Προσομοίωση HTML5 “Τρένο με σταθερή ταχύτητα ” 1ος νόμος του Νεύτωνα

http://users.sch.gr/lefgeo/kourk/kourk0912018.html

θα συνεχιστεί……

Δυσκολεύομαι να εξηγήσω στους μαθητές μου πως ένα σώμα έχει σταθερή ταχύτητα όταν η Συνισταμένη δύναμη είναι μηδέν . Αν κάποιος έχει τον χρόνο και θέλει ας μου δώσει κάποια βοήθεια.
Οι υπόλοιπες 90++http://users.sch.gr/lefgeo/
    η προσομοίωση μοιάζει με την παρακάτω φωτογραφία

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
12 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Διονύσης Μάργαρης
10/12/2018 11:44 ΜΜ

Καλησπέρα Λευτέρη.

Αρχικά να σε ευχαριστήσω για όλες αυτές τις προσομοιώσεις που μοιράζεσαι μαζί μας. Σου αξίζουν συγχαρητήρια!

Πάμε στο ερώτημα που βάζεις (τώρα μόλις το είδα…)

Νομίζω ότι το λάθος στη σκέψη των ανθρώπων (άρα και των μαθητών μας) είναι το ότι φαντάζονται ένα σώμα ακίνητο και σου λέει, μα πώς γίνεται αυτό το σώμα να κινείται με σταθερή ταχύτητα, περνώντας δηλαδή από την ακινησία στην κίνηση, με τη βαθύτερη εμπειρία τους που λέει, ότι αυτό το σώμα πρέπει να δεχτεί δύναμη για να αρχίσει να κινείται.

Αλλά αυτό δεν συνδέεται με κανένα τρόπο με τον πρώτο νόμο!

Δεν μας ενδιαφέρει το πώς και το γιατί ένα σώμα κάποια στιγμή ΄βρέθηκε να κινείται με μια ορισμένη ταχύτητα. Μας ενδιαφέρει ότι αν αυτό συμβεί, τότε το σώμα θα διατηρήσει την κινητική του κατάσταση, εάν και εφόσον δεν δεχτεί δύναμη. Με άλλα λόγια η παρουσία δύναμης έχει να κάνει με την μεταβολή της κίνησης, ενώ η απουσία δύναμη (ισοδύναμα αν ΣF=0) σημαίνει διατήρηση της κινητικής κατάστασης (σταθερή ταχύτητα, όποια και αν είναι, ακόμη και μηδενική… δηλαδή ακινησία).

Αλλά, κατά τη γνώμη μου, μια καλή μέθοδος να πειστούν οι μαθητές γι΄αυτό είναι τα πειράματα που πραγματοποίησε ο ίδιος ο Γαλιλαίος και τα συμπεράσματα που κατέληξε…

Διονύσης Μάργαρης
10/12/2018 11:45 ΜΜ

Ο Γαλιλαίος το διατύπωσε ως εξής:

«.. όταν μια οποιαδήποτε ταχύτητα επιβληθεί σ’ ένα σώμα, θα διατηρηθεί διαρκής, εφόσον δεν υπάρχουν αιτίες επιταχύνσεων ή επιβραδύνσεων. Αυτή τη κατάσταση την βρίσκουμε μόνο σε οριζόντια επίπεδα όπου έχει μηδενιστεί η δύναμη της τριβής»

Πήρε ο Γαλιλαίος δύο κεκλιμένα επίπεδα, το ένα απέναντι από το άλλο, όπως στο σχήμα. Αφήνει μια σφαίρα να κινηθεί από το σημείο Α του ενός επιπέδου και την βλέπει να ανεβαίνει στο δεύτερο επίπεδο μέχρι το σημείο Β. Προσπαθεί να μειώσει τις τριβές, κάνοντας περισσότερο λείες τις επιφάνειες και παρατηρεί ότι η σφαίρα τείνει να ανέβει μέχρι το σημείο Γ, που βρίσκεται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο με το αρχικό σημείο Α. Αλλάζοντας την κλίση του δεύτερου κεκλιμένου επιπέδου, αυτό δεν επηρεάζει το αποτέλεσμα. Η σφαίρα τείνει να φτάσει πάντα στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο, στη θέση Γ.  Όταν μικραίνει όμως η γωνία κλίσεως θ του κεκλιμένου επιπέδου, η διαδρομή που διανύει η σφαίρα συνεχώς αυξάνεται. Τι θα γίνει όμως, σκέφτεται ο Γαλιλαίος, αν το δεύτερο επίπεδο έχει μηδενική κλίση, είναι δηλαδή οριζόντιο; Το σώμα θα συνεχίζει να κινείται, μέχρι να βρεθεί στο αρχικό οριζόντιο επίπεδο που περνά από τη θέση Α. Και επειδή ποτέ δεν θα βρεθεί σε τέτοιο ύψος, συμπέρανε ότι θα κινείται για πάντα.

Αξίζει να τονίσουμε ότι ο συνδυασμός πειράματος, αλλά και θεωρητικής σκέψης, όσον αφορά την τελευταία περίπτωση, οδηγεί σε ένα ριζοσπαστικό συμπέρασμα σε σχέση με την κυρίαρχη άποψη για την αναγκαιότητα άσκησης δύναμης, αν θέλουμε να μπορεί ένα σώμα να κινείται.

Διονύσης Μάργαρης
26/12/2018 8:54 ΠΜ

Καλημέρα Λευτέρη και χρόνια πολλά.

Τι είδους απορίες έχεις πάνω στη σχέση; Την απόδειξη την έχεις γράψει, αν και, η τελική μορφή είναι λίγο…αντιπαραγωγική!

Τι δείχνει; Δείχνει τη μεταβολή της ταχύτητας ενός σώματος, σε ορισμένο χρονικό διάστημα, σαν συνάρτηση τη συνισταμένης δύναμης που ασκείται πάνω του.

Αυτό που έχει πραγματική φυσική αξία, είναι η εξίσωση να γραφεί Δυ=(ΣF/m) Δt, αφού σε μια κίνηση η μεταβολή της ταχύτητας είναι ανάλογη του χρονικού διαστήματος, θεωρούμενης της ΣF ως παράμετρο…

Δεν ξέρω αν …κάλυψα τις όποιες απορίες!

Γιώργος Κόμης
26/12/2018 10:34 ΠΜ
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Καλημέρα και χρόνια πολλά.

Διονύση ο Λευτέρης ίσως εννοεί το παρακάτω…

Μια προσπάθεια

Έστω σώμα m  που την χρονική στιγμή t έχει ταχύτητα υ και ορμή P =mυ

Το σώμα μπορεί να χάνει ή να κερδίζει μάζα πχ πύραυλος ή καρότσι που του ρίχνουμε άμμο.

Την χρονική στιγμή t + dt   το σώμα έχει μάζα m +dm  και ταχύτητα υ +dυ 

ενώ η μάζα   -dm έχει υ΄.

 Η ορμή του συστήματος τότε είναι  P΄= (m + dm)(υ +dυ) – dmυ΄

Ο ρυθμός μεταβολής της ορμής παραλείποντας το διαφορικό δεύτερης τάξης είναι

ΣF = dP/dt = mdυ/dt + υdm/dt –  υ΄dm/dt

 

Διονύσης Μάργαρης
26/12/2018 10:50 ΠΜ

Καλημέρα και χρόνια πολλά Γιώργο.

Ας μας πει ο Λευτέρης…

Διονύσης Μάργαρης
26/12/2018 5:02 ΜΜ

Χρόνια Πολλά και πάλι Λευτέρη.

Όταν συγκρούεται μετωπικά ένα φορτηγό με ένα ΙΧ πρόκειται να σκοτωθεί:

1. Ο οδηγός του ΙΧ

2. Ο οδηγός του φορτηγού

3. Την ίδια πιθανότητα έχουν να σκοτωθούν και οι δύο ή κανένας…

Η απάντηση στο ερώτημα, δίνει και απάντηση στην απορία σου.

Ή αλλιώς…προχώρα!!!

Διονύσης Μάργαρης
26/12/2018 5:07 ΜΜ

Από κει και πέρα διαφορικά ή μέσες τιμές;

Προφανώς στη  διάρκεια της σύγκρουσης οι  δυνάμεις  δεν είναι σταθερές και δεν έχουμε σταθερές επιταχύνσεις ή αντίστοιχα σταθερές μεταβολές dυ….

Αλλά το πώς μεταβάλλονται αυτά δεν το ξέρουμε, οπότε τα θεωρούμε σταθερά, συνεπώς μπορείς να θεωρήσεις ότι το Δυ=23dυ  (τα οποία είναι διαδοχικά και προστίθενται) ή έχεις συνολικά μια μέση μεταβολή της ταχύτητας Δυ σε ένα χρονικό διάστημα Δt.