Φυσική Α΄ Λυκείου - Μάθημα Ε2 (Φυλλάδιο Μελέτης & Ασκήσεων)

💡 Σημείωμα Αυτομελέτης

Το παρόν φυλλάδιο αποτελεί αυτοτελές υλικό μελέτης για το Μάθημα Ε2. Καλύπτει τη θεωρία, πρακτικά παραδείγματα καθημερινότητας και ασκήσεις με αναλυτικές λύσεις.

1. Η Έννοια του Χρόνου & Χρονικής Διάρκειας

Στη Φυσική διακρίνουμε δύο βασικές έννοιες που σχετίζονται με τον χρόνο:

Χρονική Στιγμή (t): Εκφράζει το «πότε» συμβαίνει ένα γεγονός. Είναι η ένδειξη του ρολογιού (π.χ. t = 8:00 π.μ.).
Χρονική Διάρκεια (Δt): Εκφράζει το «πόσο διαρκεί» ένα φαινόμενο. Είναι η διαφορά μεταξύ δύο χρονικών στιγμών: Δt = t₂ - t₁.
Μονάδα S.I.: Το δευτερόλεπτο (1 s). Βασικές μετατροπές: 1 min = 60 s, 1 h = 60 min = 3600 s.

2. Μέγεθος Αντικειμένων: Μήκος, Εμβαδόν & Όγκος

Για την περιγραφή των διαστάσεων των σωμάτων χρησιμοποιούμε:

Α. Μήκος (L)

Μονοδιάστατο μέγεθος. Μονάδα S.I.: m (μέτρο).

1 km = 1000 m, 1 cm = 0,01 m.

Β. Εμβαδόν (A)

Διδιάστατο μέγεθος (επιφάνεια). Μονάδα S.I.: m².

1 m² = 10.000 cm².

Γ. Όγκος (V)

Τρισδιάστατο μέγεθος (χώρος). Μονάδα S.I.: m³.

1 m³ = 1000 L, 1 L = 1000 cm³ (ή mL).

3. Μάζα vs Βάρος

Πρόκειται για δύο διαφορετικές έννοιες που συχνά συγχέονται στην καθημερινή ζωή:

Χαρακτηριστικό	Μάζα (m)	Βάρος (w)
Ορισμός	Ποσότητα ύλης που περιέχει ένα σώμα.	Η ελκτική δύναμη που ασκεί η Γη στο σώμα.
Είδος Μεγέθους	Μονόμετρο (μόνο τιμή).	Διανυσματικό (κατακόρυφο προς τα κάτω).
Μονάδα S.I.	kg (χιλιόγραμμο)	N (Newton)
Μεταβολή	Παραμένει σταθερή παντού στο σύμπαν.	Αλλάζει ανάλογα με τη βαρύτητα (π.χ. στη Σελήνη είναι 6 φορές μικρότερο).

4. Η Έννοια της Πυκνότητας

Πυκνότητα (ρ) ενός υλικού ονομάζεται το πηλίκο της μάζας (m) του σώματος προς τον όγκο (V) που καταλαμβάνει:

ρ = m / V

Μονάδα S.I.: kg/m³. Συχνά χρησιμοποιείται και η μονάδα g/cm³ (ή g/mL).
Σχέση Μετατροπής: 1 g/cm³ = 1000 kg/m³ (π.χ. το νερό έχει ρ = 1 g/cm³ = 1000 kg/m³).
Φυσική Σημασία: Η πυκνότητα είναι χαρακτηριστικό του υλικού και δεν εξαρτάται από το μέγεθος του σώματος. Ένα σιδερένιο καρφί και μια σιδερένια δοκός έχουν την ίδια πυκνότητα!

💡 Πρακτικό Παράδειγμα Καθημερινότητας

Γιατί 1 kg σίδηρος πιάνει πολύ λιγότερο χώρο από 1 kg βαμβάκι; Επειδή ο σίδηρος έχει πολύ μεγαλύτερη πυκνότητα (ρ ≈ 7800 kg/m³) από το βαμβάκι. Επίσης, ένα υγρό με μικρότερη πυκνότητα (π.χ. λάδι με ρ = 0,92 g/cm³) επιπλέει πάνω στο νερό (ρ = 1 g/cm³).

📝 Ασκήσεις για Μελέτη στο Σπίτι

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

Χαρακτηρίστε τις προτάσεις ως Σωστές (Σ) ή Λανθασμένες (Λ):
α) Η μάζα ενός αστροναύτη στη Σελήνη είναι μικρότερη από ό,τι στη Γη.
β) Η πυκνότητα είναι χαρακτηριστική ιδιότητα του υλικού από το οποίο αποτελείται ένα σώμα.
γ) Το λάδι επιπλέει στο νερό επειδή έχει μεγαλύτερη πυκνότητα από το νερό.
δ) Η θεμελιώδης μονάδα όγκου στο S.I. είναι το 1 m³.
Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι η ΣΩΣΤΗ;
Α) Το βάρος είναι μονόμετρο μέγεθος με μονάδα μέτρησης το 1 kg.
Β) Η μάζα μεταβάλλεται όταν μετακινηθούμε από τον Ισημερινό στον Βόρειο Πόλο.
Γ) Η χρονική διάρκεια υπολογίζεται από τη σχέση Δt = t₂ - t₁.
Δ) Η πυκνότητα διπλασιάζεται αν διπλασιάσουμε τη μάζα του σώματος.
Πόσα λίτρα (L) αντιστοιχούν σε όγκο V = 2 m³;
Α) 20 L Β) 200 L Γ) 2000 L Δ) 0,002 L

ΘΕΜΑ Β: Υπολογιστικές Ασκήσεις & Μετατροπές Μονάδων

Μετατροπές Μονάδων Χρόνου & Όγκου: Να μετατρέψετε τις παρακάτω τιμές στις ενδεδειγμένες μονάδες:
α) Χρονική διάρκεια Δt = 2,5 h σε δευτερόλεπτα (s).
β) Όγκος V = 4500 cm³ σε λίτρα (L).
γ) Πυκνότητα ρ = 2,7 g/cm³ σε kg/m³.
Υπολογισμός Πυκνότητας & Μάζας:
α) Συμπαγές μεταλλικό αγαλματίδιο έχει μάζα m = 800 g και όγκο V = 100 cm³. Υπολογίστε την πυκνότητά του σε g/cm³ και σε kg/m³.
β) Πόση μάζα έχει ένα δοχείο λάδι όγκου V = 5 L, αν η πυκνότητα του λαδιού είναι ρ = 0,92 kg/L;

🔑 Αναλυτικές Λύσεις Ασκήσεων (Για Αυτοέλεγχο)

Λύση Θέματος Α

1. Σωστό / Λάθος:
• α) Λάθος. Η μάζα εκφράζει την ποσότητα ύλης και παραμένει σταθερή παντού. Το βάρος είναι που μειώνεται στη Σελήνη.
• β) Σωστό. Η πυκνότητα εξαρτάται μόνο από το είδος του υλικού.
• γ) Λάθος. Το λάδι επιπλέει επειδή έχει μικρότερη πυκνότητα από το νερό (0,92 g/cm³ < 1 g/cm³).
• δ) Σωστό. Το 1 m³ είναι η θεμελιώδης μονάδα όγκου στο S.I.

2. Πολλαπλής Επιλογής: Σωστή απάντηση το Γ (Δt = t₂ - t₁).
3. Υπολογισμός Όγκου σε L: Σωστή απάντηση το Γ (2000 L), διότι 1 m³ = 1000 L, άρα 2 m³ = 2000 L.

Λύση Θέματος Β

4. Μετατροπές Μονάδων:
• α) Δt = 2,5 h = 2,5 · 3600 s = 9000 s
• β) V = 4500 cm³ = 4500 / 1000 L = 4,5 L
• γ) ρ = 2,7 g/cm³ = 2,7 · 1000 kg/m³ = 2700 kg/m³

5. Υπολογιστικές Ασκήσεις:
• α) Τύπος: ρ = m / V = 800 g / 100 cm³ = 8 g/cm³.
Σε S.I.: ρ = 8 · 1000 kg/m³ = 8000 kg/m³.
• β) Από τον τύπο ρ = m / V έχουμε: m = ρ · V = 0,92 kg/L · 5 L = 4,6 kg.

Φυσική Α΄ Λυκείου — Μάθημα Ε2