by 
Δημοσιεύτηκε από τον/την Διονύσης Μάργαρης στις 11 Ιούνιος 2013 και ώρα 16:30
Με αφορμή κάποιες θέσεις- απόψεις που ήρθαν τώρα τελευταία σε συζήτηση, ας ανιχνεύσουμε το σωστό και το λάθος, πάνω σε ένα από τα σημαντικότερα θέματα της επιστήμης μας.
Στην διατήρηση της ενέργειας.
Η αρχή διατήρησης της ενέργειας για ένα σύστημα, σύμφωνα με τον JohnW. JewettJr., (τα πέντε κείμενα που μετέφρασε και δημοσίευσε ο Σταύρος Πρωτογεράκης, μπορείτε να τα κατεβάσετε συμπιεσμένα από εδώ), μπορεί να περιγραφεί με την εξίσωση:
ΔΕσυστ = ΣΤ
όπου με Τ παριστάνεται το ποσό της ενέργειας που μεταβιβάζεται (από το transfer) διαμέσου των ορίων του προσδιορισμένου συστήματος μέσω ενός δεδομένου μηχανισμού.
Η αναπτυγμένη μορφή της παραπάνω εξίσωσης έχει ως εξής:
ΔΚ + ΔU + ΔΕεσωτ = W + Q + TMT + TMW + TER + TET
Μπράβο.
Γιάννη, σε ευχαριστώ. Ελπίζω να διαβαστεί και αν λέει και κάτι να σχολιαστεί, αφού φοβάμαι ότι σήμερα θα “την φάει το σκοτάδι”…
Μην το λες εδω και ωρα αυτο διαβαζω!!!
Αγαπητέ Διονύση
Εκτιμώ ότι το άρθρο του John W. Jewitt Jr πρέπει να διαβαστεί από τους καθηγητές της Δευτεροβάθμιας και η προτροπή έχει περίπου την ίδια «ένταση ρεύματος» με την αντίστοιχη δική σου . Ο Jewitt καταφέρνει να ισορροπεί ανάμεσα στην ιδιότητα φυσικός και στην ιδιότητα «δάσκαλος της Φυσικής» με περίτεχνο τρόπο. Κάτι που επιχειρώ να κάνω εδώ και αρκετά χρόνια αν και πολλές φορές γίνομαι περισσότερο φυσικός και λιγότερο δάσκαλος της Δευτεροβάθμιας». Και καθένας από μας γίνεται περισσότερο δάσκαλος από τη στιγμή που συνειδητοποιεί ότι κεντρικό ζήτημα είναι το “πως θα μετασχηματίσουμε τη φυσική σε διδακτικό αντικείμενο για ανθρώπους/ μαθητές μιας συγκεκριμένης ηλικίας “,
Αυτές τις μέρες, με τη συμμετοχή μου στη «νησίδα» επιχειρώ έναν «ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ» αναφορικά με τις έννοιες «ενέργεια, θερμότητα, έργο, ψευδοέργο» και όπου νά ναι θα τον παρουσιάσω . .
Ανδρέας
Ευτυχώς το σχόλιο του Ανδρέα ανέσυρε στην επιφάνεια μια φοβερή ανάρτηση.
Αναμένω από τον Ανδρέα τα σχετικά με το ψευδοέργο.
Δεν κρύβω ότι το άρθρο του Jewitt με “στενοχώρησε” όταν παλιότερα το διάβασα μια και κάνω κατάχρηση όσων λέει να αποφεύγονται.
Καταπληκτική δουλειά Διονύση,τα εργαλεία που μου προσφέρεις με οδηγούν να εξηγήσω εικόνες και σκέψεις που έχω στο μυαλό μου
Ανδρέα, Γιάννη και Νικόλαε σας ευχαριστώ για τον ευμενή σχολιασμό. Είχα αρχίσει να απελπίζομαι, ότι μέσα στα τελευταία γεγονότα των ημερών, την “έφαγε το σκοτάδι”…
Ανδρέα ετοιμάζω και μια μικρή συνέχεια, εστιάζοντας στο έργο της τριβής, στην ίδια λογική με τα παραπάνω παραδείγματα.
Περιμένω και την δική σου συνέχεια, πάνω στον διδακτικό μετασχηματισμό που αναφέρεις.
Διονύση σε ευχαριστώ γιατί δεν είχα ξαναδεί τη δουλειά αυτή. Ο Σταύρος ο Πρωτογεράκης έχει πολύ καιρό να φανεί.
Διονύση
Μολονότι έχω να διορθώσω 80 ακομα γραπτά, κατάφερα και ολοκληρωσα “κάτι” μετά από προσπάθεια δύο ημερών , αλλά . . βγήκε πολύ μεγάλο .3.600 λέξεις
Λέω, πάντως, να σου το στείλω και . . Τι λες ;
Δεν υπάρχει κανένα πρόβλημα μεγέθους Ανδρέα.
Ή το ανεβάζεις εσύ, σε μια νέα ανάρτηση Ιστολογίου ή σε κάποιο σχόλιο, κάτω από το προηγούμενο θέμα, σαν συνέχεια ή μου το στέλνεις και το ανεβάζω εγώ, όπου κρίνεις ότι είναι καλύτερο.
Kαλησπέρα Διονύση…
Ευτυχώς που είδα αυτή την σημαντική εργασία.
Μια εργασία που βάζει κάποια φυσικά ”πράγματα” στην σωστή σειρά…Ένα πολύ σημαντικό …μάθημα φυσικής σκέψης .
Χωρίς … ”χαλαρότητες” και ”εκπτώσεις”… που να αδικούν τα φυσικά γεγονότα.
Να’σαι καλά Διονύση.
Γιάννη σε ευχαριστώ για τα καλά σου λόγια.
Να είσαι καλά.
Εξαιρετική δουλειά!
Με τον τρόπο γραφής σου, που είναι πάντα κατανοητός και αναλυτικός, με τα παραδείγματα σου, που είναι πάντα τόσο προσεκτικά επιλεγμένα, και με τα σχόλια που παραθέτεις στο τέλος κάθε ανάρτησης ανακεφαλαιώνοντας ό,τι πρέπει να μείνει, με βοηθάς να ξεκαθαρίζω κάθε φορά και κάτι καινούριο (όπως το έργο της F στο παράδειγμα 3 και το λεπτό σημείο για το έργο της τριβής στο παράδειγμα 4).
Σ’ ευχαριστώ Διονύση. Να σαι καλά.
Τελικά κατέληξα, λόγω κυρίως του μεγέθους σε μια νέα ανάρτηση με τίτλο
Τα δύο άκρα του νήματος. Το θεώρημα έργου ενέργειας και ο πρώτος νόμος της Θερμοδυναμικής.
Προς το παρόν καληνύχτα
Καλό μεσημέρι Ίριδα. Χαίρομαι, αν μπορεί η παραπάνω ανάρτηση να βοηθήσει στο ξεκαθάρισμα κάποιων πραγμάτων και στην καλύτερη διδασκαλίας τους. Να είσαι καλά.
Καλησπέρα Διονύση.
Πολλά συγχαρητήρια για αυτήν την εργασία.
Με βγάλατε εκτός προγραμματισμού, ο Μάργαρης, ο Μουρούζης, ο Πρωτογεράκης και ο Κασσέτας με έβαλαν σε πρόγραμμα μελέτης . Ίσως πάλι δεν είστε μονο εσείς υπεύθυνοι αλλά και εγώ με τις επιπόλαιες απαντήσεις μου στον Ανδρέα Βαλαδάκη και η απάντησή του…
Και δεν έφταναν όλοι αυτοί με παρακίνησε να ξεσκονίσω κάποια κείμενα του Feynman για την ενέργεια και τη διδασκαλία της (“Ο χαρακτήρας του Φυσικού νόμου” ,κ.α)
Όμως άξιζε τον κόπο γι΄αυτό και σας ευχαριστώ.
Θα σταθώ μόνο στην αναλυτική συζήτηση ενός -κατά εμέ- πολύ βασικού συμπεράσματός σου:
Πρέπει να είναι ξεκαθαρισμένο στο μυαλό μας το σύστημα και τα όρια του.
Ισως μάλιστα θα πρέπει να διερευνηθεί και η κατάλληλη επιλογή….π.χ.Αν επιλέξω σύστημα στο οποίο η συνολική ορμή φαίνεται να μην διατηρείται σίγουρα πρέπει να προσέξω πολύ πριν διαγράψω όρους μεταβίβασης ενέργειας
Ας δούμε το 1ο παράδειγμα σου με το έμβολο:
1.Τι θα γίνει αν υπάρχει μόνο μια μικρή εξωτερική δύναμη εκτός αυτής της ατμοσφαιρικής πίεσης;
Μάλλον δεν είναι αυτό το πρόβλημά μας . Γράφεις εκείνο το “αργά”…εμείς ξέρουμε τι σημαίνει.
Το σύστημα ως ένα αντικείμενο δεν μεταβάλλει την ορμή ούτε την κινητική ενέργειά του ..Άρα αυτό το αργά ή αντιστρεπτά ή μετατόπιση μέσα από συνεχείς καταστάσεις ισορροπίας…σημαίνει…
Υπάρχει μια άλλη δύναμη που κρατά το έμβολο ώστε να μην αυξάνεται η ορμή του συστήματος…
Γιατί την αποκρύψαμε ; Ας την φανερώσουμε. Το έμβολο κρατιέται ακλόνητο από μια ακόμα εξωτερική Δύναμη. Είναι λοιπόν το σύστημα απομονωμένο ; Γιατί μηδενίσαμε τις μεταφορές ενέργειας μέσω των ορίων του…ΑΠΛΑ γιατί η δύναμη αυτή που αποκρύψαμε είναι “άεργη”. Ποιος το λέει αυτό; Ότι δεν μετατοπίζεται το σημείο εφαρμογής της. Άρα σωστά την ξεχάσαμε.
( Και βέβαια το πρόβλημα δεν θα άλλαζε ακόμα κι αν πιέζαμε και τα δυο μέρη με ίσες δυνάμεις για ίδιες μετατοπίσεις αργά…ίσως μάλιστα ακόμα καλύτερα θα καταλάβαινε ο μαθητής ότι παρά την προσφορά έργου από δυο αντίθετες δυνάμεις το κέντρο μάζας ούτε μετατοπίζεται”
Είναι όμως πάντα αυτό δυνατόν τι γίνεται στο παράδειγμα με το σφυρί πάνω σε ένα ογκώδες και βαρύ μέταλλο πάνω στη Γη.
Ο Άτλαντας που κρατά τη Γη στους ώμους του αδιαφορ πάντα για τις εσωτερικές δυνάμεις πάνω στη γη ; Όχι
Το παράδειγμα με το αέριο θα έπρεπε να αντιμετωπιστεί διαφορετικά στην περίπτωση κρουστικής δύναμης στο έμβολο.
Ας θυμηθούμε και το απαράδεκτο κατά τη γνώμη μου 4ο θέμα του 2005 με το αργό σφήνωμα και την εκτόξευση της ίδιας σφήνας…Είναι σίγουρα ίδιες οι περιπτώσεις. Υπάρχει κάποια διαφορά που να απαιτεί επιλογή διαφορετικού συστήματος και διαφορετική μεταχείριση της εξωτερικής δύναμης …
Θα ήθελα τη γνώμη σου για το θέμα της επιλογής του κατάλληλου συστήματος
Και πάλι ευχαριστώ .
Κρατάω άλλα σχόλια για το κείμενο του Ανδρέα
Καλησπέρα Δημήτρη. Έχεις δίκιο στις παρατηρήσεις που κάνεις, προφανώς έχω πάρει ότι το δοχείο παραμένει ακίνητο (δεν το είπα, έχεις δίκιο!), την αργή μετατόπιση την έβαλα για να μπορέσω να υπολογίσω το έργο της αδιαβατικής, αφού αν η μεταβολή είναι μη αντιστρεπτή, δεν θα μπορούσα να υπολογίσω το έργο.
Βέβαια και πάλι, αν στην τελική κατάσταση το έμβολο ακινητοποιείται, το έργο της εξωτερικής δύναμης θα είναι ίσο με την αύξηση της εσωτερικής ενέργειας του αερίου.
Όσον αφορά την επιλογή του κατάλληλου συστήματος κατά την μελέτη ενός φαινομένου, προφανώς έχεις δίκιο. Προσπάθησα να το δείξω με το παράδειγμα 4) ii) όπου έδειξα ότι δεν μπορώ να υπολογίσω το έργο της τριβής, συνεπώς και την ενέργεια που κερδίζει το σώμα Σ.
Βασικός στόχος βέβαια ήταν να δείξω ότι θα πρέπει αυστηρά να κρατήσουμε το έργο, σαν ένα μηχανισμό μεταφοράς ενέργειας, από μια εξωτερική δύναμη προς ή από ένα σύστημα, ενώ ο ρόλος της τριβής, δεν είναι τόσο ξεκάθαρος. Με την κατάλληλη όμως επιλογή του συστήματος, μπορούμε να καταστήσουμε την τριβή εσωτερική δύναμη και να μην ασχοληθούμε καθόλου με το έργο της.
Ίσως αυτό φαίνεται με την δεύτερη ανάρτηση Ενέργειες και έργα τριβής. ενώ μάλλον βλέπω ότι δεν θα … αποφύγω την τρίτη!!!