by 
Ένα γνωστό πείραμα, που χρησιμοποιείται συχνά ως επιβεβαίωση της αρχής της αδράνειας των σωμάτων, είναι το παρακάτω.
Πάνω σε ένα ποτήρι βάζουμε ένα βιβλίο και πάνω του ένα κέρμα. Τραβώντας το βιβλίο, το κέρμα πέφτει στο ποτήρι, αφού θέλει να διατηρήσει την κινητική του κατάσταση, δηλαδή παραμένει ακίνητο και δεν συμμετέχει στην κίνηση του βιβλίου.
Πάμε να πειραματιστούμε:
i) Τραβάμε το βιβλίο και βλέπουμε να παρασύρεται και το κέρμα, όπως φαίνεται στη διπλανή εικόνα. Μπορείτε να ερμηνεύσετε την μετακίνηση του κέρματος και την «αποτυχία» του πειράματος;
ii) Οι οδηγίες μας λένε, ότι για να πέσει το κέρμα μέσα στο ποτήρι, πρέπει να «τραβήξουμε απότομα» το βιβλίο. Τι ακριβώς σημαίνει η φράση «απότομα» και πώς μεταφράζεται σε όρους Φυσικής;
iii) Επαναλαμβάνουμε τώρα το πείραμα, τραβώντας απότομα το βιβλίο και το κέρμα πέφτει μέσα στο ποτήρι. Σε ποια από τις τρεις θέσεις που φαίνονται στο σχήμα, πρόκειται να βρεθεί το κέρμα;
iv) Κάποιος μαθητής υποστηρίζει ότι, το αποτέλεσμα συνδέεται και με την αρχική θέση του κέρματος. Σε ποια από τις διπλανές θέσεις (1,2,3) θα προτείνατε εσείς να τοποθετηθεί το κέρμα, για να πετύχουμε την πτώση του μέσα στο ποτήρι;
Να δικαιολογήστε αναλυτικά τις απαντήσεις σας.
ή
Πειραματιζόμαστε και προβληματιζόμαστε…
Πειραματιζόμαστε και προβληματιζόμαστε…
Χρόνια πολλά σε όλους.
Επειδή δίπλα συζητάμε για την αξία των εργαστηριακών ασκήσεων και αν πραγματοποιούνται τα "υποχρεωτικά" μετωπικά εργαστήρια του Λυκείου, στα οποία έχουμε και επεξεργασία δεδομένων, μια εργαστηριακή πρόταση.
Πολύ γνωστό το θέμα. Και η ανάδειξη της λανθασμένης ερμηνείας του , έγινε πριν χρόνια εδώ:
Τελικά είναι θέμα Αδράνειας ή τριβής;
Μια εναλλακτική πρόταση για ένα πείραμα επίδειξης, μέσω του οποίου μπορεί κάποιος να διδάξει, ένα σωρό πράγματα και να βάλει τα παιδιά να σκέφτονται, να προβληματίζονται και να προχωρούν…
Αφιερώνεται στους συμμετέχοντες στη συζήτηση:
Μετωπικά πειράματα ή πειράματα επίδειξης;
Δεν το γνώριζα. Ευχαριστώ πολύ. Το συγκεκριμενο πείραμα παρουσιάζεται παντού ως πείραμα αδράνειας.
Διονύση καλησπέρα
Μου ήρθσε στο μυαλό η πρώτη αναρτηση που είχες κανει. Η τωρινή έχει μια νότα φρεσκάδας και πιο αναλυτική παρουσίαση.
Η τωρινή Χρήστο, τη δεδομένη χρονική περίοδο, λέει πολύ περισσότερα
από το πού θα πέσει το κέρμα….και γιατί….
Προσωπικά θα έβαζα τίτλο:
βιωματική παρατήρηση vs θεωρητικής ανάλυσης: σημειώσατε 2
Καλημέρα συνάδελφοι και χρόνια πολλά.
Τίνα, Χρήστο και Θοδωρή σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Ωραίος ο τίτλος που προτείνεις Θοδωρή, αν και ο δικός μου στόχος ήταν ελαφρώς διαφορετικός.
Ένα "τραγούδι για ναν τραγούδι…"
Χρόνια πολλά Διονύση.
Πολύ καλό! Απομυθοποίηση του πειράματος της αδράνειας…
Το κάνω κι εγώ όταν εισάγω την έννοια της τριβής στην Α Λυκείου, αλλά όχι με το ποτήρι και το νερό.
Με το βιβλίο της Φυσικής πανω στο θρανίο και ένα νόμισμα πάνω στο βιβλίο. Σημειώνω στο θρανίο τη θέση του βιβλίου και του νομίσματος, και τραβάω απότομα το βιβλίο. Παρατηρούν ότι το νόμισμα μετατίθεται προς τη μεριά του βιβλίου, και πέφτει από αυτό . Ποια δύναμη το μετακίνησε; Η τριβή ολίσθησης.
Κατόπιν επαναλαμβάνω , μετακινώντας αργά το βιβλίο. Το νόμισμα ακολουθεί, χωρίς να αλλάξει η θέση του σε σχέση με το βιβλίο. Ποια δύναμη το μετακίνησε; Η στατική τριβή…
Δεν αναφέρω καθόλου για αδράνεια. Όταν ζητάω να μου ερμηνευσουν το φαινόμενο, πριν μιλήσω για τριβή, φυσικά μου απαντούν :λόγω αδράνειας.
Επίσης το ίδιο πείραμα το κάνω και στη Γ, βάζοντας αντί για νόμισμα την κιμωλία. Οι περισσότεροι λένε ότι η κιμωλία θα βρεθεί πιο πισω από την αρχική της θέση, αφού θα κυλήσει αντιρροπα.
Καλημέρα και χρόνια πολλά Πρόδρομε.
Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό και την κατάθεση και της δική σου εμπειρίας.
Μια θεαματική παραλλαγή:
https://www.youtube.com/watch?v=_faLNmcAReA
Ο Ανδρέας θεωρούσε το πείραμα αυτό ως ακατάλληλο για την παρουσίαση της αδράνειας.
Πρέπει να συμφωνήσουμε και όχι μόνο διότι εμπλέκεται η τριβή και η επιτάχυνση του χεριού.
Μέτρο της αδράνειας είναι η μάζα. Όμως δύο σώματα διαφορετικών μαζών (πάνω σε χαρτί ή ύφασμα) συμπεριφέρονται το ίδιο αν τραβήξουμε το χαρτί (ή το ύφασμα). Τούτο διότι αμφότερα αποκτούν επιτάχυνση μ.g.
Αν βάζαμε ένα σώμα μεγάλης μάζας πάνω σε καροτσάκι και τραβήξουμε απότομα κάποιο νήμα, το νήμα θα κοπεί.
Αυτό δεν θα συνέβαινε αν το σώμα είχε μικρή μάζα.
Το συμπέρασμα “Δύναμη όση το όριο θραύσης δεν μπορεί να προσδώσει τέτοια επιτάχυνση” είναι μάλλον εύκολα παρουσιάσιμο.
Καλησπέρα Γιάννη.
Συμφωνώ βέβαια ότι το πείραμα δεν ενδείκνυται για την παρουσίαση της αδράνειας (το είχα παρουσιάσει σαν συμπέρασμα το 2010), αλλά θα ήθελα να επισημάνω μια άλλη παράπλευρη ματιά.
Αν πάμε στην παραπάνω ανάρτηση, στο i) ερώτημα το κέρμα δεν πέφτει στο ποτήρι και στο iii) πέφτει.
Άρα ο μαθητής καλείται να καταλάβει τι; Ότι στην πρώτη προσπάθεια το κέρμα ΔΕΝ είχε αδράνεια, αλλά στην επόμενη περίπτωση εμφάνισε; Δηλαδή η αδράνεια είναι κάτι που εμφανίζεται ή όχι ανάλογα με τον τρόπο που κουνάμε το χέρι μας ή τέλος πάντων με την τελική ταχύτητα που πρόκειται να αποκτήσει το βιβλίο;
Πέρα από αυτό, που θεωρώ ότι οδηγεί τη σκέψη του μαθητή σε λάθος κατεύθυνση, υπάρχει και κάτι άλλο, το οποίο νομίζω ότι πρέπει να λάβουμε υπόψη.
Ο μαθητής καταλαβαίνει από εμπειρία, ότι ένα ακίνητο σώμα, κάτι πρέπει να γίνει για να κινηθεί. Δεν του προκαλεί καμιά δυσκολία να δεχθεί ότι το σώμα “θέλει να παραμείνει ακίνητο”. Αυτό ταιριάζει με την Αριστοτελική λογική του.
Το πρόβλημα είναι ότι ΔΕΝ μπορεί να καταλάβει το τι θα γίνει αν το σώμα έχει κάποια ταχύτητα. Η λογική του αρνείται ότι μπορεί να κινείται για πάντα με την ίδια ταχύτητα. ΕΔΩ είναι το γνωστικό αδιέξοδο και το ξεπέρασμά του με όποιο εργαλείο έχουμε…
Τι πρέπει να προσέξουμε για να πετύχει το πείραμα του βίντεο. Το τραπεζομάντυλο εκτιμώ ότι ήταν της τάξης των 5m ενώ τα αντικείμενα πάνω σ’ αυτό εκτιμώ από το βίντεο ότι κινήθηκαν λιγότερο από 5cm. Άρα η επιτάχυνση της μηχανής θα πρέπει να ήταν τουλάχιστον 100 φορές μεγαλύτερη από την επιτάχυνση των αντικειμένων του τραπεζιού. Η μέγιστη επιτάχυνση της μηχανής είναι μ1g ενώ των αντικειμένων μ2g. Άρα ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ ελαστικών – εδάφους θα πρέπει να ήταν τουλάχιστον 100 φορές μεγαλύτερος από το συντελεστή τριβής σερβίτσιων – τραπεζομάντυλου.
Χρόνια πολλά σε όλους τους φίλους και φίλες του δικτύου τους συνερωτευμένους με την κυρία που λέγεται Φυσική.
Συμφωνώ Διονύση.
Πάνο χρόνια πολλά.
Αυτό το 100 φορές μοιάζει τολμηρό, όμως πρέπει να έχεις δίκιο.
Καλημέρα και χρόνια πολλά. Το πείραμα με το τραπεζομάντηλο και το ποτήρι με νερό το κάνω και εγώ.
Τα παιδιά δεν το πετυχαίνουν γιατί φοβουνται να τραβηξουν το τραπεζομάντηλο γρήγορα και συνήθως το νερό χύνεται.
Μια λύση είναι να βάλει κανείς αντί για τραπεζομαντυλο ένα χαρτόνι λείο και το ποτήρι με το νερό από πανω. Τότε γίνεται εύκολα αρκει το ποτήρι να είναι στεγνό εξωτερικά ώστε να μην κολλήσει στο τραπεζομάντυλο.
Το παρουσίαζα ως πειραμα αδράνειας οπως παρουσιαζεται σε πολλα βιβλία φυσικής. Εχετε κάποια πρόταση αγαπητοί συνάδελφοι για το πως θα μπορούσαμε να παρουσιάσουμε απλά την αδράνεια;
Χρόνια πολλά Τίνα.
Απλό που δεν είναι προσομοίωση δεν μπορώ να σκεφτώ.