by 
Ένα μικρό σφαιρίδιο Α είναι δεμένο στο άκρο μονωτικού νήματος, το άλλο άκρο του οποίου είναι δεμένο σε μια άλλη μικρή σφαίρα στο σημείο Ο, η οποία φέρει φορτίο +Q. Αφήνουμε το σφαιρίδιο Α να κινηθεί από μια θέση (1), όπου το νήμα σχηματίζει γωνία θ με την κατακόρυφη, όπως στο σχήμα και φτάνει στην κατακόρυφη θέση (2), με ταχύτητα υ1.
Φορτίζουμε το σφαιρίδιο Α με θετικό φορτίο +q και το αφήνουμε ξανά να κινηθεί από τη θέση (1).
i) Να σχεδιάσετε τις ηλεκτρικές δυνάμεις που ασκούνται στο σφαιρίδιο Α στις θέσεις (1) και (2) και να συγκρίνετε τα μέτρα τους.
ii) Για το έργο της ηλεκτρικής δύναμης, η οποία ασκείται στο σφαιρίδιο από την θέση (1) μέχρι τη θέση (2) ισχύει:
α) W1→2<0, β) W1→2 = 0, γ) W1→2 > 0.
iii) Για την ταχύτητα υ2, με την οποία το σφαιρίδιο φτάνει στην κατακόρυφη ισχύει:
α) υ2 < υ1, γ) υ2 = υ1, β) υ2 > υ1.
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
ή
Ένα εκκρεμές σε ηλεκτρικό πεδίο
Ένα εκκρεμές σε ηλεκτρικό πεδίο
Μάλλον δεν άκουσες το τραγούδι, που σου αφιέρωσα.
Εμμένουμε λοιπόν.
Εσύ ένα είδος φορτίου και γω δύο.
Οι φίλοι που μας διαβάζουν, ας επιλέξουν ποια άποψη τους εκφράζει.
Καλησπέρα και σε σένα Γιώργο. Δεχόμενοι πως υπάρχει μόνο ένα είδος φορτίου, η εξήγηση στο φαινόμενο που περιγράφεις είναι απλή: η δύναμη που ασκείται σε φορτίο που βρίσκεται σε ηλεκτρικό πεδίο είναι το γινόμενο σταθεράς επί το φορτίο. Άρα, αν αλλάξει πρόσημο το φορτίο, αλλάζει φορά και η δύναμη.
Το μοντέλο του ενός είδους φορτίου που παίρνει πρόσημο είτε θετικό είτε αρνητικό, εξηγεί όλα τα ηλεκτρικά φαινόμενα.
Πράγματι Διονύση. Όλα έχουν τιμή. (εκτός ίσως από ένα: την Τιμή).
Αν καταλαβαίνω καλά, ο Νίκος αντιμετωπίζει το φορτίο ως μία αντιστοιχία από τον RxR στον R.
Θεωρεί το φορτίο Q=Q(Np,Ne) = (Np-Ne).e
Αν Νp>Ne=>Q>0
Αν Νp<Ne =>Q<0
Αν Νp=Ne =>Q=0
Σαν να λέμε μια είναι η συνάρτηση της θέσης ταλαντωτή που λαμβάνει θετικές αρνητικές ή μηδενικές τιμές.
Εκτός αν δεν κατάλαβα, οπότε Νίκο σπάστα και ξαναρίχτα.
Καλησπέρα στην παρέα. Διονύση σε ευχαριστώ για την αφιέρωση. Γιάννη αν αρχίσουμε να λέμε τετοια στην τάξη οι μαθητές αφού μας κοιτάξουν με μια κάποια συμπόνοια θα αρχίσουν να πετάγονται από τα παράθυρα.
Η όποια διαφωνία με τον Νίκο είναι μάλλον φιλοσοφική παρά ουσιαστική. Υπάρχει μια και μοναδική έννοια το ηλεκτρικό φορτίο η οποία οφείλει να ειναι δισυπόστατη. Κάτι σαν αγία δυάδα.
Γιάννη, όταν βλέπω τα Καρτεσιανά σου γινόμενα με πιάνει ανατριχίλα. Παθαίνω αυτό ακριβώς που είχα πάθει στην Α΄ Γυμνασίου όταν τα πρωτογνώρισα.
Το φορτίο είναι απλώς ένα μονόμετρο μέγεθος που μπορει να πάρει οποιαδήποτε πραγματική τιμή (εντάξει, όχι οποιαδήποτε. Είπαμε είναι κβαντισμένο).
Το φορτίο έχει θετική τιμή στο πρωτόνιο και αρνητική στο ηλεκτρόνιο. Αλλά ας μη ξεχνάμε ότι αυτό είναι μια σύμβαση οφειλόμενη στον Φρανκλίνο. Θα μπορούσε να είχε υιοθετήσει την αντίθετη (προσωπικά αυτό θα τον συμβούλευα).
Αν το φορτίο δεν ήταν ενός είδους, δεν θα είχαμε την αρχή διατήρησης του φορτίου. Δεν θα μπορούσαμε ούτε να προσθέσουμε τα θετικά φορτία με τα αρνητικά. Γιατί διαφορετικά είδη δεν προστίθενται. Μπορούμε πχ να προσθέτουμε άνδρες και γυναίκες, αλλά το αποτέλεσμα είναι άνθρωποι. Αν προσθέταμε διαφορετικά είδη φορτίου, τι είδους αποτέλεσμα θα είχαμε;
Καλημέρα συνάδελφοι
Υπάρχουν α) θέματα που γνωρίζουμε ότι τα ξέρουμε και β) θέματα που γνωρίζουμε ότι μας είναι άγνωστα αλλά σχεδόν σίγουρα και θέματα που δεν γνωρίζουμε ότι μας είναι άγνωστα.
Διότι το ερώτημα αν το γκρι είναι άθροισμα κόκκων άσπρου και μαύρου ή απλά το άσπρο και το μαύρο είναι οι δυο ακραίες τιμές των διαβαθμίσεων του γκρι είναι ερώτημα παλαιότερο και από τον Αριστοτέλη. Από τον Αριστοτέλη που ουσιαστικά ξεκινούσε με ανασκόπηση της ιστορίας κάθε ερωτήματος με στόχο όχι να άρει τις αντιφάσεις αλλά για να δώσει χώρο κίνησης στα αντίθετα.
Και επειδή όσοι κάνανε φυσική δεν έκαναν φιλοσοφία αλλά ήταν Αριστοτελικοί ( ακόμα κι αυτοί που ακολουθούν την Καντιανή Ηθική )….
Για το Gilbert δυο υπήρχαν δυο είδη τα vitraux και τα recinus … αλλά για όσους ακολούθησαν φάνηκε πως θα ήταν μια ευκολία να ήταν ένα το ηλεκτρικό ρευστό στις φιάλες Leyden …
Πολύ αργότερα τα πράγματα μπερδεύτηκαν πολύ διότι καλά να έχουμε δυο φορτισμένα σωματίδια με αντίθετο φορτίο στοιχειώδες ( e- και e+ ) ουσιαστικά σημειακά που υπακούουν στην απαγορευτική αρχή του Pauli και άρα …. Κόκκοι μαύρου άσπρου που φτιάχνουν το ομογενές γκρι ….
Αλλά η ιστορία έχει γυρίσματα
Η αντίδραση
Δεν παραβιάζει την διατήρηση του φορτίου αλλά η λογική προσθέτω στοιχειώδεις κόκκους μπορεί μόνο να σωθεί αν βάλουμε στο παιχνίδι και τα quark ! Αρκεί να είμαστε διατεθειμένοι να βάλουμε το όριο της κβάντωση λίγο πιο κάτω, στο 1/3 του στοιχειώδους.
Κι έτσι μπορούμε να ξανακάνουμε ισολογισμό με την λογική Lego στα λεπτόνια
Για εμάς τους φυσικούς αυτό προκύπτει μαθηματικά δηλαδή μια λογική αυστηρή που ενσωματώνει χιλιάδες χρόνια τώρα την αντίφαση συνεχούς ασυνεχούς με τον πιο παραγωγικό τρόπο ( σχεδόν Αριστοτελικά θα έλεγα )
Κατόπιν αυτών θα έλεγα πως με κερδίζει η λογική του Νίκου.
Το φορτίο είναι μια ασυνεχής ποσότητα που εντοπίζεται πάνω σε υλικά σωματίδια κόκκους αλλά είναι της ίδιας ποιότητας ( προστίθενται και αφαιρούνται )
Και μη με ρωτήσετε για τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης ( αν υπάρχει και τι «κόκκους» έχει ) … γυρίστε απλά και ξαναδείτε τον πρόλογο μου
Καλημέρα Μήτσο.
Δικαιούσαι και συ, μέρος της παραπάνω αφιέρωσης!
Να προσθέσω κάτι σημαντικό που ξέχασα
Η διδακτική της Φυσικής δεν μπορεί να μην ξεκινά από τα στιγμιότυπα της ιστορίας της.
Και τα δυο είδη ηλεκτρικών φορτίων ανήκουν στα απαραίτητα αυτά στιγμιότυπα που δεν μπορεί η διδακτική να παρακάμψει …
Παίρνοντας θέση στο θέμα θα ταχθώ στο στρατόπεδο του Διονύση. Το θέμα νομίζω δεν είναι μόνο φιλοσοφικό. Είναι και ουσιαστικό. Τα ηλεκτρικά φορτία είναι πολύ πιο πρακτικό να τα βλέπουμε σαν δύο ειδών. Αυτό προκύπτει από την ηλεκτρική αλληλεπίδραση μεταξύ φορτισμένων σωμάτων. Τα ίδια φορτία απωθούνται τα διαφορετικά έλκονται. Το ότι τα μεν τα ονομάσαμε θετικά και τα δε αρνητικά είναι μία σύμβαση που μας βολεύει αφού τα ηλεκτρόνια μεταξύ τους αλληλεπιδρούν με την ίδια ένταση που αλληλεπιδρούν και τα πρωτόνια. Αν υπήρχαν 2 είδη φορτίων θα το είχαμε ανακαλύψει μελετώντας τις ηλεκτρικές αλληλεπιδράσεις πριν φθάσουμε στο μαθηματικό μοντέλο. Είναι διαφορετική πάντως η φυσική κατάσταση που προκύπτει από ένα σύνολο θετικών και αρνητικών φορτίων με συνολικό μηδενικό φορτίο από αυτή που αποτελείται από ουδέτερα σωματίδια όπως πχ ένα σύνολο νετρίνων. Θεωρώντας ότι έχουμε δύο ειδών ηλεκτρικά φορτία μπορούμε να κατανοήσουμε πιο εύκολα ότι στις πυρηνικές δυνάμεις έχουμε 3 είδη πυρηνικών ισχυρών "φορτίων" που τα ονομάζουμε χρώματα. Στις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις έχουμε ένα είδος φορτίου αφού δεν έχουμε ανιχνεύσει αρνητικές μάζες. Άρα είναι από κάθε άποψη πιο βολικό να μιλάμε για δύο ειδών ηλεκτρικά φορτία. Θα μπορούσαμε να μιλήσουμε και για ένα μόνο φορτίο που παίρνει και θετικές και αρνητικές τιμές αν θέταμε το μαθηματικό μοντέλο πιο ψηλά από τα φυσικά δρώμενα. Επισφαλές συμπέρασμα. Οι φυσικοί ακόμη και στο απώτερο μέλλον θα μιλάνε για δύο ηλεκτρικά φορτία. Οι μαθηματικοί μάλλον όχι.
Διόρθωση: αν υπήρχαν 3 είδη ηλεκτρικών φορτίων θα…..
Καλημέρα Πάνο και σε ευχαριστώ για την παρέμβαση (και όχι βέβαια επειδή "πήρες το μέρος μου").
Νομίζω ότι η αλήθεια κρύβεται στο τελευταίο απόσπασμα:
"Οι φυσικοί ακόμη και στο απώτερο μέλλον θα μιλάνε για δύο ηλεκτρικά φορτία. Οι μαθηματικοί μάλλον όχι."
Πάνω καλημέρα. Μια ερωτησούλα θα σου κάνω. Έστω ότι είσαι καθηγητής και εγώ μαθητής σου. Μας κάνεις ένα πρόχειρο στον ηλεκτρισμό. Εγώ απαντώ στην ερώτηση: "η τιμή του φορτίου είναι -7 μC" και ο Κώστας "το φορτίο είναι αρνητικό με τιμή 7 μC". Με ποιόν θα συμφωνούσες;
Αα και κάτι τελευταίο που μου ήρθε μόλις τώρα: Αλλο το θετικό Coulomb και άλλο το αρνητικό;
Μια διευκρίνηση: Σε είπα Πάνω (όχι Πάνο) γιατί είσαι "Επάνω".
Πάνω θα θεωρούσα και τις δύο απαντήσεις σωστές αφού έχει προηγηθεί τι εννοούμε όταν γράφουμε -7μC. Κάτι παρόμοιο που συμβαίνει και με την ταχύτητα για παράδειγμα όταν γράφουμε ότι η ταχύτητα είναι -7m/s εννοώντας ότι είναι 7m/s με κατεύθυνση αντίθετη από αυτή που λάβαμε ως θετική.