Η θερμότητα

    Ο πρωτόγονος άνθρωπος πίστευε ότι ο ήλιος και η φωτιά που άναβε τυχαία από τους κεραυνούς ήταν η μοναδική πηγή θερμότητας. Παρατηρούσε τις κλιματικές μεταβολές στην ατμόσφαιρα και προσπαθούσε να προφυλαχτεί από το κρύο και τη ζέστη. Σταθμός του πολιτισμού του ανθρώπου ήταν όταν έμαθε να ανάβει φωτιά κτυπώντας δυο πέτρες ή τρίβοντας δυο ξύλα μεταξύ τους

    Πιθανότατα πριν από 500.000 χρόνια ο άνθρωπος έμαθε να χειρίζεται τη φωτιά, ενώ τη λίθινη εποχή, περίπου 30.000 χρόνια πριν, ζωγραφιές σε σπήλαια αποδεικνύουν ότι ο άνθρωπος χρησιμοποιούσε τη φωτιά για μαγείρεμα αλλά και να θερμαίνει ή να φωτίζει τις σπηλιές όπου και κατοικούσε.

   

    Οι αρχαίοι Έλληνες θεωρούσαν τη φωτιά ως ένα από τα τέσσερα βασικά στοιχεία μαζί με τη γη, το νερό και τον αέρα. Πίστευαν ότι κάθε σώμα αποτελείται από συνδυασμούς αυτών των τεσσάρων στοιχείων.

   Ο     άνθρωπος  γρήγορα  κατάλαβε ότι  τα  σκουρόχρωμα   αντικείμενα   απορροφούν  περισσότερη θερμότητα από τα ανοιχτόχρωμα και έδωσε στα ρούχα, τα αυτοκίνητα  και  τα  αντικείμενα  το  χρώμα που  θα   τους  εξασφάλιζε  την  κατάλληλη  θερμοκρασία.

 Παρατήρησε  ότι  τα  σκεύη  από  μέταλλο ζεσταίνονται  πολύ  στη  φωτιά  και  έτσι  τους  πρόσθεσε  χερούλια,  στην  αρχή  από ξύλο  και  πολύ αργότερα από πλαστικό, για να μπορεί να τα πιάνει. Πρόσεξε τα πουλιά να αιωρούνται, να   στον αέρα χωρίς να κινούν τις φτερούγες τους και αναρωτήθηκε γιατί.

    Όταν ανακάλυψε ότι τα πουλιά εκμεταλλεύονται την ανοδική κίνηση των θερμών ρευμάτων αέρα, κατασκεύασε αερόστατα και μετά ανεμόπτερα για να πετά με τα... δικά του φτερά. Εκμεταλλεύτηκε τη μετάδοση της θερμότητας με ρεύματα για να κατασκευάσει συστήματα κεντρικής θέρμανσης και ξεπέρασε τις δυσκολίες του χειμώνα.

Στατικός ηλεκτρισμός

Τα υλικά γύρω μας είναι ηλεκτρικά ουδέτερα, αφού το θετικό φορτίο των πρωτονίων στον πυρήνα είναι ίσο με το αρνητικό φορτίο των ηλεκτρονίων που κινούνται γύρω από αυτόν. Όταν τρίβουμε το μπαλόνι πάνω στην μπλούζα, τότε αυτό “δίνει” κάποια από τα ηλεκτρόνιά του σ’ αυτήν. Έτσι, το μπαλόνι (με λιγότερα ηλεκτρόνια) γίνεται θετικά φορτισμένο, αφού έχει περισσότερα πρωτόνια από ηλεκτρόνια, και η μπλούζα φορτίζεται αρνητικά, αφού τα ηλεκτρόνιά της, μαζί με αυτά που απέκτησε από το μπαλόνι, είναι περισσότερα από τα πρωτόνια της. Επομένως, μπλούζα και μπαλόνι έχουν αντίθετα ηλεκτρικά φορτία, άρα έλκονται.

κλικ στην εικόνα

Αν πάλι πλησιάσουμε δύο όμοια φορτισμένα σώματα, αυτά απωθούνται. Αυτό θα συμβεί στην περίπτωση που τρίψουμε δύο μπαλόνια πάνω στην μπλούζα και τα πλησιάσουμε μεταξύ τους. Τα ηλεκτρόνια στις περιπτώσεις αυτές μετακινούνται με τριβή από ένα σώμα σε ένα άλλο, δεν μπορούν όμως να μετακινηθούν ελεύθερα μέσα στο σώμα στο οποίο βρίσκονται. Είναι δηλαδή στατικά (δεν ρέουν) μέσα στο υλικό. Αυτά τα ηλεκτρικά φαινόμενα ονομάζονται φαινόμενα στατικού ηλεκτρισμού.

Πείραμα!

Το αλουμινόχαρτο χορεύει

Βήματα

1. Κόβουμε ένα κύκλο από αλουμινόχαρτο με το ψαλίδι.

2. Χαράσσουμε με ένα μολύβι ή με ένα αιχμηρό αντικείμενο μία σπείρα στο εσωτερικό του κυκλικού δίσκου.

3. Κόβουμε με το ψαλίδι την σπείρα και στο ένα άκρο περνάμε μία λεπτή κλωστή.
4. Αν βάλουμε την λωρίδα αλουμινόχαρτου πάνω από αναμμένα κεράκια ή ένα θερμαντικό σώμα, αυτή περιστρέφεται. Όσο πιο θερμό είναι το θερμαντικό σώμα τόσο πιο γρήγορα θα περιστρέφεται το αλουμινόχαρτό μας.
Το αλουμινόχαρτο μας μπορούμε να το στολίσουμε με αυτοκολλητάκια για να είναι πιο όμορφο ή να το ζωγραφίσουμε με μαρκαδόρους. Όταν περιστρέφεται είναι μαγικό!

και λίγη περισσότερη φυσική  . . .

Καθώς θερμαίνεται ο αέρας πάνω από τα κεράκια, διαστέλλεται και γίνεται πιο αραιός. Έτσι ο πιο ζεστός αέρας ωθείται προς τα πάνω, αναμειγνύεται με τον πιο κρύο αέρα και δημιουργείται ροή θερμότητας.
Τα θερμά ανοδικά ρεύματα αέρα που δημιουργούνται  πάνω από το κερί παρασύρουν το αλουμινόχαρτο σε έναν τρελό χορό!
Πηγή: Πειράματα Φυσικής με Απλά Υλικά