Παναγιώτης Κουμαράς

Αγαπητοί συνάδελφοι Χρόνια Πολλά, μια καινούργια χρονιά με υγεία και ευτυχία προσωπική και οικογενειακή.

Χρόνια Πολλά Παναγιώτη.
Καλός δεν είμαι σε ορισμούς αλλά κάνω μια σκέψη.
Έχουμε ορίσει το έργο με τον γνωστό τρόπο (w=ΣF.dx.συνθ).
Σε μια ιδανική απλή μηχανή προσφέρω στην είσοδο έργο w και παίρνω στην έξοδο έργο επίσης w.
Σε ένα σύστημα προσφέρω έργο w και στην έξοδο παίρνω έργο w΄. Λέω ότι σε κάθε κατάσταση το σύστημα χαρακτηρίζεται από ένα μέγεθος, την ενέργεια, η μεταβολή του οποίου ισούται με w-w΄.
Χρειάζεται φυσικά γενίκευση ώστε να καλυφθούμε και στις περιπτώσεις δράσης φωτονιων κ.λ.π.

Παναγιώτη καλησπέρα και χρόνια πολλά. Κάποιες σκέψεις μου πολύ σύντομα:
1.Πως μπορεί η ενέργεια να είναι η αιτία που κάνει τα πράγματα να συμβαίνουν, αφού στην αρχή και στο τέλος του συμβάντος είναι παρούσα;
Θεωρώ ότι η αιτία είναι ο 2ος ΘΝ: Η ύλη και η ενέργεια έχουν την τάση να διασπείρονται.
2.Κύριε, μας είπατε ότι μια ιδιότητα της ενέργειας είναι ότι αποθηκεύεται. Στη συνέχεια ως μορφές ενέργειας, μεταξύ άλλων, μας αναφέρατε τη φωτεινή και την ηχητική. Καλά αυτές αποθηκεύονται;
Το ότι η ενέργεια αποθηκεύεται σημαίνει οπωσδήποτε σε κάθε μορφή της; Ως δυναμική και κινητική ενέργεια νομίζω μπορεί να αποθηκευτεί.
3.Η απορία μου είναι: Η ενέργεια είναι ιδιότητα του συστήματος ή του σώματος; Νομίζω ότι δεν μπορεί να είναι άλλοτε του ενός και άλλοτε του άλλου…
Θεωρώ ότι η ενεργεια είναι ιδιότητα του σύμπαντος.

Γεια σου Γιάννη και Χρόνια Πολλά.
Εκείνο που προσπαθώ αν πω είναι ότι είναι δυνατόν να έχουμε ενέργεια αλλά καμιά ικανότητα παραγωγής έργου ή οποιασδήποτε αλλαγής. Έγραφα: “Ένα από τα υπάρχοντα μοντέλα, προβλέπει ότι στο τέλος του σύμπαντος θα υπάρχει μεγάλο ποσό ενέργειας, αλλά καθόλου δυνατότητα παραγωγής έργου”, ας προσθέσω “ούτε καμιάς άλλης …. “

Θοδωρή γεια σου.
1) ακριβώς αυτό εννοώ, αφού η ενέργεια διασπείρεται (υποβαθμίζεται) πως
μπορεί ο ορισμός “ενέργεια είναι η ικανότητα παραγωγής έργου” να ισχύει από τη στιγμή που ισχύει ο 2ος Νόμος;
2) Νομίζω ότι άλλο πράμα είναι “μορφή ενέργεια” και άλλο “μορφή μεταφοράς ενέργειας”. Η ηχητική κτλ είναι στις μορφές μεταφοράς. Το έργο τι θα μπορούσε να είναι;

Καλησπέρα Παναγιώτη και Χρόνια Πολλά. Με υγεία, πρώτα από όλα, ο νέος χρόνος.
Όσον αφορά την ενέργεια και τους ορισμούς, κάποτε διάβασα ένα άρθρο με τίτλο:
“Γιατί η ενέργεια, δεν είναι η ικανότητα παραγωγής έργου”…

Καλησπέρα Διονύση και Χρόνια Πολλά.
Εκείνο που προσπαθώ να πω είναι ότι ένας ορισμός της ενέργειας πρέπει να παίρνει υπόψη του και το 2ο Νόμο. Αν δεν είναι δυνατόν να δώσουμε έναν σύντομο και απόλυτα ικανοποιητικό ορισμό ας “ζήσουμε” χωρίς αυτόν.

Πάρα από τον ορισμό “Ενέργεια είναι η ικανότητα παραγωγής έργου”, προβληματικό θεωρώ και τον ορισμό “ενέργεια είναι η ικανότητα των υλικών συστημάτων να επιφέρουν αλλαγές στον εαυτό τους ή στο περιβάλλον τους”.
Η ενέργεια δεν μπορεί να είναι το αίτιο της αλλαγής, από τη στιγμή που πριν και μετά την αλλαγή παραμένει ποσοτικά η ίδια. Η διαφοροποίηση στην ενέργεια, πριν και μετά την αλλαγή που παρατηρήθηκε, είναι μόνο στην ποιότητά της – η ενέργεια υποβαθμίστηκε. Μπορεί να έχουμε τεράστια ποσότητα ενέργεια και να “μην μπορεί να κάνει τίποτα”

Καλησπέρα και χρόνια πολλά σε όλους. Αντιγράφω από τις σημειώσεις που δίνω στην Α Λυκείου:
“Συνήθως η ενέργεια ορίζεται, ως η ικανότητα παραγωγής έργου. Όμως και το έργο ορίζεται μέσω της ενέργειας, επομένως φαίνεται ότι ο παραπάνω ορισμός είναι κυκλικός.
Ενώ δεν μπορεί να δοθεί αυστηρός ορισμός για την ενέργεια, είμαστε σίγουροι για τα παρακάτω:
Α. Η ενέργεια συναντάται σε διάφορες μορφές
Γνωστές μορφές ενέργειας είναι η μηχανική (το άθροισμα κινητικής και δυναμικής ενέργειας), η ηλεκτρική, η χημική, η θερμική και η πυρηνική ενέργεια.
 Β. Η ενέργεια μεταβιβάζεται και μετασχηματίζεται (αλλάζει μορφές)
Κατά την εμφάνιση ενός φυσικού φαινομένου, ενέργεια μεταβιβάζεται από ένα σώμα σε άλλο, ενώ ταυτόχρονα μπορεί να μετατραπεί από μια μορφή σε άλλες. Έτσι όταν μετακινούμε ένα σώμα, ανεβάζοντάς το σε κεκλιμένο επίπεδο, του μεταβιβάζουμε ενέργεια, η οποία μετατρέπεται σε κινητική, βαρυτική δυναμική και θερμική ενέργεια.
Επίσης σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε άλλες μορφές, ανάλογα με τις συσκευές που το κύκλωμα τροφοδοτεί. Για παράδειγμα η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική (σε ένα μοτεράκι), σε θερμότητα (στεγνωτήρας μαλλιών), σε βαρυτική δυναμική (σε ένα ηλεκτρικό γερανό) κ.α.
Οι δύο βασικοί μηχανισμοί που επιτρέπουν μεταβίβαση ενέργειας από ένα σώμα σε άλλο είναι:
α. το μηχανικό έργο, το οποίο απαιτεί δύναμη και μετατόπιση και
β. η θερμότητα, η οποία μεταβιβάζεται μεταξύ σωμάτων διαφορετικής θερμοκρασίας.
 Γ. Η ενέργεια διατηρείται ενώ υποβαθμίζεταιΗ ενέργεια δεν παράγεται από το μηδέν, ούτε καταστρέφεται. Το σύμπαν δημιουργήθηκε με μια ποσότητα ενέργειας, η οποία παραμένει σταθερή. Ταυτόχρονα όμως η ενέργεια υποβαθμίζεται, με την έννοια ότι υπάρχουν μορφές της, οι οποίες είναι πολύ δύσκολα αξιοποιήσιμες (μετατρέψιμες).”

Παναγιώτη συμφωνώ απόλυτα ότι μπορούμε να ζήσουμε χωρίς ορισμό της ενέργειας, ιδιαίτερα αν αυτός δημιουργεί περισσότερα προβλήματα από αυτά που επιχειρεί να λύσει.

Καλησπερα και χρόνια πολλά..Οι αποριες του μαθητη στο 1 ειναι λογικες.Αν ενας καθηγητης ειχε ορισει την ενεργεια ως την ικανοτητα παραγωγης εργου θα επρεπε να βρει τροπο να απαντησει.Το οτι ενεργεια ειναι η ικανοτητα παραγωγης εργου δεν ειναι ορισμος.Ειναι μια ασαφης προταση η οποια δεν λεει τιποτα συγκεκριμενο.Τι ειναι αγαπη και τι ειναι ενεργεια δεν ειναι παρομοιες ερωτησεις.Παντα ταυτοχρονα με τον ορισμο ενος φυσικου μεγεθους πρεπει να οριζεται και η μοναδα μετρησης του.Ετσι ολα τα φυσικα μεγεθη οριζονται με μαθηματικο τροπο. Η Ενεργεια οριζεται μεσω του εργου.Για παραδειγμα δυναμικη ενεργεια ενος συστηματος ηλεκτρικων φορτιων ειναι το εργο που δαπανησαμε για να κατασκευασουμε το συστημα φερνοντας τα φορτια στις θεσεις που θελουμε απο το απειρο.

καλησπέρα σε όλους
Παναγιώτη κατά σύμπτωση έχω τοποθετηθεί πριν μερικές μέρες, ίσως δεν το είδες
η θέση μου συνοπτικά είναι:
α. η έννοια της ενέργειας προηγείται της έννοιας του έργου
β. όντας της “γραμμής” Μαρίνου, η ενέργεια, όπως και άλλες έννοιες, δεν ορίζεται
(Αποστόλη, προφανώς συμφωνώ)

Γεια σου Βαγγέλη καλή Χρονιά με υγεία .
Πράγματι μου διέφυγε.

Προσπαθώντας να συνεισφέρω και γω στους πολύ ωραίους προβληματισμούς που έθεσε ο Παναγιώτης καταθέτω ορισμένες απόψεις γύρω από το μέγεθος της ενέργειας.

1.   Θεωρώ ότι το μέγεθος της ενέργειας δεν θα πρέπει να διδάσκεται στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση. Και αυτό για τους εξής λόγους:
α. Η διδασκαλία της δεν παρέχει κανένα απολύτως εργαλείο επεξήγησης οποιουδήποτε φαινομένου. Αντιθέτως καλλιεργεί μία μεταφυσική ερμηνεία του κόσμου. Για παράδειγμα αν ισχυριστούμε ότι για οποιαδήποτε αλλαγή υπεύθυνη είναι η ενέργεια, τότε όπως πολύ σωστά αναφέρει ο Παναγιώτης αυτό έρχεται σε αντίφαση ότι και πριν και μετά την αλλαγή το ποσό της ενέργειας παραμένει το ίδιο. Από την άλλη υπάρχουν και φυσικά φαινόμενα που δεν έχουμε ενεργειακές μετατροπές. Πχ η κυκλική κίνηση ενός πλανήτη γύρω από τον ήλιο ενώ δεν περιλαμβάνει καμία ενεργειακή μετατροπή, έχουμε διαρκείς αλλαγές της θέσης του πλανήτη
β. Ο ορισμός της ενέργειας ως δυνατότητα παραγωγής έργου είναι αφενός εσφαλμένος και αφ’ ετέρου δεν βοηθάει καθόλου στην ερμηνεία καθημερινών φυσικών φαινομένων
γ. Η αναφορά σε διάφορες μορφές ενέργειας και μετατροπές μεταξύ τους χωρίς τον ορισμό αυτών των μορφών μοιάζει περίπου με διδασκαλία θρησκευτικών δογμάτων απέχοντας πολύ από την ορθολογική μεθοδολογία της επιστήμης.
δ. Θεωρώ ότι οποιαδήποτε αφηρημένη έννοια ή μέγεθος ( πόσο μάλλον για την ενέργεια ένα από τα πολυπλοκότερα μεγέθη της φυσικής ) θα πρέπει ν’ αποφεύγεται στο επίπεδο της πρωτοβάθμιας. Η διδασκαλία της φυσικής στην πρωτοβάθμια θα πρέπει να επικεντρώνεται στην παρατήρηση, το πείραμα, την εμπειρία και την διεξαγωγή συμπερασμάτων. Πχ όταν έχουμε δύο σώματα ένα πιο ζεστό και ένα πιο κρύο και τα φέρουμε σ’ επαφή, το ζεστό κρυώνει και το κρύο ζεσταίνεται ώσπου ν’ αποκτήσουν την ίδια θερμοκρασία.

2.   Θεωρώ ότι είναι αδύνατο να διδάξουμε οτιδήποτε χωρίς συμβιβασμούς.
Δηλαδή δεν είναι ανάγκη κάθε φορά όταν διδάσκουμε κάτι να είμαστε απόλυτα ορθοί. Αρκεί τα «λάθη» μας να είναι ελεγχόμενα. Δεν είναι δυνατό να διδάξουμε ένα οποιοδήποτε αντικείμενο χωρίς εκπτώσεις. Έτσι πχ όταν διδάσκουμε ένα αντικείμενο δεν είναι απαραίτητο σε επίπεδο πρωτοβάθμιας να δώσουμε ορισμούς ή τύπους.

3.   Θεωρώ ότι θα πρέπει στην πρωτοβάθμια να αρχίσουμε από τα μεγέθη:
α) Έργο που είναι ένα μέγεθος που ο ορισμός του είναι αρκετά εύκολος και εκφράζει την ποσότητα του χειρονακτικού έργου. Όλα τα καταναλωτικά αγαθά παράγονται μέσω του έργου. Εδώ μπορούμε να μιλήσουμε για το χρυσό κανόνα της μηχανικής και για τη λειτουργία των απλών μηχανών. Όσο μεγαλύτερη μετατόπιση έχουμε τόσο μικρότερη δύναμη χρειαζόμαστε.
β) Θερμότητα. Μέσω της θερμότητας μπορούμε ν’ αλλάξουμε το μικροκλίμα είτε ζεσταίνοντας είτε ψύχοντας έναν χώρο.
γ) Κύματα. Ήχος φως και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Οι τρόποι με τους οποίους επικοινωνούμε.

4.   Στη δευτεροβάθμια έχουμε πλέον κτίσει τα θεμέλια για την εισαγωγή της έννοιας της ενέργειας.  Στο Γυμνάσιο:
Εδώ θα μιλήσουμε για την ικανότητα που έχει ένα σώμα να παράγει έργο είτε λόγω της ιδιαίτερης θέσης του, είτε λόγω της κινητικής του κατάστασης. Δηλαδή θα μιλήσουμε για τη μηχανική ενέργεια και τη διατήρησή της. Στη συνέχεια θα μιλήσουμε για τις περιπτώσεις που δεν ισχύει η ΑΔΜΕ εισάγοντας την έννοια της θερμικής ενέργειας. Με τις αλλαγές φάσης θα μιλήσουμε για την εσωτερική ενέργεια γενικότερα. Έτσι η ενέργεια μπορεί να έχει 3 μορφές. Να είναι είτε δυναμική ( που περιλαμβάνει την ηλεκτρική, χημική πυρηνική, ελαστική κλπ ) είτε κινητική είτε εσωτερική. Το έργο, η θερμότητα, η ακτινοβολία ( μηχανική και ηλεκτρομαγνητική) και η μεταφορά της ηλεκτρικής μέσω καλωδίων, δεν είναι τίποτα άλλο παρά τρόποι-διαδικασίες μεταφοράς ή μετατροπής της ενέργειας.
Στο Λύκειο:
Θ’ αναδείξουμε την πολύ μεγάλη συγγένεια μεταξύ της ΑΔΟ και της ΑΔΕ. H μία αναδύεται από την ομοιογένεια του χώρου και η άλλη από την ομοιογένεια του χρόνου. Τέλος στην τελευταία τάξη θα αναφερθούμε στην ενέργεια ως ιδιότητα του κάθε στοιχειώδους σωματιδίου που εξαρτάται αφενός από το σωματίδιο που αναφερόμαστε και αφετέρου από την κινητική του κατάσταση. Υπάρχουν στοιχειώδη σωματίδια χωρίς μάζα ( ηρεμίας ) όπως φωτόνια γλουόνια, ή και χωρίς ορμή, αλλά δεν υπάρχουν στοιχειώδη σωματίδια χωρίς ενέργεια.

Καλημέρα,
Είναι πραγματικά δύσκολο να χωρέσουμε όλη αυτή τη συζήτηση σε μια σχολική ώρα (ή σε ένα post 🙂 )

Ίσως να πρέπει λίγο να τους εξηγήσουμε ότι η ενέργεια είναι ταυτόσημη με τη συμμετρία ως προς την κατεύθυνση του χρόνου (κλασικό παράδειγμα με βίντεο που δείχνει βολή ή εκκρεμές με +t και -t). Επειδή όλοι οι μικροσκοπικοί νόμοι είναι αντιστρέψιμοι στο χρόνο, η ενέργεια διατηρείται. Μακροσκοπικά όμως η περιγραφή του συστήματος είναι ατελής, καθώς δεν γνωρίζουμε όλους τους βαθμούς ελευθερίας, και για αυτό εισάγουμε την έννοια της υποβάθμισης της ενέργειας.

Ουσιαστικά στο 1 η μετατροπή της ενέργειας σε έργο προκαλεί την κίνηση. Αν το σώμα δεν είχε τριβές να μετατρέψουν την ενέργεια σε θερμότητα, τότε η ενέργεια θα παρέμενε ως κινητική (μηχανική ενέργεια), και θα μπορούσε πάλι να μετατραπεί σε άλλη μορφή ή σε έργο πλήρως.
Η θερμική ενέργεια μπορεί και αυτή να μετατραπεί σε άλλες μορφές ή και έργο, αλλά όχι πλήρως.
Μικροσκοπικά, η δυνατότητα πλήρους μετατροπής υπάρχει πάντα. Αλλά επειδή η γνώση μας του συστήματος είναι ατελής, δεν μπορούμε να εκμεταλλευτούμε πλήρως την ενέργεια του.

Επίσης στο (1) απαντάμε ότι η ενέργεια δεν είναι το αίτιο της κίνησης, αλλά η έκφραση μιας συμμετρίας των φαινομένων. Μακροσκοπικά ο μόνος Νομός που μας δίνει μια κατεύθυνση στο χρόνο, μια “φορά” προς την εξέλιξη των φαινομένων είναι ο δεύτερος θερμοδυναμικός.

Στο (2) τι εννοούμε αποθηκεύεται; Η ενέργεια μετατρέπεται από μια μορφή σε μια άλλη, αλλά λίγες μορφές αποθηκευονται, με τρόπο χρήσιμο για τον άνθρωπο. Ένα πεδίο μεταφέρει ενέργεια, ο ήχος μεταφέρει ενέργεια, πάλι όμως είναι δύσκολο να την εκμεταλλευτούμε καθώς αυτή η ενέργεια βρίσκεται σε βαθμούς ελευθερίας μικροσκοπικούς.

Στο (3) μα και η κίνηση προϋποθέτει σύστημα αναφοράς. Κάτι κινείται ως προς κάτι άλλο. Η ενέργεια πάντα είναι ιδιότητα του συστήματος. Μας απασχολούν οι μετατροπές της, καθώς αυτές περιγράφουν το φαινόμενο. Γενικά στη φυσική τα πράγματα ορίζονται πάντα σε σχέση με κάτι άλλο.

Γεια σου Στάθη.Ας αρχίσω από το τέλος 3) Θεωρώ και εγώ ότι η ενέργεια είναι ιδιότητα του συστήματος. Μου άρεσε η φράση: «Γενικά στη Φυσική τα πράγματα ορίζονται πάντα σε σχέση με κάτι άλλο».  2) Όταν λέμε ότι ιδιότητα της ενέργειας είναι το να αποθηκεύεται, θεωρώ ότι και κάθε μορφή της ενέργειας πρέπει να έχει αυτή την ιδιότητα και όχι μόνο πέντε, μακροσκοπικά,  μορφές (κινητική, δυναμική, χημική, θερμική, πυρηνική). Δηλαδή. αυτές οι πέντε “πλεονεκτούν”, έχουν μια επιπλέον ιδιότητα που δεν έχουν οι άλλες μορφές; Το πρόβλημα μπορεί να λυθεί με την εισαγωγή του όρου «μορφές μεταφοράς ενέργειας». Η ηχητική π.χ. δεν μορφή ενέργειας αλλά είναι μορφή μεταφοράς ενέργειας από την ηχητική πηγή στο περιβάλλον, όπου και αποθηκεύεται τελικά ως θερμική ενέργεια. 1) Η διαφωνία μου με τον ορισμό «Ενέργεια είναι η ικανότητα παραγωγής έργου» βρίσκεται στα:α) δεν είναι σύμφωνος με το 2ο Νόμο της Θερμοδυναμικής, μια και μπορεί να έχω ενέργεια χωρίς όμως να έχω τη δυνατότητα παραγωγής έργου.  Η ενέργεια διατηρείται, όχι όμως και η ικανότητα παραγωγής έργου.  Για τη Φυσική αυτό που διατηρείται είναι η ενέργεια, ενώ αυτό που απαιτείται για να «συμβαίνουν τα πράγματα» είναι η «ελεύθερη ενέργεια» – σε άλλο επίπεδο η αύξηση της εντροπίας. Από εδώ προέκυψε και η πρότασή μου: μήπως  πρέπει να γίνεται διάκριση μεταξύ του όρου «ενέργεια» και «διαθέσιμη ενέργεια».β) Συμφωνώ με τον Αποστόλη ότι είναι κυκλικός ορισμός διότι αφενός ορίζουμε την ενέργεια ως την ικανότητα παραγωγής έργου και αφετέρου, λίγο  αργότερα, ορίζουμε το έργο ως μια μορφή μεταφοράς της ενέργειας. Θα έλεγε κάποιος ότι λέμε: «ενέργεια είναι η ικανότητα να μεταφέρεται ενέργεια»γ) Ο ορισμός αυτός προϋποθέτει τη διδασκαλία του έργου, άρα είναι αδύνατο να διδαχτεί σε μικρές ηλικίες και θα υπάρχει το οξύμωρο να συναντήσει ο μαθητής την έννοια ενέργεια στη Βιολογία ή στη Χημεία πριν διδαχτεί την έννοια του έργου.

Το εντυπωσιακά απλό πείραμα που παρουσιάζεται εδώ αποκαλύπτει άμεσα τη σύνδεση μεταξύ του στατικού και του δυναμικού ηλεκτρισμού.

Παναγιώτη σ’ ευχαριστούμε και γι’ αυτό.

Αντιγράφω από τον Arons:

“…ήδη από την παιδική ηλικία τους οι μαθητές ακούνε τους όρους “φορτίο” και “ηλεκτρισμός” να χρησιμοποιούνται χωρίς διάκριση, όταν αναφερόμαστε στις μπαταρίες, στις πρίζες του σπιτιού και στα ηλεκτροστατικά φαινόμενα. Ουδέποτε ρώτησαν ωστόσο γιατί δεχόμαστε ότι υπάρχει σύνδεση μεταξύ αυτών των φαινομενικά διαφορετικών συστημάτων. Η χρήση της ίδιας ονομασίας, από πολύ νωρίς, εξαφάνισε την ερώτηση που θα έπρεπε να είχε τεθεί.”

Παίρνοντας θάρρος από την επιτυχία αυτού του πειράματος, μήπως το απλουστεύαμε ακόμη περισσότερο χρησιμοποιώντας, αντί για το ηλεκτροσκόπιο, ηλεκτρικό εκκρεμές;

Καταπληκτικό!
Ούτε εγω φανταζόμουν κάτι τέτοιο.

Ανδρέα και Γιάννη γεια σας.
Εγώ δεν πίστευα ότι μπορεί να γίνει και με τη “μπαταρία λεμονιού”. Είχα διαβάσει, σε μια άλλη παραλλαγή, το πείραμα το 1981 και όταν το πρωτοκουβέντιασα με συναδέλφους στο Τμήμα Φυσικής αρχικά αμφέβαλαν.

Ανδρέα με το “ηλεκτρικό εκκρεμές” εννοείς μπαλάκι να πάλλεται μεταξύ των οπλισμών, οι οποίοι να έχουν αρχικά φορτιστεί με μπαταρία? (έστω και μεγαλύτερης τάσης)

Προσωπικά το θεωρώ και καλό πείραμα για τη διδασκαλία του επίπεδου πυκνωτή, μπαίνει του χρόνου στην ύλη της Β΄ Λυκείου. Το ηλεκτροσκόπιο δείχνει την ύπαρξη φορ­τίων, μετρά όμως διαφορά δυναμικού. Στο συγκεκριμένο πείραμα όταν συνδέθηκαν οι  δυο πόλοι της μπαταρίας με τους δυο μεταλλικούς δίσκους- οπλισμούς του πυκνωτή- μεταφέρθηκαν σε αυτούς φορτία ίσου μέτρου. Η διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο δίσκων ήταν 4,5 Volts, μια και αυτοί ήταν συνδεμένοι με την μπαταρία. Μεταξύ του φορτίου και της διαφοράς δυναμικού ισχύει η σχέση C=Q/V, όπου C η χωρητικότητα του πυκνωτή, Q το φορτίο σε κάθε οπλισμό του πυκνωτή (το οποίο παραμένει σταθερό μετά την απομάκρυνση του καλωδίου) και V η διαφορά δυναμικού μεταξύ των οπλισμών. Η χωρητικότητα του επίπεδου πυκνωτή δίδεται από τη γνωστή σχέση (δυσκολεύομαι να τη γράψω) στην οποία υπάρχει: α) η σχετική διηλεκτρική σταθερά  του υλικού που μπαίνει μεταξύ των μεταλλικών δίσκων, β) το εμβαδόν του κάθε οπλισμού, και γ) η απόσταση μεταξύ των δυο οπλισμών. Όταν απομακρύνεται η μια πλάκα του πυκνωτή, αυξάνεται η απόσταση μεταξύ των δυο οπλισμών και από τη σχέση που δίνει τη χωρητικότητα του επίπεδου πυκνωτή προκύπτει ότι ελαττώνεται η χωρητικότητά C, οπότε, από τη σχέση V=Q/C, αυξάνεται η διαφορά δυναμικού V με αποτέλεσμα την απόκλιση των φύλλων. Αυτό εξηγεί και τις αποκλίσεις/συγκλίσεις των φύλλων του ηλεκτροσκοπίου που δείχνεται στα τέλος.

καλησπέρα σε όλους
όταν κάποιος δεν έχει πραγματοποιήσει ένα παρόμοιο πείραμα έχει αρκετές απορίες
“αυξάνεται η διαφορά δυναμικού V με αποτέλεσμα την απόκλιση των φύλλων. Αυτό εξηγεί και τις αποκλίσεις/συγκλίσεις των φύλλων του ηλεκτροσκοπίου που δείχνεται στα τέλος.“
η διαφορά δυναμικού, Παναγιώτη, το εξηγεί ή το ότι τα δύο φύλλα (ένα το κινητό και ένα το ακίνητο στέλεχος) είναι φορτισμένα;
αλλά και γιατί ο ένας οπλισμός του πυκνωτή να έχει καλυφθεί με μονωτικό;

καλημέρα σε όλους
θα έλεγα, Γιάννη, ότι είναι ασήμαντη η αύξηση της χωρητικότητας, εκτός στη θέση της σχεδόν επαφής των οπλισμών, διότι ένα πολύ μικρό τμήμα της απόστασης καλύπτεται από διηλεκτρικό,
αν πάντως, αυτό είναι ο λόγος μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε πιο χοντρό πλαστικό, αλλά και πολλούς πλαστικούς δίσκους τοποθετημένους, χωρίς να κολληθούν, ο ένας πάνω στον άλλον, πάνω στον ακίνητο οπλισμό του ηλεκτροσκοπίου
προσθέτω κι άλλο ερώτημα: τί σημαίνει ότι για να δείξει το ηλεκτροσκόπιο απαιτείται τάση 4000V;

Καλημέρα Βαγγέλη
Συμφωνώ με την απάντηση του Γιάννη. Στην προηγούμενη απάντησή μου γράφω:
“Η χωρητικότητα του επίπεδου πυκνωτή δίδεται από τη γνωστή σχέση (C=εS/d δυσκολεύομαι να τη γράψω, έχει και τη διηλεκτρική σταθερά του κενού) στην οποία υπάρχει: α) η σχετική διηλεκτρική σταθερά ε του υλικού που μπαίνει μεταξύ των μεταλλικών δίσκων , β) το εμβαδόν S του κάθε οπλισμού, και γ) η απόσταση d μεταξύ των δυο οπλισμών. Όταν απομακρύνεται η μια πλάκα του πυκνωτή, αυξάνεται η απόσταση μεταξύ των δυο οπλισμών (εδώ θα μπορούσα να γράψω και η διηλεκτρική σταθερά) και από τη σχέση που δίνει τη χωρητικότητα του επίπεδου πυκνωτή προκύπτει ότι ελαττώνεται η χωρητικότητά C, οπότε, από τη σχέση V=Q/C, αυξάνεται η διαφορά δυναμικού V με αποτέλεσμα την απόκλιση των φύλλων”.

Η παρουσία του d (απόστασης των οπλισμών) στον παρονομαστή απαντά στις υποθέσεις για χοντρό πλαστικό ή πολλά φύλλα. Η ύπαρξη του πλαστικού παίζει ρόλο στην αρχική χωρητικότητα του πυκνωτή όπου και καλύπτει όλο το κενό. Στην τελική κατάσταση του πυκνωτή έχει αλλάξει και το d και το ε.Τέλος το ηλεκτροσκόπιο για να δείξει απαιτείται μεγάλη τάση, τώρα αν 4000Volts ή λίγο μικρότερη (η και μεγαλύτερη) εξαρτάται από την κατασκευή του.

Ανδρέα νομίζω ότι κατάλαβα πως μάλλον θεωρείς το να ελεγχθεί πειραματικά αν ένα ελαφρό σώμα, αναρτημένο με μονωτικό νήμα έλκεται από τον σταθερό πόλο του πυκνωτή, και όχι μπαλάκι να πάλλεται μεταξύ των οπλισμών, οι οποίοι να έχουν αρχικά φορτιστεί με μπαταρία.

Εντυπωσιακό Παναγιώτη.
Οι ερμηνείες πολλές.

Σωστά νομίζω μιλάς Γιάννη.

Καλημέρα Παναγιώτη.
Μου άρεσε, όπως όλα όσα κάνεις διότι είναι απλά και εύγλωττα.
Ή ίσως είναι εύγλωττα επειδή είναι απλά.
Ασχετότερος από μένα στα ιστορικά της Φυσικής δεν υπάρχει.
Έτσι μου κάνει εντύπωση που ο Μπόυλ εμβάθυνε στην πίεση με αφορμή το παρόν.
Ούτε πως σκέφτηκε ο Αρχιμήδης γνωρίζω. Υποθέτω πως θα έδινε εξήγηση σαν την παρακάτω:

https://i.ibb.co/NFb587R/Screenshot-1.jpg

Θεωρούσα αυτό το “εκτοπίζει” πρόβλημα γλώσσας και μου κάνει εντύπωση που απετέλεσε στήριγμα για τις σκέψεις του Μπόυλ.

Θυμάμαι αυτό με το νερό-ελατήριο που έλεγες παλιά (αν θυμάμαι καλά πάλι Μπόυλ) και καταλαβαίνω ότι τα μονοπάτια εξέλιξης της ανθρώπινης σκέψης είναι περίεργα και ενδιαφέροντα.

Γιάννη γεια σου
Δεν ξέρω την απάντηση του Αρχιμήδη. Ο Γαλιλαίος αντιμετώπισε το ίδιο πρόβλημα επικαλούμενος την αρχή ότι όταν τα βάρη εξισορρόπησης μετατοπίζονται ελαφρώς από τις θέσεις ισορροπίας τους σε κατακόρυφη κατεύθυνση ο λόγος αυτών των βαρών είναι αντιστρόφως ανάλογος προς τον λόγο των αντίστοιχων ταχυτήτων τους. Έτσι μια αργή κάθοδος του ξύλου στο νερό προκαλεί μια μικρή ποσότητα νερού να ανεβαίνει γρήγορα γύρω από αυτό. Συνεπώς, «μια πολύ μικρή ποσότητα νερού μπορεί να ανυψωθεί και να διατηρήσει με το μικρό βάρος του ένα στερεό σώμα που είναι εκατό ή χίλιες φορές βαρύτερο». Η δική σου εξήγηση είναι προφανώς μέσα στο στη Φυσική της εποχής μας. Αν ήταν προφανής για τον Μπόιλ δεν θα ήταν ό κύριος λόγος για την εισαγωγή της πίεσης Γιώργο γεια σου. Ένας τίτλος θεωρώ ότι πρέπει να αποτελεί μια πρόκληση για να διαβάσει ο πιθανός αναγνώστης το περιεχόμενο. Αν προσέξεις τελειώνω την παρουσιάση με τη φράση “σκεφτείτε το αν ισχύει και γιατί”. Παλιότερρα σε μαθήματά μου έχω δει τις αντιδράσεις των μαθητών /φοιτητών μου όταν έβλεπαν ότι λίγο νερό μπορεί να ανυψώσει βαρύτερο σώμα και την επέκταση ότι ένα φιλμ νερού μπρορεί να ανυψώσει ένα τάνκερ (με ισχυρά βέβαια τα τοιχώματα του “δοχείου’, της “μπανιέρας” που θα το βάζαμε)Το βίντεο είναι μέρος μιας σειράς βιντεοσκοπήσεων που έχουμε κάνει με το Θοδωρή τον Πιερράτο.

Είχα ξεχάσει ότι είχα ασχοληθεί παλιότερα:
Θα πλεύσει ή θα πιάσει πάτο:

Η επιστήμης της υδροστατικής ξεκινά με τα “Elements of Hydrostatics” του Simon Stevin, που δημοσιεύθηκαν το 1586.
Δεύτερος σταθμός είναι τα το “The Physical Treatises of Pascal”‘ που γράφτηκε από τον Blaise Pascal γύρω στο 1654 αλλά δεν δημοσιεύθηκε παρά το 1663, ένα χρόνο μετά το θάνατό του. Και οι δυο αντιμετωπίζουν την πίεση με την κοινή της έννοια και την αντιμετωπίζουν στην επιφάνεια των τοιχωμάτων.
Ακολουθεί ο Boyle to 1666 με τα “Hydrostatical Paradoxes made out by New Experiments” (μιλάω για τη συμβολή του στην υδροστατική και όχι στην πίεση των αερίων) όπου εισάγει την πίεση σε κάθε σημείο του υγρού.
Η δουλειά αυτή του Boyle πρέπει να ήταν γνωστή στον Newton ο οποίος δείχνει μεταξύ άλλων γιατί η πίεση έχει νόημα μόνο στα ρευστά, αποδεικνύει, θεωρητικά την αρχή του Pascal και τη σχέση που δίνει την πίεση συναρτήσει του βάθους (εμπειρικά η σχέση υπήρχε ήδη από τον Stevin.

Αν κάποιος ενδιαφέρετε μια πολύ ενδιαφέρουσα παρουσίαση της εξέλιξης της έννοιας πίεση στα υγρά, γίνεται από τον Alan F. Chalmers στο έργο του One Hundred Years of Pressure. Hydrostatics from Stevin to Newton.
που εκδόθηκε το 2017 από Springer International Publishing.

καλησπέρα σε όλους
έχω πραγματοποιήσει, Παναγιώτη, παρόμοιο πείραμα πριν 10 χρόνια, νομίζω το έχω αναρτήσει και εδώ, όποιος θέλει ρίχνει μια ματιά, που δείχνει ότι η Αρχή Αρχιμήδη, πράγματι, “πάσχει”
έχω προτείνει μάλιστα, τροποποίηση της διατύπωσής της
η ιδέα ήταν του καλού συναδέλφου, φίλου και Δασκάλου Παναγιώτη Σκούντζου

Αγαπητέ κ. Κασωτάκη παρουσιάζετε πολύ καλά το βιβλίο του . Προσωπικά θεωρώ ότι το βιβλίο του Chalmers προσφέρει πολλά για την, σχετικά με άλλες έννοιες, άγνωστη και μάλλον λίγο παρεξηγημένη έννοια της πίεσης, όπως και ο ίδιος γράφει. Νομίζω ότι μια μετάφρασή του στα Ελληνικά θα πρόσφερε.

Βαγγέλη χάρηκα που με πρόλαβες, προφανώς δεν το ήξερα. Να είσαι πάντα καλά.

Πολύ ενδιαφέρον. Ευχαριστούμε πολύ!

Καλημέρα κύριε Καθηγητά.
Μάλλον το έχω ξαναπεί …¨άσσοι στο μανίκι του παππού”
Εύκολη η παρακολούθηση των video ,με λίγα λόγια …σταράτα, καθώς και η εκτέλεση τους με απλές κινήσεις.
Ήδη το κουτάκι τσαλακώθηκε και το αυγό μπήκε και βγήκε απ’το μπουκάλι ,αφού όμως προηγουμένως υπήρξε αποτυχία καθ’όσον η επιλογή μεγέθους του αυγού ήταν απαγορευτική αν και φάνηκε η “προσπάθεια” εισόδου του. Πάντως προς όφελος μας η αποτυχία, αφού γευτήκαμε δύο αυγουλάκια, αλατοπιπερωμένα με τον εγγονό, όπως άλλωστε το προτείνατε.
Να είστε πάντα καλά

Παντελή γεια σου. Σε ευχαριστώ να είσαι πάντα καλά.