Εισαγωγή (Β΄Γυμνασίου)

Φυσικά φαινόμενα και φυσικά μεγέθη

Έννοιες και ορισμοί

Φυσικά φαινόμενα ονομάζονται εκείνα κατά τα οποία δεν μεταβάλλεται η χημική σύσταση των ουσιών από τις οποίες αποτελούνται τα φυσικά σώματα που μετέχουν σ' αυτά.

Παραδείγματα φυσικών φαινομένων είναι τα ακόλουθα:

1. Οι παραπάνω μεταβολές κατάστασης της ύλης (πήξη, τήξη, κ..τ.λ.).
2. Οι κινήσεις των υλικών σωμάτων.
3. Η παραμόρφωση (αλλαγή σχήματος) των στερεών υλικών σωμάτων: τέντωμα, σπάσιμο, κ.τ,λ..
4. Η μεταβολή του όγκου των υλικών σωμάτων: (Θερμική διαστολή και συστολή.
5. Η διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος μέσα από ένα σύστημα με μη ημεκτρολυτικούς αγωγούς (δηλαδή όχι διαλύματα ή τήγματα χημικών ουσιών που λέγονται ηλεκτρολύτες).
6. Η εκπομπή θερμότητας ή φωτός από ηλεκτρικές θερμάστρες ή και λάμπες.
7. Η μαγνητική έλξη.

Χημικά φαινόμενα ή χημικές αντιδράσεις ονομάζονται εκείνα κατά τα οποία μεταβάλλεται η χημική σύσταση των ουσιών από τις οποίες αποτελούνται τα φυσικά σώματα που μετέχουν σ' αυτά.

Κατά τη διάρκεια όλων των φαινιομένων μεταβάλλονται διάφορα φυσικά μεγέθη, δηλαδή μετρήσιμες ιδιότητες που εκφράζουν με αριθμούς και μαθηματικές σχέσεις μεταξύ τους τα φυσικά σώματα που μετέχουν στα φαινόμενα και τις αλλαγές που συμβαίνουν. Έτσι, όταν πέφτει ένα σώμα μεταβάλλονται η θέση του σώματος (συνήθως εκφράζεται με το ύψος, δηλαδή την απόστασή του από το έδαφος), η ταχύτητα (πόσο γρήγορα αλλάζει η θέση του) και ο χρόνος (πόση ώρα μετά την έναρξη του φαινομένου πέρασε).

Παραδείγματα φυσικών μεγεθών είναι τα ακόλουθα:

1. Tο μήκος.
2. Ο χρόνος.
3. Η ταχύτητα.
4. Η ενέργεια.
5. Η μάζα.
6. Η επιτάχυνση.
7. Η δύναμη.
8. Η γωνιακή ταχύτητα.
9. Η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος.
10. Η διαφορά δυναμικού.
11. Η ηλεκτρική αντίσταση.
12. Η θερμοκρασία.

Επειδή τα φυσικά μεγέθη έχουν νόημα στη Φυσική μόνο όταν τα μετράμε ή τα υπολογίζουμε, έχουν οριστεί για το σκοπό αυτό μονάδες μέτρησης. Το αποτέλεσμα κάθε μέτρησης ενός φυσικού μεγέθους είναι ένας αριθμός συνοδευόμενος από τη μονάδα μέτρησης που χρησιμοποιήθηκε.

Παραδείγματα μετρήσεων φυσικών μεγεθών είναι τα ακόλουθα:

1. 0,6 m = 60 cm (μήκος). Το m (μέτρο) και το cm (εκατοστόμερο) αποτελούν τις μονάδες μέτρησης.
2. 2 kg = 2000 g (μάζα). Το kg (χιλιόγραμμο) και το g (γραμμάριο) αποτελούν τις μονάδες μέτρησης.

Ένα μικρό μέρος των φυσικών μεγεθών ορίστηκαν αυθαίρετα (δηλαδή κατόπιν διεθνούς συμφωνίας επιστημόνων( ως θεμελιώδη και χρησιμοποιήθηκαν ως βάση για τον ορισμό των άλλων που ονομάστηκαν παράγωγα.

Ερωτήσεις και Ασκήσεις

1. Τι ονομάζεται μέτρηση φυσικού μεγέθους;

ΑΠ.:

Μέτρηση φυσικού μεγέθους ονομάζεται η σύγκρισή του (στην πραγματικότητα έχουμε μια διαίρεση μετρήσεως) με μια μονάδα μέρτησης του φυσικού μεγέθους, δηλαδή μια ομοειδή ποσότητα που έχει οριστεί ως μοναδιαία (δηλαδή ΄=1) για το συγκεκριμένο φυσικό μέγεθος

. Για πολλά φυσικά μεγέθη έχουν οριστεί περισσότερες από μια μονάδες μέτρησης. Στην περίπτωση αυτή επιλέγεται εκείνη που είναι πιο λειτουργική. Ολοένα και περισσότερο επικρτούν οι μονάδες του Διεθνούς Συστήματος Μονάδων, καθώς και τα πολλαπλάσια και υποπολλαπλάσιά τους. Πλεονεκτούν στο ότι είναι πιο σίγουρα κατανοητές από περισσότερους ανθρώπους. Το βασικό πάντως είναι να γραφεί σαφώς ποια μονάδα μέτρησης χρησιμοποιήθηκε.

2. Ποια είναι τα θεμελειώδη μεγέθη της Μηχανικής και ποιες οι κυριότερες μονάδες μέτρησής τους;

ΑΠ.: Είναι θέμα αυθαίρετης επιλογής που εξαρτάται από το χρησιμοποιούμενο σύστημα. Σύμφωνα με το Διεθνές Σύστημα Μονάδων ως θεμελειώδη μεγέθητης Μηχανικής έχουν οριστεί τα ακόλουθα 3:

1. Μήκος: Παριστάνεται συνήθως με l (από το length). Επίσημη μονάδα μέτρησης στο Διεθνές Σύστημα Μονάδωνείναι το μέτρο (m). (Δείτε Πίνακα ΦΓ1 για λεπτομέρειες).

2. Μάζα: Παριστάνεται με m (από το mass). Επίσημη μονάδα μέτρησης στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων είναι το χιλιόγραμμο (kg) (Δείτε Πίνακα ΦΓ1 για λεπτομέρειες).

3. Χρόνος: Παριστάνεται με t (από το time). Επίσημη μονάδα μέτρησης στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων είναι το δευτερόλεπτο..

• (άρθρο υπό επέκταση).
• Επιστροφή στο Τμήμα Φυσικής.