1ο ΓΕΛ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ (PROJECT) Α΄ ΛΥΚΕΙΟΥ Η ΜΕΤΡΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΤΟΥ ΠΟΛΙΤΗ μονάδων μήκους και μετρητικών οργάνων.>> Τι είναι η Μετρολογία; • Η μετρολογία θα.
Download ReportTranscript 1ο ΓΕΛ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ (PROJECT) Α΄ ΛΥΚΕΙΟΥ Η ΜΕΤΡΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΤΟΥ ΠΟΛΙΤΗ μονάδων μήκους και μετρητικών οργάνων.>> Τι είναι η Μετρολογία; • Η μετρολογία θα.
1ο ΓΕΛ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ (PROJECT) Α΄ ΛΥΚΕΙΟΥ Η ΜΕΤΡΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΤΟΥ ΠΟΛΙΤΗ << Η Μέτρηση του μήκους. Ιστορική εξέλιξη μονάδων μήκους και μετρητικών οργάνων.>> Τι είναι η Μετρολογία; • Η μετρολογία θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως η «επιστήμη της μέτρησης». Αναφερόμαστε σε αυτή όταν θέλουμε να καθορίσουμε αντικειμενικά την τιμή κάποιας ποσότητας όπως παραδείγματος χάριν του μήκους, του βάρους ή του χρόνου. Στις ευρωπαϊκές χώρες και στην Αμερική η Μετρολογία έχει αναπτυχθεί από τις αρχές του 1900, ενώ στην Ελλάδα ξεκίνησε πολύ αργότερα περίπου στις αρχές της δεκαετίας του '90 Η μετρολογία στην υπηρεσία του πολίτη • Τρόφιμα και υλικά διακινούνται με βάση το βάρος τους ή και το μέγεθος τους. Το φυσικό αέριο, το πετρέλαιο, το ρεύμα, το νερό κτλ. μετρώνται καθημερινά. • Για την ασφάλεια μας, οι μετρήσεις ταχύτητας, θερμοκρασίας, πίεσης, ρεύματος, κτλ μπορεί να αποδειχτούν αποφασιστικής σημασίας. Η μετρολογία στην υπηρεσία του πολίτη • Στην υγεία: οι διαγνώσεις στηρίζονται στην σωστή ανάλυση δειγμάτων • Στο περιβάλλον: μετρήσεις ρύπων, θερμοκρασίας, υγρασίας, ταχύτητας του αέρα πραγματοποιούνται καθημερινά • Αισθητήρες μετρήσεων:(περισσότεροι από όσους φανταζόμαστε) υπάρχουν σχεδόν σε όλες τις ηλεκτρονικές, ηλεκτρικές συσκευές. ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΜΕΤΡΟΛΟΓΙΑΣ • Το Ελληνικό Ινστιτούτο Μετρολογίας, ΕΙΜ, είναι ο Εθνικός Φορέας Μετρολογίας της Ελλάδος και Σύμβουλος της Ελληνικής Πολιτείας σε θέματα μετρολογίας και μετρήσεων. Το ΕΙΜ είναι Νομικό Πρόσωπο Ιδιωτικού Δικαίου, εποπτευόμενο από τη Γενική Γραμματεία Βιομηχανίας με έδρα και εγκαταστάσεις στη Βιομηχανική Περιοχή της Θεσσαλονίκης. Στην εργασία αυτή ασχοληθήκαμε με το ΜΗΚΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ • Από τα πολύ παλιά χρόνια, οι ανάγκες της ζωής, υποχρέωσαν τους ανθρώπους να μετρήσουν διάφορα μεγέθη. Για να εξυπηρετούν οι μετρήσεις αυτές τις ανάγκες χρειάσθηκαν σταθερά υποδείγματα, τα οποία να διαθέτει ο καθένας οποιαδήποτε στιγμή χρειαζόταν. Αξίζει να σημειωθεί το απόφθεγμα του αρχαίου δασκάλου Πρωταγόρα :<< Ο άνθρωπος είναι το μέτρο όλων των πραγμάτων>>. Σήμερα αυτό διορθώνεται ως εξής: << Ο άνθρωπος είναι μετρητής όλων των πραγμάτων>>. Αρχικά στη μέτρηση χρησιμοποιήθηκαν τα μέλη του ανθρώπινου σώματος αλλά και ο βηματισμός, το άνοιγμα των χεριών και το ύψος έτσι, ο άνθρωπος δημιουργεί τα πρώτα όργανα μέτρησης. Με την πάροδο όμως των χρόνων, καθώς η επιστήμη και η τεχνολογία εξελίσσονταν ο άνθρωπος αντιλαμβάνεται πόσο μεγάλη χρησιμότητα έχει η μέτρηση στη ζωή του και δημιουργεί όργανα μέτρησης (με μεγάλη ακρίβεια), μονάδες μέτρησης και κατά συνέπεια επιστήμες όπως την ΜΕΤΡΟΛΟΓΙΑ. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ • Κεφάλαιο 1. Η μέτρηση του μήκους και τα μετρητικά όργανα των αρχαίων λαών. • Κεφάλαιο 2. Αρχαία Ελληνική εποχή • Κεφάλαιο 3. Ελληνορωμαϊκή εποχή • Κεφάλαιο 4. Μεσαιωνική εποχή • Κεφάλαιο 5.18ος Αιώνας έως σήμερα ΚΕΦ-1 Αίγυπτος • Ο Ηρόδοτος μας πληροφορεί ότι οι κάτοικοι της χώρας αυτής εξαναγκάζονταν ύστερα από τις πλημμύρες του Νείλου να ψάχνουν για τα όρια των κτημάτων τους, αφού η λάσπη που εναπέθετε ο ποταμός τα κάλυπτε Αίγυπτος • • • Πιθανολογείται ότι το πρώτο μοιρογνωμόνιο φτιάχτηκε στην Αίγυπτο. Ο τάφος στον οποίο βρέθηκε ανήκει στον Kha, ένα αρχιτέκτονα που πιστεύεται ότι έχτιζε τάφους των Φαραώ της 18ης δυναστείας γύρω στο 1400 π.Χ. μονάδες μήκους, η πιο αρχαία και ευρέως χρησιμοποιούμενη, μέχρι πρόσφατα, μονάδα ήταν αιγυπτιακή και ονομαζόταν κύβιτο. Αρχικά ήταν προσδιορισμένο ως η απόσταση από τον αγκώνα έως το πλέον μακρινό άκρο του δακτύλου του απλωμλένου χεριού. Στη πορεία το δανείστηκαν (κάνοντας αλλαγές) μεσογειακοί και ευρωπαική λαοί. Αποτελούσε το πρότυπο μήκους στην αρχαία αίγυπο. Είχε μήκος περίπου 0,52 μέτρα. Ήταν ξύλινο και έμοιζε με κοινό χάρακα. Τέλος η κυριότερη μονάδα μήκους ήταν ο βασιλικός πήχης (0,524 μέτρα) και βασική του υποδιαίρεση ο δάκτυλος (0,0187 μέτρα). Αίγυπτος • Στην Αίγυπτο η κυριότερη μονάδα μήκους ήταν ο βασιλικός πήχης (0,524 μέτρα) και βασική του υποδιαίρεση ο δάκτυλος (0,0187 μέτρα). ΒΑΒΥΛΩΝΑ • Στην Βαβυλωνία κύρια μονάδα μήκους ήταν ο βαβυλωνιακός δάκτυλος (0,530 μέτρα) γνωστός και ως κας. Μέτρο υγρών ήταν το κα. Το αρχαιότερο από όλα τα γνωστά σταθμά ήταν η μνα (640 ή 978 γραμμάρια). Οι εβραϊκές μονάδες προέρχονταν από τις βαβυλωνιακές και η σημαντικότερη ήταν ο δάκτυλος (0,0218 μέτρα) γνωστός και ως εσβά ΚΕΦ-2 • ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΑΔΑ Στην Ελλάδα βασική μονάδα μέτρησης κατά τους αρχαίους χρόνους, ήταν ο πους. Το μέγεθος δεν ήταν σταθερό αλλά εξαρτιόταν από το σημείο όπου γινόταν η μέτρηση στο Εκατόμπεδο του Παρθενώνος. Έτσι το μήκος του κυμαινόταν από 0,3083 και 0,2970 μέτρα. Υποδιαίρεση του ποδός ήταν ο δάκτυλος, 1/16 του ποδός ή 0,0193 μέτρα. • Το μήκος του σταδίου διέφερε στις αρχαίες πόλεις και εξαρτιόταν από το μήκος του ποδός. Έτσι το αττικό στάδιο είχε μήκος 184,98 μέτρα, το ολυμπιακό 192,27 μέτρα, το οδοιπορικό 157,50 μέτρα. • Το ορθόδωρον ήταν αρχαία ελληνική μονάδα μέτρησης μήκους πολλαπλάσιο του δακτύλου. Υπολογιζόταν με το χέρι, με το μήκος της παλάμης, δηλαδή από το άκρο του καρπού μέχρι το άκρο του μεσαίου δακτύλου. • Το πλέθρον, ή πλέθρο, ήταν αρχαία ελληνική μονάδα μέτρησης μήκους αλλά και επιφάνειας. Επίσης φέρεται και ως ονομασία αρχαίου αγωνιστικού χώρου μήκους ενός πλέθρου όπου εκτελούταν αγώνας δρόμου. ΚΕΦ-2 ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΑΔΑ Ελλάδα Οδόμετρο Βιτρούβιου • Οδόμετρο Βιτρούβιου: Πρόκειται για ένα μηχανισμό, ο οποίος προσαρμόζεται στους τροχούς της άμαξας και καταγράφει την απόσταση που αυτή έχει διανύσει. Το συγκεκριμένο οδόμετρο έχει κατασκευαστεί σύμφωνα με την περιγραφή του Βιτρούβιου και περιλαμβάνει ξύλινους οδοντωτούς τροχούς. Αυτή είναι και η βασική διαφορά από το οδόμετρο του Ήρωνος. • • • Σκιοθηρικός γνώμονας : τον χρησιμοποιούσαν οι Αρχαίοι Έλληνες από τον 6ο αιώνα π. Χ. Πάνω σ’ αυτόν στηρίχτηκε ο Θαλής ο Μιλήσιος για να εξάγει το αστρονομικό αξίωμα ότι οι ακτίνες του Ηλίου φτάνουν σε όλα τα σημεία της Γης παράλληλα. Αποτελούνταν από ένα ραβδί. Μέτρηση: α) Υπολογισμός απόστασης πλοίου από την ακτή: από το σημείο που βρισκόταν απέναντι από το πλοίο διάνυαν κάθετα μία τυχαία απόσταση, παραδείγματος χάριν 20 βημάτων, όπου τοποθετούσαν ένα ραβδί και στην προέκτασή της διάνυαν ίση απόσταση (20 βημάτων). Στη συνέχεια περπατούσαν κάθετα προς τη στεριά μέχρι ένα σημείο απ’ όπου μπορούσαν να στοχεύσουν μέσω του ραβδιού τους το πλοίο. Τότε λόγω του σχήματος των δύο ίσων τριγώνων η απόστασή τους από την ακτή ισούταν με τη ζητούμενη απόσταση πλοίου από την ακτή. β) Μέτρηση του ύψους αντικειμένου με ραβδί: Έστω ένα δέντρο του οποίου αναζητούσαν το ύψος. Τοποθετούσαν ένα ραβδί σε τυχαίο σημείο στο έδαφος. Εντόπιζαν ένα σημείο πάνω στο έδαφος τέτοιο ώστε μέσο της κορυφής του ραβδιού να στόχευαν την κορυφή του δέντρου. Λόγω της δημιουργίας όμοιων τριγώνων ισχύει: όσες φορές ήταν μακρύτερο το ραβδί από αυτούς, τόσες φορές ήταν ψηλότερο το δέντρο από το ραβδί. ΚΕΦ-3 Ρωμαϊκή εποχή Κατά τη διάρκεια της Ρωμαϊκής εποχής χρησιμοποιήθηκαν οι παρακάτω μονάδες μέτρησης. Το ρωμαϊκό digitus (δάκτυλο) 1,85 εκατοστά, αντιπροσωπευόταν από το μήκος του μεσαίου δακτύλου. Τέσσερα digiti ισοδυναμούσαν με ένα palmus (παλάμη). Τέσσερα palmi ισοδυνμούσαν με ένα pes (πόδι). Πέντε pes ισοδυναμούσαν με ένα passus (βήμα) 1,5 μέτρα. ΜΕΣΑΙΩΝΑΣ Στα μετέπειτα χρόνια, και κατά την διάρκεια του Μεσαίωνα η χρήση του ρωμαϊκού συστήματος μέτρησης επεκτάθηκε σε όλη την Ευρώπη και μεταλλάχθηκε από περιοχή σε περιοχή ανάλογα με τις τοπικές ανάγκες. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την δημιουργία πολλών διαφορετικών μετρητικών συστημάτων Η αύξηση των εμπορικών συναλλαγών μεταξύ των λαών είχε ως αποτέλεσμα την επικράτηση σήμερα δυο συστημάτων μονάδων . Ενός καθαρά εξελικτικού που αναπτύχθηκε τυχαία έξω από πρόγραμμα και πρόθεση και είναι το γνωστό ως Βρετανικό Αυτοκρατορικό Σύστημα το οποίο σήμερα χρησιμοποιείται μόνο στην Βρετανία και στις Αμερικάνικες αποικίες της, και ενός προγραμματισμένου, το Διεθνές Σύστημα (Systeme International) το οποίο πλέον είναι το πιο διαδεδομένο παγκοσμίως. Σύγχρονη εποχή Χάρη στην εξέλιξη των επιστημών και της τεχνολογίας, οι οποίες βασίστηκαν στις μονάδες μέτρησης και τα μετρητικά όργανα των αρχαίων λαών σήμερα μπορούμε να κάνουμε μετρήσεις με μεγάλη ακρίβεια. Υπάρχουν μετρητικά όργανα γνωστά σε όλους, ενώ υπάρχουν και κάποια άλλα λιγότερο γνωστά. Ορισμός του μέτρου A)Το μέτρο ορίστηκε για πρώτη φορά το 1791 1m= “1/10 000 000 του ενός τετάρτου του μεσημβρινού που περνάει από το Παρίσι”. B) 1889 -1960 ένα καινούριο πρότυπο φτιάχτηκε με ακρίβεια 10-4 1m= η απόσταση δύο χαραγών σε μία ράβδο από ιριδιούχο λευκόχρυσο. Γ) Από το 1960 και μέχρι το 1983 είχαμε την ακτινοβολία στο κενό που εκπέμπεται λόγω της 2p10 -5d5 μετάπτωσης των ηλεκτρόνιων του 86 Kr το μέτρο ορίζονταν ως 1m = 1650763.73 λ Kr λKr=6057.802103 Å Δ) 1983 έως …….. Το μέτρο (m) είναι το μήκος της απόστασης που ταξιδεύει το φως στο κενό κατά τη διάρκεια χρονικού διαστήματος ίσου με 1/299 792 458 δευτερόλεπτα. Όργανα γνωστά σε όλους • Μοιρογνωμόνιο:. Είναι συνήθως διαφανές πλαστικό ή ξύλινο και φέρει ενδείξεις από 0 -180 μοίρες. • Τρίγωνο ή γνώμονας: • Κανόνας: • Μετροταινία: Ατσάλινο έλασμα μήκους συνήθως 3-5 m το οποίο περιτυλίγεται στο εσωτερικό πλαστικής ή μεταλλικής θέσης. Είναι βαθμονομημένο σε χιλιοστά και χρησιμοποιείται για τη μέτρηση μήκους. ΟΡΓΑΝΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΜΗΚΟΥΣ μικρόμετρο Για μετρήσεις με μεγάλη ακρίβεια. Παχύμετρα Παχύμετρα Παχύμετρα Παχύμετρα Παχύμετρα Παχύμετρα • ΘΕΟΔΟΛΙΧΟΣ:Όργανο που μετράει οριζόντιες και κατακόρυφες γωνίες. • ΜΙΚΡΑ ΤΗΛΕΜΕΤΡΑ:Όργανο μέτρησης απόστασης. • ΣΥΣΚΕΥΗ ΡΑΝΤΑΡ:Ηλεκτρομαγνητικά κύματα προσδιορίζουν την απόσταση . • ΓΕΩΔΙΜΕΤΡΟ:Όργανο μέτρησης της πλευράς. • Laser:Όργανο μέτρησης μεγάλων αποστάσεων. ΘΕΟΔΟΛΙΧΟΣ:Όργανο που μετράει οριζόντιες και κατακόρυφες γωνίες. ΜΙΚΡΑ ΤΗΛΕΜΕΤΡΑ:Όργανο μέτρησης απόστασης. Παχύμετρο υπερήχων ΒΥΘΟΜΕΤΡΟ • Είναι μία ηλεκτρονική συσκευή η οποία μετράει το βάθος της θαλάσσης αλλά και εντοπίζει την πιθανή ύπαρξη ψαριών. • ΑΠΟΤΕΛΕΙΤΑΙ:1)ΟΘΟΝΗ,2)ΠΟΜΠΟ, 3)ΔΕΚΤΗ,4)ΑΙΣΘΗΤΗΡΑ(ΑΝΤΕΝΑ) ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΕΣ • ΑΛΕΞΟΠΟΥΛΟΣ ΠΕΛΟΠΙΔΑΣ • ΓΙΑΝΝΑΚΟΠΟΥΛΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ • ΓΚΟΥΖΟΣ ΜΑΡΙΟΣ • ΔΙΠΛΑΡΗΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ • ΗΛΙΟΠΟΥΛΟΣ ΦΟΙΒΟΣ • ΚΡΟΥΣΚΑΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ • ΚΩΤΤΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ • ΛΑΜΠΡΟΠΟΥΛΟΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ • ΜΟΥΝΤΑΝΟΣ ΑΓΓΕΛΟΣ • ΞΙΑΡΧΟΣ ΣΠΥΡΙΔΩΝ • ΠΙΕΡΡΑΚΟΣ ΗΛΙΑΣ • ΣΚΡΕΠΕΤΗΣ ΜΕΝΕΛΑΟΣ • • • • • • • • ΒΕΡΓΗ ΜΥΡΤΩ ΓΑΛΑΝΟΠΟΥΛΟΥ ΧΑΡΑΛΑΜΠΙΑ ΔΙΟΝΥΣΟΠΟΥΛΟΥ ΔΗΜΗΤΡΑ ΖΥΓΟΥΡΑΚΗ ΕΛΕΝΗ-ΑΝΝΑ ΚΑΡΑΜΗΤΣΟΥ ΣΑΒΙΝΑ ΚΟΥΡΑΜΠΑ ΒΑΣΙΛΙΚΗ ΧΡΥΣΑΝΘΑΚΟΠΟΥΛΟΥ ΣΤΕΛΛΑ ΨΩΝΗ ΣΤΑΥΡΟΥΛΑ Ευχαριστούμε Για την προσοχή σας