Π.Π.Γ προετοιμασία Α΄γυμνασίου

ονομάζεται ένα καλώδιο ή σύρμα, όταν είναι τυλιγμένο με σχήμα ελατηρίου.

Όταν το πηνίο διαρρέεται από ρεύμα αποκτά μαγνητικές ιδιότητες και ασκεί δυνάμεις σε άλλους μαγνήτες ή σε πηνία που επίσης διαρρέονται από ρεύμα

αποτελείται από ένα πηνίο, στο εσωτερικό του οποίου έχει τοποθετηθεί ράβδος από σίδηρο.

Οι μαγνητικές ιδιότητες του ηλεκτρομαγνήτη είναι πολύ πιο έντονες από αυτές του πηνίου.

Γεννήτριες ονομάζονται οι συσκευές με τις οποίες μετατρέπουμε ενέργεια διαφόρων μορφών σε ηλεκτρική.

Ουσιαστικά ένας μαγνήτης περιστρέφεται μέσα στο μαγνητικό πεδίο ενός πηνίου. Η πιο απλή αλλά και συνηθισμένη γεννήτρια που χρησιμοποιούμε καθημερινά είναι το δυναμό που προσαρμόζεται στη ρόδα ενός ποδηλάτου. Εδώ η περιστροφή του μαγνήτη γίνεται από τη ρόδα που θέτουμε σε κίνηση, καθώς κάνουμε πεντάλ.

Αν σ' ένα σώμα προσθέσουμε ή αφαιρέσουμε ηλεκτρόνια, αυτό θα ηλεκτριστεί, θα φορτιστεί θετικά ή αρνητικά. Αυτό μπορεί να συμβεί με τρεις τρόπους:   

• Με τριβή: Όταν τρίψουμε δύο μη ηλεκτρισμένα σώματα μεταξύ τους, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια μετακινούνται από το ένα σώμα στο άλλο, με αποτέλεσμα να φορτίζονται αντίθετα.    
• Μ' επαφή: Όταν ένα ουδέτερο σώμα έρθει σ' επαφή μ' ένα ηλεκτρισμένο σώμα, τότε ηλεκτρίζεται και αυτό και αποκτά το ίδιο φορτίο.     
• Μ' επαγωγή: Όταν ένα σώμα πλησιάσει ένα ουδέτερο σώμα, τότε στο δεύτερο διαχωρίζονται θα θετικά με τα αρνητικά φορτία. Το σώμα αυτό είναι ηλεκτρισμένο αλλά δεν είναι φορτισμένο

ονομάζουμε κάθε υλικό που μπορεί να παράγει ήχο.

Οι ηχητικές πηγές  εκτελούν ταλαντώσεις ορισμένης περιοχής συχνοτήτων, από τα 16Hz έως τα 20.000Hz (αυτό σημαίνει ότι όταν ένα σώμα κάνει από 20 έως 20.000 ταλαντώσεις κάθε δευτερόλεπτο τότε παράγει ήχο, και μάλιστα όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα τόσο οξύτερος είναι ο ήχος.)  

Το αίτιο που προκαλεί την ταλάντωση μεταφέρει μηχανική ενέργεια (κινητική και δυναμική) στο σώμα που ταλαντώνεται.

Υπόηχοι 

Το αφτί μας δεν μπορεί να ακούσει ήχους, όταν η ηχητική πηγή κάνει λιγότερες από 16 ταλαντώσεις σε ένα δευτερόλεπτο. Συντομότερα λέμε ότι δεν ακούμε ήχους κάτω από τα 16 Hertz. Ήχοι που οφείλονται σε πιο αργές ταλαντώσεις λέγονται υπόηχοι.

Αυτή η περιοχή του ακουστικού φάσματος χρησιμοποιείται στη σεισμολογία για την παρακολούθηση των σεισμών. Οι υπόηχοι μπορούν να διαδοθούν σε μεγάλες αποστάσεις, ειδικά μέσα σε στερεά ή υγρά μέσα και να παρακάμψουν εμπόδια χωρίς σημαντική εξασθένιση.

Υπέρηχοι

Επίσης  δεν ακούμε ήχους πάνω από τα 20.000 Hertz. Ήχοι που οφείλονται σε πιο γρήγορες ταλαντώσεις λέγονται υπέρηχοι. Το ανώτερο όριο ακοής μας πέφτει όσο μεγαλώνουμε. Στην ηλικία των 50 χρόνων ακούμε ήχους μέχρι 12.000 Hertz περίπου.  

Ο υπέρηχος χρησιμοποιείται σε συσκευές απεικόνισης του εσωτερικού ενός ανθρώπου, του γήινου φλοιού και άλλων αντικειμένων. Μια σημαντική εφαρμογή είναι η απεικόνιση του έμβρυου στις έγκυες γυναίκες. Μέσα στο σώμα ο υπέρηχος ανακλάται στις περιοχές όπου υπάρχει μεγάλη αλλαγή στην πυκνότητα. Αξιοποιώντας αυτό το φαινόμενο ο υπερηχογράφος εμφανίζει σε μία οθόνη την εικόνα για το έμβρυο.

Ο ήχος για να διαδοθεί χρειάζεται ένα υλικό μέσο (δε διαδίδεται στο κενό). Η μηχανική ενέργεια τηςπηγής του ήχου μεταφέρεται στα γειτονικά μόρια του περιβάλλοντος (αερίου, υγρού ή στερεού), από αυτά στα διπλανά τους κ.ο. κ. Η κίνηση που κάνουν τα μόρια του περιβάλλοντος είναι ίδια με της πηγής, δηλαδή ταλαντώνονται με την ίδια συχνότητα. Έτσι δημιουργούνται ηχητικά κύματα (κύματα ελαστικότητας) που διαδίδουν τον ήχο.

 Δες μια προσομοίωση των κινήσεων αυτών ... εδώ

Δες στην πραγματικότητα τα ηχητικά κύματα ...

Ταχύτητα ηχητικών κυμάτων

 Η ταχύητα διάδοσης των ηχητικών κυμάτων είναι μεγαλύτερη στα στερεά απ΄ ότι στα υγρά  και στα υγρά απ΄ ότι στα στερεά. Στα στερεά τα μόρια βρίσκονται σε πολύ μικρές απσοτάσεις μεταξύ τους οπότε οι συγκρούσεις είναι συχνότερες απ΄ ότι στα υγρά, πόσο μάλλον στα αέρια. Γι΄ αυτό και ο ήχος ταξιδεύει πολύ πιο γρήγορα στα στερεά. 

 Δες μια προσομοίωση που συγκρίνονται οι ταχύτητες του ήχου στον αέρα στο νερό και στο ατσάλι. Βάλε μια απόσταση (distance) από 1 έως 99.999 μ. και πάτα το σφυρί... εδώ. 

 του ήχου ονομάζουμε την αλλαγή κατεύθυνσης των ηχητικών κυμάτων, όταν αυτά συναντούν λείες και σκληρές επιφάνειες.

Όσο πιο λεία και στιλπνή είναι η επιφάνεια, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια προς τη νέα κατεύθυνση, τόσο πιο έντονο είναι το φαινόμενο της ανάκλασης. 

Το φαινόμενο της ανάκλασης χρησιμοποιείται στη χαρτογράφηση των βυθών ή για τον εντοπισμό κοπαδιών ψαριών στα αλιευτικά σκάφη.

 Ηχώ

Η ηχώ δημιουργείται, όταν μιλάμε ή φωνάζουμε, ενώ απέναντί μας βρίσκεται μια λεία και στιλπνή επιφάνεια, όπως για παράδειγμα μια βραχώδης πλαγιά. Για να αντιληφθούμε την ηχώ, πρέπει να απέχουμε τουλάχιστον 17 μέτρα από την επιφάνεια στην οποία ανακλάται ο ήχος.

Όταν αυτή η απόσταση (των 17 μ.) είναι διπλάσια (34 μ), ή τριπλάσια (51 μ) τότε συλλαμβάνεται δισύλλαβη ή τρισύλλαβη ηχώς αντίστοιχα.
Αντίθετα όταν η απόσταση είναι μικρότερη των 17 μ. τότε ο απευθείας ήχος συγχέεται με τον εξ ανακλάσεως με συνέπεια να λαμβάνεται αυτός ενισχυμένος οπότε και γίνεται λόγος για αντήχηση.

Δες μια εφαρμογή όλων αυτών ... εδώ (είναι στα αγγλικά, την τελευταία σελίδα μπορείς να την αγνοήσεις)

Το αφτί είναι το όργανο ακοής του ανθρώπου. Αποτελείται από το εξωτερικό, το μέσο και το εσωτερικό αφτί. 

Πτερύγιο
Το mερύγιο και ο ακουστικός πόρος αποτελούν το εξωτερικό αφτί. Το πτερύγιο «συγκεντρώνει» το ηχητικό κύμα και «οδηγεί» την ενέργεια στον ακουστικό πόρο.

Ακουστικός πόρος
Μέσα από τον ακουστικό πόρο το ηχητικό κύμα «οδηγείται» προς το τύμπανο.

Τύμπανο
Το τύμπανο είναι μία λεmή, ανθεκτική μεμβράνη. Το ηχητικό κύμα αναγκάζει το τύμπανο να ταλαντωθεί. Ανάλογα με το ηχητικό ερέθισμα η ταλάντωση αυτή είναι διαφορετική. 

Ακουστικά οστίδια
Το τύμπανο και τα οστίδια αποτελούν το μέσο αφτί. Τα τρία μικροσκοπικά οστίδια συνδέουν το τύμπανο με τον κοχλία. Η παλμική κίνηση που κάνει το τύμπανο αναγκάζει τα οστάρια σε κίνηση, που μεταδίδεται προς τον κοχλία.

Κοχλίας
Ο κοχλίας είναι ένας σπειροειδής σωλήνας μέσα στον οποίο υπάρχουν μικροσκοπικές τριχίτσες και ευαίσθητα νευρικά κύπαρα. Το ηχητικό ερέθισμα εδώ μετατρέπεται σε ηλεκτρικό παλμό.

Ακουστικό νεύρο
Το ακουστικό νεύρο συνδέει τα ευαίσθητα νευρικά κύπαρα, που βρίσκονται στον κοχλία, με τον εγκέφαλο. Μέσα από το ακουστικό νεύρο μεταφέρεται το ηχητικό ερέθισμα στον εγκέφαλο.

Δες μια προσομοίωση... εδώ (είναι βέβαια στα αγγλικά, ευκαιρία να τα εμπλουτίσεις)

Όταν η ένταση του ήχου είναι μεγάλη, το τύμπανο του αφτιού μας ταλαντώνεται με μεγάλο πλάτος. Η συνεχής ταλάντωσή του με μεγάλο πλάτος προκαλεί πόνο. Το τύμπανο χάνει σταδιακά την ευαισθησία του. Άνθρωποι που εργάζονται σε περιβάλλον δυνατών θορύβων χάνουν την ικανότητα να ακούν πιο σιγανούς ήχους. Το πρόβλημα της έντονης ενόχλησης από τους θορύβους ονομάζεται ηχορρύπανση. 

Αντιμετωπίζουμε τους ενοχλητικούς ήχους με την ηχομόνωση, τα ηχοπετάσματα ...

Φωτεινές πηγές ονομάζονται τα σώματα που ακτινοβολούν φως, μετατρέπουν κάποιο είδος ενέργειας σε φωτεινή ενέργεια.

Κατά τη Διάδοση του φωτός:  Διαφανή ονομάζονται τα σώματα που επιτρέπουν στο φως να τα διαπεράσει.

Παρατηρήστε ότι η ταχύητα του φωτός στα διαφανή σώματα είναι μικρότερη από την αμτίστοιχη στο κενό και διαφορετική για κάθε διαφανές υλικό.

Κατά τη Διάδοση του φωτός: κάποια σώματα αφήνουν μέρος μόνο του φωτός να τα διαπεράσει και μάλιστα το διασκορπίζουν με αποτέλεσμα τα φωτεινά αντικείμενα που βρίσκονται πίσω τους να μας φαίνονται θολά. Τα αντικείμενα αυτά ονομάζονται ημιδιαφανή. 

Κατά τη Διάδοση του φωτός: αδιαφανή ονομάζονται τα αντικείμενα τα οποία δεν διαπερνά το φως. 

Πίσω τους σχηματίζεται η σκιά. 

Εκλείψεις

Είναι φαινόμενα που οφείλονται στη δημιουργία της σκιάς της σελήνης και της Γης,

Ένα εντυπωσιακό αποτέλεσμα του σχηματισμού της σκιάς της Σελήνης εκδηλώνεται όταν η Σελήνη βρεθεί στην περιοχή μεταξύ της Γης και του Ηλίου Τότε η σκιά της Σελήνης σχηματίζεται πάνω στην επιφάνεια της Γης και συμβαίνει μια έκλειψη Ηλίου.

ονομάζονται τα σωματίδια του φωτός. Δεν έχουν μάζα αλλά μεταφέρουν ενέργεια.

Ένα μικρό βίντεο για τον τρόπο που δημιουργούνται τα φωτόνια ... 

Όταν μια δέσμη ακτίνων φωτός συναντήσει μία λεία και στιλπνή επιφάνεια, όπως είναι η επιφάνεια ενός καθρέφτη, αλλάζει πορεία, ανακλάται. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται κατοπτρική ανάκλαση. Η γωνία πρόσπτωσης των φωτεινών ακτίνων είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης.

ονομάζουμε τη μερική ή ολική μεταφορά της ενέργειας του φωτός στο σώμα το οποίο αυτό συναντά. 

Είναι υπεύθυνη για δυο φαινόμενα:

Το χρώμα των σωμάτων. Το ηλιακό φως απορροφάται από τα σώματα κι επανεκπέμπεται. Αν εκπεμφθεί όλο το φάσμα το σώμα φαίνεται λευκό, αν είναι κόκκινο π.χ. θα επεμφθεί μόνο η κόκκινη ακτινοβολία. Αν απορροφηθεί όλο το φάσμα των μονοχρωματικών ακτινοβολιών φαίνεται μαύρο. 

Τη θέρμανση των σωμάτων. Η απορρόφηση της φωτεινής ενέργειας αυξάνει τη θερμική ενέργεια των σωμάτων. Έτσι τα σκουρόχρωμα ρούχα είναι κατάλληλα για το χειμώνα επειδή απορροφούν περισσότερη φωτεινή ενέργεια, ενώ τα ανοιχτόχρωμα είναι κατάλληλα το καλοκαίρι επειδή επανεκπέμπουν περισσότερη ενέργεια από αυτή που κατακρατούν.

Φακοί ονομάζονται ορισμένα διαφανή σώματα ειδικού σχήματος. Η λειτουργία τους βασίζεται στη διάθλαση του φωτός

Συγκλίνοντες ονομάζονται οι φακοί που είναι παχύτεροι στη μέση και λεπτότεροι στα άκρα. . Χρησιμοποιούνται στα μικροσκόπια και τα τηλεσκόπια.

Αποκλίνοντες ονομάζονται οι φακοί που είναι λεπτότεροι στη μέση και παχύτεροι στα άκρα. Χρησιμοποιούνται στο σκόπευτρο μιας φωτογραφικής μηχανής και στη διόρθωση σφαλμάτων της όρασης.

Στους συγκλίνοντες φακούς, οι φωτεινές ακτίνες συγκεντρώνονται σε ένα σημείο, ενώ με τους αποκλίνοντες, απομακρύνονται η μία από την άλλη.

Φάσμα (οπτικό φάσμα, φωτεινό φάσμα) ονομάζεται το σύνολο των χρωμάτων που εμφανίζονται κατά την ανάλυση του λευκού φωτός. Η ανάλυση του φωτός έχει ως αιτία τη διάθλαση του φωτός επειδή κάθε χρώμα (μονοχρωματική ακτινοβολία) έχει στα διαφανή μέσα διαφορετική ταχύτητα. 

Στο αντίστροφο φαινόμενο, τη σύνθεση του φωτός, η ανάμιξη των χρωμάτων δημιουργεί λευκό φως.

Η ανάλυση του φωτός είναι υπεύθυνη για το ουράνιο τόξο. 

ενός σώματος ονομάζεται ο χώρος που αυτό καταλαμβάνει. Ο όγκος των στερεών και των υγρών είναι σταθερός, ενώ  των αερίων μεταβάλλεται ανάλογα με το χώρο στον οποίο αυτά βρίσκονται. Το σχήμα των στερεών είναι επίσης σταθερό, ενώ το σχήμα των υγρών και των αερίων μεταβάλλεται ανάλογα με το σχήμα του δοχείου που τα περιέχει.

Μονάδα μέτρησης του όγκου είναι το κυβικό μέτρο (1 m³)