16 Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής με το πρόγραμμα Hot Potatoes στις ΚΙΝΗΣΕΙΣ (ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ- 2ο Μέρος).

 

ΦΥΣΙΚΗ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ

Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών και Σπουδών Υγείας

Η ανάρτηση περιέχει ένα αρχείo με 16 Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής που είναι σχετικές με την ενότητα "ΚΙΝΗΣΕΙΣ στη ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ" και έρχεται να συμπληρώσει μια παρόμοια ανάρτηση που έκανα πριν μία εβδομάδα. 

Οι ερωτήσεις είναι φτιαγμένες με το πρόγραμμα Hot Potatoes και οι περισσότερες προέρχονται από τις Πανελλαδικές Εξετάσεις Φυσικής της Γ' Λυκείου και τα Ψηφιακά Εκπαιδευτικά Βοηθήματα (ΨΕΒ) του Υπουργείου Παιδείας. 

Μπορείτε να δείτε και να κατεβάσετε το αρχείο από  ΕΔΩ  (Dropbox) ή από  ΕΔΩ (Google Drive). Ανοίγοντας το αρχείο στο Dropbox ή στο Google Drive, ίσως να βλέπετε το περιεχόμενο σε κώδικα html. Απλά, κάνοντας download θα δείτε το αρχείο στην κανονική του μορφή. 

Επίσης, μπορείτε να βρείτε τις 16 ερωτήσεις σε αρχείο word (με τις απαντήσεις)  ΕΔΩ (Dropbox) ή  ΕΔΩ (Google Drive). 

"ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ": 15 Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής με το πρόγραμμα Hot Potatoes στις ΚΙΝΗΣΕΙΣ.

 

ΦΥΣΙΚΗ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ

Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών και Σπουδών Υγείας

Η ανάρτηση περιέχει ένα αρχείo με 15 Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής που είναι σχετικές με την ενότητα "ΚΙΝΗΣΕΙΣ στη ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ" του σχολικού βιβλίου της Γ' Λυκείου. 

Τις επόμενες μέρες θ' ακολουθήσει μια παρόμοια ανάρτηση με διαφορετικές ερωτήσεις στο ίδιο θέμα.

Οι ερωτήσεις είναι φτιαγμένες με το πρόγραμμα Hot Potatoes και οι περισσότερες προέρχονται από τις Πανελλαδικές Εξετάσεις Φυσικής της Γ' Λυκείου και τα Ψηφιακά Εκπαιδευτικά Βοηθήματα (ΨΕΒ) του Υπουργείου Παιδείας. 

Μπορείτε να δείτε και να κατεβάσετε το αρχείο από  ΕΔΩ  (Dropbox) ή από  ΕΔΩ (Google Drive). Ανοίγοντας το αρχείο στο Dropbox ή στο Google Drive, ίσως να βλέπετε το περιεχόμενο σε κώδικα html. Απλά, κάνοντας download θα δείτε το αρχείο στην κανονική του μορφή. 

Επίσης, μπορείτε να βρείτε τις 15 ερωτήσεις σε αρχείο word (με τις απαντήσεις)  ΕΔΩ (Dropbox) ή  ΕΔΩ (Google Drive). 

Μου άρεσε... το άρθρο "Στο Παγκράτι του 1960", του Νικόλα Κατεινά.

Μου άρεσε το άρθρο "Στο Παγκράτι του 1960" που δημοσίευσε στην εφημερίδα ΤΑ ΝΕΑ-ΣΑΒΒΑΤΟΚΥΡΙΑΚΟ (15-16 Οκτωβρίου 2022) ο συμμαθητής από τα παλιά  Νικόλας Κατεινάς (εκείνος στο κλασσικό, εγώ στο πρακτικό του 7ου Γυμνασίου στο Παγκράτι). Με λιτό τρόπο μας δίνει χαρακτηριστικά στιγμιότυπα από πρόσωπα, στέκια και καταστάσεις που βίωνε ένας Παγκρατιώτης εκείνα τα χρόνια. 

Εγώ γεννημένος στην Καισαριανή, εγκαταστάθηκα στο Παγκράτι τον Οκτώβριο του 1961 έχοντας ξεκινήσει την 3η Δημοτικού στο 5ο Δημοτικό Αθηνών. Συχνά έχω την ευκαιρία να γυρίζω στο Παγκράτι και να σουλατσάρω στους δρόμους του, κεντρικούς, μα και απόκεντρους. Οι μνήμες πολλές, συνδεδεμένες με σημαντικά και ασήμαντα γεγονότα. 

Μπορείτε να δείτε και να κατεβάσετε το άρθρο από ΕΔΩ.

Σαν σήμερα... 1608, γεννήθηκε ο Evangelista Torricelli.

Evangelista Torricelli
(Πορτραίτο από τον Sir Peter Lely) 

Σαν σήμερα, στις 15 Οκτωβρίου 1608, γεννήθηκε στη Ρώμη ο Ιταλός φυσικός και μαθηματικός Evangelista Torricelli (Εβαντζελίστα Τορικέλι). Είναι περισσότερο γνωστός για την εφεύρεση του υδραργυρικού βαρομέτρου, τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής πίεσης και την εξαιρετική κατασκευή φακών για τηλεσκόπια. Βέβαια, όπως θα δούμε από το περιεχόμενο της ανάρτησης παρακάτω, προσέφερε επίσης σημαντικό έργο στα μαθηματικά. 

Ο Εβαντζελίστα ήταν το πρώτο παιδί του Gaspare Torricelli και της Caterina Angetti. Οι πληροφορίες που έχουμε για την παιδική και εφηβική ηλικία του είναι λίγες και όχι αξιόπιστες. Είχε δύο μικρότερα αδέλφια τον Carlo και τον Francesco. Ο πατέρας τους ήταν εργάτης στην κλωστοϋφαντουργία και η οικογένειά του ήταν φτωχή. Ο Gaspare βλέποντας ότι ο γιος του είχε έφεση για τα γράμματα, τον έστειλε να σπουδάσει στη Faenza, κάτω από την επίβλεψη του θείου του Giacomo που ήταν μοναχός στο ανδρικό Τάγμα των Camaldolese. Μπορούμε ν’ αντλήσουμε ορισμένες πληροφορίες σχετικά με την επιστημονική κατάρτιση του Τορικέλι από το περιεχόμενο μιας επιστολής του προς το Γαλιλαίο στις 11 Σεπτεμβρίου 1632. Σ’ αυτό το γράμμα, ο Τορικέλι εξηγεί ότι αφού μελέτησε μαθηματικά και φιλοσοφία “υπό την πειθαρχία των Ιησουιτών μοναχών” μόνος του για δύο χρόνια (1624-1626, το πιο πιθανό στη Faenza, αλλά κάποιοι πιστεύουν ότι ήταν στο Collegio Romano στη Ρώμη), σε ηλικία 18 ετών έγινε "λόγιος" υπό τον Βενεδικτίνο μοναχό Benedetto Castelli (Μπενεντέτο Καστέλι) που ήταν Καθηγητής των μαθηματικών στο Κολέγιο της Sapienza στη Ρώμη (τώρα Πανεπιστήμιο Sapienza της Ρώμης). Ο Καστέλι ανήκε επίσης στο τάγμα των μοναχών Camaldolese και ήταν ο θείος του Τορικέλι που τον σύστησε σ' αυτόν. Δεν υπάρχουν αποδείξεις ότι ο Τορικέλι είχε εγγραφεί στο Πανεπιστήμιο αλλά είναι σχεδόν βέβαιο ότι διδάχθηκε από τον Καστέλι στο πλαίσιο μιας ιδιωτικής συμφωνίας. Σε αντάλλαγμα, ο Τορικέλι εργάστηκε ως γραμματέας του Καστέλι από το 1626 ως το 1632. Λόγω αυτής της ασχολίας του, ο Τορικέλι είχε την ευκαιρία να παρευρίσκεται σε πειράματα που γίνονταν με τη χρηματοδότηση του Πάπα Urban (Ουρβανού) VIII. 

Η υπογραφή του Εβαντζελίστα Τορικέλι.

Παρά την ασάφεια των γεγονότων γύρω από τη ζωή του Τορικέλι στη δεκαετία του 1620, γνωρίζουμε ότι ο πατέρας του πέθανε το 1626 ή λίγο πριν και ότι η μητέρα του μετακόμισε στη Ρώμη, επειδή σίγουρα ζούσε εκεί το 1641 τη χρονιά του θανάτου της. Τα δύο αδέλφια του Τορικέλι μετακόμισαν επίσης στη Ρώμη και γνωρίζουμε με βεβαιότητα ότι ζούσαν εκεί το 1647. Το πιο πιθανό που συνέβη φαίνεται να είναι ότι μετά το θάνατο του Gaspare Torricelli, η γυναίκα του Caterina και οι δύο μικρότεροι γιοι της μετακόμισαν στη Ρώμη για να είναι με τον Εβαντζελίστα που είτε ζούσε ήδη εκεί, είτε επρόκειτο να μετακομίσει.

Όταν τον Φεβρουάριο του 1632, δημοσιεύτηκε στη Φλωρεντία το βιβλίο του Γαλιλαίου "Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo" ("Διάλογος για τα δύο κύρια παγκόσμια συστήματα"), ο Καστέλι, που ήταν από τους πιο πιστούς μαθητές και φίλους του Γαλιλαίου, εξέτασε προσεκτικά και με ιδιαίτερη ανησυχία τις αντιδράσεις που υπήρχαν για το περιεχόμενο του βιβλίου στους κύκλους της Ρώμης (Βατικανό). Καθώς ο Καστέλι έπρεπε να φύγει από τη Ρώμη για λίγες μέρες εκείνη την περίοδο, ζήτησε από τον Τορικέλι να ενεργήσει ως γραμματέας του. Με αυτό τον τρόπο, ο νεαρός Τορικέλι είχε την ευκαιρία να γράψει στο Γαλιλαίο απαντώντας σ’ ένα από τα γράμματά του και να τον ενημερώσει για τα μέτρα που είχε λάβει ο ηγούμενος (Καστέλι) για να αποφύγει ένα «αισχρό ψήφισμα» ή, με άλλα λόγια, για να αποφευχθεί η καταδίκη του βιβλίου και του συγγραφέα του. Σε αυτό το γράμμα ο Τορικέλι δεν έχασε την ευκαιρία να ενημερώσει τον Γαλιλαίο για τη δική του δουλειά στα μαθηματικά. Τον ενημέρωσε ότι είχε μελετήσει τα κλασικά κείμενα του Απολλώνιου, του Αρχιμήδη και του Θεοδόσιου και είχε διαβάσει σχεδόν όλα όσα είχαν γράψει οι σύγχρονοι μαθηματικοί Brahe, Kepler και Longomontanus. 

Απόσπασμα από το γράμμα του Τορικέλι στον Michelangelo Ricci
όπου αναφέρεται στον Αρχιμήδη,

Οι φίλοι του Γαλιλαίου στη Ρώμη ήλπιζαν ότι τελικά θα μπορούσαν ν’ αποφύγουν τα χειρότερα. Ο Τορικέλι, όπως εξηγούσε στην παραπάνω επιστολή, ήταν μεταξύ των πρώτων αναγνωστών του «Διαλόγου» στη Ρώμη. Μελέτησε το περιεχόμενό του "με την απόλαυση [...] ενός που, έχοντας ήδη μελετήσει όλη τη γεωμετρία με προσοχή [...] και έχοντας μελετήσει τον Πτολεμαίο και γνωρίσει σχεδόν τα πάντα για τον Tycho (Brahe), τον Kepler και τον Longomontanus, τελικά, επηρεασμένος από τις πολλές συζητήσεις, αποφάσισε να ταχθεί με τον Κοπέρνικο και να γίνει οπαδός του Γαλιλαίου και επαγγελματικά και στο δόγμα".

Αυτή ήταν η μόνη περίπτωση κατά την οποία ο Τορικέλι δήλωσε ανοιχτά ότι είναι οπαδός των απόψεων του Κοπέρνικου. Αναμφίβολα ήταν πολύ στενοχωρημένος από την υποδοχή που έτυχε ο "Διάλογος" και την καταδίκη του Γαλιλαίου από το Ιερό Γραφείο (Holy Office), τον Ιούνιο του 1633. Βέβαια είναι πιθανό, το ενδιαφέρον του Τορικέλι για όλη αυτή τη διαδικασία να προερχόταν μόνο από την αναγκαστική απουσία του Καστέλι από τη Ρώμη την περίοδο κατά την οποία ξεκίνησε η δίκη και τις οδηγίες που είχε λάβει από τον Καστέλι ότι θα έπρεπε να παρακολουθήσει την πορεία των γεγονότων για να τον κρατά ενήμερο.

Πορτραίτο του Τορικέλι από το βιβλίο 
 "Lezione accademiche" (1715).
(Linda Hall Library)

Κατά τη διάρκεια των επόμενων εννέα ετών υπηρέτησε ως γραμματέας του Giovanni Ciampoli που ήταν φίλος του Γαλιλαίου. Δεν γνωρίζουμε πού έζησε ο Τορικέλι κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, αλλά, καθώς ο Ciampoli υπηρέτησε ως κυβερνήτης πολλών πόλεων στην Umbria και στο Marche, είναι πιθανό ότι έζησε στο Montalto, στη Norcia, στο San Severino και στο Fabriano.

Το έργο του Τορικέλι εκτείνεται σε 4 πεδία έρευνας, τα ίδια με αυτά που είχε ασχοληθεί και ο Γαλιλαίος, εκτός από την αστρονομία. Αυτά τα πεδία έρευνας ήταν:

·         Η Γεωμετρία,

·         Η εφαρμογή της γεωμετρίας στη μελέτη της κίνησης,

·         Το βαρομετρικό πείραμα και

·         Η ανάπτυξη τεχνικών για την παραγωγή φακών τηλεσκοπίων.

Το έργο του Τορικέλι για τη γεωμετρία και τις εφαρμογές της έδειξε πολύ καθαρά τις λαμπρές διανοητικές του ικανότητες. Στη γεωμετρία ασχολήθηκε με τον "τετραγωνισμό της κυκλοειδούς καμπύλης" (quadrature of the cycloid curve) και με τον "κυβισμό του κυκλικού υπερβολοειδούς(;)" (Cubature of the hyperboloid of revolution). Ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε τη μέθοδο των "αδιαίρετων καμπυλών" ("curved indivisibles") συμβάλλοντας με αυτό τον τρόπο στη "μέθοδο των αδιαίρετων" που εισήγαγε στη γεωμετρία ο Bonaventura Cavalieri (Μποναβεντούρα Καβαλιέρι). Ο Τορικέλι και ο Καβαλιέρι υπήρξαν εξαιρετικά στενοί φίλοι και είχαν στενή επιστημονική συνεργασία, κάτι που τεκμηριώνεται από την πλούσια επιστημονική αλληλογραφία τους.

Σχέδιο από την εργασία του Τορικέλι "Quadrature of the cycloid space".

Το 1641, τρεις μήνες πριν το θάνατο του Γαλιλαίου, ο Τορικέλι ταξίδεψε στη Φλωρεντία για να ζήσει με τον Γαλιλαίο στο σπίτι του και να τον συντρέξει τις τελευταίες ημέρες του. Ο Γαλιλαίος, που βρισκόταν σε κατ' οίκον περιορισμό για οκτώ χρόνια, ήταν εντελώς τυφλός τα τρία τελευταία χρόνια της ζωής του. Παρά τον κατ' οίκον περιορισμό του, ο Γαλιλαίος ήταν ο μαθηματικός και φιλόσοφος δίπλα στον Μεγάλο Δούκα Φερδινάνδο Β' της Τοσκάνης.

Μετά το θάνατο του Γαλιλαίου, ο Τορικέλι τοποθετήθηκε στο ίδιο αξίωμα, με μεγάλο μισθό και διαμέρισμα στο Παλάτι των Μεδίκων στη Φλωρεντία. Διορίστηκε επίσης επικεφαλής των μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο της Πίζας. Παρέμεινε σε αυτές τις θέσεις μέχρι τον θάνατό του.

Το 1644 ο Τορικέλι δημοσίευσε το μεγαλύτερο μέρος του έργου του σ΄ένα τόμο, κάτω από τον τίτλο "Opera Geometrica". Ο τόμος Opera Geometrica, είχε χωριστεί σε τρία μέρη: Το πρώτο μέρος είχε τίτλο "De sphaera et sphaeralibus libri duo" ("Δύο βιβλία για τη σφαίρα και τα σφαιρικά"), το δεύτερο περιείχε το "De motu gravium naturaliter descendentium et proiectorum" ("Σχετικά με την κίνηση των βλημάτων που πέφτουν με φυσικό τρόπο") (συνέχισε τη μελέτη της παραβολικής κίνησης των βλημάτων που ξεκίνησε ο Γαλιλαίος) και το τρίτο τμήμα αποτελούνταν από την "De dimensione parabola" ("Για την παραβολική διάσταση"). Το αξιόλογο αυτό έργο σύντομα έγινε γνωστό σε όλη την Ιταλία και την Ευρώπη και διέδωσε τη γεωμετρία του Καβαλιέρι, του οποίου τα γραπτά ήταν δυσανάγνωστα.

Από το βιβλίο του Τορικέλι "Opera Geometrica".
(Linda Hall Library)

Ως κληρονόμος του Γαλιλαίου, ο Τορικέλι ήταν υποχρεωμένος να αντιμετωπίσει τις επικρίσεις που ασκήθηκαν κατά του έργου του εμπνευστή του, ιδίως από τον Descartes (Καρτέσιος) και τον Gilles Personne de Roberval.

Η επιστήμη της κίνησης που πρότεινε ο Γαλιλαίος στο τελευταίο έργο του "Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze" σε συντομία "Δύο Νέες Επιστήμες" δεν έγινε αποδεκτή από όλους. Η αναλογικότητα που πρότεινε ο Γαλιλαίος ανάμεσα στην απόσταση που διανύεται και του τετραγώνου του χρόνου στην κίνηση της ελεύθερης πτώσης των σωμάτων, όπως και η παραβολική τροχιά των βλημάτων, δεν έπεισε τους δύο Γάλλους επιστήμονες. Εξοργισμένος ο Τορικέλι από την επιμονή τους και ειδικά από τις απόψεις του Roberval, σύμφωνα με τις οποίες τα συμπεράσματα στα οποία κατέληξε ο Γαλιλαίος δεν επιβεβαιώνονταν από τις πειραματικές δοκιμές, ο Τορικέλι αποφάσισε να δώσει γρήγορα ένα τέλος σ’ αυτές τις συζητήσεις.

Γκραβούρα από το βιβλίο "Les Merveilles de la Science" του Louis Figuier (1867).
Ένας σωλήνας Τορικέλι μεταφέρεται στο βουνό για πειράματα.
(Linda Hall Library)

Σ' επιστολή που έστειλε στον Roberval στις 7 Ιουλίου 1646, σημείωνε ότι σε ένα από τα έργα του ο Αρχιμήδης είχε παρομοιάσει τις τροχιές των βλημάτων με τις σπείρες. Τότε ο Τορικέλι έβαλε στον Roberval το ερώτημα: Αφού το λάθος του Αρχιμήδη ήταν φανερό, θα έπρεπε  να καταδικαστεί το σύνολο του βιβλίου; Δεν θα ήταν προτιμότερο ολόκληρο το βιβλίο να διαβαστεί χωρίς καμία αναφορά σε βλήματα και απλά να προσθέσουμε τη λέξη "σημείο", η κίνηση του οποίου δεν ακολουθεί ένα φυσικό νόμο αλλά ένα φανταστικό; Στην επιστολή κατέληγε προτείνοντας ότι οι λέξεις "βλήματα", "βαριά σώματα", "βαλλιστική" κ.ο.κ., που ανήκουν στη φυσική, θα έπρεπε να αφαιρεθούν από το βιβλίο του Αρχιμήδη, αφήνοντας μόνο τις αφηρημένες προτάσεις που ανήκουν στη γεωμετρία.

Άγαλμα του Τορικέλι στο Μουσείο
Φυσικής Ιστορίας της Φλωρεντίας.

Ήταν σίγουρο ότι ο τόνος της επιστολής προς τον Roberval ήταν προκλητικός, αλλά στην πραγματικότητα αυτό που έκανε ο Τορικέλι δεν ήταν τίποτε άλλο παρά να υπερασπίσει τους νόμους της φυσικής της κίνησης που είχε προτείνει ο Γαλιλαίος, αφού ο ίδιος ήταν πιστός οπαδός αυτών. 

Tην άνοιξη του 1644 το όνομα του Τορικέλι έγινε διάσημο στην Ιταλία και στη διανόηση της Ευρώπης όταν κατάφερε να πραγματοποιήσει το πείραμα με τον "quicksilver" ("υδράργυρο").

Με αυτό το επιτυχημένο πείραμα ο Τορικέλι κατάφερε να επιβεβαιώσει την πεποίθηση που είχε ότι ο αέρας έχει μάζα και ότι δημιουργεί πίεση στα πράγματα γύρω του. Η ανακάλυψη βοήθησε τον Τορικέλι να καταλήξει στο εξής: "Ζούμε βυθισμένοι στο βυθό ενός ωκεανού του στοιχείου αέρας, ο οποίος με αδιαμφισβήτητα πειράματα είναι γνωστό ότι έχει βάρος".

Γκραβούρα με τον Τορικέλι να παρουσιάζει το πείραμά του
με τον υδραργυρικό σωλήνα. 
(Encyclopedia Britannica)

Σ’ αυτό το πείραμα ουσιαστικά στηρίχτηκε η κατασκευή του πρώτου μανομέτρου (όργανο για τη μέτρηση της πίεσης).

Στο πείραμα που έγινε στη Φλωρεντία, ο Τορικέλι χρησιμοποίησε ένα γυάλινο σωλήνα, κλειστό στο ένα άκρο του, που τον γέμισε με υδράργυρο μέχρι το 75% του σωλήνα. Χρειάστηκε να αναστρέψει πολλές φορές το σωλήνα προκειμένου ν’ αφαιρεθούν όλες οι φυσαλίδες αέρα που πιθανά ήταν εγκλωβισμένες. Στη συνέχεια γέμισε εντελώς το σωλήνα με καθαρό υδράργυρο και τον τοποθέτησε σ’ ένα πιάτο γεμάτο με υδράργυρο, με το κλειστό άκρο προς τα πάνω. Τότε παρατήρησε ότι ο υδράργυρος μέσα στον κλειστό γυάλινο σωλήνα κατέβηκε και πάνω από την ελεύθερη επιφάνειά του δημιουργήθηκε κενό. Μετρώντας το ύψος της στήλης του υδραργύρου στο σωλήνα βρήκε ότι ήταν περίπου 760 mm (76 εκατοστά). Ακόμη και όταν ο σωλήνας ανακινείτo ή έγερνε, το ύψος της στήλης παρέμενε το ίδιο. Ο κενός χώρος στο σωλήνα ονομάζεται "κενό Τορικέλι".

Αναμνηστικό ιταλικό γραμματόσημο για τα 
350 χρόνια από τη γέννηση του Τορικέλι (1958).

Αργότερα, ο Blaise Pascal (Μπλεζ Πασκάλ) το πήγε πιο μακριά, βάζοντας τον κουνιάδο του να δοκιμάσει το πείραμα σε διαφορετικά υψόμετρα σ’ ένα βουνό. Έτσι διαπίστωσε ότι για διαφορετικά υψόμετρα από την επιφάνεια της θάλασσας, η πίεση ήταν διαφορετική. Η ατμοσφαιρική ή βαρομετρική πίεση μεταβάλλεται "οριζόντια" και "κατακόρυφα", τόσο από τόπο σε τόπο, όσο και από χρόνο σε χρόνο παρατήρησης. Οι "οριζόντιες μεταβολές" είναι πολύ μικρότερες των "κατακόρυφων μεταβολών", πλην όμως έχουν εξαιρετική σημασία στη δημιουργία των καιρικών φαινομένων. Π.χ. οι άνεμοι είναι αποτέλεσμα αυτών των μεταβολών.

Το πείραμα της Φλωρεντίας οργανώθηκε αρχικά από την επιθυμία του Τορικέλι να διαπιστώσει αν ο αέρας έχει βάρος και στη συνέχεια από την προσπάθεια για την παραγωγή κενού. Ένα παρόμοιο πείραμα είχε ήδη πραγματοποιηθεί στη Ρώμη, πιθανώς όταν ο Γαλιλαίος ήταν ακόμα στη ζωή, από τον Gasparo Berti, παρουσία των Ιησουιτών μοναχών Niccolò Zucchi και Athanasius Kircher, αλλά τα αποτελέσματα αποκαλύφθηκαν μόλις το 1647. Ο Berti είχε χρησιμοποιήσει νερό, οπότε ο σωλήνας είχε μήκος περίπου δέκα μέτρα. Η αρχική ιδέα του Τορικέλι και η τεχνική συμβολή του στο πείραμα, συνίστατο στη χρήση υδραργύρου αντί για νερό, μια καινοτομία που επέτρεψε τη μείωση του μήκους του σωλήνα κατά 13 φορές περίπου.

Γκραβούρα από το βιβλίο Technica Curiosa του 
 Gaspar Schott για το πείραμα του Berti.

Το πείραμα του Τορικέλι προκάλεσε τεράστιο ενδιαφέρον, ιδιαίτερα στη Γαλλία και την Πολωνία. Οι συζητήσεις δεν επικεντρώθηκαν πάντα στις τεχνικές πτυχές του πειράματος ή στα επιστημονικά συμπεράσματα που ήταν δυνατόν να εξαχθούν από αυτό, αλλά αντίθετα πρόταξαν, για άλλη μια φορά, την πολεμική μεταξύ "αρχαίων" και "σύγχρονων" επιστημόνων. Η μείωση του ύψους της στήλης του υδραργύρου στο σωλήνα παρήγαγε έναν φαινομενικά κενό χώρο στην κορυφή του σωλήνα, που στην πραγματικότητα τίναζε στον αέρα μία από τις βασικές αρχές της αριστοτελικής φυσικής ("Η Φύση απεχθάνεται το κενό"). Οι Ιησουίτες πολέμησαν με φανατισμό το πείραμα, στην προσπάθειά τους να υπερασπιστούν την αδυναμία ύπαρξης του κενού.

Ο Τορικέλι δεν συμμετείχε καθόλου σ’ αυτή τη φιλοσοφική συζήτηση για την ύπαρξη ή όχι του κενού. Σε δύο επιστολές, στις 11 και 28 Ιουνίου 1644, που έστειλε στον Michelangelo Ricci (Μικελάντζελο Ρίτσι), ο Τορικέλι περιέγραφε το πείραμα, αλλά δεν πήρε θέση στη φιλοσοφική συζήτηση που προκλήθηκε για το κενό. Απλά, στην επιστολή της 11ης Ιουνίου, παρατήρησε ότι "πολλοί έχουν πει ότι το κενό δεν υπάρχει, άλλοι ότι μπορεί να υπάρχει, αλλά μόνο με δυσκολία και ενάντια στην επιθυμία της Φύσης". Επιπλέον, ο Τορικέλι δεν θεώρησε ότι το πείραμα πέτυχε, επειδή το ύψος της στήλης υδραργύρου που έπρεπε να εξισορροπήσει το βάρος του αέρα μπορούσε να είναι διαφορετικό, επηρεασμένο "από τη ζέστη και το κρύο".

Σχέδιο του Τορικέλι για το πείραμα με τον υδράργυρο,
στο γράμμα της 11ης Ιουνίου 1644 στον Michelangelo Ricci.

Ένα άλλο πολύ σημαντικό αποτέλεσμα ήταν ότι η δύναμη που εμπόδιζε την πτώση του υδραργύρου δεν ήταν μέσα στο σωλήνα. Ο Τορικέλι, στην ίδια επιστολή, πρότεινε την υπόθεση ότι αυτή η δύναμη ήταν εξωτερική και οφειλόταν στο "βάρος του αέρα". Τα δύο γράμματα στον Ρίτσι είναι τα μόνα έγγραφα που έγραψε ο ίδιος ο Τορικέλι για το θέμα. Θα μπορούσε να υποτεθεί ότι αυτή η σιωπή οφειλόταν στη δυσαρέσκειά του για την παρέμβαση των θεολόγων στη συζήτηση. Μια φράση του Ρίτσι σε μια επιστολή που εστάλη στον Τορικέλι στις 18 Ιουνίου 1644, θα μπορούσε να υποστηρίζει αυτή την υπόθεση: "Εκτιμώ, ότι δυστυχώς θα είστε πολύ αηδιασμένος από την τερατώδη γνώμη αυτών των θεολόγων και από τη συνεχή συνήθειά τους να αναμειγνύουν τα πράγματα του Θεού με φυσικά ερωτήματα, όπου θα πρέπει αντί να κάνουν αυτό, να τα αντιμετωπίζουν με μεγαλύτερο σεβασμό και ευλάβεια".

Αναμνηστική πλάκα για τον Εβαντζελίστα Τορικέλι σε πηγή.

Η επιστημονική δραστηριότητα του Τορικέλι διαδόθηκε πλατιά στη Γαλλία, ειδικά με πρωτοβουλία του μοναχού François du Verdus, που έστειλε στις 23 Ιουλίου 1644 επιστολή στον Jean François Niceron, παρουσιάζοντάς του το πείραμα με τον υδράργυρο. Δυστυχώς οι σχέσεις μεταξύ των επιστημόνων από τη Γαλλία και την Ιταλία έγιναν δύσκολες, λόγω των συζητήσεων που εμφανίστηκαν για την προτεραιότητα της ανακάλυψης του τετραγωνισμού της κυκλοειδούς καμπύλης και του πειράματος με τον υδράργυρο. Ο Τορικέλι αναστατώθηκε πολύ από την εξέλιξη των γεγονότων και πεπεισμένος ότι άλλοι ήθελαν να διεκδικήσουν τις ανακαλύψεις του για τον εαυτό τους, αποφάσισε να υπερασπιστεί τον εαυτό του δημοσιεύοντας τα γράμματα που αντάλλαξε με τους Γάλλους επιστήμονες.

Το εξώφυλλο του βιβλίου "Lezioni accademiche".

Τελικά αυτό δεν μπόρεσε να το πραγματοποιήσει, γιατί τη νύχτα της 24ης προς την 25η Οκτωβρίου 1647, ο Τορικέλι, σε ηλικία μόλις 39 ετών, πέθανε στη Φλωρεντία από ασθένεια άγνωστης φύσης, πιθανά από τυφοειδή πυρετό ή πνευμονία. Η σορός του θάφτηκε στη Βασιλική του San Lorenzo, στη Φλωρεντία. Σύντομη περιγραφή της εξέλιξης της ασθένειας του Τορικέλι κάνει ο Ludovico Serenai σε επιστολή του στον Μποναβεντούρα Καβαλιέρι στις 26 Οκτωβρίου 1647. Αμέσως μετά το θάνατο του Τορικέλι, ο φίλος του κι εκτελεστής της διαθήκης του Ludovico Serenai έγραψε επιστολή στον αδελφό του Εβαντζελίστα, Francesco Torricelli στη Ρώμη, με την οποία τον ενημέρωνε για το θάνατο του αδελφού του και τα σχετικά με τα κληρονομικά. Οι κύριοι κληρονόμοι ήταν τα δύο αδέλφια του, Carlo και Francesco. Ο Τορικέλι είχε γράψει τη διαθήκη του 11 μέρες πριν το θάνατό του διαισθανόμενος την πιθανή άσχημη εξέλιξη της ασθένειάς του. Μεταξύ άλλων είχε πει στον Serenai να σβήσει όλες τις σημειώσεις που είχε κάνει στα περιθώρια των βιβλίων του επικρίνοντας τους Ιησουίτες μελετητές Niccolò Cabeo και Athanasius Kircher, γιατί δεν ήθελε οι μελλοντικές γενιές να μάθουν για τη βαθιά περιφρόνηση που αισθανόταν γι’ αυτούς.

Ο Εβαντζελίστα Τορικέλι ποτέ δεν παντρεύτηκε και δεν απέκτησε παιδιά.

Μνημείο του Τορικέλι στη Faenza (1864).

Το ενδιαφέρον του Τορικέλι για την αφηρημένη συλλογιστική συνδυάστηκε με την άρνησή του να επιτρέψει στον εαυτό του να φυλακιστεί μέσα στα στενά όρια της μελέτης ενός συγκεκριμένου φυσικού φαινομένου. Στην πραγματικότητα, το ενδιαφέρον του Τορικέλι δεν απευθυνόταν αποκλειστικά στην αφηρημένη συλλογιστική. Θα μπορούσε κανείς να πει ότι στον Τορικέλι υπήρχαν δύο διαφορετικά άτομα: ο τεχνικός, ο οποίος τελειοποιούσε τις πρακτικές μεθόδους για την κατασκευή φακών τηλεσκοπίου χωρίς να ανησυχεί για τις θεωρητικές πτυχές του προβλήματος και ο θεωρητικός της κίνησης, που δεν ήταν πρόθυμος να αναζητήσει οπωσδήποτε πειραματικές αποδείξεις, ίσως επειδή δεν πίστευε στην αδιάψευστη απόδειξη που παρείχε η άμεση παρατήρηση των φαινομένων.

Αξίζει να σταθούμε και στο έργο που πρόσφερε ο Τορικέλι στον τομέα της οπτικής. Σχεδίασε και κατασκεύασε μια σειρά από τηλεσκόπια και απλά μικροσκόπια. Αρκετοί μεγάλοι φακοί, με χαραγμένο το όνομά του, εξακολουθούν να διατηρούνται στη Φλωρεντία. Εφηύρε μια μέθοδο με την οποία μικροσκοπικοί φακοί θα μπορούσαν να κατασκευαστούν από γυαλί που θα μπορούσε εύκολα να λιώσει από μια λάμπα.

Σχέδια του Τορικέλι.
(Biblioteca Nazionale Centrale Firenze)

Τα γραπτά αρχεία του Τορικέλι φυλάσσονται στην Φλωρεντία. Τα δημοσιευμένα έργα του είναι τα παρακάτω:

Trattato del moto (Πραγματεία για την κίνηση) (πριν το 1641)

Opera geometrica (Γεωμετρική εργασία) (1644)

Lezioni accademiche (Ακαδημαϊκά μαθήματα) (Φλωρεντία, 1715)

Esperienza dell'argento vivo (Η εμπειρία της γρήγορης εκκίνησης) (Βερολίνο, 1897)

Κυκλικό βαρόμετρο του 1820 περίπου.

Η μονάδα της πίεσης 1 Torr (Τορ) οφείλει την ονομασία της στον Τορικέλι. Ένας κρατήρας στη Σελήνη και ο αστεροειδής 7437 έχουν ονομαστεί με το όνομα Τορικέλι.

• Η Ένωση Μαθηματικών της Αμερικής (ΜΑΑ) για τον Τορικέλι.

• Βίντεο παρουσίασης του πειράματος του Τορικέλι από την Delia Ioana.

• Προσομοίωση του πειράματος Τορικέλι από τον Ηλία Σιτσανλή.

• Ο Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας για το πείραμα του Τορικέλι.

• "The Quicksilver Experiment" από παρουσίαση του Brant Vogel στην American Meteorological Society (AMS).

• Παρουσίαση του θεωρήματος του Τορικέλι από τον Άρη Ροντούλη (Χώρος Φυσικής).

• Άρθρο "Barometers: History, working and styles" Από την ιστοσελίδα της συγγραφέως Jean Hood.

Πηγή:TodayinScienceHistory, wikipedia,  famousscientists, museogalileo,  porttoportconnections, mathshistory, scihi, lindahal,  galileo project

"ΚΡΟΥΣΕΙΣ": 22 Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής με το πρόγραμμα Hot Potatoes.

 

ΦΥΣΙΚΗ  Γ'  ΛΥΚΕΙΟΥ Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών και Σπουδών Υγείας

Η ανάρτηση περιέχει ένα αρχείo με 22 Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής που είναι σχετικές με την ενότητα "ΚΡΟΥΣΕΙΣ" του σχολικού βιβλίου της Γ' Λυκείου.

Οι ερωτήσεις είναι φτιαγμένες με το πρόγραμμα Hot Potatoes και οι περισσότερες προέρχονται από τις Πανελλαδικές Εξετάσεις Φυσικής της Γ' Λυκείου, τις Παγκύπριες Εξετάσεις Φυσικής της Γ' Λυκείου και τα Ψηφιακά Εκπαιδευτικά Βοηθήματα (ΨΕΒ) του Υπουργείου Παιδείας. 

Μπορείτε να δείτε και να κατεβάσετε το αρχείο από  ΕΔΩ  (Dropbox) ή από  ΕΔΩ (Google Drive). Ανοίγοντας το αρχείο στο Dropbox ή στο Google Drive, ίσως να βλέπετε το περιεχόμενο σε κώδικα html. Απλά, κάνοντας download θα δείτε το αρχείο στην κανονική του μορφή. 

Επίσης, μπορείτε να βρείτε τις 22 ερωτήσεις σε αρχείο word (με τις απαντήσεις)  ΕΔΩ (Dropbox) ή  ΕΔΩ (Google Drive). 

20 Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής με το πρόγραμμα Hot Potatoes στις "ΚΡΟΥΣΕΙΣ".

ΦΥΣΙΚΗ  Γ'  ΛΥΚΕΙΟΥ Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών και Σπουδών Υγείας

Η ανάρτηση περιέχει ένα αρχείo με 20 Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής που είναι σχετικές με την ενότητα "ΚΡΟΥΣΕΙΣ" του σχολικού βιβλίου της Γ' Λυκείου.

Οι ερωτήσεις είναι φτιαγμένες με το πρόγραμμα Hot Potatoes και προέρχονται από τις Πανελλαδικές Εξετάσεις Φυσικής της Γ' Λυκείου, τις Παγκύπριες Εξετάσεις Φυσικής της Γ' Λυκείου και τα Ψηφιακά Εκπαιδευτικά Βοηθήματα (ΨΕΒ) του Υπουργείου Παιδείας. 

Μπορείτε να δείτε και να κατεβάσετε το αρχείο από  ΕΔΩ  (Dropbox) ή από  ΕΔΩ (Google Drive). Ανοίγοντας το αρχείο στο Dropbox ή στο Google Drive, ίσως να βλέπετε το περιεχόμενο σε κώδικα html. Απλά, κάνοντας download θα δείτε το αρχείο στην κανονική του μορφή. 

Επίσης, μπορείτε να βρείτε τις 20 ερωτήσεις σε αρχείο word (με τις απαντήσεις)  ΕΔΩ (Dropbox) ή  ΕΔΩ (Google Drive). 

ΚΑΛΗ  ΧΡΟΝΙΑ

Σαν σήμερα... 1791, γεννήθηκε ο Michael Faraday.

Michael Faraday
(σε σχέδιο του 1852, από Institution of Engineering and Technology-IET)

Σαν σήμερα, στις 22 Σεπτεμβρίου 1791, γεννήθηκε ο Michael Faraday (Μάικλ Φαραντέι), στο  Newington Butts του νότιου Λονδίνου, τότε προάστιο του Surrey. Ο Φαραντέι υπήρξε ένας από τους κορυφαίους επιστήμονες που έχει αναδείξει η ανθρωπότητα. Η συμβολή του στην εξέλιξη του ηλεκτρομαγνητισμού και της ηλεκτροχημείας ήταν καθοριστική. Κατέχει ξεχωριστή θέση (την πρώτη για αρκετούς ιστορικούς της επιστήμης) όσον αφορά το πειραματικό κομμάτι των φυσικών επιστημών, καθώς ήταν ιδιαίτερα παραγωγικός όσον αφορά στην επινόηση, το σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός μεγάλου πλήθους πειραμάτων.

Ο Μάικλ Φαραντέι με τη σύζυγό του Σάρα. 

Ο Φαραντέι ήταν γόνος οικογένειας που ανήκε στην εργατική τάξη της εποχής (ο πατέρας του ήταν σιδεράς). Γονείς του ήταν ο James Faraday (Τζέιμς Φαραντέι)(1761-1810) και η Margaret Hastwell (Μάργκαρετ Χάστγουελ)(1764-1838) που μετακόμισαν στο Λονδίνο από το Outhgill (στη βόρεια Αγγλία) το 1790, με τα 2 παιδιά που είχαν τότε, την Elizabeth (1787-1847) και τον Robert (1788-1846). Λίγο αργότερα την ίδια χρονιά γεννήθηκε ο Μάικλ και ακολούθησε άλλο ένα παιδί, η Margaret (1802-1862). Η οικογένεια Φαραντέι ανήκε στη Χριστιανική σέχτα των Sandemanians. Το σαντεμανικό δόγμα ήταν παρακλάδι της Εκκλησίας της Σκωτίας. Σε όλη του τη ζωή ο Φαραντέι ήταν ευσεβής χριστιανός. Αξίζει να αναφέρω ότι υπηρέτησε την εκκλησία του ως διάκονος και αργότερα ως πρεσβύτερος για δύο θητείες. Οι βιογράφοι του έχουν σημειώσει ότι "τη ζωή και το έργο του Φαραντέι τα διατρέχει μια ισχυρή αίσθηση ενότητας του Θείου και της φύσης".      

Δαγκεροτυπία του 1850 όπου στο κέντρο φαίνεται ο Μάικλ Φαραντέι
να περιβάλλεται από τους William A. Miller (1817-1870),
William Τ. Brande (1788-1866), William R. Grove (1811-1896) και
Thomas Graham (1805-1869). Όλοι ήταν χημικοί, μέλη της Royal Society.
(από sciencephoto library)

Ο Μάικλ Φαραντέι ακολουθώντας τη μοίρα όλων των παιδιών της κοινωνικής του τάξης, έλαβε ελάχιστη μόρφωση παρακολουθώντας τα κυριακάτικα μαθήματα στην τοπική εκκλησία. To 1804, σε ηλικία 13 ετών ξεκίνησε να δουλεύει ως βοηθός του George Riebau, ενός βιβλιοδέτη της περιοχής, θέση στην οποία εργάστηκε μέχρι το 1812.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου μελέτησε αρκετά από τα βιβλία που περνούσαν από τα χέρια του, κυρίως επιστημονικού περιεχομένου. Με αυτό τον τρόπο ενημερωνόταν εκτενώς για τις εξελίξεις της εποχής στους τομείς της Φυσικής και της Χημείας. Εμπνευσμένος από το βιβλίο "Conversations on Chemistry" ("Συζητήσεις για τη Χημεία") της Jane Marcet, ξεκίνησε να εκτελεί απλά πειράματα. Χρησιμοποιώντας παλιές φιάλες και κομμάτια ξύλου κατασκεύασε μια αυτοσχέδια ηλεκτροστατική γεννήτρια, ενώ αργότερα δημιούργησε μια ασθενή βολταϊκή στήλη (μπαταρία) με τη βοήθεια της οποίας πραγματοποίησε μια σειρά ηλεκτροχημικών πειραμάτων.

O Μάικλ Φαραντέι το1860 (περίπου).

Το 1812, ο Φαραντέι παρακολούθησε στο Λονδίνο ομιλίες του διακεκριμένου Βρετανού χημικού Humphry Davy (Χάμφρι Ντέιβι) που εργαζόταν για το Royal Institution (Βασιλικό Ινστιτούτο) και τη Royal Society (Βασιλική Ένωση), όπως και του John Tatum (Τζον Τέιτουμ), ιδρυτή της City Philosophical Society (Φιλοσοφική Ένωση του City). Τις προσκλήσεις γι' αυτές τις ομιλίες ο Φαραντέι τις είχε εξασφαλίσει από τον William Dance (Ουίλιαμ Ντανς), ένας από τους ιδρυτές της Royal Philharmonic Society (Βασιλική Φιλαρμονική Ένωση). Στη συνέχεια ο Φαραντέι έστειλε στον Ντέιβι ένα βιβλίο 300 σελίδων που το περιεχόμενό του είχε βασιστεί σε σημειώσεις που είχε κρατήσει στη διάρκεια των διαλέξεών του. Η αντίδραση του Ντέιβι ήταν άμεση και πολύ υποστηρικτική. 

Τον επόμενο χρόνο (1 Μαρτίου 1813), ο Ντέιβι, έχοντας τραυματιστεί στο μάτι του από ένα εργαστηριακό ατύχημα, κάλεσε τον Φαραντέι να εργαστεί ως βοηθός παρασκευαστής στο εργαστήριό του στο Βασιλικό Ινστιτούτο του Λονδίνου. Με αυτή την ιδιότητα ο Φαραντέι συνόδεψε τον Ντέιβι σε επιστημονικό ταξίδι του στην Ευρώπη, από τον Οκτώβριο του 1813 μέχρι τον Απρίλιο του 1815.

Ο Μάικλ Φαραντέι (αρισ.) με τον John Frederic Daniell (δεξ.)

Το 1821 ο επιστημονικός επιμελητής του περιοδικού Annals of Philosophy (Χρονικά Φιλοσοφίας) ζήτησε από τον Φαραντέι να συντάξει μια επισκόπηση των πειραμάτων και των θεωριών του Ηλεκτρομαγνητισμού που ακολούθησαν την ανακάλυψη του Δανού Φυσικού Hans Christian  Oersted (Χανς Κρίστιαν Έρστεντ) που είχε γίνει ένα χρόνο νωρίτερα. Ο Φαραντέι δεν ήταν ακόμη γνωστός στους επιστημονικούς κύκλους της εποχής, ενδιαφέρθηκε όμως ιδιαίτερα για το ζήτημα. Σύντομα διαπίστωσε ότι δεν θα περιοριζόταν σε μια απλή αναφορά των πεπραγμένων των άλλων επιστημόνων, αλλά αποφάσισε να επαναλάβει πολλά από τα πειράματα, να επεξεργαστεί δικές του θεωρίες για να ερμηνεύσει τις παρατηρήσεις του και να σχεδιάσει καινούργια πειράματα.

Στις 12 Ιουνίου του 1821 ο Φαραντέι παντρεύτηκε την Sarah Barnard (Σάρα Μπάρναρντ)(1800–1879) με την οποία είχε γνωριστεί μέσα από την εκκλησία των Sandemanians. Το ζευγάρι δεν απέκτησε παιδιά.

Αίθουσα του Εργαστηρίου του Φαραντέι στο Βασιλικό Ινστιτούτο.
(από Faraday Museum)

Το 1825 διορίσθηκε διευθυντής των Εργαστηρίων του Βασιλικού Ινστιτούτου και το 1833 ισόβιος καθηγητής Χημείας (Fullerian Professor of Chemistry) στο ίδιο Ινστιτούτο, χωρίς την υποχρέωση να παραδίδει μαθήματα. Ο Φαραντέι σίγουρα στερείτο μαθηματικής και πανεπιστημιακής μόρφωσης αφού ήταν αυτοδίδακτος, όμως ήταν προικισμένος με καταπληκτική φαντασία και παρατηρητικότητα, χαρακτηριστικά που τον βοήθησαν να αναδειχθεί σε κορυφαίο επιστήμονα, συμβάλλοντας όσο λίγοι στην ανάπτυξη των σημερινών γνώσεων της Χημείας και της Φυσικής, κυρίως στον Ηλεκτρισμό. Οι υπέροχες εργασίες του για τον Ηλεκτρισμό χρονολογούνται ήδη από το 1821.

Επιστολή του Φαραντέι με ημερομηνία 3 Μαρτίου 1853
 προς τον James Sheridan Muspratt.

Η πρώτη ανακάλυψη του Φαραντέι στον ηλεκτρομαγνητισμό έγινε (σύμφωνα με τα προσεγμένα αρχεία που διατηρούσε) στις 3 Σεπτεμβρίου 1821, αφού είχε επαναλάβει το πείραμα του Έρστεντ. Ο Φαραντέι παρατήρησε την αλλαγή στον προσανατολισμό της μαγνητικής βελόνας όταν αυτή πλησίαζε ευθύγραμμο ρευματοφόρο αγωγό, κάτι που είχε ήδη επισημάνει ο Έρστεντ. Επιχειρώντας όμως να αναπαραστήσει τη δύναμη που προκαλούσε αυτή την αλλαγή σε διάφορα σημεία γύρω από τον ευθύγραμμο αγωγό, διαπίστωσε ότι η αναπαράσταση που προέκυπτε είχε την μορφή ομόκεντρων κύκλων με κέντρο στον άξονα του αγωγού. Η απεικόνιση ενός μαγνητικού πεδίου με τέτοιο τρόπο, είναι αυτό που σήμερα ονομάζουμε "με τη βοήθεια των δυναμικών γραμμών". 

Βασισμένος στην παραπάνω διαπίστωση, ο Φαραντέι κατασκεύασε τον ηλεκτρομαγνητικό στροφέα, μία συσκευή που εκμεταλλευόταν την κυκλική μορφή του μαγνητικού πεδίου γύρω από τον ρευματοφόρο αγωγό και προκαλούσε την περιστροφή μιας μαγνητικής ράβδου.

Το πηνίο με το οποίο πειραματιζόταν ο Φαραντέι τον Αύγουστο του 1831.

Οπλισμένος με το "εργαλείο" των δυναμικών γραμμών, ο Φαραντέι συνέχισε τις έρευνες του γύρω από τον ηλεκτρομαγνητισμό επιδιώκοντας να εντοπίσει κάποιο τρόπο να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα με τη χρήση μαγνητών. Για αρκετά χρόνια οι προσπάθειες του παρέμεναν άκαρπες. Αναφερόμενος σε διάφορες πειραματικές διατάξεις που είχε στήσει ο ίδιος, έγραφε στο ημερολόγιό του μια σειρά από αναφορές που κατέληγαν σε σχόλια του τύπου "δεν υπήρξε αντίδραση" ή "κανένα αποτέλεσμα".

Η ημερομηνία της 29ης Αυγούστου του 1831 είναι η πιο σημαντική για τις προσπάθειες του Φαραντέι, αφού αυτή την ημέρα κατάφερε να υλοποιήσει αυτό για το οποίο δούλευε τα 10 προηγούμενα χρόνια. 

Η πειραματική διάταξη που χρησιμοποίησε ήταν απλή: είχε τυλίξει δύο σπείρες σύρματος αντιδιαμετρικά σ' ένα δακτύλιο από μαλακό σίδηρο. Διοχετεύοντας ηλεκτρικό ρεύμα στο ένα από τα δύο σύρματα, διαπίστωσε ότι στο άλλο σύρμα εμφανίζεται πράγματι ηλεκτρικό ρεύμα, αλλά μόνο όταν το ρεύμα στο πρώτο σύρμα ξεκινούσε ή διακοπτόταν.

Ο Μάικλ Φαραντέι μιλώντας για τον Ηλεκτρισμό και τον Μαγνητισμό
στο Βασιλικό Ινστιτούτο στις 23 Ιανουαρίου 1846.

Θεωρώντας ότι το ηλεκτρικό ρεύμα επάγεται στο δεύτερο σύρμα, η ονομασία που αποδόθηκε στο φαινόμενο ήταν "επαγωγή". Πολύ σύντομα, συνεχίζοντας τα πειράματα ο Φαραντέι κατέληξε σε δύο σημαντικά συμπεράσματα: 

• Πρώτον: Η ύπαρξη του σιδερένιου δακτυλίου δεν είναι απαραίτητη για να παρατηρηθεί το φαινόμενο. 
• Δεύτερον: Το ρόλο του πρώτου σύρματος μπορούσε να παίξει και ένας ισχυρός μαγνήτης. Αυτό το συμπέρασμα ήταν ιδιαίτερα αξιοσημείωτο, αφού σηματοδοτούσε τη δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος από μαγνήτη, με άλλα λόγια τη μετάβαση από τον μαγνητισμό στον ηλεκτρισμό.

Η τυπωμένη σε βιβλίο σελίδα των ημερολογίων του
Φαραντέι, με ημερομηνία 29 Αυγούστου 1831.
(από Michael Faraday’s Diary of Experimental Investigation)

Όλα αυτά τα πειράματα ο Μάικλ Φαραντέι τα περιέγραψε σε δύο εργασίες που παρουσίασε στη Βασιλική Ένωση στις 24 Νοεμβρίου 1831 και στις 12 Ιανουαρίου 1832, κάτω από τον τίτλο "Experimental researches into electricity" ("Πειραματικές έρευνες στον ηλεκτρισμό"). Σ' αυτές τις 2 εργασίες υπήρχε "ο νόμος που διέπει την εξέλιξη του ηλεκτρισμού με την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή".

Ο Φαραντέι συνέχισε τα ηλεκτρικά του πειράματα. Την ανακάλυψη της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής που ήταν πλέον πραγματικότητα ακολούθησε εκείνη της ηλεκτρογεννήτριας.

Ακόμη, αυτός πρώτος διαπίστωσε τη δεξιόστροφη φορά του μαγνητικού πεδίου σε σχέση με τη φορά του ρεύματος που το παράγει.

Επίσης ο Φαραντέι επινόησε τον μετασχηματιστή.

Το 1832 απέδειξε ότι ο ηλεκτρισμός που δημιουργούσε ένας μαγνήτης, ο βολταϊκός ηλεκτρισμός που δημιουργείτο από μια μπαταρία και ο στατικός ηλεκτρισμός ήταν όλοι ίδιοι. 

Περίφημη λιθογραφία του Alexander Blaikley όπου φαίνεται ο 
Φαραντέι σε μια Χριστουγεννιάτικη ομιλία του στο Βασιλικό Ινστιτούτο. 

Ο Φαραντέι, επηρεασμένος από τις δουλειές του Ντέιβι, ασχολήθηκε και με ζητήματα που αφορούσαν τον τομέα της Χημείας. Αυτός έθεσε τις βάσεις για την Ηλεκτροχημεία, έναν πολύ σημαντικό τομέα στη σύγχρονη βιομηχανία. Παρασκεύασε τις πρώτες γνωστές ενώσεις άνθρακα και χλωρίου (C2Cl6  εξαχλωροαιθάνιο και C2Cl4 τετραχλωροαιθυλένιο) και κατόρθωσε να υγροποιήσει αρκετά αέρια. Εργάστηκε πολλά χρόνια πάνω στη δημιουργία του ανοξείδωτου ατσαλιού. 

Το 1825, στα πλαίσια μιας εργασίας του για το φωταέριο, ανακάλυψε το βενζόλιο. Στις 16 Ιουλίου του 1825, ο Φαραντέι ανακοίνωσε στο Βασιλικό Ινστιτούτο του Λονδίνου τον εντοπισμό μιας άγνωστης μέχρι τότε ουσίας από άνθρακα και υδρογόνο, στην οποία  έδωσε την ονομασία bicarburet of hydrogen (διανθρακούχο υδρογόνο, μετέπειτα βενζόλιο) και έκανε μια περιγραφή των ιδιοτήτων της. Επίσης, επινόησε την έννοια του αριθμού οξείδωσης των χημικών στοιχείων.

Το αγγλικό χαρτονόμισμα των 20 λιρών με τον Μάικλ Φαραντέι στη μία όψη.

Μεγάλο μέρος των πειραμάτων του Φαραντέι σχετίζονταν με το φαινόμενο της ηλεκτρόλυσης. Διατύπωσε τον Πρώτο και τον Δεύτερο Νόμο της Ηλεκτρόλυσης. Ο Φαραντέι διεύρυνε τη χρήση όρων που σχετίζονται με την ηλεκτρόλυση και χρησιμοποιούνται ευρέως μέχρι σήμερα. Τέτοιοι όροι είναι οι: "άνοδος", "κάθοδος", "ηλεκτρόδιο" και "ιόν".

Ο Φαραντέι δούλεψε και σε φαινόμενα στατικού ηλεκτρισμού. Διαπίστωσε ότι κάθε υλικό χαρακτηρίζεται από τη δική του επαγωγική ικανότητα. Επίσης, έδειξε ότι κατά τη φόρτιση ενός αγωγού το ηλεκτρικό φορτίο κατανέμεται στην εξωτερική του επιφάνεια. Με άλλα λόγια, οτιδήποτε βρισκόταν στο εσωτερικό του αγωγού δεν επηρεαζόταν από το ηλεκτρικό φορτίο που βρισκόταν στην επιφάνεια.

Παρά το γεγονός ότι ο Φαραντέι ήταν ένας εξαιρετικός πειραματιστής, είχε άγνοια των μαθηματικών, χωρίς αυτό τελικά να τον εμποδίσει στην εργαστηριακή δουλειά του. Βέβαια, η Ada Lovelace (κόρη του Λόρδου Βύρωνα) από αυτόν είχε ζητήσει με επιστολή της να της διδάξει μαθηματικά! Αργότερα ο James Clerk Maxwell (Τζέιμς Κλερκ Μαξγουελ) πήρε το έργο του Φαραντέι και άλλων και το συνόψισε σε ένα σύνολο εξισώσεων που είναι αποδεκτό ως βάση του ηλεκτρομαγνητισμού.

Το άγαλμα του Μάικλ Φαραντέι στη Savoy Place,
έξω από τα Κεντρικά Γραφεία της ΙΕΤ.

Τον Ιούνιο του 1832, το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης απένειμε στον Φαραντέι τον τιμητικό τίτλο του Doctor of Civil Law (Δόκτωρ Αστικού Δικαίου), ένας τίτλος που δίνεται σε ανθρώπους με σημαντικό συγγραφικό έργο. Κατά τη διάρκεια της ζωής του Φαραντέι, του προσφέρθηκε ο τίτλος του Ιππότη (Knighthood) σε αναγνώριση των υπηρεσίων του στην επιστήμη, κάτι όμως που δεν δέχτηκε. Πίστευε ότι η συσσώρευση πλούτου και κοσμικών ανταμοιβών ήταν αντίθετο με τον λόγο της Βίβλου. Χαρακτηριστικά είχε δηλώσει ότι προτιμούσε να παραμείνει "ο απλός κύριος Φαραντέι μέχρι το τέλος". 

Το 1824 είχε εκλεγεί μέλος της Βασιλικής Ένωσης, στην οποία αρνήθηκε δύο φορές να γίνει Πρόεδρος. 

Το εξώφυλλο της έκδοσης "Η Χημική Ιστορία ενός Κεριού"
('The Chemical History of a Candle')

Ξεχωριστή θέση στις δραστηριότητες του Φαραντέι στη Βασιλική Ένωση του Λονδίνου κατέχει μία σειρά από επιτυχημένες διαλέξεις Χημείας και Φυσικής. Σε αυτές τις διαλέξεις βασίστηκε η έκδοση "Η Χημική Ιστορία ενός Κεριού" (1861). 

Μέχρι τις μέρες μας, μια σειρά διαλέξεων δίνεται κάθε Χριστούγεννα στο Βασιλικό Ινστιτούτο, οι οποίες φέρουν το όνομα του Φαραντέι.

To 1923, το Διοικητικό Συμβούλιο του Institution of Electrical Engineers (Ίδρυμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών, -σήμερα ονομάζεται Institution of Engineering and Technology, IET (Ίδρυμα Μηχανικής και Τεχνολογίας)- καθιέρωσε προς τιμή του Μάικλ Φαραντέι μια σειρά δημόσιων διαλέξεων για τον Ηλεκτρισμό, από εξαίρετα μέλη του.  

Αφίσα του Institution of Electrical Engineers
για ομιλία του Dr. Sebastian de Ferranti τον
Φεβρουάριο του 1928, στο Κάρντιφ της Ουαλίας.
Προσέξτε το σημείο που γράφει:
"Καλούνται ειδικά οι Κυρίες".
(από ΙΕΤ)

Με αρχή το 1922, το ΙΕΤ έχει καθιέρωσε το Μετάλλιο Φαραντέι που απονέμεται κάθε χρόνο και είναι το σπουδαιότερο διεθνές βραβείο για τους μηχανικούς. Ο πρώτος στον οποίο δόθηκε το βραβείο το 1922 ήταν ο Άγγλος Oliver Heaviside.

Σε κάποια απ' τις πρώτες διαλέξεις του, ο Φαραντέι μάγεψε το κοινό επιδεικνύοντας τις καινούριες δυνατότητες που υπήρχαν. Πυροδότησε μια ποσότητα πυρίτιδας με τη δύναμη του ηλεκτρισμού. Ανεβασμένος σε μια καρέκλα, που του παρείχε μόνωση από το έδαφος, άναψε με το δάκτυλό του τη φλόγα αερίου γκαζιού, ενώ στο άλλο του χέρι κρατούσε ένα καλώδιο με ηλεκτρισμό. Το νεανικό κοινό ενθουσιάστηκε βλέποντας ζωντανά πώς αυτή η αόρατη "δύναμη" του ηλεκτρισμού μπορούσε να υπηρετήσει στόχους εντελώς απρόσιτους με τις τότε δυνάμεις του ανθρώπου. 

Το εξώφυλλο μιας από τις βιογραφίες του Φαραντέι
από τον Alan W. Hirshfeld, με τίτλο:
"The electric life of Mickael Faraday"
(σελ. 256, Walker Books, 2006).

Το 1845, στο υπόγειο του κτιρίου του Βασιλικού Ινστιτούτου στην οδό Albemarle 21 του Λονδίνου, ο Φαραντέι έκανε ένα εξαιρετικής σπουδαιότητας πείραμα που τώρα είναι γνωστό ως "φαινόμενο Faraday". Το "φαινόμενο Faraday" ήταν η πρώτη πειραματική απόδειξη ότι το φως, ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός έχουν σχέση. 

Ο Φαραντέι τοποθέτησε ένα πυκνό κομμάτι γυαλιού στους πόλους ενός ηλεκτρομαγνήτη και στη συνέχεια πέρασε πολωμένο φως (φως που ταξιδεύει σε ένα μόνο επίπεδο και όχι προς όλες τις κατευθύνσεις) μέσα από το γυαλί. Όταν ενεργοποίησε το ηλεκτρικό ρεύμα, η κατάσταση πόλωσης του φωτός άλλαξε, επιβεβαιώνοντας ότι τόσο το φως όσο και το γυαλί είχαν μαγνητικές ιδιότητες. Στις 30 Σεπτεμβρίου 1845 διαβάζουμε στο χειρόγραφο ημερολόγιό του: "Επιτέλους κατάφερα να... μαγνητίσω μια αχτίδα φωτός". Αυτό ήταν ένα σημαντικό πείραμα στην ανάπτυξη της θεωρίας πεδίου του ηλεκτρομαγνητισμού.

Αριστερά ο ηλεκτρομαγνήτης και το γυαλί που χρησιμοποίησε ο Φαραντέι το 1845 για να κάνει το πείραμα απόδειξης για το "φαινόμενο Faraday" και δεξιά ο ίδιος το 1857, κρατώντας ένα γυαλί ίδιου τύπου.

Την ίδια χρονιά (1845) ο Φαραντέι έδειξε ότι ο διαμαγνητισμός είναι μια ιδιότητα της ύλης και κάθε υλικό ανταποκρίνεται σε ένα εφαρμοζόμενο μαγνητικό πεδίο. Εκείνος ήταν που υιοθέτησε τον όρο "διαμαγνητισμός" που του πρότεινε ο William Whewell (Γουίλιαμ Χιούελ).

Το 1865, ο Φαραντέι διέκοψε την εργασία του στο Βασιλικό Ινστιτούτο μετά από 50 χρόνια αδιάκοπης υπηρεσίας. 

Το τελευταίο σπίτι "The Green" που έμεινε ο Μάικλ Φαραντέι στο Hampton Court του Λονδίνου.
Αριστερά σε γκραβούρα του 19ου αιώνα και δεξιά όπως είναι σήμερα (χωρισμένο σε 2 ιδιοκτησίες).
(από victorianweb)

Ο Μάικλ Φαραντέι πέθανε στις 25 Αυγούστου 1867, στο σπίτι του στο Hampton Court του Λονδίνου. Η ταφή του έγινε σε στενό οικογενειακό κύκλο στο Κοιμητήριο Highgate, με την παρουσία λίγων φίλων από τον επιστημονικό κόσμο. Ο τάφος βρίσκεται στη δυτική πλευρά του νεκροταφείου, εκεί που θάβονταν τα μέλη της Χριστιανικής σέχτας των Sandemanians. Αργότερα το 1879, στον ίδιο τάφο τοποθετήθηκε και η σορός της συζύγου του Σάρας. Είχε αρνηθεί να θαφτεί στο Αβαείο του Westminster (όπου θάβονται τα πιο σημαντικά πρόσωπα της Μ. Βρετανίας) και γι' αυτό έχει τοποθετηθεί εκεί αναμνηστική πλάκα (πολύ κοντά στον τάφο του Sir Isaac Newton).

Για πολλά χρόνια μέχρι το θάνατό του, μαζί με το ζεύγος Φαραντέι ζούσε και η ανηψιά του Jane Barnard (κόρη της αδελφής του Margaret), που εκτελούσε χρέη γραμματέα και νοσοκόμας για τον θείο της. Στη διαθήκη του που συμπεριέλαβε την Jane, την χαρακτηρίζει ως "η αγαπημένη μου ανηψιά Jane που είναι εδώ και πολλά χρόνια ο στοργικός μας σύντροφος και υποστηρικτής". 

Στη διάρκεια της ζωής του τιμήθηκε με πολλά βραβεία, όπως το Copley Medal (1832 και 1838) από τη Royal Society, το Royal Medal (1835 και 1846) από τη Royal Society, το Rumford Medal (1846) από τη Royal Society, το Albert Medal (1866) από τη Royal Society of Arts (RSA). 

Μια από τις επιστολές της Ada Lovelace στον 
Φαραντέι με ημερομηνία 16 Οκτωβρίου 1844.

Προς τιμήν του Φαραντέι έχει δοθεί το όνομά του στη μονάδα μέτρησης της χωρητικότητας ενός πυκνωτή (1 Farad - Φαράντ) στο σύστημα SI. Παλαιότερα χρησιμοποιείτο η μονάδα "Φαραντέι" ως μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού φορτίου.

Σύμφωνα με τον Γερμανό συγγραφέα Rudolf Kayser, σε βιογραφία του Άλμπερτ Αϊνστάιν που δημοσίευσε το 1930, ο Αϊνστάιν είχε αναρτημένη μια φωτογραφία του Φαραντέι στον τοίχο του γραφείου του στο Βερολίνο, μαζί με φωτογραφίες του Άρτουρ Σοπενάουερ και του Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ. Ο σπουδαίος πειραματικός φυσικός Ernest Rutherford (Έρνεστ Ράδερφορντ) είχε δηλώσει για τον Φαραντέι: "Όταν εξετάζουμε το μέγεθος και την έκταση των ανακαλύψεών του και την επίδρασή τους στην πρόοδο της επιστήμης και της βιομηχανίας, δεν υπάρχει καμία τιμή τόσο μεγάλη για να αποδοθεί στη μνήμη του Φαραντέι, ενός από τους μεγαλύτερους επιστημονικούς πειραματιστές όλων των εποχών".

Ο τάφος του Μάικλ Φαραντέι στο Κοιμητήριο 
Highgate του Λονδίνου.
(από victorianweb)

• Περιήγηση στο πολύ ενδιαφέρον Μουσείο Faraday στο Βασιλικό Ινστιτούτο του Λονδίνου.

• "Michael Faraday’s Diary of Experimental Investigation", τα ημερολόγια εργασίας που κρατούσε ο Φαραντέι από το 1820 μέχρι το 1862, σε 7 τόμους (3872 σελίδες).

• Όλα τα βιβλία του Φαραντέι από τον ιστότοπο goodreads.

• Αναζήτηση των αρχείων του Φαραντέι που βρίσκονται στο Royal Institution.

• "A tour of Michael Faraday in London", ένας περίπατος 3 χιλιομέτρων στο Λονδίνο, με στάσεις σε μέρη που έζησε, συζήτησε, εργάστηκε ο Φαραντέι. 

• Η αλληλογραφία της Ada Lovelace (κόρης του Λόρδου Βύρωνα) με τον Μάικλ Φαραντέι, μέσα από τα αρχεία του ΙΕΤ και του WES (Women’s Engineering Society).

• Η αλληλογραφία του Μάικλ Φαραντέι (6 τόμοι) μέσα από τα αρχεία του Βασιλικού Ινστιτούτου.

• "Michael Faraday: ο πατέρας του ηλεκτρισμού", παρουσίαση από τον Χρήστο Κυριακίδη και το κανάλι του IT'S JUST PHYSICS.

Η αναμνηστική πλάκα για τον Φαραντέι στο Αβαείο του Westminster
("Alibi Sepulti" σημαίνει "θαμμένος αλλού").

• Συνέντευξη (βίντεο) της καθηγήτριας Julia Higgins στον Brian Cox για τον Μάικλ Φαραντέι (αγγλικά με ελληνική μετάφραση, 4:22).

• "Michael Faraday biography", βιογραφία του Φαραντέι από το κανάλι The Documentary (αγγλικά, 17:37).

• "Ο Λουκουμάς του Faraday", βίντεο από την εκπαιδευτική σειρά "Τα έξι πειράματα που άλλαξαν τον κόσμο" του Κεν Κάμπελ (αγγλικά με ελληνικούς υπότιτλους, 24:03).

• "Πείραμα: Ηλεκτρικό ρεύμα, το φαινόμενο της επαγωγής και ο πρώτος κινητήρας του Faraday", παρουσίαση από τον Χρήστο Κυριακίδη και το κανάλι του IT'S JUST PHYSICS.

• Φύλλο εργασίας για "Η/Μ Επαγωγή - Πειραματικός Έλεγχος του Νόμου του Faraday" από τον Δρ Φυσικής Κ. Παπαμιχάλη. 

• Πειραματική παρουσίαση του Κλωβού Φαραντέι από τον Καθηγητή του ΜΙΤ Krishna Rajagopal (αγγλικά, 3:13). 

• Πειράματα Ηλεκτρομαγνητικής Επαγωγής στο σχολικό εργαστήριο από το κανάλι tasosne.

Πηγή: Today in Science History,  ΒΙΚΙΠΑΙΔΕΙΑ,  Η χημική ένωση του μήνα,  iet,  trenfo,  wikitree,   mathshistory