Μάθημα : ΦΥΣΙΚΗ Α΄Λ

Γράψτε το ΟΝΟΜΑ και το ΕΠΩΝΥΜΟ σας, καθώς και το ΤΜΗΜΑ σας.

Πίζα/1596 μΧ/Γαλιλαίος. …Έτσι λοιπόν άφησε μια μπαλίτσα από την κορυφή ενός ξύλινου κεκλιμένου επιπέδου. Αυτή, φτάνοντας στη βάση, συνέχισε ευθύγραμμα στον χωματόδρομο μέχρι που σταμάτησε. Στη συνέχεια επανέλαβε το ίδιο πείραμα, μόνο που τώρα το ευθύγραμμο έδαφος ήταν το μαρμάρινο προαύλιο του Πανεπιστημίου της Πίζας. Η μπαλίτσα σταμάτησε λίγο μακρύτερα. Σκέφτηκε… «Τώρα που είναι χειμώνας, ευκαιρία για μια εκδρομούλα…» Πήρε λοιπόν το γαϊδουράκι του, τον βοηθό του και όλα του τα σύνεργα και πήγε βόρεια. Βρήκε μια λίμνη που είχε παγώσει. Ωραίο, λείο και μεγάλο οριζόντιο επίπεδο. Επανέλαβε το πείραμα με το ίδιο κεκλιμένο επίπεδο και την ίδια μπαλίτσα. Τώρα η απόσταση που έκανε η μπαλίτσα μέχρι να σταματήσει ήταν πολύ μεγαλύτερη…

Γιατί νομίζετε ότι ο Γαλιλαίος χρησιμοποιεί πάντα το ίδιο κεκλιμένο επίπεδο; Δεν θα μπορούσε να ρίχνει τη μπαλίτσα οριζόντια με το χέρι;

Τι νομίζετε ότι αλλάζει από έδαφος σε έδαφος;

Γιατί η μπάλα σταματάει όλο και μακρύτερα;

Το νοητικό άλμα του Γαλιλαίου. …επέστρεψε λοιπόν στην Πίζα και άρχισε να σκέφτεται… «Αν…, αν λέω είχα μια παγωμένη λίμνη ακόμη πιο λεία; Η μπάλα;… Η μπάλα θα πήγαινε μακρύτερα! Και αν…, αν λέω, είχα μια απολύτως λεία λίμνη; Τι θα έκανε η μπάλα; Που θα σταμάταγε; ‘Η μήπως…»

Πως πιστεύετε ότι θα ολοκλήρωνε τη φράση του ο Γαλιλαίος;

Πως θα διατυπώναμε έναν γενικό νόμο που θα προέκυπτε από τα παραπάνω πειράματα του Γαλιλαίου και φυσικά από το νοητικό του άλμα;

Μπορείτε να διατυπώσετε την αιτία σταματήματος της μπάλας γενικότερα, και όχι σε σχέση με το κάθε έδαφος;

Προαιρετικό: το “όνειρο” του Γαλιλαίου, το νοητικό του άλμα θα λέγαμε καλύτερα, έγινε τελικά πραγματικότητα περίπου 400 χρόνια αργότερα. Ψάξτε στο διαδίκτυο πληροφορίες για το διαστημόπλοιο Pioneer-10.

Κέμπριτζ/1708 μΧ/Νεύτωνας. «…μια μέρα, με ήλιο και ελαφρύ αεράκι, καθόμουν στο κτήμα μου και διάβαζα αποσπάσματα από την Βίβλο. Ξαφνικά ένα μήλο (έχουμε πολλές μηλιές στο κτήμα) ώριμο, κόκκινο και ζουμερό έπεσε από το κλαδί στο χώμα, ή μήπως ήταν στο κεφάλι μου; Δεν θυμάμαι, έχουν περάσει και τόσα χρόνια… Σκέφτηκα γιατί… Θυμήθηκα τον Γαλιλαίο, χρόνια πριν… Με απλές μεθόδους είχε καταρρίψει πια την Αριστοτελική σκέψη… Όχι, το μήλο δεν πήγαινε να “συναντήσει” τη Γη. Κάτι άλλο έπρεπε να συμβαίνει…»

Τι συνέβαινε; Ποια ήταν η “αιτία” της πτώσης του μήλου;

Ποιος ή τι προκάλεσε αυτήν την “αιτία” της πτώσης;

Νεύτωνας. «…η Βαρύτητα! Ναι, η βαρύτητα! Εύρηκα που θα έλεγε και ο Αρχιμήδης. Η Γη, ο πλανήτης, ασκεί μια δύναμη στο μήλο και στην πέτρα και στα πάντα… Και στα πάντα; Τότε το βλέμμα μου στράφηκε στον ουρανό. Ήταν από κείνες τις φορές που βλέπει κανείς το Φεγγάρι και την ημέρα. Λευκό, σχεδόν διάφανο, χωρίς τη βραδινή του λάμψη. Το Φεγγάρι γυρνάει γύρω από τη Γη. Ναι γυρνάει… Αλλά γιατί δεν πέφτει; Αν υπάρχει βαρύτητα, γιατί δεν υπάρχει μέχρι το Φεγγάρι; Και αν δεν υπάρχει μέχρι το Φεγγάρι, ποια δύναμη το κρατάει σε τροχιά;…»

Βλέπουμε τις σκέψεις του Νεύτωνα να δίνουν πολλαπλά ερωτήματα. Συνδυάζοντας τα αποτελέσματα που βγάλαμε από τα πειράματα του Γαλιλαίου… α) Επιλέξτε την πορεία του Φεγγαριού αν δεν υπήρχε βαρύτητα. β) Αν όμως δεν υπήρχε ταχύτητα, αλλά υπήρχε βαρύτητα, τότε πως θα κινιόταν το Φεγγάρι;

Σχολιάστε την παρακάτω εικόνα. Γιατί είναι απαραίτητο το σχοινάκι για την κίνηση; Τι θα συμβεί αν κοπεί;

Νεύτωνας. «…μιαν άλλη φορά είχα δει μια γκραβούρα που έδειχνε μια μάχη μεταξύ Άγγλων και Γάλλων. Έδειχνε μικρά κανόνια να χτυπάνε σε κοντινή απόσταση και μεγάλα σε μακρινή. Έτσι μου ήρθε μια ιδέα: αν είχαμε ένα κανόνι, σε ένα ψηλό βουνό, που θα εκτόξευε βλήματα με όλο και μεγαλύτερη ταχύτητα τότε… Έφτιαξα ένα σχήμα…»

Τι είναι αυτό που τελικά «κατεβάζει» τα βλήματα στο έδαφος;

Τι είναι αυτό που τα «πάει» όλο και μακρύτερα;

Τι νομίζετε ότι σημαίνουν οι κλειστές καμπύλες γύρω από τη Γη;

ΓΕΝΙΚΟ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ: Μετά από όλα αυτά, η εικόνα για την κίνηση της Σελήνης έγινε πλέον ξεκάθαρη. Δύο αιτίες συνδυάζονταν. Προσπαθήστε με λίγα λόγια να εξηγήσετε την κίνηση σε συνδυασμό με το παρακάτω σχήμα.