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…
Καλησπέρα συνάδελφοι.
Νομίζω ότι μία πολύ καλή εξήγηση του φαινομένου της αδράνειας είναι η τροχιά της οριζόντιας βολής, πείραμα το οποίο είναι εξαιρετικά απλό και οικείο, τόσο που δεν χρειάζεται να γίνει. Αναδεικνύει πρώτον ότι η αδράνεια δεν ποσοτικοποιείται εφόσον η τροχια είναι ανεξάρτητη της μάζας, δεύτερον ότι είναι η τάση των σωμάτων να κινούνται ευθυγραμμα εν τη απουσία δυνάμεων και τρίτον ότι η αδρανειακή μάζα ταυτίζεται με την βαρυτική.
Επιπλέον κατά τον τρόπο αυτό αναδύεται και το νόημα της εξήγησης του φαινομένου μέσω της σύνθεσης των δύο κινήσεων, ΕΟΚ και ελεύθερης πτώσης, πρόβλημα το οποίο μας έχει απασχολήσει στο παρελθόν.
Φυσικά αυτή η παρουσίαση υστερεί σε θεατρικότητα, κάτι το οποίο πολλές φορές είναι απαραίτητο για να κερδίσεις την προσοχή του μαθητή.
Καλή χρονιά να έχετε όλοι σας.
καλή χρονιά Στάθη
ενστάσεις έχω για την πρότασή σου
πώς διαπιστώνεται με αυτό το πείραμα ότι:
“η τροχιά δεν εξαρτάται από τη μάζα”; (που αν αλλάζει ο όγκος δεν ισχύει κιόλας, λόγω της αντίστασης του αέρα)
“η τάση των σωμάτων να κινούνται ευθυγραμμα”, αφού η τροχιά είναι καμπύλη;
“η αδρανειακή μάζα ταυτίζεται με την βαρυτική”;
Γειά σου Βαγγέλη.
Αναφέρομαι σε κίνηση όπου η αντίσταση του αέρα μπορεί να αγνοηθεί με ασφάλεια, με την κατάλληλη επιλογή του σώματος. Εξ άλλου οποίο παιδί έχει πετάξει μια πέτρα, αυτό αντιλαμβάνεται.
Αν δεν υπήρχε το βάρος η τροχιά θα ήταν ευθύγραμμη ομαλή (μπορεί να αναφερθεί η κίνηση σε λείο οριζόντιο επίπεδο, όπου το βάρος εξουδετερώνεται από την Ν). Το βάρος, τώρα μόνο του, την αλλάζει σε καμπυλόγραμμη.
Η επιτάχυνση ισούται με αυτήν της βαρύτητας, άρα ο νόμος του Νεύτωνα ισχύει μέσω της ισοδυναμίας αδρανειακής και βαρυτικής μάζας.
Είναι ξεκάθαρο ότι στην οριζόντια βολή το σώμα τείνει από την μία να κινηθεί ευθυγραμμα (αδρανεια) και από την άλλη να πέσει στο πεδίο βαρύτητας. Τελικά τα κάνει και τα δύο ταυτόχρονα, ή πιο σωστά διαγράφει την σύνθεση αυτών των δύο.
Καλησπέρα Διονύση και χρόνια πολλά. Το πείραμα με το χαρτόνι το εξηγούσα πάντα με την έννοια της αδράνειας μέχρι που διάβασα το Τελικά είναι θέμα Αδράνειας ή τριβής;
Αν το χαρτόνι θεωρηθεί λείο, το νόμισμα θα παραμείνει στη θέση του και η εξήγηση με την έννοια “αδράνεια” είναι επαρκής. Υπάρχει όμως λείο χαρτόνι ή νόμισμα;
Εφόσον υπάρχει εμπλοκή τριβής δεν είναι κατάλληλο πείραμα. Νομίζω είναι προτιμότερα:
α) Τα πυρακτωμένα ρινίσματα μετάλλων που χάνουν την επαφή τους με τον τροχό του σιδερά και φεύγουν εφαπτομενικά, προσπαθώντας να κρατήσουν την ταχύτητά τους σταθερή.
β) Το μολύβι της πετονιάς του ψαρά, τη στιγμή που αυτός αφήνει ελεύθερο το περιστρεφόμενο νήμα.
γ) Η απομάκρυνση των σταγόνων του νερού όταν τινάζουμε τα βρεγμένα χέρια μας.
δ) Το τίναγμα των σωμάτων των επιβατών σε πρόσκρουση αυτοκινήτου, σε περίπτωση που δε φορούν ζώνη ασφαλείας.
δ) Το πείραμα με τα πούλια που αναφέρει ο Βαγγέλης.
ε) Βίντεο με πειράματα από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό όπως αυτό.
Καλησπέρα Ανδρέα και χρόνια πολλά.
Σε ευχαριστώ για τη συμπλήρωση του θέματος με ωραίες ιδέες και παραπομπές.