45. Einstein élete

A videó:

 A videóval kapcsolatos kérdések:

1. Milyen származású volt Einstein?
2. Hol kapott munkát a tanulmányai befejezése után?
3. Kinek a nézeteivel nem értett egyet ?
4. A fénysebesség állandóságát kik bizonyították be kísérleti úton?
5. Mitől függ a sebességmérés?
6. Melyik évben publikálta a speciális relativitáselméletet?
7. Mit jelent az E = m*c^2 képlet?
8. Miről szólt az 1915-ös tanulmánya?
9. Ki volt Eddington?
10. Einstein milyen viszonyben volt Hitlerrel?

Einstein magyarázza a relativitás elméletet:


Einstein agya
Egyszer volt... az ötlet.

42. Arisztotelész élete

Videó:

Videóval kapcsolatos kérdések:

1. Miért a görögöknél alakult ki a tudomány?
2. Mit tudunk a külső megjelenéséről?
3. Kinek a tanítványa volt Arisztotelész?
4. Milyen élőlényeket tanulmányozott?
5. Milyen felszerelést használt?
6. Mit mondott a változásról?
7. Hány éves korában házasodott meg?
8. Melyik a legtökéletesebb mértani forma szerinte?
9. Mi a Líceum?
10. Hogyan halt meg Arisztotelész?

Híres gondolkodók sorozat:

44. Newton élete

Videó:



Kérdések a videóhoz:
1. Milyen ember volt gyerekkorában?
2. Mit csináltak a Royal Society-ben a tudósok?
3. Milyen fénytani kísérleteket végzett?
4. Milyen távcsövet készített?
5. Mi a gravitációs törvényének következménye?
6. Mi a harmadik mozgástörvény lényege?
7. Vallásos ember volt?
8. Miért lett depressziós?
9. Milyen tisztséget viselt idős korában?
10. Milyen kapcsolatban volt Edmond Halley-vel?

43. Galilei élete

Videó:


Videóval kapcsolatos kérdések:
1. Kezdetben milyen tárgy mozgását tanulmányozta?
2. Barátságos ember volt-e?
3. Kinek a nézeteit tanították az egyetemeken Galilei korában?
4. Melyik városokban lakott?
5. Mit használt óraként?
6. Mit csinált a fémgolyókkal?
7. Kivel vitatkozott?
8. Mire használta fel a távcsövét?
9. Milyen viszonyban volt az egyházzal?
10. Mikor halt meg?

41. Témazáró dolgozat (Folyadékok és gázok)

1. Rész: Tesztfeladatok

Karikázza be a helyes megoldás betűjelét!

1.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

2.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

3.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

4.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

5.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

6.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

7.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

8.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

9.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

10.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

11.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

12.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

13.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

14.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

15.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

16.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

17.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

18.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

19.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

20.

A)

B)

C)

A B C

A megoldás:
Magyarázat:

40. Áramlások

1. Az áramlások fajtái:

1. Lamináris vagy réteges áramlás:
az áramlásban az áramvonalak egymás mellett helyezkednek el, és nem metszik egymást, a közeg párhuzamosan haladó rétegekből áll. Akkor jön létre, ha a belső súrlódás elég nagy ahhoz, hogy a szabályos áramlást külső hatások ne tudják megzavarni.

2. Örvényes (turbulens) áramlás:
Ebben az esetben az áramvonalak összekeverednek.

2. Egyenletek:

A. A kontinuitási egyenlet
Ha az áramlási cső keresztmetszete csökken, akkor az áramlás sebessége nő.

Pl. A folyó keresztmetszete leszűkül, akkor az áramlási sebesség megnő.

B. Bernoulli-egyenlet:
Bernoulli törvénye azt mondja ki, hogy egy közeg áramlásakor (a közeg lehet például víz, de levegő is) a sebesség növelése a nyomás csökkenésével jár.

Következmények:
1. Toricelli törvény

Nyomáskülönbségen alapuló eszközök használata:
2.

3. karburator

4. Magnus-effektus

5.

Szívás:

(A gumicsövet egy pillanatra elszorítva, az áramlás megszűnik.)
Hogyan csinálja?

39. Felületi jelenségek

1. A víz felszíne vízszintes

Mit jelent az, hogy „vízszintes”?
Ha a folyadékra mint külső erő csupán a nehézségi erő hat, a folyadék szabad felszíne mindenütt merőleges lesz a nehézségi erőre.

Közlekedő edények: szárai különböző alakúak

Gyakorlati alkalmazások:

2. A felületi jelenségek és ezek okai

Ható erők:

• Kohézió (folyadék részecskéi között hat)
• Adhézió (folyadék és a környezete között hat)

Folyadékok fajtái:

• Nedvesítő ( adhézió < kohézió)
• Nem nedvesítő (adhézió > kohézió)

Felületi jelenségek:

• A felületi feszültség miatt minimálfelületek kialakulása
• A felületen lebegő érme, penge
• Hajszálcsövesség

Szappanbuborék:

A görbületi nyomás szemléltetése:

A görbületi nyomás a felületet összehúzó erők miatt jön létre.
Szappanhártya terhelés:

Jellemző:
felületi feszültség: a felület növelhetősége

Gyakorlati alkalmazások:
flotáció = ércdúsítási mód
mosás

Lebegés a víz felszínén:
A lapjával a víz felszínére helyezett borotvapenge (vékony acéllemez) nem merül el a folyadékban, annak ellenére, hogy sűrűsége ~7,8 -szorosa a víz sűrűségének. A víz felszíne a borotvapenge súlya alatt "behorpad", a felszín úgy viselkedik, mintha az egy rugalmas hártya lenne.

3. Hajszálcsövesség:

Ha vizet és higanyt öntünk a nagyon szűk szárú csövekbe, akkor…

Példák:
1.
Sok anyagban vannak keskeny, szemmel nem is látható hajszálcsövek. A pamutból készült ruhában sok hajszálcső van, ezért jól szívja a nedvességet.

2.
Az itatóspapírban a hajszálcsövesség alapján a folyadék szétterjed, mert a papír- és a tintarészecskék között számottevő erőhatás van.

(Amikor tintával írunk, az be is szivárog a papirosba.
A papírban ugyanis igen vékony hajszálcsövecskék vannak, ezek felszívják a tintát, a tinta behatol a papír belsejébe, és csak a papírral együtt távolítható el.)

3.
A kockacukor szivacsos szerkezete hajszálcsövek hálózatának tekinthető, ezért benne a kávé oldószerét képező víz amely nedvesítő folyadék, a csészében levő kávé szintjénél magasabbra húzódik.

4.
Házak falának vizesedésekor a talaj nedvessége a fal anyagának hajszálcsövein szivárog fel. Ilyenkor szigeteléssel zárják el a hajszálcsöveket. Különben a fal nedves, penészles lesz.

5.
Az erős napsütés és szél hatására a termőtalaj kiszárad, hajszálcsöveken keresztül elpárolog a talajvíz.
A termőföld felszínén kapálással szüntethetjük meg a hajszálcsöveket. Így akadályozzuk meg, hogy a talaj kiszáradjon.

6.
A hajszálcsövesség miatt könnyű szivaccsal, papír zsebkendővel gyorsan feltörölni a kiöntött vizet.

38. Arkhimédész-törvénye

1. Vizes kísérletek

1. Kísérlet:

Ha megemelünk valakit a vízben, jóval könnyebbnek érezzük, mint levegőben.

Miért?

2. Kísérlet:

Egy üres műanyag palackot próbálj fokozatosan a vízzel (higannyal) teli edényben lefelé nyomni.
Mit tapasztalsz?

Tapasztalatok:
Felhajtóerőnek köszönhetően tudjuk
nehezen lenyomni
könnyebben felemelni
a folyadékokban a tárgyakat.

Továbbá:
Sokkal nehezebb a higanyba lenyomni, mint a vízbe.
Minél mélyebben vagyunk, annál erősebben kell lenyomni.
A kísérlet következménye, hogy kifolyt a folyadék az edényből, a műanyag flakon kiszorította a folyadékot.

3. Kísérlet:

A vízzel telt edénybe mindkét oldalán nyitott üvegcsövet nyomunk függőlegesen. A cső alsó végét egy vékony lap zárja le, melyet a víz alulról a csőre szorít. A lap fölé a külső vízszintig kell vizet tölteni, ha azt akarjuk, hogy a lap leváljon. Ha az üvegcsövet mélyebbre nyomjuk, magasabb rátöltött vízoszlop egyenlíti ki az alulról ható nyomóerőt.

Tapasztalat:
A lapra ható felhajtóerő a hidrosztatikai nyomásból származik, megfelelő mennyiségű víz beöntésével ez az erő meg is szüntethető.

4. Kísérlet:

1. Egy üres és egy abba pontosan beleillő tömör hengerből álló ún. "arkhimédészi hengerpárt" akasszuk rugós erőmérőre, és jelöljük meg az erőmérő állását,
2. majd merítsük vízbe az alul elhelyezkedő tömör hengert! Az erőmérő kisebb erőt jelez.
3. Töltsük fel ezután vízzel a felső üres hengert, ügyelve arra, hogy közben továbbra is csak az alsó tömör henger merüljön a vízbe! Mire a henger csordultig telik, az erőmérő ismét az eredeti értéket mutatja. Következésképpen a tömör hengerre valóban a kiszorított víz súlyával egyenlő felhajtóerő hat.

Tapasztalat:
A felhajtóerő nagysága egyenesen arányos a test által kiszorított víz súlyával.
Hasonló kísérletek:

Mindkét esetben a bemerülő test térfogata megegyezik az edényből kifolyt folyadék térfogatával.

A kiszorított folyadék súlya egyenlő a folyadékba merülő test súlyával.

2. Arkhimédesz-törvénye

Arkhimédész görög tudós tanulmányozta először ezt a folyadékok kiszorításával kapcsolatos jelenséget.

Erre fürdőzés közben jött rá: kádba merülve a felesleges víz kifolyik. Annyi vizet szorítunk ki, mint amekkora térfogatú részünk a vízbe merül. „HEURÉKA!!!”

Felhajtóerő:
Jele: Ff

Mértékegysége: N(Newton)

• Minden folyadékba (vagy gázba) merülő testre hat
• Iránya mindig felfelé mutat

 A felhajtóerő nagysága függ:

• a folyadék sűrűségétől
• a bemerülő test térfogatától
• a nehézségi gyorsulástól

Felhajtóerő nagysága megegyezik a test térfogatával megegyező térfogatú folyadék súlyával.
Ffel = Fg = m*g = ρf*Vbe*g

Arkhimédesz-törvénye:
Minden folyadékba merülő testre a folyadék hidrosztatikai nyomása miatt felfelé irányuló erő (felhajtóerő) hat, amelynek nagysága egyenlő a test által kiszorított folyadék súlyával.

Arkhimédész-törvény versikéje:

„Minden vízbe mártott test
A súlyából annyit veszt,
Amennyi az általa
Kiszorított víz súlya.”

3. További kísérletek:

1. Kísérlet:

Tapasztalat:
Az olajban a felhajtóerő kisebb, mert kisebb a sűrűsége.

2. Kísérlet:

Arkhimédész azt a feladatot kapta Héron királytól, hogy vizsgálja meg a koronáját: nem kevert-e az ötvös mester más anyagot az arany koronájába.

Arkhimédész fogott egy a koronával azonos tömegű színarany tömböt. A koronát és az aranytömböt víz alá merítve azt találta, hogy a mérleg nem marad egyensúlyban. Az aranytömb kevésbé merült el, mint az korona. A felhajtóerő nem egyenlő. Tehát a korona nem csak aranyból van, hanem más anyaggal van ötvözve. Így bebizonyosodott az ötvös mester bűne, akit a király meg is büntetett.

3. Kísérlet:

Vasgolyó a vízben elmerül, míg a higanyban nem. Miért?

A higany sűrűsége nagyobb a vasénál, ezért a vasgolyó úszik a higany felszínén.
A úszás jelensége alkalmas sűrűségmérésre:

A jéghegynek csak az egy tizede áll ki a vízből a kilenc tizede a víz alatt található!

4. Úszás, lebegés, merülés

A test és a folyadék sűrűségének viszonya határozza meg, hogy a test:

• Úszik,
• Lebeg,
• Elmerül.

A jég sűrűsége: 900 kg/m3
A benzin sűrűsége: 700 kg/m3
A petróleum sűrűsége (18°C): 800 kg/m3
A jég nem úszik a benzinben és a petróleumban.

Hajtogass alumíniumfóliából hajót!

A tenger alatti vulkanikus tevékenység gázokat fejleszt (pl.: metánt), amely a víz felszíne felé mozog.
Ha a víz sűrűsége a hajó sűrűsége alá csökken a felfelé haladó gázbuborékok miatt, akkor csökken a felhajtóerő,
ami eddig fenntartotta a hajót a vízen, ezért a hajó lesüllyed, majd megtelik vízzel és elsüllyed.

Példák:

A levegőben a léggömbök, hőlégballonok, léghajók is a felhajtóerő segítségével emelkednek fel.

Cartesius-búvár:

1. A palackot megnyomjuk
2. a búvárban lévő levegő összenyomódik
3. a búvárban lévő víz mennyisége megnő
4. a búvár lesüllyed

WC szifon működése: