Στατικός ηλεκτρισμός – Αγωγιμότητα

Καλημέρα Πάνο.

Σε ευχαριστούμε που το μοιράστηκες μαζί μας.

Πολύ καλό

η γνώμη μου είναι ότι είναι κατάλληλο για την Α΄ Γυμνασίου

Αγαπητέ Πάνο, ωραία είναι αυτά τα πειράματα και πολύ θεαματικό το πείραμα με την φλέβα νερού που έλκεται από το φορτισμένο καλαμάκι. Τι απάντηση όμως να δοθεί στον έξυπνο μαθητή που θα ρωτήσει: “αφού το νερό είναι αφόρτιστο, γιατί έλκεται;”

Φίλε Νίκο και τα χαρτάκια και τα κομματάκια από αλουμινόχαρτο είναι αφόρτιστα και όμως έλκονται. Γιατί περιορίζεσαι στη φλέβα του νερού; Το ιστορικό πείραμα του Θαλή αναφέρεται στην έλξη μεταξύ φορτισμένου και αφόρτιστου υλικού. Η απάντηση που θα έδινα είναι η εξής. Αφού πω ότι η ύλη αποτελείται από θετικά και αρνητικά φορτία, όταν στο αφόρτιστο σώμα πλησιάσω ένα πχ φορτισμένο θετικά, τότε τα αρνητικά φορτία του σώματος πλησιάζουν σε αυτό ενώ τα αρνητικά απομακρύνονται. Εφόσον παρατηρώ έλξη, αυτό θα σημαίνει ότι η δύναμη μεταξύ των φορτίων θα πρέπει να έχει σχέση και με την απόσταση. Και μάλιστα όσο μικρότερη η απόσταση τόσο μεγαλύτερη θα πρέπει να είναι η δύναμη ώστε να υπερισχύει η ελκτική δύναμη από την απωστική.

Σωστά Πάνο

Το πείραμα με τη φλέβα “βγάζει μάτια” ότι υπάρχει ελκτική δύναμη,

διότι “χαλάει η σούπα”, δηλαδή η κατακόρυφη, πράγμα που γίνεται και με το ηλεκτρικό εκκρεμές.

(δυο παρατηρήσεις: αντί “η ύλη αποτελείται…” που παραπέμπει σε μάζα, είναι καλύτερα” η ύλη διαθέτει…”

και αντί “όσο μικρότερη είναι η απόσταση τόσο μεγαλύτερη…” που παραπέμπει σε αντίστροφα ανάλογα ποσά, είναι καλύτερα “όταν μειώνεται η απόσταση αυξάνεται η δύναμη…”

Καλησπέρα .

Πάνο εξαιρετικό το φύλλο εργασίας

Ευχαριστούμε

Με προβλημάτισε λίγο αυτό με το δοκιμαστικό κατσαβίδι ( υπάρχουν όμως πολλοί τύποι και ένας εξ αυτών διαθέτει και μπαταρία )

Για το θέμα με την ηλέκτριση εξ επαγωγής ( σε χαρτάκια ή σε φλέβα νερού παραπέμπω στη απάντησή μου στην ερώτηση 21 του σχολικού βιβλίου σελ.9-10 εδώ

Αγαπητέ Πάνο, την απάντηση αυτή θα τη δόσεις αν ο μαθητής ρωτήσει. Το πρόβλημα είναι τι θα κάνεις αν ο μαθητής δε ρωτήσει (που είναι και το πιθανότερο). Ο μαθητής (για την ακρίβεια όλοι οι μαθητές) θα φύγουν με την ιδέα ότι τα φορτισμένα σώματα έλκουν τα αφόρτιστα.

Όταν ήμουν Γ΄ γυμνασίου και ο καθηγητής μας έκανε το πείραμα με το ηλεκτρικό εκκρεμές, έκανα την παρατήρηση: “Δηλαδή κύριε καθηγητά τα φορτισμένα σώματα έλκουν τα αφόρτιστα;” Το αποτέλεσμα ήταν να ακούσω από τον κοντινό συμμαθητή μου (μαζί με την καρπαζιά που μούριξε στο σβέρκο): “ναι ρε, δεν το είδες στο πείραμα;”

Βαγγέλη ευχαριστώ για τις πάντα εύστοχες παρατηρήσεις σου.

Δημήτρη η απάντησή σου είναι πλήρης και λεπτομερής. Νομίζω όμως ότι μπορούμε να απαντήσουμε στο ερώτημα χωρίς να αναφερθούμε στην έννοια του διπόλου και χωρίς να αναφερθούμε αναλυτικά στο τύπο της δύναμης Κουλόμπ. Να εξηγήσουμε απλά ότι η δύναμη θα πρέπει θα πρέπει να μειώνεται όταν αυξάνεται η απόσταση.

Νίκο νομίζω ότι ο συμμαθητής σου είχε δίκιο ( διαφωνώ Βέβαια ως προς την καρπαζιά ). Απλά ο καθηγητής σου θα έπρεπε να προχωρήσει στην ερμηνεία του πειράματος. Η έλξη των αφόρτιστων σωμάτων οδηγεί στη σκέψη ότι η δύναμη θα πρέπει να εξαρτάται από την απόσταση.

Πάνο, όταν, πριν 2500 χρόνια, το μαντείο των Δελφών έδινε ένα χρησμό και δεν έβγαινε, η απάντησή τους ήταν ότι η ερμηνεία του χρησμού δεν ήταν η σωστή. Τι σχέση εχει αυτό θα πεις με αυτά που συζητάμε. Στο πείραμα που το φορτισμένο σώμα έλκει το αφόρτιστο εμείς προσπαθούμε να δώσουμε μια ερμηνεία για να κρατήσουμε στη ζωή το νόμο (σαν να ήταν χρησμός). Αν τα σώματα απωθούνταν, πάλι κάποια ερμηνεία θα βρίσκαμε. Όταν στις εκλογές πέφτουν έξω τα exit polls, αυτοί που τα κάνουν μπορούν να ερμηνεύσουν την αποτυχία τους.

Λοιπόν, όσον αφορά τις αλληλεπιδράσεις φορτισμένων σωμάτων, η θεωρία μου είναι η εξής: τα ομώνυμα απωθούνται, τα ετερώνυμα έλκονται και τα αφόρτιστα σώματα έλκονται από τα φορτισμένα. Απόδειξέ μου ότι είναι λάθος.

Ο μαθητής πρέπει να καταλάβει ότι ο επιστήμονας υποκύπτει στην ετυμηγορία του πειράματος. Μα κι αν το “φαινομενικό” αποτέλεσμα κάποιων πειραμάτων δεν ευνοεί τον Νόμο που υποτίθεται ότι πρέπει να στηρίξει; Τι κάνουμε τότε;

Απλά βάζουμε αυτά τα πειράματα στη “μαύρη λίστα”.

Νίκο όταν το πείραμα μας λέει ότι τα ομώνυμα απωθούνται, τα ετερώνυμα έλκονται και τα αφόρτιστα σώματα έλκονται από τα φορτισμένα αυτό πρέπει να το δεχτούμε ως σωστή θεωρία και όχι ως λάθος. Το επόμενο βήμα είναι να φτιάξουμε ένα μοντέλο του μικρόκοσμου που να ερμηνεύει αυτή τη θεωρία του μεσόκοσμου. Με άλλα λόγια ισχυρίζομαι ότι δεν πρέπει να υπάρχουν μαύρες λίστες για τα πειράματα αλλά για τις θεωρίες. Εξάλλου όταν κάποιες φορές ένα πείραμα δεν μπορούσε να ερμηνευτεί από τις ισχύουσες θεωρίες, αυτό αποτέλεσε για την επιστήμη εφαλτήριο για μία πολύ μεγάλη πρόοδο ενώ για την εκπαίδευση μπορεί να αποτελέσει μία λαμπρή ευκαιρία για την επίτευξη ενός συγκεκριμένου εκπαιδευτικού στόχου. Τ’ “ΑΠΟΤΥΧΗΜΕΝΑ” ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΟΥΝ ΜΙΑ ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΠΡΑΚΤΙΚΗ

http://dide.ker.sch.gr/ekfe/epiloges/4_apeiramata/panos1.htm

Πολύ σωστά είναι αυτά που λες αγαπητέ μου Πάνο. Αλλά ένα πείραμα με ηλεκτρικό εκκρεμές σε ένα μαθητή της Γ΄ Γυμνασίου σηματοδοτεί την έναρξη της επαφής του με το αντικείμενο του ηλεκτρισμού. Σ΄ αυτή τη φάση το πείραμα πρέπει να δίνει καθαρά αποτελέσματα: ότι δύο θετικά φορτία απωθούνται. Ότι δυο αρνητικά φορτία απωθούνται. Και ότι ένα θετικό και ένα αρνητικό φορτίο έλκονται. Πειράματα αλληλεπίδρασης μεταξύ φορτισμένων και αφόρτιστων σωμάτων δεν πρέπει να γίνονται σ΄ αυτή τη φάση. Οι θεωρίες που θα τους πεις, δύσκολα θα διαλύσουν τις παρανοήσεις που θα δημιουργηθούν. Εγώ για μεγάλο χρονικό διάστημα είχα την ιδέα ότι τα φορτισμένα σώματα έλκουν τα αφόρτιστα.

Πάνο καλημέρα.

Διάβασα το πολύ καλό φύλλο εργασίας που προτείνεις και μου γεννήθηκε η εξής απορία: Αναφέρεις:

“Βάλτε το καλαμάκι ανάμεσα σε ένα φύλο χαρτί, πιέστε το όσο δυνατά μπορείτε και τραβήξτε το ώστε να τριφτεί με δύναμη στο χαρτί. Με αυτό τον τρόπο το καλαμάκι φορτίζεται.”

Πώς ξέρουμε ότι: “Με αυτό τον τρόπο το καλαμάκι φορτίζεται”;