Φυσική Α΄ Λυκείου - Μάθημα Ε1 (Φυλλάδιο Μελέτης & Ασκήσεων)

💡 Σημείωμα Αυτομελέτης

Το παρόν φυλλάδιο αποτελεί αυτοτελές υλικό μελέτης. Καλύπτει τη θεωρία, παραδείγματα εφαρμογής και ασκήσεις με αναλυτικές λύσεις για εμπέδωση στο σπίτι.

1. Τι είναι Φαινόμενο; (Φυσικά & Χημικά)

Φαινόμενο ονομάζεται κάθε μεταβολή που συμβαίνει στη φύση γύρω μας. Τα φαινόμενα χωρίζονται σε δύο κύριες κατηγορίες:

Α. Φυσικά Φαινόμενα

Μεταβολές στις οποίες ΔΕΝ αλλάζει η σύσταση της ουσίας (δεν δημιουργούνται νέες ουσίες).

Παραδείγματα: Η κίνηση ενός αυτοκινήτου, το λιώσιμο του πάγου (νερό παραμένει), το σπάσιμο ενός τζαμιού.

Β. Χημικά Φαινόμενα

Μεταβολές στις οποίες αλλάζει η σύσταση της ουσίας και δημιουργούνται νέες ουσίες.

Παραδείγματα: Το σκούριασμα του σιδήρου, η καύση των ξύλων, η πέψη της τροφής.

2. Μελέτη Φαινομένων & Φυσικά Μεγέθη

Για να μελετήσουμε ένα φυσικό φαινόμενο αντικειμενικά, χρησιμοποιούμε τα Φυσικά Μεγέθη. Φυσικό μέγεθος είναι κάθε ποσότητα που μπορεί να μετρηθεί και να εκφραστεί με έναν αριθμό (τιμή) και μία μονάδα μέτρησης (π.χ. μάζα m = 80 kg).

3. Θεμελιώδη & Παράγωγα Μεγέθη

Τα φυσικά μεγέθη χωρίζονται με βάση τον τρόπο που τα ορίζουμε:

Θεμελιώδη Μεγέθη: Ορίζονται άμεσα με τη σύγκριση με μία αυθαίρετη πρότυπη ποσότητα που ονομάζουμε θεμελιώδη μονάδα μέτρησης (π.χ. το πρότυπο μέτρο για το μήκος). Στη Μηχανική είναι 3: Μήκος, Μάζα, Χρόνος.
Παράγωγα Μεγέθη: Προκύπτουν από τα θεμελιώδη μεγέθη με απλές μαθηματικές πράξεις (πολλαπλασιασμό ή διαίρεση). Π.χ. Ταχύτητα = Μήκος / Χρόνος (m/s), Εμβαδόν = Μήκος × Μήκος (m²).

4. Διαχωρισμός Μεγεθών: Μονόμετρα & Διανυσματικά

Α. Μονόμετρα (Βαθμωτά) Μεγέθη

Προσδιορίζονται πλήρως μόνο από ένα μέτρο (αριθμός + μονάδα). Δεν έχουν κατεύθυνση.

Μάζα (m): 70 kg
Χρόνος (t): 10 s
Θερμοκρασία (T): 25 °C
Όγκος (V): 2 L

Β. Διανυσματικά Μεγέθη

Απαιτούν μέτρο ΚΑΙ κατεύθυνση (διεύθυνση & φορά) για να καθοριστούν πλήρως.

Ταχύτητα (v): 80 km/h ανατολικά
Δύναμη (F): 50 N προς τα κάτω
Μετατόπιση (Δx): 10 m δεξιά
Επιτάχυνση (a): 2 m/s²

5. Το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.)

Στη Μηχανική της Α΄ Λυκείου, όλα τα φυσικά μεγέθη βασίζονται στα 3 Θεμελιώδη Μεγέθη:

Θεμελιώδες Μέγεθος	Σύμβολο Μεγέθους	Ορισμός Μονάδας (S.I.)	Σύμβολο Μονάδας
Μήκος	l, x, L	Σύγκριση με πρότυπο μέτρο (meter)	m
Μάζα	m	Σύγκριση με πρότυπο χιλιόγραμμο (kilogram)	kg
Χρόνος	t	Σύγκριση με πρότυπο δευτερόλεπτο (second)	s

6. Διαστάσεις Φυσικών Μεγεθών

Οι Διαστάσεις ενός μεγέθους είναι η σχέση του με τα θεμελιώδη μεγέθη.

Διάσταση Μήκους: [l] ή [L] (Length)
Διάσταση Μάζας: [m] ή [M] (Mass)
Διάσταση Χρόνου: [t] ή [T] (Time)

Παράδειγμα: Η ταχύτητα έχει διάσταση [u] = [l / [t]

📝 Ασκήσεις για Μελέτη στο Σπίτι

ΘΕΜΑ Α: Ερωτήσεις Κατανόησης (Σωστό / Λάθος & Πολλαπλής Επιλογής)

Χαρακτηρίστε τις προτάσεις ως Σωστές (Σ) ή Λανθασμένες (Λ):
α) Το σκούριασμα ενός καρφιού είναι φυσικό φαινόμενο.
β) Τα παράγωγα μεγέθη προκύπτουν από τα θεμελιώδη με απλές μαθηματικές πράξεις.
γ) Η θεμελιώδης μονάδα χρόνου στο S.I. είναι το 1 s.
δ) Η ταχύτητα είναι διανυσματικό μέγεθος.
Ποιο από τα παρακάτω αποτελεί ΧΗΜΙΚΟ φαινόμενο;
Α) Το λιώσιμο του πάγου Β) Η καύση του ξύλου Γ) Το σπάσιμο ενός τζαμιού Δ) Η κίνηση οχήματος
Ποιο από τα παρακάτω είναι παράγωγο μέγεθος;
Α) Μήκος Β) Μάζα Γ) Ταχύτητα Δ) Χρόνος

ΘΕΜΑ Β: Υπολογιστικές Ασκήσεις & Ταξινομήσεις

Μετατροπές Μονάδων S.I.: Να εκφράσετε τις παρακάτω τιμές στις θεμελιώδεις μονάδες S.I. (m, kg, s):
α) Μήκος l = 4,2 km
β) Χρόνος t = 15 min
γ) Μάζα m = 3200 g
δ) Μήκος x = 180 cm
Ταξινόμηση Μεγεθών: Κατατάξτε σε Μονόμετρα και Διανυσματικά:
Θερμοκρασία (25 °C), Ταχύτητα (90 km/h βόρεια), Μάζα (60 kg), Δύναμη (30 N προς τα πάνω), Χρόνος (45 s).

🔑 Αναλυτικές Λύσεις Ασκήσεων (Για Αυτοέλεγχο)

Λύση Θέματος Α

1. Σωστό / Λάθος:
• α) Λάθος. Το σκούριασμα είναι χημικό φαινόμενο διότι αλλάζει η σύσταση της ουσίας (δημιουργείται οξείδιο του σιδήρου).
• β) Σωστό. Τα παράγωγα μεγέθη ορίζονται με πολλαπλασιασμό/διαίρεση θεμελιωδών.
• γ) Σωστό. Το 1 s είναι η θεμελιώδης μονάδα χρόνου στο S.I.
• δ) Σωστό. Η ταχύτητα απαιτεί μέτρο, διεύθυνση και φορά.

2. Πολλαπλής Επιλογής (Φαινόμενο): Σωστή απάντηση το Β (Η καύση του ξύλου).
3. Πολλαπλής Επιλογής (Μεγέθη): Σωστή απάντηση το Γ (Ταχύτητα). Τα άλλα είναι θεμελιώδη.

Λύση Θέματος Β

4. Μετατροπές Μονάδων στο S.I.:
• α) l = 4,2 km = 4,2 · 1000 m = 4200 m
• β) t = 15 min = 15 · 60 s = 900 s
• γ) m = 3200 g = 3200 / 1000 kg = 3,2 kg
• δ) x = 180 cm = 180 / 100 m = 1,8 m

5. Ταξινόμηση Μεγεθών:
• Μονόμετρα: Θερμοκρασία (25 °C), Μάζα (60 kg), Χρόνος (45 s).
• Διανυσματικά: Ταχύτητα (90 km/h βόρεια), Δύναμη (30 N προς τα πάνω).

Φυσική Α΄ Λυκείου — Μάθημα Ε1