπλέει ένα παγάκι.

α) Το παγάκι θα επέπλεε στο οινόπνευμα;

β) Το παγάκι λειώνει.Θα χυθεί νερό από το ποτήρι; 

γ) Σε μια εφημερίδα διατυπώνεται η άποψη:«Μια αύξηση της θερμοκρασίας της γης θα είχε ως αποτέλεσμα να λιώσουν τα παγόβουνα των πολικών περιοχών, οπότε θα ανέβει η στάθμη των ωκεανών».Συμφωνείς με την παραπάνω άποψη; Υπενθυμίζουμε ότι τα παγόβουνα προέρχονται από τους παγετώνες της ξηράς.

ΕΡΩΤΗΣΗ 12

Σε μια ζυγαριά μπάνιου τοποθετείται ένα δοχείο με νερό.Η ζυγαριά δείχνει 195 Ν. 

α) Στο δοχείο τοποθετείται μια πέτρα βάρους 8 Ν.Η πέτρα βυθίζεται στον πυθμένα του δοχείου.Ποια νομίζεις ότι θα είναι η ένδειξη της ζυγαριάς; 

β) Αφαιρούμε την πέτρα και τοποθετούμε στο δοχείο ένα ψάρι βάρους 2 Ν.Ποια θα είναι η ένδειξη της ζυγαριάς,όταν το ψάρι κολυμπάει στο νερό του δοχείου; 

ΕΡΩΤΗΣΗ 13

Πλεύση σε υγρά που δεν αναμειγνύονται.Όταν σε ένα δοχείο τοποθετηθούν υγρά που δεν αναμειγνύονται,όπως νερό και λάδι,τότε αυτά ισορροπούν έτσι ώστε το πυκνότερο υγρό να βρίσκεται στον πυθμένα του δοχείου και το λιγότερο πυκνό στην επιφάνεια.Σε έναν ογκομετρικό κύλινδρο τοποθετούνται τρία υγρά και τρία στερεά από διαφορετικά υλικά.Με βάση το παρακάτω πίνακα να καθορίσεις τη διαδοχική σειρά με την οποία θα ισορροπήσουν.