Μάθημα : ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

Κωδικός : EL337115

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

EL337115  -  ΣΟΦΙΑ ΑΡΑΒΑΝΗ

Η ΚΟΥΠΑ ΤΟΥ ΠΥΘΑΓΟΡΑ

Περιγραφή

Η "δίκαιη" κούπα του πυθαγόρα κρύβει το "μέτρον άριστον", την "ύβρι" και τη "νέμεσι" των αρχαίων Ελλήνων. Έχει στο εσωτερικό της μία γραμμή χαραγμένη με σκοπό να ξεχωρίσει το μέτρο. Αν το ποτό είναι κάτω της γραμμής, τότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν κούπα. Αν το ποτό ξεπεράσει τη γραμμή τότε  θα χυθεί πάνω στον πότη κι αυτός θα τιμωρηθεί για την πλεονεξία του. Η πλεονεξία είναι η "ύβρις" και η τιμωρία είναι η "νέμεσις" Είναι ένα μήνυμα που ήθελε να δώσει ο Πυθαγόρας στους μαθητές του για το μέτρο. Αν κάποιος το ξεπερνάει χάνει όχι μόνο αυτό για το οποίο ξεπέρασε το μέτρο αλλά και όλα όσα απέκτησε μέχρι τότε. Διέπραξε δηλ. ύβρι και τιμωρείται από τη νέμεσι.

Ζητείται από τους μαθητές στα πλαίσια της ενότητας των ρευστων να μελετησουν την κούπα και να δώσουν μία εξήγηση για τη λειτουργία της.

Σοφία Αραβανή , φυσικός

Ερώτηση 1 (Συμπλήρωση Κενών (Χαλαρή Ταυτοποίηση) — 6 βαθμοί) 

Εξηγείστε από τις γνώσεις σας γιατί καθώς ανεβαίνει το κρασί μεσα στο δοχείο ανεβαίνει και η στάθμη του κρασιού μέσα στο σωλήνα που βρίσκεται εντός της στήλης.

Στην κεντρική στήλη υπάρχει μία τρύπα η οποία επικοινωνεί με την τρύπα που υπάρχει στο κάτω μέρος της κούπας μέσω ενός σωλήνα. Το σχήμα του σωλήνα μπορούμε να το παρομοιάσουμε σαν ένα καλαμάκι το οποίο το έχουμε λυγίσει πάρα πολύ.

Όσο η κούπα γεμίζει με κρασί μέχρι το όριο (διακεκομμένη γραμμή) παράλληλα γεμίζει και ο σωλήνας που βρίσκεται εντός της στήλης.

Η στάθμη του κρασιού μέσα στον σωλήνα βρίσκεται πάντα στο ίδιο επίπεδο, λόγω της αρχής .

Ερώτηση 2 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 2 βαθμοί) 

Παρατηρείστε την παρακάτω εικόνα στην οποία το κρασί έχει φτάσει στο όριο. Πόση είναι η πίεση στην ελεύθερη επιφάνεια του κρασιού στην κούπα και στο σωλήνα;

Αν συνεχίσουμε να προσθέτουμε κρασί αυτό θα αρχίσει να χύνεται.

Ερώτηση 3 (Ελεύθερου Κειμένου — 8 βαθμοί) 

Συγκρίνετε τις πιέσεις στα σημεία (1) και (2).

Ερώτηση 4 (Ελεύθερου Κειμένου — 7 βαθμοί) 

Συγκρίνετε τις πιέσεις στα σημεία (1) και (3) του σχήματος της ερώτησης 3. Εγηγείστε τώρα γιατί το κρασί χύνεται όταν ξεπεράσει τη γραμμή του ορίου.

Αυτή η μέθοδος του Πυθαγόρα είναι γνωστή και ως «αρχή του σιφωνισμού».

Ερώτηση 5 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 2 βαθμοί) 

ισχύει η αρχή αυτή για κάθε υγρό ανεξαρτήτου πυκνότητας; Αν χρησιμοποιούσαμε υγράργυρο; (H πυκνότητα Hg είναι 13.6 φορές μεγαλύτερη από την πυκνότητα του νερού).