by 
Δημοσιεύτηκε από το χρήστη Εμμανουήλ Λαμπράκης στις 31 Ιανουάριος 2012 στις 20:50 στην ομάδα Εργαστήριο
Το προτεινόμενο πείραμα 3 στη σελίδα 54 του Εργαστηριακού οδηγού
φυσικής Α’ Λυκείου είναι σχεδιασμένο για να προσδιορίζει την αδρανειακή μάζα ενός αμαξιδίου και να τη συγκρίνει με την βαρυτική του μάζα.
Ο σχεδιασμός του πειράματος είναι «ευρηματικός» όμως αποτυγχάνει να επιτύχει το στόχο του.
Εν συντομία στο πείραμα το αμαξίδιο επιταχύνεται στο οριζόντιο επίπεδο με ένα βαρίδι. Το βαρίδι κρέμεται δεμένο με ένα νήμα που διέρχεται πάνω από τροχαλία προσαρμοσμένη στο άκρο του πάγκου με το ελεύθερο άκρο του νήματος να είναι δεμένο στο αμαξίδιο. Διαθέτουμε βαρίδια 0,5Ν (50g), 1N (100g) και 1,5N (150g)……..file. pdf
Απαντήσεις σε αυτή τη συζήτηση
Πες τα Μανώλη.
Αν μάλιστα οι τιμές διαφέρουν (που θα διαφέρουν) οδηγήσαμε τα παιδιά στο συμπέρασμαότι η αδρανειακή μάζα είναι παραπλήσια πλην μικρότερη της βαρυτικής.
Αν με ρωτήσετε γιατί θα βγεί λίγο μικρότερη να θυμίσω ότι τροχός μάζας m που κυλίεται αντιστοιχεί με μάζα m/2.
Μανώλη ποτέ στη ζωή μου ως δάσκαλος δεν έβαλα τα παιδιά της Α Λυκείου να διαβάσουνε την παράγραφο εκείνη που ασχολείται με την αδρανειακή και βαρυτική μάζα. Ποτέ δε τη δίδαξα και πάντα την “πέταγα” γιατί τη θεωρούσα τουλάχιστον απαράδεκτη.
Κάποτε Μανώλη σε αυτό το δίκτυο είχε γίνει κουβέντα αν οι αδρανειακές δυνάμεις είναι πραγματικές ή όχι.
Είχα τότε υποστηρίξει και υποστηρίζω ακόμη με τόσο πολύ φανατισμό και με τόση δύναμη, όσο μπορώ να το κάνω υποστηρίζοντας το ότι λέγομαι Θρασύβουλος.
Οι αδρανειακές δυνάμεις ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΨΕΥΔΟΔΥΝΑΜΕΙΣ που δυστυχώς κάποιοι καθιέρωσαν ανάμεσά μας ως δήθεν ψέματα
(στεναχωρέθηκα όταν κάποιος φίλος μου είπε ότι ανάμεσα σε αυτούς που τις είπαν ψευτοδυνάμεις έιναι και ο Feynman που είναι ό,τι καλύτερο φυσικής είδα στη ζωή μου)
Οι αδρανειακές δυνάμεις είναι όχι απλά πραγματικότατες αλλά είναι και θεμελιώδεις.
Όταν ξέρεις από πού και πώς να απαλλαγείς από μια δύναμη όπως η βαρύτητα που είναι σκέτη επιτάχυνση δε μειώνει την αξία της. Αντίθετα την κάνει πιο διάφανη από άλες δυνάμεις που δεν είναι κινητικές όπως η ηλεκτροστατική
Εμείς μειώσαμε όλη τη ζωή των κατοίκων μιας διαστημικής αποικίας και μειώσαμε την αξία όλων των φυσικών της αποικίας με το να τους λέμε ότι η βαρύτητά τους που φτιάχνει τα φυτά τους και τους κρατά στο έδαφος είναι ψευτοδύναμη..
Μη ξεχνάς Μανώλη ότι αυτή η απόλυτα κινηματική δύναμη, αυτή η “επιτάχυνση” έχει τον τελευταίο λόγο σε όλο το Σύμπαν.
Άρα Μανώλη γιατί να ταλαιπωρήσουμε βλακωδώς τα παιδιά με κάτι που αύριο αν το σπουδάσουνε θα πρέπει να το αγνοήσουνε, να το παρακάμψουνε ή να το μάθουνε σωστά;
Μανώλη οι αδρανειακές δυνάμεις όχι απλά είναι πραγματικότητα αλλά είναι η πραγματικότητά μας..
Πού ακούστηκε στον 21ο αιώνα να ξεχωρίζουμε βαρυτική και αδρανειακή μάζα;
Οι κινηματικές δυνάμεις μεταξύ των οποίων και η βαρύτητα είναι απόλυτα θεμελιώδεις και είναι πάντα ανάλογες της μάζας…
Τί νόημα έχει η βαρυτική και η αδρανειακή μάζα; Η δύναμη που της δίνει αξία είναι η ίδια..Και με τα ίδια αποτελέσματα…ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ…
Άρα ας σταματήσουμε να μιλάμε για βαρυτική και αδρανειακή μάζα, αλλά για σκέτο μάζα
Αν δε το κάνουμε ΤΩΡΑ θα κουβαλάμε λάθη και “γνωστικούς” βρυκόλακες του παρελθόντος σε παιδιά που δε φταίνε για τις εμμονές μας και για τα λάθη μας…
Βαρυτική μάζα, αδρανειακή μάζα, ψευτοδυνάμεις αδρανειακές κ.λ.π.ας τα διώξουμε γιατί μόνο αδιέξοδα θα μας φέρουν…
Θρασύβουλε θα έπρεπε η εργαστηριακή άσκηση να έχει λιγότερο βαρύγδουπο τίτλο όπως:
“Μετρήστε τη μάζα με δυο διαφορετικούς τρόπους”
Τότε και χρήσιμη θα είναι και απαλλαγμένη από λανθασμένα συμπεράσματα (του τύπου η αδρανειακή είναι μικρότερη) και θα παραμεριζόταν όσα επισημαίνεις και δεν θα έδινε στους μικρούς την αίσθηση ότι είναι μικροί Νεύτωνες.
Γιάννη σιχάθηκα να κάνω το σοφό Δάσκαλο σε μαθητές που μας πετάνε έξω από τα σχολεία κάθε χρόνο τον Οκτώβρη-Νοέμβρη με καταλήψεις ηλιθίων διεκδικήσεων…
Γιάννη πεθύμησα να πάρω τα παιδιά μαζί μου να ακούσουν την ανάσα μου, να ακούσουν τη Φυσική μου και κάπου αλλού πιο όμορφα να τα πάω
Γιάννη πεθύμησα τα Λαγκάδια Αρκαδίας που πρωτοδιορίστηκα…
ΤΟΤΕ μπορούσα και έκανα το σχολείο ζωή μου και ζωή τους …ΤΟΤΕ ήμουν ΔΑΣΚΑΛΟΣ..
Μανώλη
Όταν είχες θείξει πρώτη φορά το θέμα δεν κατάλαβα τι ακριβώς εννοούσες.
Αν και συμφωνώ με την άποψη ότι η συζήτηση για διάκριση βαρυτικής και αδρανειακής μάζας έχει μόνο ιστορικό ενδιαφέρον. ( όπως και η συζήτηση για τον όρο “μανότητα” για τον οποίο το μόνο που γνωρίζουν κάποιοι σήμερα είναι τον ετυμολογικά παράγωγο όρο “μανόμετρο” )
Νομίζω πως οι μαθητές θα είχαν πολλά να κερδίσουν αν συνέκριναν την τιμή της μάζας που υπολογίζουμε από την Περίοδο εκκρεμμών και από την περίοδο ελατηρίων. Αν μάλιστα γινόταν με πολλαπλές μετρήσεις σε ένα ελατήριο και ένα εκκρεμές για κάθε ομάδα αλλά με διαφορετικού μήκους εκκρεμές και διαφορετικής σταθεράς ελατήριο για κάθε ομάδα. Τι θαύμασιες συγκρίσεις που θα μπορούσαν να γίνουν στέλνοντας και μια ομάδα να μας περιγράψει με την φαντασία της τα αποτελέσματα στη Σελήνη….
Αυτή η φράση:
“Βρίςκοντασ πειραματικά τθν ςυνολικι αδρανειακθ μάηα του ςυςτιματοσ
αφαιροφμε από αυτιν τθ βαρυτικθ μάηα των βαριδιών για να βροφμε τθν
αδρανειακθ μάηα του αμαξιδίου!”
(ελαφρά παραμορφωμένη λόγω του pdf)
δεν υπήρχε την προηγούμενη φορά.
Επανατοποθετούμαι λοιπόν.
Πράγματι με τη βοήθεια του πειράματος προσδιορίζεται η αδρανειακή μάζα του συστήματος καρότσι-“βαράκι” 50gr-“βαράκι” 100gr.
Αν θέλουμε να κάνουμε σύγκριση με την αντίστοιχη βαρυτική μάζα πρέπει στη συνέχεια να ζυγίσουμε το σύστημα.
Θρασύβουλε
Πάντα, και εγώ, λέω στα παιδιά να αγνοήσουν την παράγραφο του βιβλίου που αναφέρεται στη βαρυτική μάζα γιατί ακόμη και στην περίπτωση που θέλουμε να αναφερθούμε στη βαρυτική μάζα θα έπρεπε να το κάνουμε όταν μιλάμε για το νόμο της παγκόσμιας έλξης. Εκεί καμιά φορά, κυρίως, αν τα παιδιά το ρωτήσουν αναφέρομαι και εγώ στη βαρυτική μάζα η οποία όπως και ο Δημήτρης λέει έχει μόνο ιστορική σημασία
Επειδή όμως αναφέρθηκες στο Feynman που σε στενοχώρησε κάπως που χρησιμοποιεί τον όρο ψευδό δυνάμεις θέλω να σου πω ότι ανεξάρτητα της χρήσης του όρου δηλώνει με χαρακτηριστικό τρόπο την κυριαρχία τους στο παιχνίδι που έχει να κάνει με τη βαρύτητα.
Μεταφράζω λίγες «μαγικές» γραμμές από το βιβλίο του Feynman, LecturesonPhysics
…Ένα πολύ σπουδαίο χαρακτηριστικό των ψευδό δυνάμεων είναι ότι είναι πάντα ανάλογες της μάζας, το ίδιο συμβαίνει και με τη βαρύτητα. Υπάρχει κατά συνέπεια η δυνατότητα η βαρύτητα στην ουσία να είναι μια ψευδό δύναμη. Δεν είναι ίσως δυνατόν η βαρύτητα να οφείλεται απλά στο γεγονός ότι εμείς δεν έχουμε επιλέξει το κατάλληλο σύστημα συντεταγμένων;…..
Γιάννη
Σωστά κατά τη γνώμη μου λες ότι το ότι στο πείραμα πρέπει να ζητείται απλά ο προσδιορισμός της μάζας με δυο διαφορετικούς τρόπους και επίσης ότι πρέπει να παρθούν μετρήσεις μόνο με ένα βαρίδι, αλλιώς το πείραμα με την επεξεργασία των δεδομένων, απαιτεί δυο ώρες για να ολοκληρωθεί.
Δημήτρη
Τα πειράματα που προτείνεις έχουν πολύ περισσότερα να προσφέρουν. Αν δεν κάνω λάθος το εκκρεμές οι μαθητές το έχουν δει στο Γυμνάσιο
Βαγγέλη
Εγώ μάλλον φταίω με την εμμονή που έχω στο ότι με τη ζύγιση δε μετράμε αποκλειστικά τη βαρυτική μάζα. Έτσι κι αλλιώς στο δήλωσα από την αρχή ότι δεν είμαι εντελώς σίγουρος γι’ αυτό.
Μανώλη δε το είχα δει αυτό του Feynman.
Τελικά ήταν πολύ μεγάλος φυσικός με φοβερή διαίσθηση.
Και χαίρομαι που δε του ξέφυγε το αδύναμο του προσδιορισμού «ψευτοδύναμη». Χαίρομαι που το έβαλε, έστω και με αυτό τον τρόπο, σε αμφισβήτηση.
Όταν σε κάτι που υποστηρίζω, νιώθω και τη λογική του μεγάλου αυτού Δάσκαλου δίπλα μου, πενταπλό θάρρος παίρνω και με άλλο αέρα γράφω.
(Θα ήθελα βέβαια να μη χρησιμοποιούσε καθόλου τον όρο “ψευτοδύναμη” και να τον απέρριπτε άμεσα και κατηγορηματικά, γιατί με το κύρος του θα προλάβαινε και θα διόρθωνε τις δικές μας παρανοήσεις και παρεκτροπές)
Ποτέ δε χρησιμοποίησα τον όρο «ψευτοδύναμη» ακόμη και από φοιτητής… Δε μου έβγαινε παρ΄ όλο που όλα τα βιβλία γύρω μου γράφανε για «ψευτοδυνάμεις».
Το ένιωθα και με πίεζε αυτή η κίνηση:
Αν έδιωχνα αυτόν τον α-νόητο όρο από το μυαλό μου, όλα θα αποκτούσαν μια λογική ισορροπία. Όσο έβλεπα αυτόν τον όρο γύρω μου, πώς να το πω, μου έπαιρνε το έδαφος από τα πόδια μου με τη συλλογιστική αστάθεια που μου δημιουργούσε. Μου ήτανε αδύνατο να χωνέψω ότι ένας φυσικός σε αδρανειακό σύστημα έχει δικαίωμα να μιλά για «δυνάμεις», ενώ ένας φυσικός σε μη αδρανειακό είναι αδικημένος και καταδικασμένος να μιλά για «ψευτοδυνάμεις».
Σκεφτόμουνα από φοιτητής ότι ένας φυσικός που ζει σε αδρανειακό σύστημα, σε σύστημα δηλαδή που ποτέ δεν υπήρξε όπως το είχε στο μυαλό του ο Νεύτων, γιατί παντού στο Σύμπαν υπάρχει η βαρύτητα, έχει δικαιώματα να μιλά για «δυνάμεις», ενώ όλοι εμείς που υπάρχουμε και είμαστε κατά βάση μη αδρανειακοί παρατηρητές, πρέπει να κρύβουμε το κεφάλι μας στην άμμο, να αυτοπροσδιοριζόμαστε ότι είμαστε «αδρανειακοί κατά προσέγγιση» και να λέμε «δυνάμεις» αυτά, που για τους άλλους όμοιους με εμάς μη αδρανειακούς τα λέμε «ψευτοδυνάμεις».
Ποτέ στη ζωή μου δε διαχώρισα και δε δίδαξα αδρανειακή και βαρυτική μάζα, αλλά μόνο μάζα.
Η βαρύτητα είναι κινηματική δύναμη και άρα έχει λόγο στη μάζα όσο λόγο έχει και μια φυγόκεντρη.
Τελικά απελευθερώθηκα από τις αμαρτίες των παλιών φυσικών που με ταλαιπώρησαν τόσο.
Οι φυσικοί που θα ζήσουν και θα διδάξουν φυσική σε μια διαστημική αποικία θα χαρούν τη φυγόκεντρο δύναμη όπως χαίρομαι εγώ τη βαρύτητα. Και οι δυο θα γράψουμε Β=mg.
Οι παλιοί φυσικοί στριμώχτηκαν και μας γέμισαν λάθη γαντζωμένοι στη σχετικότητα της ταχύτητας, ενώ η άπλα της σκέψης θέλει το «απόλυτο» της επιτάχυνσης…
Στο μυαλό μου πια τα πράγματα είναι λογικά, ξεκάθαρα και χωρίς αγκυλώσεις στείρων παλιών συγγραμμάτων και ιδεών παμπάλαιων φυσικών που ακόμη μας καταδυναστεύουν…
Ένας παρατηρητής είναι αδρανειακός όταν δε νιώθει καθόλου επιτάχυνση.
Αν στο εργαστήριό του το εξασφαλίσει θα είναι αδρανειακός αλλιώς θα μείνει μη αδρανειακός.
Και οι δύο όμως θα έχουν απόλυτο δικαίωμα στη φυσική των δυνάμεων και όχι στην α-νοησία των ψευτοδυνάμεων που μας κληρονόμησαν κάποιοι πανεπιστημιακοί και που δε μπορούμε ακόμη να πετάξουμε από πάνω μας.
Μανώλη ας μη διδάξουμε ποτέ ξανά ξεχωριστές μάζες αλλά μάζα. Ποτέ “ψευτοδυνάμεις” αλλά δυνάμεις.
Μανόλη, συμφωνώ απόλυτα με την άποψη σου. Θεωρώ, ότι το συγκεκριμένο πείραμα είναι ένα πείραμα που θα μπορούσε να αφορά στο 2ο νόμο του Νεύτωνα. Έτσι το χρησιμοποιώ στο μάθημα. Ούτε λόγος να γίνεται για σύγκριση βαρυτικής και αδρανειακής μάζας με το εν λόγο πείραμα. Όσο αφορά το αν η βαρύτητα είναι ψευτοδύναμη ή όχι, νομίζω ότι η γενική θεωρία της σχετικότητας συνηγορεί στο ‘ναι’, είναι ψευτοδύναμη. Ως τόσο, για την φύση της βαρύτητα έχουμε ακόμα πολλά να μάθουμε. Πιθανότατα κάποια στιγμή θα γίνει κατανοητό το γιατί είναι τόσο ασθενείς σε σχέση με τις άλλες τρεις δυνάμεις (ή δύο αν λάβουμε υπόψη μας την τελευταία ενοποίηση – ηλεκτρασθενής δύναμη), θα επιβεβαιωθεί ή θα εγκαταληφθεί το ‘κύμα βαρύτητας’ κ.α. που δείχνουν πόσα λίγα γνωρίζουμε γι΄αυτή τη δύναμη. Το ίδιο και για τη μάζα την οποία ακόμα δεν έχουμε καταφέρει να ορίσουμε. Ίσως η θεωρία του Higgs (πεδίο Higgs), αν επιβεβαιωθεί, να βοηθήσει προς αυτή την κατεύθυνση.
Αλέξανδρε
Καλώς ήρθες στην παρέα. Συμφωνώ και εγώ όπως και άλλοι συνάδελφοι ότι το συγκεκριμένο πείραμα αφορά στο δεύτερο νόμο, χωρίς να γίνεται αναφορά στη βαρυτική μάζα.
Θρασύβουλε
Επειδή επί της ουσίας συμφωνούμε κρατάω κάτι,κάτι που δυο φορές σε όλη μου την πορεία στην εκπαίδευση το ένιωσα και ήταν κάτι σαν να βρισκόμουν σε παρέα χαμένων ποιητών. Μου το φέραν στο στο νου τα λόγια σου:
……πεθύμησα τα Λαγκάδια Αρκαδίας που πρωτοδιορίστηκα…
ΤΟΤΕ μπορούσα και έκανα το σχολείο ζωή μου και ζωή τους …ΤΟΤΕ ήμουν ΔΑΣΚΑΛΟΣ.