| Ορισμός | Φυσικό μέγεθος = κάθε ιδιότητα που μπορεί να μετρηθεί: μήκος, χρόνος, μάζα, θερμοκρασία, όγκος, δύναμη… |
|---|---|
| Τι ΔΕΝ είναι | Η ομορφιά, η χαρά, η εξυπνάδα — δεν μετριούνται με όργανο και μονάδα, άρα δεν είναι φυσικά μεγέθη. |
| Κάθε μέτρηση | Αριθμός + μονάδα. Το «12» σκέτο δεν λέει τίποτα — 12 m; 12 s; 12 kg; |
| Τα 4 της ύλης | Μήκος (m) · Χρόνος (s) · Μάζα (kg) · Θερμοκρασία (°C) — καθένα με το όργανο και το πείραμά του. |
1 · Μήκος
| Μονάδα SI | μέτρο (m). Υποπολλαπλάσια: cm (10⁻²), mm (10⁻³). Πολλαπλάσια: km (10³). |
|---|---|
| Όργανα | Μετροταινία, χάρακας, παχύμετρο. |
| Γιατί πολλαπλές μετρήσεις | Κάθε μέτρηση έχει σφάλμα. Πολλές μετρήσεις περιορίζουν το τυχαίο σφάλμα. |
| Μέση τιμή | (L₁ + L₂ + L₃ + … + Lₙ) / n — άθροισμα των μετρήσεων διά το πλήθος τους. |
| Παράδειγμα | Μετρήσεις: 12,3 — 12,4 — 12,5 cm. Μέση τιμή = (12,3 + 12,4 + 12,5)/3 = 12,4 cm. |
2 · Χρόνος
| Μονάδα SI | δευτερόλεπτο (s). Πολλαπλάσια: min (60 s), h (3600 s). |
|---|---|
| Όργανα | Χρονόμετρο (μηχανικό/ψηφιακό), ρολόι, εκκρεμές. |
| Ακρίβεια | Η μικρότερη υποδιαίρεση του οργάνου. Ψηφιακό 0,01 s είναι πιο ακριβές από μηχανικό 0,1 s. |
| Σφάλμα χρήστη | Καθυστέρηση αντίδρασης — το ξεκίνημα/σταμάτημα του χρονομέτρου με το χέρι έχει ~0,2 s σφάλμα. |
| Επανάληψη | Πολλές μετρήσεις + μέση τιμή = μικρότερο τυχαίο σφάλμα. |
3 · Μάζα
| Μονάδα SI | χιλιόγραμμο (kg). Υποπολλαπλάσιο: g (10⁻³ kg). |
|---|---|
| Όργανα | Ζυγός ισοζυγίου (δύο σκάλες) · ηλεκτρονικός ζυγός. |
| Διαφορά μάζας / βάρους (SOS) |
Μάζα: ποσότητα ύλης · μονάδα kg · όργανο ζυγός σύγκρισης (ίσων βραχιόνων) · σταθερή, ίδια σε κάθε τόπο. Βάρος: η ελκτική δύναμη που ασκείται στο σώμα · μονάδα Newton (N) · όργανο δυναμόμετρο (όπως όλες οι δυνάμεις) · αλλάζει από τόπο σε τόπο — στη Γη είναι εξαπλάσιο απ' ό,τι στη Σελήνη. |
| Διαγράμματα | Άξονας x → ανεξάρτητη μεταβλητή (π.χ. χρόνος, μήκος) · άξονας y → εξαρτημένη (π.χ. μάζα). Σημεία → γραμμή τάσης. |
| Πώς διαβάζω | 1) Τίτλος. 2) Μονάδες αξόνων. 3) Κλίμακα. 4) Σχήμα γραμμής (αύξουσα/φθίνουσα/σταθερή). |
| Ορισμός | Όγκος (V) = το μέρος του χώρου που καταλαμβάνει ένα σώμα. |
|---|---|
| Μονάδα SI | κυβικό μέτρο (m³). Στην πράξη: cm³, mL, L. Θυμήσου: 1 L = 1 dm³ = 1000 cm³ = 1000 mL. |
| Καταστάσεις ύλης | Στερεά: σταθερός όγκος & σχήμα. Υγρά: σταθερός όγκος, παίρνουν το σχήμα του δοχείου. Αέρια: ούτε σταθερός όγκος ούτε σχήμα — γεμίζουν όλο το δοχείο. |
| Μετρήσεις |
• Υγρά: σε ογκομετρικό κύλινδρο / δοχείο με υποδιαιρέσεις. • Στερεό κανονικού σχήματος: μετράω πλευρές → τύποι Γεωμετρίας (π.χ. ορθογ. παραλληλεπίπεδο: V = μήκος × πλάτος × ύψος). • Στερεό ακανόνιστου σχήματος: μέθοδος εκτόπισης — βυθίζω στο νερό· ο όγκος του = το νερό που εκτοπίζεται (Vτελικό − Vαρχικό). |
| Μετατροπές | «Κατεβαίνω» m³ → dm³ → cm³ → mm³: κάθε σκαλί ×1000. «Ανεβαίνω»: :1000 ανά σκαλί. |
| Παράδειγμα | Νερό 50 mL → βάζω πέτρα → στάθμη 70 mL. Όγκος πέτρας = 70 − 50 = 20 mL (= 20 cm³). |
| Τύπος | d = m / V (μάζα διά όγκο). Συμβολίζεται d ή ρ. |
|---|---|
| Μονάδα | SI: kg/m³ · στην πράξη g/cm³. Μετατροπή: kg/m³ → g/cm³ διαιρώ με 1000 (και αντίστροφα ×1000). |
| Εξαρτάται από… | Μόνο από το υλικό. Μικρό ή μεγάλο κομμάτι χρυσού → ίδια πυκνότητα (19,3 g/cm³), γιατί μάζα και όγκος μεγαλώνουν αναλογικά. |
| Οι 3 μορφές | d = m/V · m = d·V · V = m/d. Ανάλογα με το τι ζητάει η άσκηση, λύνω τον τύπο ως προς το άγνωστο. |
| ⚠ Παγίδα μονάδων | Για να βγει g/cm³, η μάζα πρέπει να είναι σε g και ο όγκος σε cm³. Π.χ. 0,5 kg → 500 g πρώτα! |
| Λυμένα παραδείγματα |
• Πέτρα 500 g, 200 cm³ → d = 500/200 = 2,5 g/cm³. • Ελαιόλαδο d = 0,9 g/cm³, 5 L = 5000 cm³ → m = 0,9 × 5000 = 4500 g = 4,5 kg. • Οινόπνευμα d = 0,8 g/cm³, 160 g → V = 160/0,8 = 200 cm³. |
4 · Θερμοκρασία
| Μονάδες | Βαθμοί Κελσίου (°C) · στο SI χρησιμοποιείται και το Κέλβιν (K): K = °C + 273,15. |
|---|---|
| Όργανα | Θερμόμετρο υγρού (υδραργύρου / οινοπνεύματος), ψηφιακό θερμόμετρο. |
| Βαθμονόμηση | Διαδικασία ορισμού σημείων αναφοράς. Στην κλίμακα Κελσίου:
• 0 °C = θερμοκρασία τήγματος του πάγου (πάγος + νερό σε ισορροπία). • 100 °C = θερμοκρασία βρασμού του νερού στην ατμοσφαιρική πίεση. |
| Γιατί βαθμονόμηση | Για να εξασφαλίσουμε ότι όλα τα θερμόμετρα δείχνουν την ίδια τιμή στις ίδιες συνθήκες. |
5 · Θερμική ισορροπία
| Ορισμός | Δύο σώματα βρίσκονται σε θερμική ισορροπία όταν έχουν την ίδια θερμοκρασία. |
|---|---|
| Ροή θερμότητας | Όταν δύο σώματα διαφορετικής θερμοκρασίας έρθουν σε επαφή, η θερμότητα ρέει από το θερμότερο στο ψυχρότερο — ποτέ το αντίστροφο από μόνη της. |
| Τέλος της διαδικασίας | Η ροή σταματά όταν οι δύο θερμοκρασίες εξισωθούν → θερμική ισορροπία. |
| Παράδειγμα | Ζεστός καφές σε κρύο δωμάτιο. Ο καφές χάνει θερμότητα, το δωμάτιο κερδίζει λίγη. Τελικά: ίδια θερμοκρασία = θερμοκρασία δωματίου. |
| Σημαντικό | Η θερμότητα (Q) είναι ενέργεια που μεταφέρεται. Η θερμοκρασία (T) είναι μέτρο της κινητικής ενέργειας των σωματιδίων. |
| Πείραμα 1 — Βαθμονόμηση θερμομέτρου |
1. Καλύπτουμε τις ενδείξεις με λευκό χαρτί (κρύβουμε την έτοιμη κλίμακα). 2. Βυθίζουμε σε δοχείο με νερό + παγάκια → όταν σταθεροποιηθεί η στήλη, σημειώνουμε 0 °C. 3. Ζεσταίνουμε νερό στο ηλεκτρικό μάτι → όταν βράσει (φυσαλίδες σε όλη τη μάζα + υδρατμοί) και σταθεροποιηθεί η στήλη, σημειώνουμε 100 °C. 4. Χωρίζουμε το 0–100 σε 100 ίσες γραμμές → κάθε γραμμή = 1 °C. Το θερμόμετρο είναι πια βαθμονομημένο. |
|---|---|
| Πείραμα 2 — Σωστή ανάγνωση |
Τέσσερις μαθητές διαβάζουν το ίδιο θερμόμετρο: από κοντά αγγίζοντάς το με το πρόσωπο, οριζόντια από απόσταση, από ψηλά, από χαμηλά — χωρίς να λένε την τιμή ο ένας στον άλλον (ανεξάρτητες μετρήσεις!). Σωστή ανάγνωση: οριζόντια, με το μάτι στο ύψος της στάθμης. Από ψηλά/χαμηλά → σφάλμα παράλλαξης. Με το πρόσωπο κολλημένο → η αναπνοή ζεσταίνει το όργανο. |
| Πείραμα μήκους | Μετράμε το ίδιο αντικείμενο πολλές φορές → παίρνουμε τη μέση τιμή για να μειώσουμε το τυχαίο σφάλμα. |
| Πείραμα χρόνου | Χρονομετρούμε με χειροκίνητο χρονόμετρο → σφάλμα αντίδρασης ~0,2 s → επαναλήψεις + μέση τιμή. |
Βήματα ανάγνωσης: 1) Τίτλος — τι δείχνει; 2) Άξονες — μεγέθη και μονάδες. 3) Κλίμακα — πόσο αξίζει κάθε σκαλοπάτι; 4) Σχήμα γραμμής — αύξουσα, φθίνουσα ή σταθερή;
Στρατηγική: Πρώτα διάβασε όλες τις 9 ερωτήσεις. Μετά απάντησε τις 4 πρώτες (υποχρεωτικές). Από τις 5-9, διάλεξε τις 2 που ξέρεις πιο σίγουρα. Δεν χάνεις βαθμούς αν δεν απαντήσεις τις άλλες 3 — αλλά χάνεις χρόνο.
Έμφαση: Το 1ο θέμα είναι σχεδόν σίγουρα πείραμα. Στην ύλη υπάρχουν 4 πειράματα (μήκος, χρόνος, μάζα, θερμοκρασία) — διάβασε τη διαδικασία τους.