Η εργαστηριακή βιβλιοθήκη

Η  εργαστηριακή βιβλιοθήκη είναι εξολοκλήρου στο Γραφείο για τις εργασίες της Γραμματείας. 

 

(Δείγμα τμήματος Βιβλιοθήκης)

Έχει συνολικά 245 βιβλία τα οποία μπορούν να δανειστούν  οι εκπαιδευτικοί ΠΕ4 και φυσικά να τα επιστρέψουν.Συγκεκριμένα διαθέτει ανά μάθημα:
Φυσικής    36 βιβλία
Χημείας     19 βιβλία
Βιολογίας    7 βιβλία
Γενικού περιεχομένου 83 βιβλία.
Υπάρχουν και φροντιστηριακά 100 βιβλία εκ των οποίων τα (46) είναι Φυσικής  και τα (49) Χημείας και (5) Μαθηματικών.Στα Γενικού περιεχομένου συγκαταλέγονται βιβλία γενικού ενδιαφέροντος όπως για παράδειγμα πειράματα για μικρά παιδιά και μπορούν να χρησιμοποιηθούν από όλες τις ειδικότητες. Δεν χρειάζονται εξιδικευμένες γνώσης Φυσικής ή Χημείας.Περιέχει και τα σχολικά βιβλία ακόμα και αυτά που έχουν αλλάξει όπως για παράδειγμα βιβλία της 1^ης και 2^ης Δέσμης.

(το θρυλικό βιβλίο Φυσικής )

Τα φροντιστηριακά βιβλία -κυρίως Φυσικής και Χημείας- είναι τόσο θεωρίας όσο και ασκήσεων. Τα βιβλία αυτά παρουσιάζουν ταυτόχρονα και τις συνολικές αλλαγές που έχουν πραγματοποιηθεί στο χώρο της εκπαίδευσης και πιο ειδικά στα μαθήματα των Φ.Ε.Κάποια απο αυτά έχουν ιστορική αξία πέραν της επιστημονικής διότι είναι της δεκαετίας του 60.  
Αναλυτικός κατάλογος των βιβλίων

Δραστηριότητες

Το Ε.Κ.Φ.Ε Αλεξανδρούπολης αναλαμβάνει να υποστηρίξει  τα σχολεία ευθύνης του έχοντας στο ενεργητικό του πολλές δραστηριότητες. Μερικές από αυτές είναι οι παρακάτω:
1)Διοργανώνει τον ετήσιο -τοπικό-μαθητικό διαγωνισμό  σε μαθήματα Φ.Ε (Φυσική-Βιολογία- Χημεία) EUSO που με δικαίωμα συμμετοχής έχουν όλα τα Λύκεια της περιοχής ευθύνης του Ε.Κ.Φ.Ε Αλεξανδρούπολης.Πληροφορίες στο ΕΚΦΕ

2)Παρασκευάζει  διαλύματα [(ΝαΟΗ 0.1Μ - ΝαΟΗ 1Μ ) ( HCl 0,1Μ - HCl 1Μ]για την εξυπηρέτηση των σχολικών εργαστηρίων .

3)Τροφοδοτεί τα σχολικά εργαστήρια με ρινίσματα  σιδήρου Fe ,μαγνησίου Mg, Αργιλίου Al και χαλκού Cu  
4)Παρασκευάζει δείκτες Ηλιανθίνη και Φαινολοφθαλεΐνη 
5)Για Γ.Ε.Λ και Ε.Π.Α.Λ  εκτός απο τους δείκτες  επιπλέον  παρασκευάζει αντιδραστήριο  Fehling A και   Benedict Το αντιδραστήριο  Fehling Β  πρέπει να παρασκευαστεί λίγο πριν το πείραμα και παρασκευάζεται στα σχολικά εργαστήρια.

 Έχει κάνει θεσμό:
1)Την διάθεση του χώρουΒιολογίας-Χημείας και προβολών για τις ανάγκες των σχολείων.
2)Την διαθεση του χώρου  για εργαστηριακές Ασκήσεις Φυσικής -Χημείας για τις ανάγκες  των σχολείων.

3)Την διάθεση  του χώρουΒιολογίας-Χημείας και προβολών  για τις ανάγκες σχολείων και της Πρωτοβάθμιας Εκπ/σης εφόσον ζητηθεί μετά από έγγραφη  αίτηση.

4)Την διάθεση  του χώρουΒιολογίας-Χημείας και προβολών  για τις συναντήσεις των εκπαιδευτικών που διδάσκουν μαθήματα  Φυσικών Επιστημών.
5)Επισκευάζει κάθε μικροσυσκευή που υπάρχει στα σχολικά εργαστήρια (εφόσον είναι εφικτή η επισκευή). Διαφορετικά καθοδηγεί τους Υ.Σ.Ε.Φ.Ε για  την  αντικατάσταση ,αν χρειαστεί , με έξοδα του σχολείου. 
6)Προγραμματίζει τυχόν μαζικές παραγγελίες πολλών σχολείων εφόσον το ζητήσει ικανός αριθμός σχολείων.Διαφορετικά καθοδηγεί τους Υ.Σ.Ε.Φ.Ε  για την προμήθεια  απαραιτήτων υλικών.  
7)Τροφοδοτεί με αναλώσιμα (χημικές ουσίες -σωλήνες κ.α)τα σχολεία από το αποθεματικό του.
8)Δανείζει (με επιστροφή) υλικά   όπως :Ticker Timer,ζυγό ακριβείας,  προχοΐδες , σωλήνες για  την εκτέλεση πειραμάτων, δυναμόμετρα, τροφοδοτικό  κ.α.
9) Δανείζει ολόκληρο το  κουτί εργαστηριακής άσκησης από τα διαθέσιμα.
10)Και φυσικά ο υπεύθυνος του Ε.Κ.Φ.Ε μεταβαίνει σε οποιοδήποτε σχολείο, αυτά της ευθύνης του , για την παροχή τεχνογνωσίας εφόσον  του ζητηθεί  είτε από τον Υ.Σ.Ε.Φ.Ε είτε από άλλον συνάδελφο ΠΕ4.

Χώρος έκθεσης

Μπαίνοντας στον χώρο του Ε.Κ.Φ.Ε και πριν φτάσουμε στους κύριους χώρους εργασίας εκατέρωθεν των διαδρόμων υπάρχουν μεταλλικές ντουλάπες  με γυάλινες προθήκες  που χρησιμοποιούνται σαν εκθεσιακοί χώροι.

Μέσα στις γυάλινες προθήκες  υπάρχουν τόσο νέα όσο και παλαιότερα υλικά που είναι χρήσιμο  να μπορούν να τα  δουν οι μαθητές  κατά κάποιο τρόπο την ιστορία των εργαστηριακών ασκήσεων των μαθημάτων Φυσικών Επιστημών.

Πάνω στις ντουλάπες  υπάρχουν μηχανές όπως για παράδειγμα   ηλεκτροστατικές  που είναι σε δημόσια θέα κυρίως των μαθητών που επισκέπτονται το Ε.Κ.Φ.Ε

Στον  αριστερό διάδρομο υπάρχει τραπεζάκι τροχήλατο πάνω στο οποίο υπάρχουν  κουτιά με έτοιμες εργαστηριακές ασκήσεις που έχουμε ετοιμάσει στο Ε.Κ.Φ.Ε και που μπορούν οι εκπαιδευτικοί να τα δανείζονται όταν επιθυμούν να πραγματοποιήσουν με επίδειξη τις αντίστοιχες ασκήσεις στα σχολικά εργαστήρια

Στη δεξιά πλευρά του διαδρόμου υπάρχει ειδικός χώρος όπου εκτίθενται έντυπα κυρίως επιστημονικά περιοδικά αλλά και σχολικά βιβλία παρελθόντων ετών καθώς και φωτογραφικό υλικό από τις δραστηριότητες του Ε.Κ.Φ.Ε και  οποία μπορούν οι μαθητές να τα δουν  όταν επισκέπτονται τον χώρο. 

 

 Στον ίδιο χώρο υπάρχουν και εκτίθενται παλιές συσκευές που ήταν πολύ χρήσιμες στα πρώτα σχολικά εργαστήρια

Αποθήκη χημικών-χώρος επισκευών

Το μηχανουργείο του Ε.Κ.Φ.Ε όπως το ονομάζουμε   για να δείξουμε πως είναι και η καρδιά του Ε.Κ.Φ.Ε

Εδώ επισκευάζονται συσκευές σχολικών εργαστηρίων που έχουν σοβαρές βλάβες. Διαθέτει σειρά εργαλείων που είναι χρήσιμα για τις επισκευές.

Χρησιμοποιείται ακόμα και ως αποθήκη για να τοποθετούνται τα αποθέματα του Ε.Κ.Φ.Ε προς μελλοντική χρήση.

Στον χώρο  είναι αποθηκευμένες στο  σύνολό τους οι χημικές ουσίες που είναι απαραίτητες για το παρασκευαστήριο του Ε.Κ.Φ.Ε σε φοριαμούς και σε κουτιά από χαρτί φωτοτυπικού.

**Τονίζεται πως στον χώρο αυτόν δεν έχουν πρόσβαση οι μαθητές  για λόγους προστασίας τους**

Χώρος για εργαστηριακές Ασκήσεις Φυσικής –Χημείας

Στον χώρο αυτό πραγματοποιούνται οι εργαστηριακές  ασκήσεις Γυμνασίου-Λυκείου και Ε.Π.Α.Λ μετωπικά από σχολεία που επιθυμούν μετά από προγραμματισμό .

Διαθέτει 6 πάγκους εργασίας. (Συνήθως χρησιμοποιούνται οι 4 πάγκοι  για καλλίτερη επιστασία από τους διδάσκοντες )Διαθέτει παρασκευαστήριο όπου ο υπεύθυνος Ε.Κ.Φ.Ε παρασκευάζει και τροφοδοτεί με  χημικά  διαλύματα  όλες τις σχολικές μονάδες ευθύνης του  ( ως και τις σχολικές μονάδες στο Σουφλί)

Χώρος Βιολογίας-Χημείας και προβολών

Στον χώρο αυτό μπορούν να δραστηριοποιηθούν και να εκτελέσουν μετωπικά εργαστηριακές ασκήσεις  έως 30 μαθητές . 

Περιλαμβάνει:

1)Πάγκους εργασίας όπου υπάρχουν 11 μικροσκόπια για παρατήρηση από ομάδες μαθητών

2)Σύστημα προβολής εργαστηριακών ασκήσεων και όχι μόνο. Με δεδομένο ότι τα σχολεία δεν είναι πλήρως εξοπλισμένα  χρησιμοποιείται (μετά από προγραμματισμό)από εκπαιδευτικούς  όταν θέλουν να προβάλουν θέματα σχετικά με την εκπαίδευση μαθητών.Οι υπολογιστές που διαθέτει είναι δυο (ένας σταθερός και ένα Laptop) Είναι παλαιάς τεχνολογίας και χρησιμοποιούν τα XP  Αλλά με τη δική μας φροντίδα και συντήρηση μπορούν προς το παρόν να αντεπεξέλθουν στις βασικές μας ανάγκες προβολής

3)Ξύλινες ντουλάπες για την αποθήκευση οργάνων κυρίως Χημείας καθώς και χημικών ουσιών . Υπάρχει και απαγωγός αερίων που χρησιμοποιείται  για την προφύλαξη από αναθυμιάσεις αν και διαθέτει και 2 συστήματα εξαερισμού

Και φυσικά σε περίοπτη θέση

Γραφείο για εργασίες Γραμματείας

Το  Ε.Κ.Φ.Ε εκτός από τον επιστημονικό του ρόλο έχει και ως υπηρεσία εργασίες Γραμματειακής υποστήριξης  όπως για παράδειγμα   μηνιαίο προγραμματισμό και απολογισμό δρασηριοτήτων του που υποβάλλει προς την Δ.Δ.Ε Έβρου , προγραμματιμό επισκέψεων  των σχολείων , ενημέρωση του Blog , ανάγνωση και διεκπεραίωση αλληλογραφίας και άλλα σχετικά.Όλες αυτές οι εργασίες πραγματοποιούνται στο γραφείο το οποίο διαθέτει:

1)Ηλεκτρονικό Υπολογιστή  και εκτυπώτη

 

Ο Ηλεκτρονικός Υπολογιστής  είναι και η καρδιά του γραφείου καθώς μέσα από αυτόν γίνεται η επικοινωνία με τις υπηρεσίες και τα σχολεία , προγραμματισμός  επισκέψεων των σχολείων και γενικά η όλη  οργάνωση της λειτουργίας του ΕΚΦΕ .Το λειτουργικό του είναι   τα XP και ανταποκρίνονται ικανοποιητικά με αρκετή προσπάθεια από μέρους του χειριστή. Στο άμεσο μέλλον θα πρέπει να αντικατασταθεί 

2)Πάγκο επισκευής μικροσυσκευών.

 

Ο πάγκος αυτός έχει συρτάρια και από τις δυο πλευρές  του όπου υπάρχουν  ανταλλακτικά για ηλεκτρονικές συσκευές , κινητήρες  και άλλα είδη που τα έχουμε πάρει από παλιές ηλεκτρονικές συσκευές που δεν επισκευάζονταν. Πάνω  στον πάγκο γίνονται επισκευές μικροσυσκευών που μας φέρνουν τα σχολεία ευθύνης μας . Στον ίδιο πάγκο γίνονται  επισκευές  και ηλεκτρικές κατασκευές  για χρήση από σχολικά εργαστήρια.

3)Βιβλιοθήκη

Και φυσικά συσκευή τηλεφώνου-Fax

Οικονομικά

Επειδή το Ε.Κ.Φ.Ε. δεν αποτελεί σχολική μονάδα δεν έχει ανεξάρτητη χρηματοδότηση. Πιστώνονται παραπάνω χρήματα στη συμβούλιο σχολικής κοινότητας του  1^ου Γενικού Λυκείου Αλεξανδρούπολης  με το οποίο συστεγάζεται και το οποίο καλύπτει τα πάγια (Δ.Ε.Η--Ο.Τ.Ε --Δ.Ε.Υ.Α.Α--θέρμανση).Υπάρχει άριστη συνεργασία με την Διευθύντριά του

Πηγές Εξοπλισμού

 1  Π.Ε.Κ

2  ΥΠΕΠΘ  

3 Από όργανα σχολικών εργαστηρίων που ήταν σε πλεόνασμα.

Αναλώσιμα

Κυρίως από το συμβούλιο  σχολικής κοινότητας του  1ου Γενικού Λυκείου Αλεξανδρούπολης

 

Επικοινωνία

Δ/νση: Ανθεμίου 3 (Στο κτίριο του 1ου Γ.Ε.Λ Αλεξανδρούπολης)

Τ.Κ 68100

Αλεξανδρούπολη

Τηλέφωνο: 25510-88519

Fax :25510-88519

Mail: mail@ekfe.evr.sch.gr

Το ιστορικό ίδρυσης του Ε.Κ.Φ.Ε

Σύντομο ιστορικό

         Το   Ε.Κ.Φ.Ε. (Εργαστηριακό Κέντρο Φυσικών Επιστημών)   Ν. Έβρου  ιδρύθηκε το  1996 και απόκτησε υπεύθυνο και στέγη το 1997. Εγκαταστάθηκε στο ισόγειο του 1^ου Γενικού Λυκείου Αλεξανδρούπολης  ταυτόχρονα με την αποχώρηση του 2^ου Ενιαίου Λυκείου σε άλλες εγκαταστάσεις.

Κατά το πρώτο τρίμηνο ο χώρος που διατέθηκε για να λειτουργήσει το Ε.Κ.Φ.Ε απελευθερώθηκε από τα υλικά του Γενικού και Κλασικού Λυκείου. Στη συνέχεια έγιναν υδραυλικές και αποχετευτικές εγκαταστάσεις καθώς και συμπληρωματικές ηλεκτρολογικές εργασίες. Έγιναν βαφές  τοίχων,  ξύλινων κουφωμάτων και κιγκλιδωμάτων κατασκευάστηκαν πάγκοι εργασίας και ράφια. Αξιοποιήθηκαν παλιά θρανία , τραπέζια  και πάγκοι εργασίας. Η πληρότητα της αίθουσας Φυσικής σήμερα (έστω και με δανεικό εξοπλισμό) όσο αφορά τις εργασίες και τον εξοπλισμό της είναι περίπου 90%, της Βιολογίας περίπου 90%, της Χημείας 70% .

Σήμερα στεγάζεται στο  ισόγειο του 1^ου ΓΕΛ Αλεξανδρούπολης και φέρει την επωνυμία ΕΚΦΕ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗΣ με  δεδομένη την ύπαρξη του Ε.Κ.Φ.Ε Ορεστιάδας.

Περιοχή ευθύνης του ΕΚΦΕ Αλεξανδρούπολης είναι όλα τα  σχολεία Β/θμιας (Γυμνάσια - Λύκεια-ΕΠΑΛ-ΕΠΑΣ ) ως και του Σουφλί

καθώς και τα Εσπερινά (Γυμνάσιο-Λύκειο) –Μουσικό Γυμνάσιο  –Επαγγελματικό  Γυμνάσιο

Τα υπόλοιπα υπάγονται στο αντίστοιχο Ε.Κ.Φ.Ε Ορεστιάδας.

Ο πρώτος υπεύθυνος  το Ε.Κ.Φ.Ε Αλεξανδρούπολης  ήταν ο κ Καραϊλανίδης Χρήστος ΠΕ4.04 (Βιολόγος) ως και το σχολικό έτος 2014-15

Από το σχολικό έτος 2015-16  και εντεύθεν υπεύθυνος είναι ο κ Κατσίκιας Νικόλαος ΠΕ4.01 (Φυσικός).

Περιστασιακά παλαιότερα στο Ε.Κ.Φ.Ε εκτός από τον υπεύθυνο υπηρετούσαν με μερική ή ολική διάθεση  εκπαιδευτικοί   και αλλων ειδικοτήτων πλήν αυτής του υπευθύνου. Έτσι βρέθηκαν να υπηρετούν και  Βιολόγος και Φυσικός και Χημικός. Τα τελευταία χρόνια όμως υπηρετεί μόνο ο υπεύθυνος ο οποίος ανεξαρτήτου ειδικότητας πρέπει να γνωρίζει τόσο το θεωρητικό όσο και το εργαστηριακό μέρος όλων των μαθημάτων Φ.Ε Γυμνασίων , Λυκείων και ΕΠΑΛ. Πέραν δε από αυτό πρέπει να γνωρίζει πολύ καλά τη χρήση Η/Υ όχι μόνο ως χρήστης αλλά και  ως τεχνικός.Και φυσικά να εξυπηρετεί όλα τα σχολεία ευθύνης του με αντιδραστήρια και άλλα αναλώσιμα και να είναι σε θέση να επισκευάζει τις συσκευές που χρησιμοποιούν τα σχολικά εργαστήρια.

Μελέτη του ιξώδους υγρού

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΙΞΩΔΟΥΣ

ΚΑΙ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ "ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ" ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΜΑΘΗΤΕΣ

Η άσκηση Μελέτη του ιξώδους υγρού που βρίσκεται στη λίστα των υποχρεωτικών ασκήσεων Φυσικής ΓΕΛ Γ΄ Λυκείου Προσανατολισμού, ήταν θέμα και στον Πανευρωπαϊκό Μαθητικό Διαγωνισμό EUSO που έγινε στην Αθήνα το 2014.

Η μέτρηση εσωτερικής τριβής υγρού, είναι μία εργαστηριακή άσκηση που περιλαμβάνεται στους εργαστηριακούς οδηγούς πανεπιστημιακών και πολυτεχνικών τμημάτων (ενδεικτικά https://ph108.edu.physics.uoc.gr/documents/Viscosity.pdf

http://www.mie.uth.gr/ekp_yliko/lab_transport_phenomena.pdf 

http://www.lme.ntua.gr:8080/academic-info-1/prospheromena-mathemata/ergasterio-nautikes-mekhanologias-i/files/VISCOSITY_FINAL.pdf

http://triblab.teipir.gr/files/TRB/Presentations/CH5_Viscosity_P.pdf
Από τους οδηγούς αυτούς μπορεί να αντληθούν πολύτιμες πληροφορίες-λεπτομέρειες που θα μπορούσε να είχαν αξία σε κάποια εργαστηριακής φύσεως ερώτηση στις Πανελλαδικές εξετάσεις. Επισημάνσεις από τη θεωρία (από τη δουλειά του ΕΚΦΕ Ν. Ιωνίας)

 Κίνηση μικρής σφαίρας στο εσωτερικό κατακόρυφου σωλήνα γεμάτου με υγρό: Μια μικρή πλαστική σφαίρα κινείται κατά μήκος του άξονα συμμετρίας του κατακόρυφου κυλινδρικού σωλήνα που περιέχει υγρό.Σύμφωνα με τον 2 ο νόμο του Νεύτωνα, μπορούμε να γράψουμε: m.α = w− A − F  (1)   Όπου m είναι η μάζα της σφαίρας και α η επιτάχυνση της. Οι παρακάτω δυνάμεις ασκούνται στη σφαίρα: 

a) Η βαρυτική δύναμη w  είναι w = mg =ρ_σφVg (2)

Αν η ακτίνα της σφαίρας συμβολίζεται με r, τότε ο όγκος της δίνεται από τη σχέση:
V=(4πr³)/3 (3)
β) Η δύναμη της άνωσης Α. Σύμφωνα με την αρχή του Αρχιμήδη, η διεύθυνση αυτής της δύναμης είναι κατακόρυφη προς τα πάνω και το μέτρο της ίσο με: Α=ρ_υγg.V (4)

(Σημείωση: Υποθέτουμε ότι η απόσταση της σφαίρας και των τοιχωμάτων του κυλινδρικού δοχείου είναι μεγάλη σε σύγκριση με την ακτίνα της σφαίρας. Έτσι, στους υπολογισμούς μας δεν λαμβάνουμε υπ’ όψιν την επίδραση των τοιχωμάτων του δοχείου).
Ο συντελεστής η ονομάζεται συντελεστής ιξώδους του υγρού και εξαρτάται από το είδος του υγρού και την θερμοκρασία του. Οι μονάδες μέτρησης στο SI είναι 1Pa.s . Σ’ αυτό το πείραμα πρόκειται να υπολογίσουμε το συντελεστή ιξώδους μελετώντας την κίνηση μερικών πλαστικών σφαιρών κατά μήκος του άξονα του κυλινδρικού δοχείου που περιέχει το υγρό. Η σφαίρα αποκτάει την οριακή της ταχύτητα σχεδόν αμέσως. Το μέτρο αυτής της ταχύτητας δίνεται από τη σχέση
(Σημείωση: Υποθέτουμε ότι η απόσταση της σφαίρας και των τοιχωμάτων του κυλινδρικού δοχείου είναι μεγάλη σε σύγκριση με την ακτίνα της σφαίρας. Έτσι, στους υπολογισμούς μας δεν λαμβάνουμε υπ’ όψιν την επίδραση των τοιχωμάτων του δοχείου). Ο συντελεστής η ονομάζεται συντελεστής ιξώδους του υγρού και εξαρτάται από το είδος του υγρού και την θερμοκρασία του. Οι μονάδες μέτρησης στο SI είναι 1Pa.s . Σ’ αυτό το πείραμα πρόκειται να υπολογίσουμε το συντελεστή ιξώδους μελετώντας την κίνηση μερικών πλαστικών σφαιρών κατά μήκος του άξονα του κυλινδρικού δοχείου που περιέχει το υγρό. Η σφαίρα αποκτάει την οριακή της ταχύτητα σχεδόν αμέσως. 
Το μέτρο αυτής της ταχύτητας δίνεται από τη σχέση υ= 2gr²(ρ_σφ-ρ_υγ)/9n (5)  Στην εξίσωση (5), οι ποσότητες ρυγ, ρσφ, r και υ μπορούν να μετρηθούν πειραματικά ή να υπολογισθούν. Η τιμή του g=9,81m/s²

ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΚΑΙ ΟΙ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΠΟΥ ΛΗΦΘΗΚΑΝ ΣΤΟ 

ΕΚΦΕ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗΣ

(Συνεργασία: Γκοτζαρίδης Χρήστος σύμβουλος ΠΕ4 και Κατσίκιας Νικόλαος υπεύθυνος ΕΚΦΕ Αλεξανδρούπολης)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΙΞΩΔΟΥΣ

ΥΓΡΟ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΕ:  Φτηνό υγρό πιάτων (υγρό σχετικά μικρής πυκνότητας)

ΣΦΑΙΡΙΔΙΑ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ: Χάντρες από κομπολόι (μικρές μεταλλικές).

ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΕΠΙΛΟΓΕΣ: Μπορεί να χρησιμοποιηθούν βώλοι μεσαίου μεγέθους, ή σφαιρίδια αεροβόλου όπλου.

ΥΛΙΚΑ: Ζυγός ηλεκτρονικός ακριβείας 0,1 γρ. Ογκομετρικός κύλινδρος 10 ml και ογκομετρικός κύλινδρος 100ml. Ηλεκτρονικό χρονόμετρο χειρός (κινητό τηλέφωνο)

Χάρακας 30 cm.

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΩΝ

Μέτρηση της πυκνότητας των υλικών:

Παίρνουμε το απόβαρο του ογκομετρικού κυλίνδρου των 10 ml. Τον γεμίζουμε ως την ένδειξη 10 ml με το υγρό πιάτων και γράφουμε την ένδειξη του ζυγού. Η πυκνότητα του υγρού βρίσκεται από τον τύπο της πυκνότητας. ρ_υ=m_υ/Vυ

Καθαρίζουμε τον ογκομετρικό κύλινδρο των 10 ml από το υγρό πιάτων και στη συνέχεια τον γεμίζουμε μέχρι τη μέση με νερό. Τον βάζουμε στο ζυγό και παίρνουμε το απόβαρο.

Ρίχνουμε μέσα στον μισογεμισμένο με νερό ογκομετρικό κύλινδρο των 10 ml αρκετά σφαιρίδια (τόσα όσα να μας δώσουν ασφαλή μέτρηση όγκου) και στη συνέχεια καταγράφουμε την ένδειξη του ζυγού.

Έτσι έχουμε με βρει το βάρος των χ σφαιριδίων καθώς και τον όγκο τους. Η πυκνότητα των σφαιριδίων υπολογίζεται από τον τύπο της πυκνότητας. ρ_σφ=m_σφ/Vσφ

ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ

Γεμίζουμε τον ογκομετρικό κύλινδρο των 100 ml  με το υγρό πιάτων, πολύ πάνω από την ένδειξη 100. Αυτό το κάνουμε ώστε να εξασφαλίσουμε (κατά το δυνατόν) ότι θα έχουμε ήδη σταθερή ταχύτητα σφαιριδίου όταν φτάσει στην ένδειξη 100. Στη συνέχεια αφήνουμε σφαιρίδια και καταγράφουμε με το χρονόμετρο τον χρόνο για την μετακίνηση από την ένδειξη 100 στην ένδειξη 20. Παίρνουμε σειρά μετρήσεων και κάνουμε διόρθωση (Μ.Ο.)

Στη συνέχεια μετρούμε με τον χάρακα την απόσταση 100 ως 20 από την ένδειξη του κυλίνδρου και υπολογίζουμε τη μέση ταχύτητα του σφαιριδίου.

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ

Σφαιρίδια:

Αριθμός	Όγκος	Μάζα	Πυκνότητα
13	0,2 ml	4,186g	1,61 g/ml

ρ_σφ=1,61g/ml  ή  ρ_σφ  =1610kg/m³

Υγρό

Όγκος	Μάζα	Πυκνότητα
10 ml	10,15 g	1,015 g/ml

ρ_υ=1,015 g/ml  ή ρ_υ=1015Kg/m³

Χρόνοι μέτρησης

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
3,17	3,37	3,24	2,88	3,09	3,26	3,28	3,09	4,39	3,61	3,12	3,25

Οι ενδείξεις: (4) και (9) λόγω μεγάλης απόκλισης αφαιρούνται

t=(Σt)/10 συνεπώς Μ.Ο.t=3,208 s

Η απόσταση μεταξύ των ενδείξεων 100 και 20 στον δοκιμαστικό σωλήνα μετρήθηκε με τον χάρακα και βρέθηκε x=12,7cm

 Συνεπώς υ_ορ=x/t => υ_ορ =12,7/3,208=2,55cm/s  ή υορ=0,0255m/s

ή υ_ορ=0,026m/s

Μερικές παρατηρήσεις:

Ο όγκος σφαίρας μπορεί να μετρηθεί με τον μαθηματικό τύπο αν διαθέτουμε  παχύμετρο 

Φροντίζουμε να είναι εντελώς οριζόντιο το τραπέζι πάνω στο οποίο τοποθετείται ο ογκομετρικός κύλινδρος των 100 ml, ώστε να έχουμε ακριβώς κατακόρυφη κίνηση.

ΠΙΘΑΝΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ "ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΦΥΣΕΩΣ" ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ

Στην εκφώνηση δίνεται το σχήμα του πειράματος, ή περιγράφεται μέρος του πειράματος πριν τη διατύπωση των ερωτήσεων

1. Για να κάνουμε όσο το δυνατόν πιο ακριβή προσδιορισμό του ιξώδους, θα πρέπει η κίνηση του σφαιριδίου να είναι ευθύγραμμη ομαλή. Συζητήστε στην ομάδα σας ένα τρόπο (ένα δευτερεύον πείραμα) για να διαπιστώσετε αν η κίνηση που θα χρονομετρήσετε είναι ευθύγραμμη ομαλή ή όχι.
2. Προσπαθώντας να υπολογίσουμε την ακτίνα του σφαιριδίου, διαπιστώνουμε ότι δεν έχουμε στη διάθεσή μας παχύμετρο (όργανο που μετρά με ακρίβεια πολύ μικρές τιμές μήκους). Να σχεδιάσετε ένα πείραμα για να προσδιορίσετε με ακρίβεια τον όγκο της σφαίρας που θα χρησιμοποιηθεί.
3. Προσπαθώντας να μετρήσουμε με ακρίβεια τον όγκο του σφαιριδίου του πειράματος βρίσκουμε στο εργαστήριο τα εξής όργανα για να πραγματοποιήσουμε τη μέτρηση. Ένα χάρακα μήκους 10cm με 10 υποδιαιρέσεις ανά cm. Ένα χάρακα 30cm με 5 υποδιαιρέσεις ανά cm. Έναν ογκομετρικό κύλινδρο 100 ml με υποδιαιρέσεις ανά ml, και ένα παχύμετρο. Να κατατάξετε κατά σειρά ακρίβειας μετρήσεων τα όργανα που αναφέρθηκαν παραπάνω.
4. Όταν σχεδιάστηκαν οι λήψεις των μετρήσεων παρουσιάστηκε η εξής διαφωνία: Κάποια μέλη της ομάδας πρότειναν να γίνει η μέτρηση από την ένδειξη 100 του ογκομετρικού κυλίνδρου ως την ένδειξη 50 για «να βλέπουμε καλύτερα τις ενδείξεις». Κάποιος δεύτερος πρότεινε να γίνονται οι μετρήσεις από την ένδειξη 100 ως την ένδειξη 0 «για σιγουριά». Κάποιος τρίτος πρότεινε να γίνονται μετρήσεις από την ένδειξη 100 ως την ένδειξη10  «για να μην ακουμπήσει ο βώλος στον πυθμένα». Εσείς ποια πρόταση θα επιλέγατε; Δικαιολογείστε σύντομα την άποψή σας.
5. Για την μέτρηση του ιξώδους αγνώστου υγρού χρησιμοποιήθηκε ένας βώλος. Η μέτρηση του χρόνου κίνησης του βώλου γίνεται:

Α) Από τη στιγμή που ο μέγιστος κύκλος (στο μέσον) του βώλου αγγίζει την αρχική ένδειξη του ογκομετρικού κυλίνδρου (θέση 100) ως τη στιγμή που ο μέγιστος κύκλος (στο μέσον) του βώλου αγγίζει την τελική τιμή του ογκομετρικού κυλίνδρου (θέση 0).

Β) Από τη στιγμή που το τέλος του βώλου αγγίζει την αρχική ένδειξη του ογκομετρικού κυλίνδρου (θέση 100) ως τη στιγμή που το τέλος του βώλου αγγίζει την τελική τιμή του ογκομετρικού κυλίνδρου (θέση 0).

Γ) Από τη στιγμή που η αρχή του βώλου αγγίζει την αρχική ένδειξη του ογκομετρικού κυλίνδρου (αυτή που επιλέξαμε ως αρχική) ως τη στιγμή που το τέλος του βώλου αγγίζει την τελική τιμή του ογκομετρικού κυλίνδρου (αυτή που επιλέξαμε ως τελική).

Δ) Από τη στιγμή που η αρχή του βώλου αγγίζει την αρχική ένδειξη του ογκομετρικού κυλίνδρου (αυτή που επιλέξαμε ως αρχική) ως τη στιγμή που η αρχή του βώλου αγγίζει την τελική τιμή του ογκομετρικού κυλίνδρου (αυτή που επιλέξαμε ως τελική).
Και με την μορφή βιβλίου όπως δημιουργήθηκε από το Ε.Κ.Φ. Ε Αλεξανδρούπολης

Απομόνωση νουκλεϊκών οξέων

Πως μπορούμε να απομονώσουμε DNA  από φρέσκο  φυτικό υλικό

• Βάζουμε σε ένα μπλέντερ μισό κρεμμύδι καθαρισμένο και κομμένο σε 8 κομμάτια,1 κουταλάκι του τσαγιού  αλάτι και 200 ml  κρύο νερό. Κτυπάμε για 15 δευτερόλεπτα . Έχουμε καταφέρει να ελευθερώσετε τα κύτταρα του κρεμμυδιού.
•  Σουρώνουμε και παίρνουμε τη σούπα με τα ελεύθερα κύτταρα. Προσθέτουμε  δύο κουτάλια (10 ml ) σούπας υγρό απορρυπαντικό και ανακάτεψε καλά με ήπιες κυκλικές κινήσεις. Αφήνουμε το μίγμα να "κάτσει" για 10  λεπτά. Βάζουμε το μίγμα σε δοκιμαστικούς σωλήνες περίπου μέχρι το 1/3 .
• Προσθέτουμε λίγο ένζυμο σε κάθε έναν και ανακάτεψε απαλά (το γρήγορο θα καταστρέψει το νήμα του  DNA. ) Για ένζυμο χρησιμοποιήστε χυμό ανανά ή τριπτόνη (1/4 κουταλάκι του γλυκού).
• Στη συνέχεια κρατάμε λοξά τον δοκιμαστικό σωλήνα και ρίχνουμε  σιγά-σιγά αλκοόλη (ισόποση με το  μίγμα)  ώστε να σχηματιστεί ένα στρώμα πάνω από το διάλυμα Ως ελαφρύτερη η αλκοόλη επιπλέει. Βλέπουμε για τον σχηματισμό  νηματώδους υλικού που ανεβαίνει στην μεταξύ τους επιφάνεια
• Το DNA είναι ένα μακρύ νηματοειδές μόριο. Το αλάτι που προσθέσαμε  στο πρώτο στάδιο βοηθά να παραμείνει κολλημένο ολόκληρο. Οπότε αυτό που βλέπετε  είναι ένα μάτσο από πλεγμένα μόρια DNA . Το  DNA  κανονικά  είναι διαλυτό  στο νερό  αλλά όταν είναι αλατισμένο και έλθει σε επαφή με αλκοόλη   γίνεται  αδιάλυτο . Η τάση του DNA να συνενώνεται καθώς διαχωρίζεται στο διάλυμα , τραβά περισσότερα νήματα καθώς ανέρχεται στην αλκοόλη. Χρησιμοποιούμε  ένα ξύλινο ραβδάκι ή καλαμάκι να το μαζέψουμε. Αν θέλουμε να το διατηρήσουμε το βάζουμε  σε κουτάκι με καθαρή αλκοόλη .

Στη θέση του κρεμμυδιού μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε  αρακά ή φρούτο  όπως φράουλα , μπανάνα ακτινίδιο κ.α

ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ

(όπως πραγματοποιήθηκε στο ΕΚΦΕ Αλεξανδρούπολης  το σχολικό έτος 2015-16 σε συνεργασία με την  κ Κουρτέση Θεοδώρας -Βιολόγο του 4^ου  Γυμνασίου- Συμμετείχαν με τμήματα τα σχολεία: 1^ο Γυμνάσιο Αλεξανδρούπολης και 4^ο Γυμνάσιο Αλεξανδρούπολης )

ΟΡΓΑΝΑ	ΥΛΙΚΑ
2 ποτήρια ζέσεως των 250 ml	Λίγη μπανάνα ή ακτινίδιο ή φράουλα ή κρεμμύδι
Γουδί ομογενοποίησης	Υγρό απορρυπαντικό πιάτων 10 ml
Χωνί και φίλτρο διήθησης	Αλάτι 3g
Δοκιμαστικοί σωλήνες	Απεσταγμένο νερό 100ml
Ξύλινα καλαμάκια	Ένζυμο πεψίνη (1gr/100 ml H2O) ή χυμό ανανά

Τα στάδια εκτέλεσης

1.     Καθαρίζουμε και πολτοποιούμε καλά στο γουδί ομογενοποίησης το φρούτο (Χρειάζεται προσοχή και υπομονή)

2.     Προσθέτουμε σε ένα ποτήρι ζέσεως το απορρυπαντικό (περίπου 2 κουταλάκια) το αλάτι (περίπου 1 κουταλάκι) και συμπληρώνουμε νερό ως τα 100 ml

3.     Ανακατεύουμε το μίγμα απαλά μέχρι να διαλυθεί το αλάτι χωρίς να δημιουργηθεί αφρός

4.     Προσθέτουμε  το μίγμα μες το γουδί και ανακατεύουμε καλά και απαλά

5.     Φιλτράρουμε το μίγμα

6.     Μαζεύουμε  το διήθημα στο δεύτερο ποτήρι ζέσεως

7.     Μεταφέρουμε μια ποσότητα στον δοκιμαστικό σωλήνα

8.     Προσθέτουμε λίγη πεψίνη και περιμένουμε 10 λεπτά

9.     Στη συνέχεια βάζουμε την παγωμένη αλκοόλη με σωλήνα σε πλάγια θέση με ομαλή ροή του υγρού

10. Τοποθετούμε τον σωλήνα στο στήριγμα και μετά από 2-3 λεπτά  βλέπουμε το DNA να ανέρχεται στη φάση της αλκοόλης

11. Συλλέγουμε το DNA με ένα ξυλάκι

Δράση των υλικών που προσθέτουμε

Το απορρυπαντικό το βάζουμε επειδή περιέχει λιπίδια όπως και οι κυτταρικές μεμβράνες και μπαίνουν ανάμεσά τους οπότε καταστρέφεται η λιπιδική διπλοστοιβάδα των μεμβρανών και έτσι απελευθερώνονται οι πρωτεΐνες και το DNA Καταφέρνω να διαλύσω την πυρηνική μεμβράνη. Ανάμεσα στα λιπίδια υπάρχουν πρωτεΐνες που εγκλωβίζονται και αυτές και το αποτέλεσμα είναι η απελευθέρωση DNA   Προσθέτουμε πεψίνη για να διασπαστούν οι πρωτεΐνες στις οποίες είναι τυλιγμένα τα μόρια DNA

Η παγωμένη αλκοόλη και το αλάτι επιτρέπουν τα μόρια του DNA να αναδυθούν Η αλκοόλη είναι πιο αραιή από το νερό και για αυτό μένει πάνω στη φάση του μείγματος.

Τα λιπίδια και οι πρωτεΐνες που έχουν απελευθερωθεί από τις διάφορες δομές που καταστράφηκαν  προσελκύονται και παραμένουν στο κάτω στρώμα νερού ενώ τα μόρια DNA προσελκύονται στο πάνω μέρος στην αλκοόλη όπου και μετακινούνται. Το DNA είναι πιο ελαφρύ από πρωτεΐνες και τα λιπίδια έγινε πιο υδρόφοβο για αυτό έλκεται από το υδρόφοβο τμήμα της αλκοόλης  

(Παραθέτουμε  και σε μορφή βιβλίου όπως έγινε  από το  ΕΚΦΕ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗΣ)