Στατική Τριβή στην Κύλιση

Από τον Γιώργο Κλήμη:

“Επειδή η τριβή που εμφανίζεται στην κύλιση είναι στατική, το έργο της είναι μηδέν με αποτέλεσμα να διατηρείται η μηχανική ενέργεια του σώματος που αφήνεται να κυλίσει στο κεκλιμένο επίπεδο”

.Μια φράση “κλισέ” που όμως ποτέ δε με έπεισε για την ορθότητά της.Και αυτό γιατι δεν είναι σε θέση να απαντήσει σε εύλογα ερωτήματα που προκύπτουν μέσα από την προσπάθειά μου να διδάξω την κύλιση στους μαθητές μου.Βλέπετε, ένα κομμάτι από τη φυσική που διδάσκουμε είτε απουσίαζε από τα πανεπιστημιακά μας βιβλία,είτε σα γνώση ήταν δοσμένη με τόσο αυστηρά φορμαλιστικό και μαθηματικοποιημένο τρόπο που  αργότερα οι ίδιες οι διδακτικές ανάγκες κατέδειξαν την ανεπαρκή τους κτήση.Δε ντρέπομαι να πω π.χ. πως τη θερμοδυναμική την κατάλαβα μόνο όταν τη μελέτησα για να τη διδάξω.Το βιβλίο του  Kibble στο παν/μιο δε με “δίδαξε” τίποτα…Και αν εγώ δεν το έχω καταλάβει μου είναι αδύνατο, λόγω χαραχτήρα ισως,να το αναμασήσω και να πω οτι το δίδαξα.
Αυτό συμβαίνει (ή μάλλον συνέβαινε,μιας που νομίζω ότι μάλλον το έχω ξεκαθαρίσει και επ’ αυτού ακριβώς η ζητούμενη από όσους από εσάς γνωρίζετε, διαφώτιση) και με αυτή τη “ρημάδα” την τριβή.
Στο σχολικό βιβλίο,ως είθισται, προηγείται η δυναμική μελέτη της ενεργειακής.Έτσι δείχνουμε στους μαθητές πως μέσα από τους νόμους του Newton να υπολογίζουν την ταχύτητα ενός σώματος που κατεβαίνει χωρίς ολίσθηση ένα κεκλιμένο επίπεδο.Η στατική τριβή μπαινει στο 2ο νόμο και επηρεάζει το μέτρο της επιτάχυνσης και κατα συνέπεια την τελική ταχύτητα και κινητική ενέργεια στο τέλος μιας προκαθορισμένου μήκους διαδρομής.Και εδώ είναι το πρόβλημα για εμένα.Πώς είναι δυνατό να λες πως μιά δύναμη με μηδενικό έργο ρυθμίζει την τελική τιμή της ταχύτητας;Πως δικαιολογείς την παρουσία μιας δύναμης στην εξίσωση του 2ου νόμου και ταυτόχρονα την απουσία της από το θεώρημα έργου ενέργειας;Θυμάμαι παλιά στις δέσμες την απόδειξη του θεωρήματος να γίνεται μέσα από το 2ο νόμο.
Μήπως τελικά υπάρχει έργο που απλά αφαιρεί μεταφορική κινητική ενέργεια που τη μετατρέπει σε κιν ενέργεια περιστροφής και ταυτόχρονα η απουσία μετατροπής ενέργειας σε θερμική ενέργεια είναι αυτο που διατηρεί τη μηχανική ενέργεια;Αν κάποιος θεωρήσει την ύπαρξη έργου -Τ.S για τη δύναμη και +T.R.θ=+Τ.S για τη ροπή της με συνολικό έργο μηδέν,είναι σωστό;