web analytics

Απλή απόδειξη του θεωρήματος Steiner.

Έχουμε ένα στερεό σώμα και είναι Ιcm η ροπή αδράνειάς του ως προς άξονα διερχόμενο από το κέντρο μάζας του. Θα δείξουμε ότι η ροπή αδράνειάς του ως προς άξονα παράλληλο του προηγουμένου, ο οποίος απέχει d από αυτόν είναι Ι = Ιcm + m.d2 , όπου m η μάζα του σώματος.

Συνέχεια

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
39 Σχόλια
Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
16/04/2018 6:41 ΜΜ

Γιάννη δεν δίδασκα πολλά πριν το 2ο νόμο, απλά παρουσίαζα τη ρ οπή αδράνειας μέσω της κινητικής ενέργειας.

Και όπως γράφει και ο Άρης, εμπειρικά έβλεπα …. να  δουλεύει.

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
16/04/2018 6:53 ΜΜ

Την έχεις ανεβάσει Γιάννη αυτοτελώς την παρουσίαση με τις προσομοιώσεις;

"Διαθέτουμε" και ανάλογη "ομάδα"wink

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
16/04/2018 8:16 ΜΜ

Καλησπέρα σε όλους.

Γιάννη μόλις κοίταξα την παρουσίαση και ήταν πολύ προσεγμένη και κατανοητή σε μαθητές.

Θα επιμείνω όμως στην αρχική μου θέση. Πάντα είχα πρόβλημα να εξηγήσω με αυτήν την σειρά  (πρώτα η ροπή αδράνειας, μετά η κινητική ενέργεια) σε κάποιους μαθητές γιατί για να ισχύουν όλοι οι τύποι (από τον νόμο του Νεύτωνα μέχρι και την κινητική ενέργεια), πρέπει ο άξονας περιστροφής να είναι σταθερός ως προς τον όγκο του σώματος, να διέρχεται από το cm και να είναι άξονας συμμετρίας. Επίσης παρατηρούσα ότι νόμιζαν ότι υπάρχουν δύο κινητικές ενέργειες διαφορετικές μεταξύ τους (όπως και δύο πιθανά έργα για κάθε δύναμη, αλλά αυτό είναι μια άλλη ιστορία). 

Όταν όμως άρχισα να ορίζω από την αρχή το στερεό ως ένα σώμα αποτελούμενο από άπειρα υλικά σημεία με σταθερή την μεταξύ τους απόσταση και να υπολογίζω την κινητική του ενέργεια απ' ευθείας ως

Κ = Σ 0.5 mi (υi + υcm)^2,

τότε παρατήρησα ότι όλα έμπαιναν στην σωστή λογική σειρά. 

Αρχικά οι μαθητές καταλάβαιναν γιατί όλα τα σημεία του στερεού έχουν την ίδια μεταφορική ταχύτητα με το cm και γιατί έχουν την ίδια γωνιακή ταχύτητα. Επίσης γινόταν εμφανές γιατί η κατάσταση μπερδεύεται αν προσπαθήσουμε να εξετάσουμε την κίνηση σε μη συμμετρικά στερεά και σε τυχαίους άξονες. Τέλος η συγκεκριμένη έκφραση της ροπής αδράνειας με τις ιδιότητες που αναφέρεις στην παρουσίαση προέκυπτε αβίαστα από την έκφραση της κινητικής ενέργειας. 

Φυσικά όλα τα παραπάνω σε μαθητές που δεν θέλουν τύπους "κονσέρβα" απλά για να τους χρησιμοποιούν σωστά σε ασκήσεις (δεν έχω τίποτα μαζί τους, δεν είναι υποχρεωτικό να σου αρέσει η φυσική σε βάθος). Έκτοτε ακολουθώ και τους δύο τρόπους ανάλογα με το ακροατήριο.