by 
Δημοσιεύτηκε από τον/την Διονύσης Μάργαρης στις 15 Δεκέμβριος 2010 και ώρα 12:30
Δίνεται μια χορδή με δεμένο το ένα της άκρο Μ, ενώ στο άλλο της άκρο υπάρχει μια πηγή κύματος η οποία ταλαντώνεται κάθετα στη διεύθυνση της χορδής. Κάποια στιγμή t1 η μορφή της χορδής είναι αυτή του παρακάτω σχήματος (οι αποστάσεις σε μέτρα). Ας δεχτούμε ότι το κύμα διαδίδεται με σταθερό πλάτος.
- Με βάση το σχήμα βρίσκουμε το μήκος κύματος λ=……….., το πλάτος του κύματος είναι Α=………… ενώ η πηγή του κύματος ξεκίνησε της ταλάντωσή του προς τα ………… (πάνω, κάτω).
Στάσιμο κύμα σε χορδή. Φύλλο εργασίας
Διονύση, το φύλλο εργασίας αυτό είναι ωραίο αλλά δύσκολο για τους μαθητές, ειδικά αν προηγουμένως δεν έχει συζητηθεί η ανάκλαση του κύματος σε ακλόνητο άκρο. Ίσως μάλιστα και να τους αποθαρρύνει .
Νίκο, πράγματι δεν είναι εύκολο το φύλλο αυτό. Απλά έχει τους εξής στόχους:
Να αποσυνδέσει το στάσιμο από τη λογική των δύο κυμάτων που διαδίδονται με αντίθετη φορά. Να κάνει τη διασύνδεση δηλαδή ότι για να έχουμε στάσιμο, θα πρέπει να υπάρχει ένα τουλάχιστον ακλόνητο σημείο.
Να τονίσει, ιδιαίτερα, αυτό που και συ επισημαίνεις. Τι συμβαίνει κατά την ανάκλαση σε ένα σταθερό άκρο. Και αυτό να μπορεί να γίνει κατανοητό πέρα από εξισώσεις. Για το λόγο αυτό και ξεκινά από εκεί το φύλλο και αφήνω για αργότερα τις εξισώσεις. Θα ήθελα ο μαθητής να μπορεί να δουλεύει και να μελετά ένα στάσιμο, φαινομενολογικά, χωρίς να γράφει εξισώσεις που συχνά δεν κατανοεί και τη σημασία τους.
Να αποσυνδέσει τις εξισώσεις των κυμάτων, αλλά και την εξίσωση του κύματος, από τη πηγή. Έτσι στη μαθηματική επεξεργασία, τοποθέτησα την αρχή του άξονα σε ένα σημείο που να δημιουργείται κοιλία, ώστε η μελέτη να είναι σε συμφωνία με τις εξισώσεις του βιβλίου, ενώ αντίθετα στην αρχή της χορδής να δημιουργείται δεσμός. Η ελπίδα είναι να μπορέσει να αποσυνδέσει τις εξισώσεις από το ίδιο το φαινόμενο. Ή για να το εκφράσω με άλλα λόγια, να γίνει κατανοητό ότι οι εξισώσεις γράφονται πάντα ως προς ένα ορισμένο (άρα και αυθαίρετο) σύστημα αναφοράς. Συνήθως οι μαθητές διδάσκονται και μαθαίνουν τις συγκεκριμένες εξισώσεις του βιβλίου, τις οποίες και συνδέουν και με τις διπλανές εικόνες.
Είναι πολλά αυτά στα οποία στοχεύει; Νομίζω ναι. Αλλά, δεν έχω σκοπό να αφήσω μόνους τους μαθητές να το κάνουν. Δες το σαν έναν τρόπο παράδοσης…
Λοιπόν Νίκο, θα ενισχύσω το σημείο που επισημαίνεις. Ανεβάζω μια ερώτηση-άσκηση η οποία μπορεί να προηγηθεί του φύλλου εργασίας.