by 
Δημοσιεύτηκε από το χρήστη johnny T στις 18 Σεπτέμβριος 2011 στις 18:30 στην ομάδα Εργαστήριο
καλή σχολική χρονιά σε όλους ! θα ήθελα αν μπορεί κάποιος από το γκρουπ να εξηγήσει την δημιουργία ηλεκτρικού στροβίλου ( πείραμα με wimhurst και βελόνα να περιστρέφεται ,δηλαδή γιατί δημιουργείται ζεύγος δυνάμεων …)
Απαντήσεις σε αυτή τη συζήτηση
Απάντηση από τον/την Διονύσης Μάργαρης στις
-
Φίλε Johnny (άντε να το γράψω…) μεταφέρονται αντίθετα φορτία στα δυο άκρα της βελόνας. Από το άκρο που είναι αρνητικά φορτισμένο, φεύγουν ηλεκτρόνια προς τον αέρα, ενώ αντίθετα στο άκρο που είναι θετικό προσκολλώνται ηλεκτρόνια από τον αέρα.
Η κατάσταση είναι παρόμοια με την εκτόξευση καυσαερίων από έναν πύραυλο.
Με βάση της ΑΔΟ προκύπτει ότι η βελόνα αρχίζει να στρέφεται.
Απάντηση από τον/την johnny T στις
-
ευχαριστώ για την απάντηση κύριε Μάργαρη .Απάντηση από τον/την Διονύσης Μάργαρης στις
-
Φίλε Πάνο, ευχαριστώ για τη διόρθωση, όσον αφορά το ένα είδος φορτίου. Συμφωνώ.
Όσον αφορά τώρα την ουσία. Όταν το άκρο φέρει αρνητικό φορτίο, δεν εγκαταλείπουν ηλεκτρόνια το μέταλλο; Γράφεις για ρεύμα αέρα. Αυτό πώς προκύπτει;
Και αν το άκρο φέρει θετικό φορτίο, δεν έλκει ηλεκτρόνια από τον ιονισμένο αέρα;
Απάντηση από τον/την Διονύσης Μάργαρης στις -
Φίλε Πάνο γράφεις:
«αν ο στρόβιλος είναι αρνητικά φορτισμένος, φεύγουν ηλεκτρόνια από αυτόν με αποτέλεσμα να δημιουργούνται γύρω του αρνητικά ιόντα και να υπάρχει άπωση μεταξύ αέρα στροβίλου. Αν ο στρόβιλος ειναι θετικά φορτισμένος, τότε λαμβάνει ηλεκτρόνια από τα μόρια του αέρα γύρω του, οπότε ο αέρας φορτίζεται θετικά και έτσι έχουμε πάλι άπωση μεταξύ στροβίλου και αέρα.»
Το μοντέλο που περιγράφεις προϋποθέτει την αποβολή ή απορρόφηση ηλεκτρονίων από τον στρόβιλο, θέση που υποστήριξα από την αρχή. Το σημείο συνεπώς που πρέπει να διευκρινιστεί είναι αν αυτή η αποβολή ή πρόσληψη μπορεί να δικαιολογήσει την περιστροφή ή όχι, αν είναι η αιτία ή αν η μετέπειτα άπωση του στροβίλου με τα αντίθετα φορτισμένα ιόντα του αέρα είναι αυτή που προκαλεί το φαινόμενο.
Πιθανόν να έχεις δίκιο και το πείραμα με την φλόγα να οδηγεί στην δική σου ερμηνεία.
Απλά μπορεί να δικαιολογήσει την περιστροφή μόνο η μετακίνηση των ηλεκτρονίων.
Αν έχει αρνητικό φορτίο το άκρο, τότε όταν τα ηλεκτρόνια (λόγω άπωσης με τα υπόλοιπα που μένουν στο άκρο του στροβίλου) απομακρύνονται, απωθούν τον στρόβιλο όπως συμβαίνει με την εκπομπή καυσαερίων σε ένα πύραυλο.
Όταν ο στρόβιλος έχει θετικό φορτίο, έλκει τα ηλεκτρόνια τα οποία πέφτουν πάνω του με ορισμένη ταχύτητα και από ΑΔΟ το άκρο αποκτά ταχύτητα ίδιας φοράς με την ταχύτητα των ηλεκτρονίων που προσπίπτουν.
Και στη μια περίπτωση και στην άλλη βέβαια το άκρο απωθείται και από τα αντίθετα ιόντα.
Ποιος είναι ο βασικός παράγοντας και ποιος ο δευτερεύων; Πιθανόν η ερμηνεία της φλόγας οδηγεί στην δική σου θέση.
Απάντηση από τον/την Κορφιάτης Ευάγγελος στις -
Φίλοι Johnny , Πάνο και Διονύση επιτρέψρε μου να συμμετάσχω στην συζήτηση.
Το πρόβλημα του ηλεκτρικού στροβίλου με είχε απασχολήσει πριν μερικά χρόνια και είχα καταλήξει σε αδιέξοδο.
Τότε δεν γνώριζα την ιδιότητα που έχουν οι πόλοι της ηλεκτροστατικής γεννήτριας να απωθούν την φλόγα του κεριού.
Η άποψή μου ήταν ότι το φαινόμενο οφείλεται στην αρχή διατήρησης της στροφορμής λόγω εκπομπής η πρόσληψης ηλεκτρονίων. Είχα την ψευδααίσθηση ότιι η φορά πειστροφής στην περίπτωση εκπομπής θα ήταν αντίθετη από την φορά περιστροφής στην περίπτωση πρόσληψης.
Το πείραμα όμως με διέψευδε. Συνηδητοποίησησα ότι είχα λάθος
Στο σχήμα που ακολουθεί φαίνεται καθαρά ότι και στις δύο περιπτρώσεις ο στρόβιλος θα περιστραφεί αντίθετα των δεικτών του ωρολογίου.
Αν θυμάμαι καλά ο ποσοτικός υπολογισμός «δεν βγαίνει». Υπολογίζοντας την ροπή αδράνειας του στροβίλου και δεδομένης της μικρής μάζας των ηλεκτρονίων, από την αρχή διατήρησης της στροφορμής προκύπτει ένας τεράστιος θυμός αποβολής ή πρόσληψης ηλεκτρονίων που δεν δικαιολογείται ( το πλήθος των ηλεκτρονίων σθένους του μετάλλου δεν τον επιτρέπει).
Τείνω λοιπόν να συνηγορήσω υπέρ ης ερμηνείας του Πάνου: Υπέυθυνη για την περιστροφή του στροβίλου είναι η εξωτερική ροπή που δέχεται ο στρόβιλος. Επειδή οι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις είναι αρκετά ισχυρές ένα μικρό φορτίο στον αέρα είναι αρκετό να προκαλέσει την κατάλληλη ροπή.
Ενας καλός πειραματικός έλεγχος για το ποιό φαινόμενο είναι το κυρίαρχο θα ήταν η διεξαγωγή του πειράματος σε συνθήκες κενού. Στο εργαστήριο του σχολείου μου δεν έχω την υποδομή να το υλοποιήσω.
Απάντηση από τον/την Φιορεντίνος Γιάννης στις -
Νομίζω ότι παίζει κάποιο ρόλο το γεγονός ότι τα άκρα του περιστρεφόμενου στελέχους του στροβίλου καταλήγουν σε ακίδες, και έτσι το ηλεκτρικό πεδίο στην περιοχή τους είναι αρκετά ισχυρό(αφού στις ακίδες παρατηρείται μεγάλη συγκέντρωση φορτίου). Έτσι στα δύο άκρα ασκούνται ισχυρότερες δυνάμεις (σύμφωνα , κατά τη γνώμη μου, με το «μοντέλο» του Πάνου) που δημιουργώντας ζεύγος περιστρέφουν το στρόβιλο.
Απάντηση από τον/την Βαγγέλης Κουντούρης στις -
Διονύση
βλέπω «φως» στη φράση:»αν η μετέπειτα άπωση του στροβίλου με τα αντίθετα φορτισμένα ιόντα του αέρα είναι αυτή που προκαλεί το φαινόμενο»
Πάνο
(επειδή από πέρυσι είμαι «εκτός» …)
δοκίμασε το πείραμα με τον στρόβιλο εντός κενού γυάλινου κώδωνα
και αν δεν περιστραφεί βρήκαμε κάποια εξήγηση
Απάντηση από τον/την johnny T στις -
εγώ πάντως σας ευχαριστώ όλους για τον χρόνο σας , είναι πολύ κατατοπιστική όλη η συζήτηση και κύριε Μουρούζη αν γίνει το πείραμα ενημερώστε μας για το αποτέλεσμα .
Απάντηση από τον/την Διονύσης Μάργαρης στις -
Σε ευχαριστούμε Πάνο για τον κόπο σου. Η «ανάκριση» έδειξε την αλήθεια και επιβεβαιώνει την αρχικής σου ερμηνεία.
Απάντηση από τον/την Βαγγέλης Κουντούρης στις -
Μπράβο Πάνο!
Άρα μόνη της η αποβολή ή πρόσληψη ηλεκτρονίων από τα αυξημένης έντασης ηλεκτρικού πεδίου (όπως σωστά παρατηρεί ο Γιάννης) άκρα, δεν ευθύνεται.
Να ψάχνουμε αλληλεπίδραση άκρων-ιονισμένων μορίων αέρα;
(και, ευχαριστώ για τις ευχές, μακάρι να αντέχω,
και ετεροχρονισμένο (πού τον θυμήθηκα τον όρο;) μπράβο, για τη δημοσίευση (από το 2004!) ότι στο ουράνιο τόξο έχουμε μερική ανάκλαση και όχι ολική, που επιμένουν λανθασμένα όλα τα βιβλία, είχα διαβάσει μόνο σχετική τοποθέτηση του Ανδρέα του Κασσέτα)
Απάντηση από τον/την Γκενές Δημήτρης στις -
Συνάδελφοι καλησπέρα.
Δεν είχα ξανακούσει ποτέ τα σχετικά με τον στρόβιλο και δυσκολεύτηκα πολύ να σας παρακολυθήσω τις προηγούμενες μέρες,
Δεν μορούσα αρχικά να καταλάβω σε τι αναφέρεστε και χρειάστηκε να ανοίξω το βιβλίο με τα εποπτικά όργανα και τα προτεινόμενα πειράματα με τον ηλ. στρόβιλο ( εκεί λέει πως είναι το ατίστοιχο του υδροδυναμικού στρόβιλου, εγώ σκέφτηκα και την αντίστοιχη συσκευή του Ήρωνα )
Άρχισα να καταλαναίνω τι παίζει όταν είδα τις παρουσιάσεις και διάφορων ΕΚΦΕ ( π.χ. Ρεθυμνου).
Σήμερα προσπάθησα κάποιες παρατηρήσεις στο Εργαστήριο.
Το φαινόμενο το παρατηρούσα όχι μόνο με ηλ. στρόβιλο συνδεδεμένο σε άκρο της ηλεκτροστατικής μηχανής αλλά και με τη μαγνητική βελόνα σχήματος ρόμβου και για μικρότερο χρονικό διάστημα και με μικρόκυλινδράκι από αλουμίνιο κρεμασμένο από εκκρεμμές ( το τελευταίο αρχιζε ταλάντωση και ή ακουμπούσε στην ακίδα της μηχανής ή η ταλάντωση γινόταν χαοτική).
Το φαινόμενο μπορεί να παρατηρηθεί και χωρίς να συνδεθει ο στρόβιλος η ρομβοειδής βελόνα με κάποιο ακροδέκτη απλά σε μικρή απόστασση από τον ένα ακροδέκτη της wimshurt. Για την περίπτωση αυτή υπάρχει διεύθυνση όπου παρατηρείτε απλά μια μικρή στροφική ταλάντωση γύρω από αυτή τη θέση. Αν δώσεις όμως ώθηση το φαινόμενο της περιστροφής μπορεί και ναπαρατηρηυεί λαι να επιταχυνθεί με αύξηση της έντασης του πεδίο της μηχανής
Εγώ δεν έχω την δυνατότητα να φτιάξω τόσο καλό κενό με τους κώδωνες και τις αντλίες που διαθέτω.
Ωστόσο πριν διαβάσω την ανάρτηση του συνάδελφου Πάνου είχα πειστεί ότι υπάρχει απλά μια ηλεκτρική ταλάντωση μέσα στο μέταλλο του στροβίλου και της βελόνας με περίπου ίδια συχνότητα και με μικρή διαφορά φάσης από την θέση της βελόνας από την ισορροπία της που εξηγεί το φαινόμενο.
Τώρα με αυτά που γράφει ο συνάδελφος Πάνος όλα πάλι που σκεφτόμουν αναιρούνται.
Θα επανέλθω.
Απάντηση από τον/την Τίνα Νάντσου στις -
