Στις Θετικές Επιστήμες, στα περισσότερα τμήματα, υπάρχουν μαθήματα που φαντάζουν απροσπέλαστο εμπόδιο για πολλούς Φοιτητές, πολύ δύσκολα, χαοτικά, απλησίαστα. Όλες αυτές οι σκέψεις  είναι φυσικό να δημιουργούν συναισθήματα άγχους και φόβου στους ίδιους αλλά πολλές φορές και στους γονείς τους σχετικά με την πορεία τους στη σχολή. Ειδικώς αν έχουν ''μαζευτεί'' και χρωστούμενα μαθήματα πολλές φορές ακούμε για απογοήτευση , ακόμη και για σκέψεις να αφήσουν τη Σχολή.

ΦΟΙΤΗΤΙΚΟ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ - ΦΟΙΤΗΤΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ/ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ

Η ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΤΩΝ ΠΙΟ ΔΥΣΚΟΛΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ

♦️ Κατά τη δική μας άποψη, η οποία βασίζεται σε Φροντιστηριακή εμπειρία πολλών, με Φοιτητές από το Μαθηματικό, από το Φυσικό, από Πολυτεχνικές Σχολές, από το τμήμα της Πληροφορικής κα..., πρώτα πρέπει να καταλάβουμε τι φταίει και ένα μάθημα μοιάζει χαοτικό?

Φταίνε πιθανώς κενά που υπάρχουν? ( τις περισσότερες φορές στα μαθηματικά)

Επιπόλαιο διάβασμα?

Κακές σημειώσεις που συμβάλλουν ώστε μία σύνθετη ύλη να φαίνεται χαοτική?

Κακή οργάνωση?

Όλα μαζί?

♦️ Στις Θετικές Επιστήμες λοιπόν μαθαίνουμε ότι για να λύσουμε πολλές φορές ένα πρόβλημα σωστά , πρέπει να αποτύχουμε, μετά να αναλύσουμε γιατί αποτύχαμε και αφού καταλάβουμε το ''γιατί'' αποτύχαμε, να ακολουθήσουμε μία προσέγγιση που θα είναι πιο σωστή

♦️ Μερικά μαθήματα σε όλα σχεδόν τα Τμήματα των Θετικών/Πολυτεχνικών Σχολών όντως έχουν σύνθετη ή/και μεγάλη ύλη

♦️ Πολλοί είναι οι λόγοι που μπορεί να κάνουν την ύλη αυτή να φαντάζει χαοτική και να αποτρέπουν την κατανόηση της από τους Φοιτητές

♦️ Στο συγκεκριμένο άρθρο όμως θα ασχοληθούμε με μία προσέγγιση που αφορά τη σωστή Οργάνωση της Ύλης

--->> Από τα πιο αρχικά / απλά / απλοϊκά --->> Κατανόηση --->> Σταδιακά στα πιο Σύνθετα / χωρίς να αφήνουμε κενά

Μιλήσαμε για χάος, άρα ως απάντηση πρέπει να Οργανώσουμε σωστά και Μεθοδικά την μελέτη, να απλοποιήσουμε έννοιες, να δούμε εφαρμογές και παραδείγματα, να προσεγγίσουμε απλά την ύλη και σταδιακά βήμα - βήμα, να περνάμε οργανωμένα στα πιο σύνθετα κομμάτια της

Ένα ωραίο παράδειγμα με πιλότους ( κάποιοι από εσάς ίσως θέλατε να γίνετε πιλότοι ή υπόλοιποι σίγουρα τρέφετε έναν υποβόσκων θαυμασμό για τους Πιλότους !) :

↪️ Σκεφτείτε να θέλει κάποιος να γίνει πιλότος

↪️ Σίγουρα δε θα μπει κατευθείαν σε ένα χαοτικό πιλοτήριο να πετάξει

↪️ Θα εκπαιδευτεί καιρό, σίγουρα μέχρι να κάνει την πρώτη έστω εκπαιδευτική πτήση του

↪️ Θα σπάσει τη διαδικασία σε πολλές μικρές διαδικασίες

↪️ Θα κατανοήσει κάθε μία από αυτές τις διαδικασίες άριστα

↪️ Θα εκπαιδευτεί άπειρες ώρες σε κάθε μία μικρή διαδικασία....Με επανάληψη....Συνεχώς , ξανά και ξανά....

↪️ Αφού κατέχει κάθε μικρή διαδικασία ..... θα δοκιμαστεί στα πιο σύνθετα κομμάτια....

και

↪️ προχωρώντας οργανωμένα, με κατανόηση των μικρών διαδικασιών , με άπειρη εξάσκηση ....θα φτάσει με έναν μαγικό τρόπο στο σημείο να είναι έτοιμος να εκπαιδευτεί να πετάει....

Ας δούμε τη Διαδικασία της Εκπαίδευσης πιο σχηματικά:

Σπάσιμο της διαδικασίας σε πολλές μικρές διαδικασίες

--->>

Έτσι κατανοούμε άριστα κάθε μικρή διαδικασία

--->>

Εξασκούμαστε άπειρα

--->>

Την κατέχουμε και προχωράμε

--->> 

Σταδιακά είμαστε έτοιμοι να περάσουμε σε πιο σύνθετες διαδικασίες και να τις κατακτήσουμε με τον ίδιο

τρόπο

--->> 

Συνεχίζοντας την εκπαίδευση θα φτάσουμε να είμαστε έτοιμοι να κάνουμε την πρώτη πτήση

Ωραία αρκετή θεωρία είπαμε έως εδώ και ήρθε η ώρα να κάνουμε μία Εισαγωγή , με απλό και κατανοητό τρόπο, για το Μάθημα Ρευστομηχανικής

ΜΙΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ - ΜΕΡΟΣ Α'

Ας ξεκινήσουμε από τα πιο απλά , τα ''απλά'' , να κατανοούμε και βήμα βήμα να προχωράμε Οργανωμένα στα πιο Σύνθετα

-->> Τί είναι τα ρευστά ?

Είναι τα υγρά και τα αέρια που γνωρίζουμε από παιδιά ακόμη

-->> Ποια η βασική διαφορά των Ρευστών ( Υγρά , Αέρια) με ένα Στερεό?

✅Σκεφτείτε ή πιάστε ένα αντικείμενο που δεν είναι υγρό ή αέριο...παράδειγμα το ποντίκι του υπολογιστή που ίσως τώρα κρατάτε

Το ποντίκι του υπολογιστή σας λοιπόν δεν είναι υγρό , ούτε αέριο έτσι? Άρα είναι στερεό

✅ Ας σκεφτούμε να σπρώξουμε από μία τσουλήθρα το ποντίκι τώρα

-- Το ποντίκι θα φτάσει στο τέλος της τσουλήθρας, θα γλιστρήσει λόγω συγκεκριμένης δύναμης βαρύτητας προς τα κάτω

-- Όμως θα τσουλήσει και θα κατέβει ενιαίο , όπως το αφήσαμε από την κορυφή έτσι? Θα κατέβει χωρίς να διαχωριστεί, συμπαγές...

✅ Αν όμως χύσουμε από την κορυφή της τσουλήθρας νερό που έχουμε σε ένα μπουκάλι?

-- Θα κατέβει ενιαίο όπως είναι μέσα στο μπουκάλι?

-- Όχι εννοείται, θα έχουμε ροή , ενώ ένα μέρος του νερού θα μείνει πάνω στην τσουλήθρα

-- Δηλαδή δεν μένει το υγρό συμπαγές , φεύγει απλώνεται και ρέει

✅ Αν σκεφτούμε να χωρίσουμε το νερό σε στρώματα βάσει ύψους ( νοητά προφανώς) 

-- Όσο ανεβαίνουμε στρώμα τόσο πιο γρήγορη ροή έχουμε συγκριτικά με τα κατώτερα στρώματα

-- Ειδικώς μέρος από τα χαμηλότερα στρώματα μένουν και πάνω στην τσουλήθρα και δεν κατεβαίνουν καθόλου

( Γι αυτό αν ρίξετε νερό στην τσουλήθρα και πάτε μετά να κατεβείτε θα βραχείτε , γιατί ένα μέρος του νερού δεν κατέβηκε αλλά έμεινε πάνω)

✅ Συνεπώς συμπεραίνουμε ότι τα στερεά είναι συμπαγή ( δε διαλύονται) , τα ρευστά εύκολα ''διαλύονται'' εξαπλώνονται και ρέουν 

-->> Καταλάβαμε λοιπόν τη διαφορά Ρευστών με Στερεά

-- Ας τη δούμε όμως λίγο πιο επιστημονικά

-- Να συμφωνήσουμε ότι και τα στερεά και τα ρευστά ( υγρά και αέρια) αν πάρουμε ένα πολύ δυνατό μικροσκόπιο θα δούμε ότι αποτελούνται από Μόρια

( να τα φανταστούμε σαν άπειρες μικρές κουκίδες)

-- Τα μόρια αυτά έχουν δεσμούς μεταξύ τους και έτσι συνθέτουν το σώμα

-- Τα στερεά γιατί είναι Συμπαγή? -->> Έχουν μεταξύ τους τα μόρια ισχυρούς δεσμούς ( δέσιμο)

-- Στα υγρά τα μόρια έχουν πιο χαλαρούς δεσμούς μεταξύ τους από τα στερεά , γι αυτό ρέουν

-- Στα αέρια τα μόρια μεταξύ τους έχουν προφανώς πάρα πολύ χαλαρούς δεσμούς

-->> Έχοντας καταλάβει και εξηγήσει τι είναι τα Ρευστά ( το κάναμε για λόγους κατανόησης συγκριτικά με τα στερεά) ας ξεκινήσουμε με τον πρώτο Τύπο

Για να καταλάβουμε τον Τύπο πρώτα όμως θα αναφέρουμε λίγα πράγματα για δύο μεγέθη:

Για την Μάζα 

και 

Για τον Όγκο

-->> Εντάξει τον Όγκο σαν μέγεθος τον γνωρίζουμε από την μας μικρή ηλικία σχεδόν όλοι

✅ Βάζουμε ένα υγρό για παράδειγμα σε ένα δοχείο -->> αυτό καταλαμβάνει χώρο του δοχείου --> αυτός ο χώρος είναι ο όγκος που καταλαμβάνει το υγρό

✅Μπορούμε να το συμπτύξουμε με ένα πώμα και να το χωρέσουμε σε ''μικρότερο χώρο''? Ναι. Τώρα καταλαμβάνει μικρότερο όγκο

✅ Σε κάθε περίπτωση δε θα επεκταθούμε παραπάνω γιατί είναι γνωστός ο Όγκος σαν μέγεθος, είναι με απλά λόγια ο χώρος που καταλαμβάνει ένα ρευστό

✅ Μονάδες μέτρησης το κυβικό μέτρο m^3 στο SI σύστημα

-->>  Ας μιλήσουμε για την Μάζα ενός σώματος

✅ Πολλοί λανθασμένα τη συγχέουν ως μέγεθος με το Βάρος ( ταυτίζουν την Μάζα με το Βάρος ενός σώματος)

✅ Έχει σχέση ? Φυσικά , όσο μεγαλύτερη η μάζα ενός σώματος τόσο μεγαλύτερο και το Βάρος του

Το βάρος όμως είναι δύναμη δεν μετράται σε Κιλά ( Kg) όπως η Μάζα , αλλά σε Newton ( N) όπως όλες οι δυνάμεις στο SI (διεθνές σύστημα μονάδων)

✅ Διαισθητικά '' πόσο βαρύ είναι ένα σώμα'' " : Πολύ βαρύ? Ασκεί μεγάλη δύναμη λόγω βαρύτητας? τότε έχει μεγάλη μάζα

Ασκεί μικρότερη δύναμη όταν βρισκόμαστε πάνω στη γη? Μικρότερη μάζα

( Βέβαια δεν ταυτίζεται η Μάζα με το Βάρος όμως αυτό θα το αναλύσουμε σε άλλο άρθρο πιο εκτενώς και με παραδείγματα)

✅ Παράδειγμα:

Πάρτε ένα κουτάκι ορθογώνιο σιδερένιο συγκεκριμένων διαστάσεων

Ένα ίδιων διαστάσεων κουτάκι από βαμβάκι

Το ένα προφανώς είναι πιο ''βαρύ'' για το χέρι , ασκεί μεγαλύτερη δύναμη στο χέρι δηλαδή

ΠΑΜΕ ΤΩΡΑ ΣΤΟΝ ΤΥΠΟ ΠΟΥ ΙΣΧΥΕΙ ΓΙΑ ΤΑ ΡΕΥΣΤΑ ( ΥΓΡΑ ΚΑΙ ΑΕΡΙΑ):

p = m/ V

όπου p : Πυκνότητα του Ρευστού

m : Η μάζα του Ρευστού

V: O Όγκος του Ρευστού

-- Η πυκνότητα ενός Ρευστού λοιπόν μας λέει ο τύπος ότι είναι το πηλίκο της μάζας του προς τον όγκο που καταλαμβάνει

✔️ Ας δούμε ένα παράδειγμα- εφαρμογή του τύπου ( απλό)

-- Βάζουμε ένα αέριο (π.χ. Ήλιο) σε ένα δοχείο και κλείνουμε το καπάκι

-- Το αέριο προφανώς έχει συγκεκριμένη μάζα γιατί βάλαμε συγκεκριμένη ποσότητα

-- Συμπιέζουμε το αέριο μέσα στο δοχείο πιέζοντας δυνατά το καπάκι

-- Έχουμε την ίδια μάζα ( δεν αλλάξαμε την ποσότητα , ούτε προσθέσαμε ούτε αφαιρέσαμε νερό) όμως πλέον μειώθηκε ο χώρος που καταλαμβάνει

το νερό , άρα μειώθηκε ο Όγκος V

Άρα από τον τύπο:

P= m/v 

-- Η μάζα , στον αριθμητή, παρέμεινε σταθερή , όμως μειώθηκε ο παρονομαστής V που είναι ο Όγκος

-- Άρα η πυκνότητα του Νερού , της ίδιας ποσότητας , σε μικρότερο όγκο είναι μεγαλύτερη ( πιο πυκνό)

Ο τύπος συνδέει λοιπόν τα μεγέθη: Πυκνότητα , Μάζα και Όγκος

............ Συνεχίζεται ............

Ελπίζουμε ως εδώ να μη σας κουράσαμε και να κατανοήσατε τι είναι τα Ρευστά , ποιες οι Βασικές Ιδιότητες τους , τι είναι η μάζα και ο όγκος και πως συνδέονται αυτά τα Μεγέθη με την Πυκνότητα