Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

 

32 ερωτήσεις

 

 

1. Η μαθήτρια, η άνωση και το αεικίνητο .  

Η μαθήτρια  παίρνει μια κιμωλία και κάνει ένα σχήμα στον πίνακα. Ένα δοχείο με νερό

και ένας τροχός με στερεωμένο το κέντρο του, τοποθετημένος έτσι ώστε το «ένα τέταρτο» να διατηρείται κατάλληλα μέσα στο νερό Αν καταφέρω να κάνω αυτή την κατασκευή κυρία, η άνωση που θα ασκείται στο βυθισμένο τμήμα του

θα κάνει τον τροχό να στρέφεται συνεχώς χωρίς να σταματάει.

Νομίζω ότι ανακάλυψα ένα αεικίνητο .

 

2. Ο φελλός ανεβαίνει επειδή υπάρχει βαρύτητα

Ρώτησαν ένα φυσικό «γιατί ανεβαίνει ο φελλός, αν τον βάλουμε στο νερό και τον αφήσουμε ;» κι εκείνος απάντησε ότι «ανεβαίνει επειδή υπάρχει βαρύτητα» . Τι  εννοούσε ; 

 

3. Η βάρκα , η κοπέλα και η πέτρα .

Η βάρκα με την κοπέλα και την πέτρα επιπλέουν στο νερό της πισίνας. Σε κάποια στιγμή η κοπέλα παίρνει την πέτρα, την βάζει στο νερό και την αφήνει να βυθιστεί. Θα ανέβει, θα κατέβει ή θα μείνει σταθερή η στάθμη του νερού ;

 

4. Γιατί κρυώνω ; Θερμότητα ή ακτινοβολία ;

Γιατί κρυώνω όταν βρεθώ χωρίς ρούχα στο ύπαιθρο ;  Οφείλεται στη  ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ που μεταβιβάζεται από το σώμα μου ή στο ότι η  ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ που εκπέμπει το σώμα μας είναι περισσότερη από την ακτινοβολία που απορροφά ;

 

5. Ο αστροναύτης και το θερμόμετρο.

Η θερμοκρασία του αέρα σχετίζεται μόνο με τη μέση κινητική ενέργεια των σωματιδίων του αέρα. Τι συμβαίνει σε περιοχές που δεν υπάρχει αέρας ;  Ο αστραναύτης βγαίνει από το σκάφος και μετακινείται στο διάστημα έχοντας  μαζί του κι ένα θερμόμετρο. Συμβαίνει ροή ενέργειας με μηχανισμό θερμότητας ; Τι δείχνει το θερμόμετρο;

 

6. Χιόνι και Γεωμετρία

Τότε στην Αράχωβα, εκείνος και μια νιφάδα χιονιού μπροστά στα μάτια του . Έχει μόλις προσγειωθεί στο παρμπρίζ ενός αυτοκινήτου και διακρίνει ότι μπορεί να δείχνει διαφορετική από τις άλλες νιφάδες αλλά προσέχει ότι ολες έχουν έξι πλευρές, είναι κάτι σαν εξάγωνα, μια γεωμετρική αρχιτεκτονική που τον βάζει σε σκέψεις.

 

7. Τραβάει απότομα το τραπεζομάντηλο

Τραβάει αργά το τραπεζομάντηλο και το πιάτα «έρχονται μαζί» .

Το τραβάει απότομα και τα πιάτα μενουν στη θέση τους. Τι λένε γι αυτό οι φυσικοι ;

 

8. Μήπως πονάει και δεν το δείχνει ;  

Ο καθηγητής της φυσικής έχει την παλάμη του οριζόντια πάνω στο θρανίο κι έχει βάλει πάνω έναν αλτήρα με το κάτω πεπλατυσμένο άκρο του να στηρίζεται στην παλάμη του . Ο μαθητής κρατάει ένα βαρύ σφυρί, το σηκώνει και κτυπά τον αλτήρα στο πάνω πεπλατυσμένο άκρο.

Ο καθηγητής δεν δείχνει να ενοχλείται. Τι συμβαίνει ; Μήπως πονάει και δεν το δείχνει ;  

 

 

9. Αν φυσήξουμε ανάμεσά τους ;

Δυο φύλλα από χαρτί. Κρατάμε το ένα με το δεξί χέρι, από το πάνω μέρος ελαφρά , ώστε να διατηρείται κατακόρυφο, το άλλο με το αριστερό με τον ίδιο τρόπο , τα δύο φύλλα είναι παράλληλα και κατακόρυφα και σχετικά κοντά το ένα με το άλλο.  Φυσάμε ανάμεσά τους. Τι προβλέπουμε  ότι θα συμβεί;

 

10. Το κουταλάκι του γλυκού και το νερό της βρύσης . 

Κρατάει στο χέρι το κουταλάκι του γλυκού και με το άλλο ανοίγει τη βρύση και τρέχει το νερό. Προσέχει ότι η φλέβα της ροής προς τα κάτω γίνεται όλο και πιο λεπτή. Αναρωτιέται «γιατί ;» . Πλησιάζει το κουταλάκι με την κυρτή του πλευρά προς τη φλέβα.  Προβλέπει ότι η φλέβα του νερού θα σπρώξει το κουταλάκι, η δύναμη του νερού θα το απωθήσει, όπως συμβαίνει με την αστυνομία και τους φοιτητές στα συλλαλητήρια. Βλέπει όμως αλλά και «νιώθει» ότι το κουταλάκι προσκολλάται στο νερό λες και διψάει.  Θα ρωτήσει τον φυσικό στο σχολείο.

 

11. Η σούπα, η ανάμνηση μιας ψύξης και η μαμά με το οινόπνευμα.

Το κουτάλι της σούπας,  γεμάτο με σούπα,  είναι κοντά στο στόμα του κι εκείνος τη φυσάει γιατί είναι πολύ ζεστή . του όταν είναι ζεστή; Φυσώντας την νομίζει ότι η σούπα κρυώνει . Έχει δίκιο ; Θυμάται, τότε πολύ μικρός, είχε γδάρει άσχημα το χέρι του,  και η τότε μαμά είχε βάλει οινόπνευμα με βαμβάκι και το φύσαγε. Γιατί το φύσαγε ; Ήθελε να το κρυώσει ;

 

 12. Αναμνήσεις με φυσήματα ΙΙ . Η τούρτα με τα κεριά

Θυμάται τότε,  στα γενέθλια των δώδεκα που έπρεπε να σβήσει τα κεριά , κι εκείνος φύσηξε όσο μπορούσε πιο δυνατά, αλλά τα περισσότερα έμειναν αναμμένα. Τι συμβαίνει και όταν φυσάμε σβήνει το κερί ;

 

13. Τελικά λέρωσε το τραπεζομάντηλο.

Το ποτήρι ήταν σχεδόν γεμάτο με κρασί. Το σήκωσε και δοκίμασε να το γύρει ώστε να χύσει λίγο στο διπλανό άδειο ποτήρι. Το έγειρε λίγες μοιρες κάνοντας την κίνηση αργά και προσεκτικά .  Είδε ότι αντί το κρασί να χύθεί με μια κατακόρυφη φλέβα ,   μόλις πέρασε το χείλος του ποτηριού προσκολλήθηκε στο ποτήρι και δημιουργήθηκε μια φλέβα  η οποία τελικά λέρωσε το τραπεζομάντηλο.  Η αγαπημένη του τον κοίταξε επιτιμητικά κι εκείνος ένιωσε αμήχανα. Έχει σκοπό να ρωτήσει τους φυσικούς γιατί συμβαίνει αυτό ; 

 

14. Ψηλός, ψηλός καλόγερος

Έβλεπε το αναμένο τσιγάρο της μαμάς στο τασάκι και ρώτησε γιατί ο καπνός αφού ανέβει λίγο δημιουργεί δίνες ;  Η μαμά   θυμήθηκε, τότε που ήταν μικρή,  το αίνιγμα «ψηλός, ψηλός καλόγερος και κόκκαλα δεν έχει» αλλά το μόνο που της είπε ήταν « που θες να ξέρω;»

 

15. Λες και η βαρύτητα ξεχάστηκε

Το έκανε μόνη της στο σπίτι. Το νερό στο ποτήρι,  από πανω ένα φύλλο από χαρτί, αναστρέφει το ποτήρι και το νερό δεν χύνεται, το χαρτί μένει κολλημένο στα χείλη του ποτηριού και δεν πέφτει, λες και η βαρύτητα ξεχάστηκε.

 

 

16. Ποιος είναι ο δρόμος του φωτός ;

Ένα σημείο Α στον αέρα,  ένα σημείο Β στο νερό και η επίπεδη επιφάνεια που τα διαχωρίζει. Το φως για να ταξιδέψει  από το Α στο Β ακολουθεί τον δρόμο τον χωρικά πιο σύντομο,  τον δρόμο τον χρονικά πιο σύντομο ή τον δρόμο για τον οποίο ημθα/ημθβ = cα/cβ   όπου θα και θβ οι είναι οι γωνίες πρόσπτωσης και διάθλασης στη διαθλαστική επιφάνεια και cα, cβ  οι τιμές της ταχύτητας του φωτός σε αέρα και νερό αντίστοιχα. 

 

17.  Το κερί έσβησε και το νερό ανέβηκε .

Το είδε με τα μάτια της . Έβαλε ένα αναμμένο κερί σε μικρή λεκάνη με λίγο νερό, κι ύστερα με ένα  ποτήρι ανεστραμμένο σκέπασε το αναμμένο κερί . Ειδε το κερί να  σβήνει και το νερό να ανεβαίνει. Τι λένε γι αυτό οι φυσικοί ;

 

18. Το χρυσόψαρο και η γατούλα σκέτο θηλυκό

Η γάτα κοιτάζει από πάνω το χρυσόψαρο και το βλέπει πιο κοντά της από όσο στην πραγμαικότητα βρίσκεται. Το χρυσόψαρο κοιτάζει προς τα πάνω τη γάτα και τη βλέπει πιο μακριά, πιο ψηλά,  από  τη θέση που εκεινη βρίσκεται. Τι λένε οι φυσικοί ;

 

19. Ποια είναι η τροχιά του άκρου της σκιάς ;

Ιούλιος,  στα Πολώνια της Μήλου, ώρα δέκα το πρωί. Ένα ίσιο ραβδί, περίπου ένός μέτρου,  στερεωμένο στην άμμο κατακόρυφα κι εκείνος να βάζει κάθε τόσο ένα μικρό λευκό βοτσαλάκι «εκεί που τελειώνει η σκιά». Ύστερα από μερικές ώρες στην παραλία,  διαπιστώνει ότι το μικρότερο μήκος  σκιάς εμφανίζεται κατά το μεσημέρι αλλά αυτό το είχε προβλέψει. Διαπιστώνει όμως στις ώρες που πέρασαν το άκρο της σκιάς διαγράφει μια τροχιά που θυμίζει το μισό μιας έλλειψης. Σκέφεται να αποδείξει με συλλογισμούς ότι πράγματι το άκρο της σκιάς διαγράφει έλλειψη.

 

20. Χειμώνες και καλοκαίρια

Γιατί κάνει κρύο το χειμώνα και το καλοκαίρι ζέστη. Έχει μια θεωρία που το εξηγεί ότι «το καλοκαίρι ο ήλιος είναι πιο κοντά στη Γη» αλλά την κρατάει για τον εαυτό του. Τις προάλλες σκέφτηκε πως όταν στην Ελλάδα έχει καλοκαίρι στην Αυσταλία έχει χειμώνα και κατάλαβε ότι η θεωρία του δεν στέκει. Γιατί τελικά υπάρχουν οι εποχές; 

 

21. Οι ακτίνες του ήλιου στο πηγάδι

Σε κάποια στιγμή της μέρας η σκιά ενός ραβδιού γίνεται ελάχιστη . Υπάρχει καποιο σημείο πάνω στη Γη όπου το μεσημέρι δεν δημιουργείται καθόλου  σκιά ; Σε αυτήν την περίπτωση το φως του ήλιου θα έφθανε  στον πυθμένα κάθε πηγαδιού

 

22. Τ΄ αστέρι του βορριά

Παρατηρώντας τον νυχτερινό ουρανό , είχε προσέξει ότι το άστρο που σου δείχνει «πού είναι ο βορράς» ,  τ’ αστέρι του βοριά,  βρίσκεται, χειμώνα καλοκαίρι, στο  ίδιο ύψος πάνω από τον ορίζοντα.  Μια νύχτα έκανε τον υπολογισμό ότι η γωνία που της ευθείας που τον ενώνει με το άστρο με τον ορίζοντα είναι πάντα μια γωνία 40 μοιρών .  Αναρωτήθηκε γιατί, αφού στο μεταξύ έμαθε ότι το άστρο για πολλούς ευρωπαίους λέγεται polaris, ενώ στη δική του γλώσσα λέγεται πολικός αστέρας.

 

23. Ο σαργός και ο άνθρωπος 

Ο Κώστας, αν και όχι τόσο νεαρός,  συνηθίζει να κάνει καταδύσεις αναζητώντας σαργούς και μαγιάτικα και βέβαια για  να βλέπει καλύτερα φορά και μάσκα.  Και όχι μόνο αυτός . Γιατί βλέπουμε καλύτερα στο νερό με τη μάσκα; Ο σαργός όμως πώς  βλέπει χωρίς μάσκα ;

 

24. Δορυφόρος πάνω από το Σύνταγμα

Είναι δυνατόν να εκτοθευτεί ένας δορυφόρος που να βρίσκεται συνεχώς πάνω από την πλατεία Συντάγματος ;

Πρέπει η εκτόξευση να γίνει σε ορισμένο ύψος ή μήπως είναι αδύνατον να πραγματοποιηθεί ;

 

25.  Μπήπως οι παλλίρροιες δεν οφείλονται στην έλξη της Σελήνης ;

Κύριε, διάβασα ότι οι φυσικοί διατηρούν την άποψη ότι οι παλλίρροιες οφείλονται κυρίως στη βαρυτική έλξη που ασκείται στο νερό της θάλλασας από τη Σελήνη. Σκέφτηκα, ωστόσο, να υπολογίσω και την παγκόσμια έλξη που ασκεί ο Ήλιος στην ίδια ποσότητα νερού και διαπίστωσα ότι  η παγκοσμια έλξη από τον Ήλιο είναι πολλές φορές πιο μεγάλη από εκείνη που ασκεί η Σελήνη. Μήπως οι παλλίρροιες οφείλονται στην παγκόσμια έλξη του Ήλιου ;

 

26. Η αθέατη πλευρά του φεγγαριού

Αναρωτιόταν γιατί άραγε βλέπει μόνο το ένα ημισφαίριο της Σελήνης , πάντα το ίδιο ;

 

27. Το κορίτσι κάνει κούνια

Για να κερδίσει ύψος, κάθε φορά που περνά από το κατώτερο σημείο – και όχι μόνο - ενστικτωδώς τεντώνει τα πόδια σηκώνοντάς προς τα πάνω. Ρώτησε το θείο της «γιατί με αυτόν τον τρόπο διατηρείται η αιώρηση» κι εκείνος της είπε να ρωτήσει έναν φυσικό.   

 

28. Επιτάχυνση χωρίς εξωτερικές δυνάμεις ;

Καλλιτεχνικό πατινάζ και το  παιδί από τη Σιβηρία, ο Γεβγκένι Πλάσενκα,  πάνω στην  παγωμένη πίστα,   στρέφεται περί κατακόρυφο άξονα, κι ύστερα μαζεύει τα  χέρια του μειώνει τη ροπή αδράνειας και όσοι από τους τηλεθεατές  καταλαβαίνουν από Φυσική,  πίσω από  την εντυπωσιακή γωνιακή ταχύτητα  με την οποία τώρα στρέφεται,  διακρίνουν τη διατήρηση της στροφορμής. Εκείνη όμως θα ρωτήσει την άλλη μέρα τον καθηγητή: « Με το που μαζεύει ο χορευτής τα χέρια του αυξάνεται η γωνιακή ταχύτητά του χωρίς να ασκηθούν σε αυτόν εξωτερικές δυνάμεις . Μα πώς είναι  δυνατόν να προκαλείται ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ χωρίς εξωτερικές ΔΥΝΑΜΕΙΣ 

 

29. Η στροφορμή της σφαίρας

Η ομογενής σφαίρα, μάζας  m και ακτίνας R, στρέφεται με γωνιακή ταχύτητα ω περί άξονα διερχόμενο από το κέντρο της Ο.  Η ως προς Ο στροφορμή της σφαίρας είναι ίση με το 2/5 mR2ω . Πόση είναι η τιμή της στροφορμής της σφαίρας ως προς ένα σημείο Α της επιφάνειας ;

 

30. Οι δύο φυσικοί διαφωνούν

Ο ομογενής τροχός κυλάει σε οριζόντιο έδαφος χωρίς να τον σπρώχνει κανείς κι εκείνοι συζητούν για τις ασκούμενες στον τροχό δυνάμεις εκτός από την βάρος και την κάθετη  δύναμη. Λέει ο ένας : Δεν μπορεί να ασκείται καμία οριζόντια δύναμη, όπως η στατική τριβή,  διότι ο τροχός σε οριζόντιο έδαφος διατηρείται η κινητική ενέργεια του τροχού. Λέει ο άλλος : Πρέπει να υπάρχει κι άλλη δύναμη διότι και σε οριζόντιο έδαφος, ακόμα και παγωμένο, ο οποιοσδήποτε τροχός κάποτε θα σταματήσει.  

 

31. Η μικρότερη απόσταση για τα δύο βότσαλα.

Δύο βότσαλα εκτοξεύονται ταυτόχρονα από σημεία Α και Β στο ίδιο υψόμετρο με ταχύτητες ίσων μέτρων , το ένα με γωνία 300  ως προς τον ορίζοντα και το άλλο με γωνία 600 ως προς τον ορίζοντα . Οι εκτοξεύσεις γίνονται έτσι ώστε τα ένα να κατευθύνεται προς την πλευρά του άλλου και οι τροχιές να ανήκουν στο ίδιο κατακόρυφο επίπεδο. Αν τα σημεία εκτόξευσης απέχουν 10 μέτρα , ποια είναι η μικροτερη  απόσταση στην οποία θα βρεθούν ;

 

32. Η μύγα και το βαρίδι

Μια μύγα πάνω σε πολύ αργό ανεμιστήρα εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση ακτίνας R σε κατακόρυφο επίπεδο. Δίπλα ακριβώς στον ανεμιστήρα ένα βαρίδι εκτελεί αρμονική ταλάντωση στο ίδιο κατακόρυφο επίπεδο με πλάτος R, χωρίς να επηρεάζεται από τα ρεύμα του ανεμιστήρα. Πώς βλέπει η μύγα την κίνηση του βαριδιού εάν  ο ταλαντωτής έχει την ίδια συχνότητα με εκείνη της κυκλικής κίνησης ;  Να θεωρήσετε ότι σε κάποια στιγμή, η μύγα και το βαρίδι έχουν διανυσματικά ίσες ταχύτητες.