Πειράματα

Στη Φυσική με τον όρο ταλάντωση χαρακτηρίζεται οποιαδήποτε παλινδρομική περιοδική μεταβολή οποιουδήποτε φυσικού μεγέθους  μία κεντρική τιμή. Με άλλα λόγια ταλάντωση είναι η αρμονική μεταβολή μεγέθους, γύρω από μία τιμή και η οποία επαναλαμβάνεται. Οι ταλαντώσεις είναι πολλών ειδών, χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι η μηχανική ταλάντωση και η ηλεκτρική ταλάντωση. Στην μηχανική ταλάντωση μεταβάλλεται αρμονικά η θέση ενός σώματος γύρω από την θέση ισορροπίας του ενώ στην ηλεκτρική ταλάντωση μεταβάλλεται αρμονικά η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Παράδειγμα μηχανικής ταλάντωσης είναι το εκκρεμές, το οποίο όταν αιωρείται, εκτελεί ταλάντωση. Αυτό σημαίνει πως παλινδρομεί (πηγαινοέρχεται) γύρω από την ίδια συγκεκριμένη θέση. Παράδειγμα ηλεκτρικής ταλάντωσης είναι το κύκλωμα LC.Ένα σύστημα που εκτελεί ταλάντωση ονομάζεται ταλαντωτής.
Μεγέθη των ταλαντώσεων
Στη φυσική έχουν οριστεί τα εξής μεγέθη που

Robert Hooke

Ο Ρόμπερτ Χουκ (Robert Hooke, 18 Ιουλίου 1635 - 3 Μαρτίου 1703) ήταν Άγγλος φυσικός και αρχιτέκτονας, ο οποίος διαδραμάτισε πολύ σημαντικό ρόλο στην επιστημονική επανάσταση τόσο με το πειραματικό όσο και με το θεωρητικό έργο του.Έγινε κυρίως γνωστός για τον νόμο της ελαστικότητας που φέρει το όνομά του (νόμος του Χουκ) και για το βιβλίο του «Μικρογραφία» που εισάγει για πρώτη φορά τον όρο κύτταρο. Την περίοδο που σπούδαζε στην Οξφόρδη εργάστηκε ως βοηθός του Ρόμπερτ Μπόιλ για τον οποίο μάλιστα κατασκεύασε και μία αντλία κενού την οποία χρησιμοποίησε ο Μπόιλ για τα πειράματά του που τον οδήγησαν στην διατύπωση του πρώτου νόμου των αερίων. Παρατηρώντας τα απο

Υποθετική μορφή ύλης της οποίας η ύπαρξη, αν και δεν αντιτίθεται σε κάποιον νόμο της Φυσικής, δεν έχει αποδειχτεί. Η περίπτωση της ύπαρξης της μελετήθηκε για πρώτη φορά από τον Herman Bondi με την βοήθεια της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν.
Ιδιότητες
Ο Ισαάκ Νεύτων διατύπωσε στον δεύτερο νόμο τον τύπο

 F=ma

όπου F η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα αδρανειακής μάζας m μετακινώντας το με επιτάχυνση a. Επίσης, ο νόμος την βαρυτικής έλξης διατυπώνεται από την εξίσωση

F=G{mM}/{d^2}

όπου F η δύναμη που ασκείται μεταξύ δύο σωμάτων βαρυτικής μάζας M και m από απόσταση d και G η σταθερά της παγκόσμιας έλξης. Και στις δύο περιπτώσεις η μάζα είναι θετική. Τι θα γινόταν όμως αν η τιμή της μάζας είχε αρνητικό πρόσημο; Εδώ ξεκινάνε και τα παράδοξα τις αρνητικής μάζας.

Η αντιύλη είναι η μορφή της ύλης που αποτελείται από τα αντισωματίδια των σωματιδίων που συγκροτούν τη συνήθη ύλη. Για παράδειγμα, ένα άτομο αντι-υδρογόνου αποτελείται από ένα αρνητικά φορτισμένο αντιπρωτόνιο, γύρω από το οποίο περιστρέφεται ένα θετικά φορτισμένο ποζιτρόνιο. Αν ένα σωματίδιο και ένα αντισωματίδιο έρθουν σε επαφή, και τα δύο καταστρέφονται και παράγεται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
Με την αντιύλη, θα μπορούσαμε να εκμεταλλευτούμε το σύνολο της ισοδύναμης ενέργειας της ύλης, αντί για τα μικρά ποσοστά που δίνουν η χημική ενέργεια ή οι πυρηνικές αντιδράσεις που χρησιμοποιούνται σήμερα. Η αντίδραση 1 kg αντιύλης με 1 kg ύλης θα παρήγαγε 1.8×1017 J ενέργειας (σύμφωνα με την εξίσωση E=mc2). Σε αντίθεση, η καύση ενός χιλιόγραμμου πετρελαίου παράγει 4.2×107 J και η πυρηνική σύντηξη ενός χιλιόγραμμου υδρογόνου θα παρήγαγε 2.6×1015 J.
Άτομα αντιυδρογόνου δημιουργούνται, πολύ περιορισμένα σ' αριθμό, σε εργαστήρια από τα τέλη του 20ού αιώνα, αλλά η διάρκεια ζωής τους είναι πολύ σύντομη και δεν μπορούν να διατηρηθούν.Αν και εντοπίζονται μερικές φορές σωματίδια αντιύλης στο σύμπαν (το πρώτο αντισωματίδιο ανακαλύφτηκε το 1933 και επρόκειτο για ένα αντιηλεκτρόνιο που δημιούργησε η συνάντηση κοσμικών ακτίνων με την ατμόσφαιρα), οι σημερινές μας γνώσεις δείχνουν ότι δεν υπάρχει άτομο αντιύλης στη φύση.Η εξαφάνιση της αντιύλης (που δημιουργήθηκε ταυτόχρονα με την ύλη σύμφωνα με τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης) παραμένει ένα μυστήριο, αλλά είναι βέβαιο ότι χωρίς αυτό το γεγονός δεν θα είχαμε υπάρξει ποτέ.

Εγκλώβισαν την αντιύλη στο CERN(2011)
Τον εγκλωβισμό ατόμου «αντι-υδρογόνου» για δεκαπέντε ολόκληρα λεπτά πέτυχαν επιστήμονες του CERN, σημειώνοντας σημαντική επιτυχία, καθώς η προηγούμενη

Το Η2Ο2(οξυζενέ) ανάγει το ιωδοκόκκινο  KMnO4(Υπερμαγγανικό κάλιο) προς τα άχρωμα ιόντα Mn2+ με ταυτόχρονη παραγωγή οξυγόνου.Εξαιτίας του οξυγόνου που παράγεται παρατηρείται η ανάφλεξη της ξύλινης πυρωμένης ράβδου.

τμήμα θετικής κατεύθυνσης β' τάξης 2ου Γενικού Λυκείου Πειραιά.(2011).

Υπεροξείδιο υδρογόνου
Το υπεροξείδιο του υδρογόνου (Η2Ο2) είναι ένα χλωμό μπλε υγρό περισσότερο παχύρρευστο από το νερό

Το πείραμα αυτό καταδεικνύει όχι μόνο την άνωση, αλλά επίσης τις επιπτώσεις του νόμου των ιδανικών αερίων και της αρχής PASCAL.Η πίεση εξωτερικά του μπουκαλιού μειώνει τον όγκο του και επομένως αυξάνει την πίεση του αέρα επάνω από το νερό. Σύμφωνα με την αρχή του PASCAL, η πίεση αυτή διαβιβάζεται σε όλα τα μέρη του μπουκαλιού. Αυτό αυξάνει την πίεση μέσα στο δοκιμαστικό σωλήνα. Η αυξανόμενη πίεση μειώνει

Νίκολα Τέσλα

Ο Νίκολα Τέσλα,(10 Ιουλίου 1856 - 7 Ιανουαρίου 1943), ήταν εφευρέτης, μηχανολόγος και ηλεκτρολόγος μηχανικός.
Τα πρώτα χρόνια
Γεννημένος στο Σμίλιαν στην περιοχή Λίκα της σημερινής Κροατίας, άνηκε στη Σερβική κοινότητα της Αυστριακής Αυτοκρατορίας και αργότερα έγινε αμερικανός πολίτης. Πατέρας του ήταν ο ορθόδοξος ιερέας του χωριού Σμίλιαν.Ο Νίκολα από μικρή ηλικία εντυπωσιάστηκε από το φαινόμενο του ηλεκτρισμού όταν άρχισε να τρίβει το τρίχωμα των ζώων που είχανε στο πατρικό του. Από μικρός ήταν βιβλιόφιλος καθώς διάβαζε τα περιοδικά που δημοσίευε ποίηση ο πατέρας του και λάτρευε τον Ιούλιο Βέρν (1828-1905) και τον Εμίλ Ζολά (1840-1902).
 Σπουδές
Το 1863 μετακόμισε με τους γονείς του στο Γκόσπιτς όπου ο Νίκολα έλαβε τη βασική εκπαίδευση και έμαθε τη γερμανική γλώσσα. Το 1870 ο Νίκολα συνέχισε την εκπαίδευση του μέχρι το 1873 στο Real Gymnasium στη πόλη Ράκοβατς, κοντά στο Κάρλοβατς (σημερινό Κόρντουν) όπου και έμενε στο σπίτι της θείας του Στάνκα Μπράνκοβιτς. Εκεί ο καθηγητής του Μάρτιν Σέκουλιτς, μαζί με το συμμαθητή του Ιούλιους Μπαρτόκοβιτς, τον παρότρυναν να ασχοληθεί περισσότερο με τη μελέτη του ηλεκτρομαγνητισμού.

Καύση μίγματος θείου(S) και σιδήρου(Fe).Η αντίδραση είναι εξώθερμη, και δημιουργείται πέτρωμα.Επίσης παράγεται υδρόθειο(H2S), το οποίο είναι ένα άχρωμο, πολύ τοξικό και εύφλεκτο αέριο με τη χαρακτηριστική οσμή των κλούβιων αυγών.

τμήμα θετικής κατεύθυνσης β' τάξης 2ου Γενικού Λυκείου Πειραιά.(2011).

Θείο
Το χημικό στοιχείο θείο ή θειάφι είναι το με σύμβολο S, ατομικό αριθμό 16 και ατομική μάζα

Το πείραμα αυτό ειναι μια οξειδοαναγωγική αντίδραση.
CH3CH2OH + KMNO4 + H2SO4 > 5CH3COOH + K2SO4 MnSO4 + H2O
Εκτός από την κύρια υπάρχει μια δευτερέυουσα αντίδραση KMnO4 με H2SO4 η οποία δίνει Mn2O7 (επτοξείδιο του μαγγανίου).Το επτοξείδιο του μαγγανίου,ως οξειδωτικό,πολύ ισχυρό,αντιδρά ακαριαία με οποιαδήποτε οργανική ένωση,στην περίπτωση μας αλκοόλη,και παράγει τις σπίθες.
(H2SO4 πυκνό 98%)

τμήμα θετικής κατεύθυνσης β' τάξης 2ου Γενικού Λυκείου Πειραιά.(2011).

Το πείραμα αυτό ειναι μια οξειδοαναγωγικη αντίδραση,αρκετά εντυπωσιακή.
8KCLO3 + C12H22O11 > 12CO2 + 12C + 8KCl +11H2O

τμήμα θετικής κατεύθυνσης β' τάξης 2ου Γενικού Λυκείου Πειραιά.(2011).

Carnot (1796-1832)

Ο Σαντί Καρνό ήταν Γάλλος στρατιωτικός και μηχανικός.Απόφοιτος της περίφημης Ecole polytechnique που ίδρυσε ο Ναπολέων για να αντιπαρατεθεί στην ανωτερότητα των Άγγλων στις επιστήμες.
Γεννημένος στο Παρίσι ήταν ο πρωτότοκος γιος του περίφημου στρατιωτικού ηγέτη και γεωμέτρη,Lazare Nicholas Marguerite Carnot, τον μεγαλύτερο αδελφό του Hippolyte Carnot, και θείος του  François Sadi Carnot (Πρόεδρος της Γαλλικής Δημοκρατίας (1887-1894), γιος του Hippolyte Carnot).
Από την ηλικία των 16 ετών (1812), έζησε στο Παρίσι και παρακολούθησε το Polytechnique École. Μετά την αποφοίτησή του, έγινε αξιωματικός του γαλλικού στρατού πριν δεσμευθεί για την επιστημονική έρευνα, και έγινε το πιο γνωστό από τους συγχρόνους του Fourier που ενδιαφέρονται για τη θεωρία της θερμότητας. Από το 1814, υπηρέτησε στο στρατό. Μετά την τελική ήττα του Ναπολέοντα το 1815, ο πατέρας του πήγε στην εξορία. Αργότερα, απέκτησε μόνιμη άδεια απουσίας από το γαλλικό στρατό. Στη συνέχεια, αφιέρωσε χρόνο για να γράψει το βιβλίο του.

ΚύκλοςCarnot
Σύμφωνα με το δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο,μια θερμική μηχανή δε μπορεί να έχει απόδωση 100%.Ποιός είναι όμως ο μεγαλύτερος συντελεστής απόδοσης που μπορεί να έχει μια μηχανή, όταν δίνονται οι θερμοκρασίες Th και Tc, των δεξαμενών θερμότητας της μηχανής ;
Το ερώτημα απαντήθηκε από τον Γαλλο μηχανικό.

Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή (πτώση ράβδου)
Το φαινόμενο της επαγωγής (Faraday)

Οι ηλεκτρικοί κινητήρες μετατρέπουν την ηλεκτρίκη ενέργεια σε μηχανική.
Στο πείραμα αυτό τοποθετούμε ένα κυκλικό πλαίσιο στο εσωτερικό μαγνητικού πεδίου.Συνδέουμε στα άκρα του μια μπαταρία συνεχούς τάσης V, οπότε το πλαίσιο διαρρέεται απο ρεύμα.Στις πλευρές του πλαισίου θα ασκούνται δυνάμεις Laplace, οι οποίες στρέφουν το πλαίσιο.
F = ΒΙL
Όπου: I = Ένταση Ρεύματος L = Μήκος Αγωγού Β = Ένταση Μαγνητικού πεδίου

Γύρω απο ένα αγωγό που διαρρέεται απο ρεύμα εντάσεως I δημιουργείται μαγνητικό πεδίο έντασης B, η μορφή του οποίου εξαρτάται από τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του αγωγού.
Αν ένας ευθύγραμμος αγωγός τυλιχθεί γύρω από ένα κύλινδρο μπορούμε να θεωρήσουμε πως το μαγνητικό πεδίο πού δημιουργήται από αυτό το σωληνοειδές προέρχεται από το μαγνητικό πεδίο που δημιουργήται από ενα πολύ μεγάλο αριθμό παράλληλων κυκλικών αγωγών ίδιας ακτίνας. (πηνίο)
Στο πείραμα αυτό παρατηρείτε η ύπαρξη μαγνητικού πεδίου.Αρχικά ο μαγνήτης προσανατολίζετε σύμφωνα με τις δυναμικές γραμμές του πεδίου.Στην συνέχεια διαπιστώνουμε την έλξη του μαγνήτη προς το το κέντρο, μέσα στο πηνίο διότι εκεί είναι πιο πυκνές οι δυναμικές γραμμές του πεδίου.
Ο τύπος που μας δίνει την ένταση εινε. B=4π Kμ I N/l .
Για την διεξαγωγή του πειράματος αυτού χρησιμοποιήθηκαν απο την ομάδα μας τα εξής αντικείμενα: πηνίο, μπαταρία 12V, μαγνήτης και καλώδια.

Ο πατέρας του ήταν φτωχός σιδεράς . Η εκπαίδευσή του ήταν στοιχειώδης. Σε ηλικία δεκατριών χρόνων δούλευε ως βοηθός βιβλιοθέτη. Ο Michael δε βιβλιοθετούσε απλώς τα βιβλία, τα διάβαζε κιόλας.Αργότερα, ως γραμματέας του Davy γνώρισε τους μεγαλύτερους φυσικούς της εποχής του. Ήταν βαθύτατα θρησκευόμενος. Η επιστημονική του δραστηριότητα ήταν τεράστια. Μέχρι το τέλος της ζωής του οι σημειώσεις του περιείχαν δεκαέξη χιλίαδες καταχωρίσεις, που καθαρόγραφε και βιβλιοθετούσε προσεκτικά μόνος του. Ήταν εξαιρετικός πειραματικός φυσικός .Στον Faraday οφείλουμε τη θεμελίωση του ηλεκτισμού με τη σύγχρονη μορφή.
Ο Φαραντέι και η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή
Η πρώτη ανακάλυψη του Φαραντέι στον ηλεκτρομαγνητισμό έγινε (σύμφωνα με τα προσεγμένα αρχεία που διατηρούσε) στις 3 Σεπτεμβρίου 1821, αφού είχε επαναλάβει το πείραμα του Έρστεντ.

Στο πείραμα αυτό παρατηρείται η παραγωγή εναλασσόμενου ρεύματος εξαιτίας της μεταβολής της μαγνητικής ροής μέσα απο την επιφάνεια που ορίζουν οι σπείρες το πηνίου λογο της περιστροφής του μαγνήτη.Ο τύπος που δίνει την ηλεκτρεγερτική δύναμη από επαγωγή ειναι : E=(ΔΦ/Δt)Ν, με ΔΦ/Δt τον ρυθμό μεταβολής της μαγνητικής ροής και Ν οι σπείρες του πηνίου.
Για την διεξαγωγή του πειράματος αυτού χρησιμοποιήθηκαν απο την ομάδα μας τα εξής αντικείμενα: πηνίο, πολύμετρο, μαγνήτης και καλώδια.

 In theory, theory and practice are the same but in practice they’re different.

ammonium dichromate volcano
Διχρωμικό αμμώνιο είναι μια ανόργανη ένωση με τον τύπο (NH4) 2Cr2O7, μοριακό βάρος 252,07 g/mol, πυκνότητα 2,115 g/cm3, σημείο τήξης

180 °C, διαλυτότητα στο νερό 18,2 g/100 ml (0 ° C) .

Σας καλωσορίζω στο νέο μου ιστολόγιο με κεντρική ιδέα την παρουσίαση πειρμάτων φυσικής, χημείας και βιολογίας.Ο σκοπός μου είναι να κινήσω το ενδιαφέρον όλο και περισσότερων ώστε να συνειδητοποιήσουν οτι οι επιστήμες όπως παρουσιάζονται στεγνά, αποκλειστικά και μόνο μέσα από τα σχολικά βιβλία, δεν έχουν κανένα νόημα αν δεν παρασταθούν πειραματικά .