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
Καλησπέρα σε όλους.
Διαβάζοντας τα παραπάνω σχόλια, μου δημιουργήθηκε μια απορία:
Αν θεωρήσουμε μόνο ένα «είδος» φορτίου, σε τι θα διαφέρει ένα ηλεκτρόνιο από ένα ποζιτρόνιο;
Γεια σου Γιάννη ( Φιορ, )
Πολύ χαίρομαι που σε διαβάζω μετά από τόσο καιρό …
Ελπίζω να είσαι καλά.
Υ.γ. Να δώσω και μια απάντηση ; ( όχι κατ΄ανάγκη ακριβής αλλά … σωστά δεν είναι μόνο τα ακριβή )
"Διαφέρουν στην τιμή του ηλ. φορτίου τους "
Θεωρώ σωστή την "επάνω" θέση σου.
Είναι προφανές. Στην τιμή. (περιμένω αντίδραση απο τον Διονύση).
Τι αντίδραση να έχω Νίκο.
Σου αφιέρωσα μέρες πριν, ένα τραγουδάκι παραφράζοντάς το:
"πού να ξέρω το φορτίο τι είναι…
ξέρω την τιμή του μονάχα…"
Το έγραψα άλλωστε παραπάνω, σε σχόλιό μου στον Πάνο, επαναλαμβάνοντας δική του διατύπωση:
"Οι φυσικοί ακόμη και στο απώτερο μέλλον θα μιλάνε για δύο ηλεκτρικά φορτία. Οι μαθηματικοί μάλλον όχι. "
Άρα; Άρα καλά πάμε….
Εγώ σαν απλός φυσικός υποστηρίζω και μιλάω για δυο είδη φορτίων, εσύ σαν "καθαρός μαθηματικός" ή της "καθαρής σχολής Φυσικός" μιλάς για ένα είδος
Συνεπείς και οι δυο μας…
Καλησπέρα και πάλι.
Δημήτρη, Νίκο η απάντησή σας είναι και προφανής και σωστή.
Η αναφορά μου στο ζεύγος ηλεκτρόνιο – ποζιτρόνιο δεν έγινε τυχαία.
Το αντιηλεκτρόνιο (ποζιτρόνιο) έχει «αντιαρνητικό» φορτίο που όμως ταυτίζεται με το θετικό φορτίο.
Κάποιος λοιπόν μπορεί να θεωρήσει ότι υπάρχει ένα μόνο είδος φορτίου, με τα θετικά και τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια να διαφέρουν απλά στο πρόσημο του φορτίου. Και πράγματι ο ηλεκτρομαγνητισμός περιγράφεται σαν μια U(1) θεωρία βαθμίδας, επειδή ακριβώς θεωρεί ότι ένα είναι το φορτίο που επιδέχεται δύο πρόσημα.
Κάποιος άλλος όμως θα μπορούσε να πει ότι το διαφορετικό πρόσημο (θετικό ή αρνητικό) είναι αυτό που διαφοροποιεί τα δύο φορτία (θεωρώντας έτσι δύο τις «ποιότητες» ή δύο τα είδη φορτίου).
Συμφωνώ με τον Πάνο στην τοποθέτησή του για τα χρωματικά φορτία. Εκεί το αντίθετο του «μπλε» είναι το «αντιμπλέ»
Τέλος προσυπογράφω το σχόλιο του Διονύση: "πού να ξέρω το φορτίο τι είναι…ξέρω την τιμή του μονάχα…"
Καλησπέρα Γιάννη.
Χαίρομαι που σε βλέπω ξανά στην παρέα.
Βάλε και συ ένα χεράκι…
Διονύση είμαι κάθετα αντίθετος στην άποψη ότι οι φυσικοί προτιμούν να μιλάνε για δύο είδη φορτίου. Μπορεί να το επιβεβαιώσει κι Φιορεντίνος που είναι θεωρητικός φυσικός: οι φυσικοί επιθυμούν την πλήρη ενοποίηση των στοιχείων της φύσης. Έχουν ήδη ενοποιήσει τον ηλεκτρισμός με το μαγνητισμό, τον ΗΜ με την ασθενή αλληλεπίδραση, τη σχετικότητα με την κβαντική φυσική και προσπαθούν, αλλά δεν μπορούν, να ενοποιήσουν την βαρύτητα με τις άλλες αλληλεπιδράσεις. Αλλοίμονο αν δεν ήθελαν την ενοποίηση των θετικών και των αρνητικών φορτίων.
Άλλωστε, οι φυσικοί πάνε χέρι χέρι με τους μαθηματικούς. Και όχι τόσο με αποφοίτους της "Καλών Τεχνών".
Καλησπέρα Διονύση.
Υπέροχο τραγούδι και διαχρονικό…
Είναι και δική μου χαρά που επικοινωνούμε ξανά. Σπάνια έχω το χρόνο να γράψω κάτι, παρακολουθώ όμως τις αναρτήσεις και τις συζητήσεις (συνήθως αργά το βράδυ…)
Δημήτρη (Γκ.) σε ευχαριστώ πολύ για την υποδοχή!
Χαιρετισμούς σε όλους τους φίλους!
Να είστε όλοι καλά!
Νίκο (Παν.) την καλησπέρα μου.
Έγραφα και δεν είδα το σχόλιό σου.
Να είσαι καλά!
Καλώς (ξανα)ήρθες Γιάννη.
Για να καταλάβω αν τα είδη φορτίου είναι ένα ή δύο θα ήθελα έναν ορισμό του φορτίου.
Καλησπέρα Γιάννη!
Μου έρχονται στο μυαλό κάποιες ιδιότητες του ηλεκτρικού φορτίου (εμφανίζει θετικές και αρνητικές τιμές, είναι κβαντωμένο, διατηρείται, κλπ) αλλά μάλλον αδυνατώ να δώσω κάποιον ακριβή ορισμό. Θα το περιέγραφα σαν μια ιδιότητα των υποατομικών σωματιδίων που καθορίζει τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις και αποτελεί την πηγή του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου.
Ούτε εγώ μπορώ να δώσω ορισμό.
Αν δώσουμε έναν ποσοτικό ορισμό με βάση τα πλήθη πρωτονίων και ηλεκτρονίων, θα μπορούσαμε να μιλάμε για ένα είδος φορτίου που παίρνει διάφορες τιμές, θετικές ή αρνητικές.
Αν εντρυφήσουμε στην φύση των πρωτονίου και ηλεκτρονίου, τότε μιλάμε για δύο διαφορετικά σωματίδια. Αυτά περιέχονται σε “μεγάλα” σώματα τα οποία (μεγάλα σώματα) έλκονται, δεν έλκονται, ΄ή απωθούνται.
Ο όρος “φορτίο” θα μπορούσε να μην υπάρχει. Θα μπορούσαμε να είχαμε μια Φυσική που θα εξέφραζε τον νόμο Coulomb με αριθμούς πρωτονίων και ηλεκτρονίων. Αντί του ηλεκτρικού ρεύματος θα είχαμε πλήθος ηλεκτρονίων διερχομένων από μια διατομή.
Το φορτίο είναι μια (βολική) κατασκευή του ανθρώπινου μυαλού.
Αυτή είναι και η διαφορά του από το (υπαρκτό) μουλάρι. Το δεύτερο έχει δύο είδη, τους ημιόνους και τους γίννους.
Υπαρκτά είδη με φωτογραφίες, αναφορές σε βιβλία και διαφορές μεγεθών.
Θα κλείσω τη συζήτηση με τα είδη των φορτίων υποστηρίζοντας με ένα ακόμη επιχείρημα τη θέση μου ότι και στο απώτερο μέλλον οι φυσικοί θα μιλάμε για δύο είδη φορτίων. Μία παρόμοια ενοποίηση έγινε και από τον Χάιζεμπερκ το 1932 λέγοντας ότι το πρωτόνιο και το νετρόνιο δεν είναι δύο σωματίδια αλλά είναι το ίδιο σωματίδιο με διαφορετικό πρόσημο της προβολής του Ισοσπιν. Το ηλεκτρικό φορτίο συνδέεται με το ισοσπιν(την προβολή του) τον βαρυονικό αριθμό και την παραξενιά από τη σχέση Q=Im+(B+S)/2. Παρόλα αυτά περάσανε πάνω από 80 χρόνια και δεν μιλάμε για ένα σωματίδιο το νουκλεόνιο, αλλά για δύο. Το πρωτόνιο και το νετρόνιο. Την καλημέρα μου σε όλους τους δικτυακούς μου φίλους από Κέρκυρα
Πάνο καλημέρα.
Η μελέτη των ηλεκτρικών φαινομένων από τους φυσικούς τους οδήγησε να παραδεχτούν ότι και τα θετικά φορτία και τα αρνητικά παράγουν τα ίδια φαινόμενα αλλά με αντίθετες έννοιες. Πχ. το ίδιο ηλεκτρικό πεδίο παράγουν και τα θετικά και τα αρνητικά φορτία. Μόνο η φορά αλλάζει.
Στο ίδιο συμπέρασμα καταλήγουμε με τη μελέτη του ηλεκτρικού ρεύματος. Έχουμε συνηθίσει να λέμε ότι ηλεκτρικό ρεύμα είναι η κίνηση των ηλεκτρονίων. Αλλά δεν είναι έτσι.
Το ρεύμα θετικών φορέων παράγει τα ίδια αποτελέσματα με αυτό των αρνητικών. Όμως στα αποτελέσματα εκείνα στα οποία υπάρχει η έννοια της φοράς, αυτή είναι αντίθετη σε ένα ρεύμα αρνητικών φορέων από αυτή ενός θετικών φορέων, όταν οι φορείς στο δεύτερο έχουν την ίδια φορά ταχύτητας με το πρώτο. Γι΄ αυτό,και προκειμένου να διευκολύνουμε την περιγραφή αυτών των φαινομένων, απαιτήσαμε τα ρεύματα αρνητικών φορέων να έχουν φορά αντίθετη με τη φορά της κίνησης των φορέων. Έτσι μπορούμε να λέμε πχ ότι η φορά των δυναμικών γραμμών του μαγνητικού πεδίου που παράγεται από ένα ευθύγραμμο ρεύμα αντιστοιχεί στη φορά περιστροφής του δεξιόστροφου κοχλία, όταν η κίνηση του κοχλία έχει τη φορά του ρεύματος (η οποία είναι αντίθετη της φοράς κίνησης των ηλεκτρονίων σε ρευματοφόρο μεταλλικό αγωγό).
Για τον ίδιο λόγο τα ρεύματα ανιόντων και κατιόντων στην ηλεκτρόλυση ενός διαλύματος έχουν την ίδια φορά και μη μηδενικό άθροισμα ακόμα κι αν τα ανιόντα κινούνται αντίθετα από τα κατιόντα.
Θα ήταν επομένως παράλογο να μιλάμε για δυο είδη φορτίων, όταν η κίνηση αυτών των φορτίων δεν παράγει δύο είδη ηλεκτρικού ρεύματος αλλά μόνον ένα που είναι η αιτία των φαινομένων του ηλεκτρικού ρεύματος θετικών ή αρνητικών φορέων.