ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ 3 ΟΜΑΔΕΣ

1. Διερευνούμε  τη σχέση μεταξύ ηλεκτρισμού και μαγνητισμού. 

Τα ηλεκτρόνια μέσα στα άτομα περιστρέφονται, δημιουργώντας μικροσκοπικά μαγνητικά πεδία. Τα περισσότερα αντικείμενα δεν είναι μαγνητικά επειδή τα ηλεκτρόνια τους περιστρέφονται σε διαφορετικές, τυχαίες κατευθύνσεις και αλληλοεξουδετερώνονται.

Οι μαγνήτες είναι διαφορετικοί. Τα μόρια στους μαγνήτες είναι διατεταγμένα έτσι ώστε τα ηλεκτρόνια τους να περιστρέφονται προς την ίδια κατεύθυνση. Αυτή η διάταξη των ατόμων δημιουργεί 2 πόλους σε έναν μαγνήτη, έναν πόλο αναζήτησης Βορρά και έναν πόλο αναζήτησης Νότου.

Στόχοι

• Περιγράψτε την επίδραση της εφαρμογής ηλεκτρισμού σε ένα μαγνητικό αντικείμενο.

Υλικά

• Ανά μαθητή:
  Μεγάλο σιδερένιο καρφί (περίπου 3 ίντσες)
  3 πόδια μονωμένο χάλκινο σύρμα
  Μια νέα μπαταρία μεγέθους D Κλιπ
  ή άλλα μικρά μαγνητικά αντικείμενα
  Ταινία

Βασικά Ερωτήματα

• Είναι το ίδιο  μαγνήτης;
• Τι συμβαίνει όταν ένα σύρμα τυλίγεται γύρω από το καρφί και συνδέεται με μια μπαταρία;
• Τι συμβαίνει όταν αποσυνδέετε το καλώδιο;

Τι να κάνω

1. ​Άφησε περίπου 20 cm σύρμα χαλαρό στο ένα άκρο, τυλίξτε το μεγαλύτερο μέρος του υπόλοιπου σύρματος γύρω από το καρφί, αφήνοντας περίπου 20 cm σύρμα στο άλλο άκρο. Προσπαθήστε να μην επικαλύπτονται τα καλώδια.
2. Κόψτε το σύρμα έτσι ώστε να μείνουν περίπου άλλα 20 εκατοστά χαλαρά και στην άλλη άκρη.
3. Τώρα αφαιρέστε περίπου 2 cm από την πλαστική επίστρωση και από τις δύο άκρες του σύρματος και συνδέστε το ένα καλώδιο στο ένα άκρο μιας μπαταρίας και το άλλο καλώδιο στο άλλο άκρο της μπαταρίας. Χρησιμοποιήστε ταινία για να συνδέσετε τα καλώδια στην μπαταρία, αλλά να είστε προσεκτικοί! Τα καλώδια μπορεί να ζεσταθούν αρκετά!
4. Τώρα έχετε έναν ηλεκτρομαγνήτη. Βάλτε το σημείο του νυχιού κοντά σε μερικούς συνδετήρες και θα πρέπει να τα μαζέψει!

Σημείωση: Η κατασκευή ενός ηλεκτρομαγνήτη καταναλώνει γρήγορα την μπαταρία, επομένως αποσυνδέστε τα καλώδια όταν ολοκληρώσετε την εξερεύνηση. Το γρήγορα κινούμενο ρεύμα μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική ενέργεια και το καλώδιο μπορεί να ζεσταθεί αρκετά!

Λεξιλόγιο:

• Ηλεκτρομαγνητικός: Ένας πυρήνας από μαγνητικό υλικό που περιβάλλεται από ένα πηνίο σύρματος μέσω του οποίου διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα για να μαγνητίσει τον πυρήνα.
• Ηλεκτρομαγνητισμός: Μια μαγνητική δύναμη που προκαλείται από ηλεκτρικά φορτία σε κίνηση. επίσης, η σχέση μεταξύ μαγνητισμού και ηλεκτρισμού όπου το ένα μπορεί να κάνει το άλλο.

Επεκτάσεις

• Χρησιμοποιήστε μια πυξίδα ή έναν μόνιμο μαγνήτη για να προσδιορίσετε τον Βόρειο και τον Νότιο πόλο του ηλεκτρομαγνήτη σας.
• Δοκιμάστε να φέρετε δύο ηλεκτρομαγνήτες μαζί — προσελκύουν ή απωθούν;
• Γιατί τα καλώδια ζεσταίνονται όταν είναι συνδεδεμένα στην μπαταρία;
• Πειραματιστείτε με το σύρμα: αλλάξτε πόσες φορές τυλίγετε το σύρμα γύρω από το καρφί, κ.λπ.
• Μπορείτε να αλλάξετε την ισχύ του ηλεκτρομαγνήτη σας ώστε να πιάνει περισσότερους συνδετήρες;

2.ΕΣΤΙΑΣΗ 

2.

Τα μάτια σας περιέχουν έναν φακό που μπορεί να τεντωθεί και να σφίγγεται για να βοηθήσει στην εστίαση του φωτός στον αμφιβληστροειδή, αλλά που  μπορεί να φτάσει ; Μάθετε πόσο από κοντά μπορείτε να δείτε και να συγκρίνετε τα αποτελέσματά σας με τους συμμαθητές σας.

Στόχοι

• Δείξτε ότι τα μάτια σας έχουν έναν μηχανισμό εστίασης και ότι αυτός ο μηχανισμός έχει ένα όριο

Υλικά

• Κάρτες ευρετηρίου χάρακες
  με λέξεις τυπωμένες πάνω τους (συνιστάται γραμματοσειρά 10 έως 12 σημείων)

Βασικά Ερωτήματα

• Μοιραστείτε τα αποτελέσματά σας ως τάξη. Υπολογίστε μια μέση απόσταση όπου οι λέξεις στην κάρτα αρχίζουν να θολώνουν. Κοιτάξτε ένα διάγραμμα ή μοντέλο ανθρώπινου ματιού. Ποια μέρη βοηθούν στην εστίαση του φωτός που εισέρχεται στον βολβό του ματιού; Πώς μπορούν τα μάτια σας να εστιάσουν σε αντικείμενα που βρίσκονται κοντά και μακριά;

Τι να κάνω

1. Κρατήστε έναν χάρακα παράλληλα με το έδαφος και ακουμπήστε το ένα άκρο στο ένα από τα μάγουλά σας (όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα).
2. Τοποθετήστε την κάρτα ευρετηρίου κατακόρυφα στο άκρο του χάρακα που είναι πιο μακριά από το πρόσωπό σας. Σύρετε αργά την κάρτα προς το μάτι σας έως ότου οι λέξεις στην κάρτα αρχίσουν να γίνονται θολές. Κοιτάξτε τον χάρακα και καταγράψτε την απόσταση μεταξύ του ματιού σας και της κάρτας.
3. Επαναλάβετε την έρευνα με το άλλο σας μάτι. Πήρατε τα ίδια αποτελέσματα;
4. Ως τάξη, μοιραστείτε τα δεδομένα σας και δημιουργήστε ένα γράφημα.

,

Επεκτάσεις

• Εάν έχετε συμμαθητές που φορούν γυαλιά, ζητήστε τους να δοκιμάσουν ξανά το πείραμα χωρίς να φορέσουν τα γυαλιά τους. Οι λέξεις αρχίζουν να θολώνουν όταν είναι πιο κοντά ή πιο μακριά;
• 3 Camera Obscura 

• Σε αυτή τη δραστηριότητα, θα φτιάξουμε μια βασική κάμερα obscura από ένα κουτί από χαρτόνι.

  Μια κάμερα obscura, ή μια κάμερα pinhole , είναι μια απλή συσκευή που συχνά θεωρείται ως πρόδρομος της σύγχρονης κάμερας.

  Το camera obscura, στα λατινικά σημαίνει «σκοτεινός θάλαμος», αποτελείται από ένα σκοτεινό θάλαμο ή κουτί με μια μικρή τρύπα σε έναν από τους τέσσερις τοίχους (ή την οροφή). Το φως που περνά μέσα από τη μικρή τρύπα θα προβάλει μια εικόνα μιας σκηνής έξω από το κουτί στην επιφάνεια απέναντι από την τρύπα. Εφόσον το φως κινείται σε ευθεία γραμμή μέσα από την τρύπα, η προβαλλόμενη εικόνα θα φαίνεται να αναποδογυρίζεται και να είναι ανεστραμμένη.

  

  
  

  
  

  
  

  

  Η τεχνολογία Camera Obscura υπάρχει από την αρχαιότητα, με παρατηρήσεις που χρονολογούνται από τον τέταρτο αιώνα π.Χ. από έναν Κινέζο φιλόσοφο ονόματι Mozi. Το camera obscura μελετήθηκε όλα αυτά τα χρόνια και χρησιμοποιήθηκε ως τρόπος για την ασφαλή παρατήρηση μιας ηλιακής έκλειψης τον 13ο αιώνα. Ενώ οι πρώτες εκδόσεις της τεχνολογίας περιλάμβαναν προβολή σε μεγάλα δωμάτια ή σκηνές, τα σκοτεινά κάμερας τροποποιήθηκαν τελικά για να χωρέσουν σε μικρά κουτιά. Μερικές φορές, προστίθεται ένας φακός για την εστίαση της εικόνας ή χρησιμοποιούνται καθρέφτες για την αναστροφή της εικόνας προς τα δεξιά πριν προβληθεί σε μια οθόνη.

  Στόχ

  • Περιγράψτε πώς ταξιδεύει το φως για να δημιουργήσει μια προβαλλόμενη εικόνα.

  Υλικά

  • Per Camera Obscura:
    χαρτόκουτο μεσαίου μεγέθους, π.χ. κουτί παπουτσιών (το κουτί πρέπει να μπορεί να κλείσει τελείως, δημιουργώντας έναν σκοτεινό θάλαμο) καρφίτσα
    αλουμινόχαρτο ,χαρτοταινία (κολλητική ταινία σκούρου χρώματος και λευκή 

  •  κολλητική ταινία)
    

    
    
    
    
    

  Βασικά Ερωτήματα

  • Πώς ταξιδεύει το φως για να δημιουργήσει τις εικόνες που βλέπετε;
  • Πώς θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε διαφορετικά εργαλεία για να παρατηρήσετε τον κόσμο γύρω μας;

  Τι να κάνω

  1. Κόψτε ένα κομμάτι λευκό χαρτί στο μέγεθος ενός από τα εσωτερικά τοιχώματα του κουτιού. Κολλήστε το επίπεδο στον εσωτερικό τοίχο. Αυτή θα είναι η οθόνη στην οποία προβάλλεται η εικόνα σας.
  2. Στον απέναντι τοίχο από την οθόνη σας κόψτε ένα μικρό τετράγωνο (3 cm) από το χαρτόνι. Αυτό το κόψιμο πρέπει να είναι περίπου το 1/3 από το πλάι (όχι στη μέση).
  3. Στον ίδιο τοίχο με το αλουμινόχαρτο κόψτε άλλο ένα μικρό τετράγωνο (3 cm) χαρτόνι. Αυτή η τομή πρέπει να απέχει περίπου το 1/3 από την άλλη πλευρά). Αυτό θα είναι η τρύπα προβολής σας. Κολλήστε με ταινία ένα κομμάτι φύλλου πάνω από αυτό το τετράγωνο, έτσι ώστε να γίνει ένα πτερύγιο που μπορείτε να σηκώσετε.
  4. Κολλήστε με ταινία ένα κομμάτι αλουμινόχαρτο πάνω από το πρώτο τετράγωνο. Θέλετε να βεβαιωθείτε ότι το φύλλο είναι ωραίο και επίπεδο, καθώς τυχόν ρυτίδες θα δημιουργήσουν μια παραμόρφωση στην εικόνα σας.
  5. Χρησιμοποιώντας μια καρφίτσα, ανοίξτε μια μικρή τρύπα στο αλουμινόχαρτο. Μια πολύ μικρή τρύπα με λείες πλευρές θα δώσει καλά αποτελέσματα.
  6. Σφραγίστε το κουτί. Κλείστε το καπάκι και κολλήστε το με ταινία. Σε αυτό το σημείο, το φως θα πρέπει να μπορεί να εισέλθει στο κουτί μόνο μέσω της οπής καρφίτσας και της οπής προβολής.
  7. Για να δείτε την προβολή, σταθείτε με την πλάτη σας σε μια πηγή φωτός και κοιτάξτε μέσα στο κουτί μέσα από την οπή προβολής. Θα πρέπει να μπορείτε να βλέπετε το εξωτερικό περιβάλλον (πίσω σας) να προβάλλεται στην οθόνη σας!
     
     
     

  

  Συμβουλή: Όσο πιο φωτεινό είναι το περιβάλλον έξω από το κουτί σας, τόσο πιο εύκολο θα είναι να το δείτε! 

  Επεκτάσεις

  • Μπορείτε να αλλάξετε κάτι στην κάμερά σας για να αλλάξετε την εικόνα που βλέπετε;
  • Χρησιμοποιώντας φακούς και καθρέφτες, μπορείτε να τροποποιήσετε την κάμερά σας ώστε η εικόνα να εμφανίζεται όρθια;
  • Δοκιμάστε να αλλάξετε το μέγεθος/σχήμα της οπής. Πώς επηρεάζει αυτό την εικόνα σας;
  • 
    
  • 
    

  • 
    

  • 4.  ουράνιο τόξο

    Στόχοι

    Περιγράψτε πώς αναμειγνύονται διαφορετικά χρώματα φωτός για να δώσουν νέα χρώματα.

  • Υλικά

    • Ανά μαθητή ή ζευγάρι:
      μικρό γυάλινο δοχείο (βάζο, φλιτζάνι ή μπολ)
      φακός
      καθρέφτη
      νερό

    Βασικά Ερωτήματα

    • Πώς δημιουργείται ένα ουράνιο τόξο;
    • Δεν μπορούμε να αναπαράγουμε τον Ήλιο και τα σταγονίδια της βροχής στην τάξη. Τι θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε για να προσομοιώσουμε και τα δύο για να δημιουργήσουμε το δικό μας ουράνιο τόξο;
    • Τι χρώματα βλέπετε στο ουράνιο τόξο;
    • Τι χρώμα ήταν το φως της πηγής;
    • Τι λειτουργεί ως το ποτήρι με το νερό όταν βλέπουμε ένα ουράνιο τόξο έξω;
    • Πότε βλέπετε ουράνια τόξα στον ουρανό; Γιατί;

    Τι να κάνω

    1. Τοποθετήστε έναν καθρέφτη στο γυάλινο δοχείο, με ελαφρά κλίση προς τα πάνω.
    2. Γεμίστε το γυάλινο δοχείο με νερό.
    3. Λάμπησε το λευκό φως από τον φακό μέσα από το γυαλί στον καθρέφτη και δείξε το ουράνιο τόξο. (Μπορεί να χρειαστεί να σκουρύνετε το δωμάτιο· ουράνια τόξα θα πρέπει να εμφανίζονται στους τοίχους.)

    Επεκτάσεις

    • Τι συμβαίνει εάν χρησιμοποιείτε μόνο το ποτήρι χωρίς νερό; Κάνει ακόμα ουράνιο τόξο;
    • Δοκιμάστε να κοιτάξετε το ουράνιο τόξο μέσα από ένα  φίλτρο. Είναι όλο το ουράνιο τόξο ακόμα εκεί;

    • 
      
    • 😆😅😃😄Κάντε πολλές ερωτήσεις. Δεν χρειάζεται να έχετε όλες τις απαντήσεις.
    • Ενθαρρύνετε τη φυσική σας περιέργεια.

    Γιορτάστε τα λάθη

    • • -😆Τα λάθη είναι ευκαιρίες για να μάθεις νέα πράγματα!
      • Επαινούμε τη σκληρή δουλειά (όχι μόνο τις επιτυχίες) !
      • -Συνεχισε  να εργάζεσαι για να ξεπεράσεις τις αναποδιές.
      • Τι έμαθες; Σκέψου τι θα μπορούσες να κάνεις διαφορετικά την επόμενη φορά.