Γνωριμία με τις θεμελιώδεις έννοιες της Κλασικής Μηχανικής (Β΄ Γυμνασίου, Α΄ και Β΄ Λυκείου) και εισαγωγή στη Φυσική του Στερεού Σώματος (Γ΄ Λυκείου)

Β’ Γυμνασίου

Γιατί βυθίζεται μία πέτρα και όχι ένα καράβι; Θα προτιμούσατε να σας πατήσει το πόδι ένας ελέφαντας ή μία γυναίκα με γόβα στιλέτο; Αν από το ίδιο ύψος αφήσουμε να πέσουν ταυτόχρονα ένας ελέφαντας και ένα φύλλο, ποιο θα πέσει πιο γρήγορα; Γιατί όταν τινάζουμε τα βρεγμένα χέρια μας φεύγουν από επάνω οι σταγόνες του νερού;

Ένας κύκλος πειραμάτων για τη Β’ τάξη του Γυμνασίου απαντά σε αυτά τα ερωτήματα και αποσκοπεί στην εξοικείωση της σχολικής ομάδας με τις έννοιες της αδράνειας, της ταχύτητας, της δύναμης, της πίεσης και της ενέργειας.

Οι μαθητές/τριες γνωρίζουν τους νόμους του Νεύτωνα και βασικές αρχές της φύσης όπως τη διατήρηση της ενέργειας, την αρχή του Pascal και την αρχή του Αρχιμήδη και εξερευνούν πώς αυτές εφαρμόζονται στην καθημερινή μας ζωή.

Ενότητες

1. Μάζα, αδράνεια.
2. Ταχύτητα.
3. Δύναμη.
4. Κίνηση με σταθερή και μεταβαλλόμενη ταχύτητα.
5. Δράση-αντίδραση.
6. Πίεση.
7. Αρχές Pascal και Αρχιμήδη.
8. Άνωση.
9. Έργο-Ενέργεια.
10. Τροχαλίες και δυνάμεις.
11. Αρχή Διατήρησης της Ενέργειας.

Α’ και Β’ Λυκείου

Γιατί όταν φρενάρει το αυτοκίνητο «φεύγουμε» μπροστά και γιατί είναι αναγκαία η ζώνη ασφαλείας; Αν από το ίδιο ύψος αφήσουμε να πέσουν ένας ελέφαντας και ένα φύλλο την ίδια χρονική στιγμή, ποιο θα πέσει πιο γρήγορα;

Μια σειρά επιλεγμένων πειραμάτων Μηχανικής για τις δυο πρώτες τάξεις του Λυκείου απαντά σε αυτά τα ερωτήματα και βοηθά τους/τις μαθητές/τριες να εμβαθύνουν στις έννοιες της αδράνειας, της ταχύτητας, της επιτάχυνσης και της δύναμης, καθώς και τους νόμους του Νεύτωνα.

Οι μαθητές/τριες παρατηρούν την ελεύθερη πτώση σωμάτων διαφορετικού βάρους, γνωρίζουν την κεντρομόλο και φυγόκεντρο δύναμη, τις έννοιες της ορμής, της στροφορμής και της ενέργειας, ενώ συγχρόνως έρχονται σε άμεση επαφή με τις αρχές διατήρησής τους. Τέλος, ανακαλύπτουν πώς προωθείται ο πύραυλος, πώς περιστρέφεται η μπαλαρίνα γύρω από τον εαυτό της και γιατί χρησιμοποιούμε τροχαλίες για να σηκώσουμε βαριά αντικείμενα.

Ενότητες

  1. Ελεύθερη πτώση.
  2. Μάζα, αδράνεια.
  3. Κίνηση με σταθερή και μεταβαλλόμενη ταχύτητα.
  4. 1ος και 2ος Ν. Νεύτωνα.
  5. Δράση-αντίδραση (3ος Νόμος του Νεύτωνα).
  6. Ορμή-Διατήρηση ορμής.
  7. Οριζόντια Βολή.
  8. Τροχιές.
  9. Κυκλική κίνηση.
  10. Κεντρομόλος-Φυγόκεντρος.
  11. Έργο-Ενέργεια.
  12. Τροχαλίες και δυνάμεις.
  13. Αρχή Διατήρησης της Ενέργειας.

Γ’ Λυκείου

Γιατί προκειμένου να ανοίξουμε μία πόρτα την σπρώχνουμε κοντά στο πόμολο και όχι κοντά στους μεντεσέδες; Πώς είναι δυνατόν να σηκώσουμε έναν βαρύτερο άνθρωπο χρησιμοποιώντας μία τραμπάλα; Γιατί οι σβούρες στέκονται όρθιες μόνο όταν περιστρέφονται; Ποια η σχέση της σβούρας με το καλλιτεχνικό πατινάζ και την πλοήγηση των αεροπλάνων;

Μια σειρά πειραμάτων Μηχανικής για την Γ’ τάξη του Λυκείου απαντά σε αυτά τα ερωτήματα και βοηθά τους/τις μαθητές/τριες να γνωρίσουν τις έννοιες της γωνιακής ταχύτητας και επιτάχυνσης, της ροπής και της ροπής αδρανείας, της στροφορμής και της διατήρησής της και να τις εντοπίσουν σε γεγονότα της καθημερινότητάς μας.

Ενότητες

1. Μάζα, αδράνεια.
2. Μεταφορική και Περιστροφική κίνηση.
3. Γραμμική, Γωνιακή Ταχύτητα.
4. Γραμμική, Γωνιακή Επιτάχυνση.
5. Δύναμη-Ροπή Δύναμης.
6. Ισορροπία Στερεού Σώματος.
7. Ροπή Αδρανείας.
8. Ορμή-Διατήρηση ορμής.
9. Στροφορμή-Διατήρηση στροφορμής.
10. Ο 2ος Νόμος του Νεύτωνα για την Περιστροφική Κίνηση.

Εκπαιδευτικοί στόχοι

Γνωριμία με τις θεμελιώδεις έννοιες της Κλασικής Μηχανικής (Β΄ Γυμνασίου, Α΄ και Β΄ Λυκείου).
Γνωριμία με τις θεμελιώδεις έννοιες της Μηχανικής του Στερεού Σώματος (Γ΄ Λυκείου).
Ανάδειξη περίπλοκων εννοιών με απλό, ενδιαφέροντα και ευχάριστο τρόπο.
Ανάπτυξη κριτικής σκέψης.
Σύνδεση επιστήμης και τεχνολογίας.
Σύνδεση με την καθημερινότητα.
Βιωματική μάθηση.

κετ