web analytics

Οι αλγεβρικές τιμές και η επαγωγή

Ας δούμε, μέσω κάποιων παραδειγμάτων τι συμβαίνει με τις αλγεβρικές τιμές φυσικών μεγεθών, αλλά και τι συμβάσεις κάνουμε συνήθως, άλλοτε φανερές και άλλοτε  «σιωπηλές».

Παράδειγμα 1ο:

Ένα αυτοκίνητο κινείται σε οριζόντιο δρόμο όπως στο σχήμα, με ταχύτητα μέτρου 10m/s. Μας ζητάνε την τιμή της ταχύτητας. Αυτή είναι:

i) υ=+2m/s, ii) υ=-2m/s, iii) Το ένα ή το άλλο…

Η σωστή απάντηση είναι η iii) Για να αποδώσουμε μια (αλγεβρική) τιμή στην ταχύτητα, πρέπει προηγούμενα να πάρουμε ότι η κίνηση πραγματοποιείται πάνω σε έναν προσανατολισμένο άξονα (έστω x) και να ορίσουμε μια κατεύθυνση ως θετική. Αν πάρουμε την προς τα δεξιά κατεύθυνση ως θετική, τότε το αυτοκίνητο έχει ταχύτητα υ=-2m/s, αν όμως πάρουμε την προς τα αριστερά κατεύθυνση ως θετική, τότε υ=+2m/s.

Συνήθως βέβαια, παίρνουμε σιωπηλά ως θετική την προς τα δεξιά κατεύθυνση (συμμορφούμενοι σε μια σύμβαση), οπότε απαντάμε ότι υ=-2m/s, χωρίς άλλες διευκρινήσεις.

Διαβάστε τη συνέχεια…

ή

%ce%b1%ce%b1%ce%b1%ce%b11 Οι αλγεβρικές τιμές και η επαγωγή
%ce%b1%ce%b1%ce%b1%ce%b13 Οι αλγεβρικές τιμές και η επαγωγή

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
120 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Πάνος Μουρούζης
04/09/2019 4:13 ΜΜ
Απάντηση σε  Ιάκωβος Μάζης

Κε Μάζη 

Δηλώνω ότι όποιος ισχυρίζεται ότι ξέρει φυσική δηλώνει απλά το μέγεθος της βλακείας του. Γι αυτό δεν ισχυρίστηκα ποτέ ότι ξέρω φυσική ή έστω ότι ξέρω κάτι παραπάνω από τους συνομιλητές μου. Έχω μάθει πολλά από γόνιμους και έντονους διαλόγους και αντιπαραθέσεις μέσα σε αυτό το δίκτυο και όχι μόνο. Δεν φοβάμαι και το έχω κάνει πολλές φορές να αποδεχτώ ότι οι απόψεις μου σε αρκετές περιπτώσεις ήταν λανθασμένες και πολλές φορές έχω αποδεχτεί τελικά τη θέση των συνομιλητών μου. Γιατί πιστεύω ότι από τα λάθη μας μαθαίνουμε. Στο μεταξύ μας όμως διάλογο θεωρώ ότι δεν έχω να προσφέρω αλλά ούτε και να πάρω κάτι από τη μεταξύ μας αντιπαράθεση γι αυτό και τον τερματίζω από την πλευρά μου. Θεωρείστε ότι είχατε δίκιο σε όλους τους ισχυρισμούς σας αν αυτό σας ικανοποιεί. 

Βαγγέλης Κουντούρης

καλησπέρα σε όλους

συμβαίνει να είμαι ένα από τα πιο παλιά μέλη του δικτυακού τόπου ylikonet (πρώτη εμφάνιση 2009, αριθμός μέλους 404), αλλά και από τους πιο “παλιούς” Φυσικούς, “συνταξιούχος” εδώ και 9 χρόνια

γνωρίζω προσωπικά και τον Πάνο και τον Διονύση και τους εκτιμώ ιδιαίτερα και για την όλη προσφορά τους στον χώρο, αλλά και για το στυλ, το ύφος και το ήθος γραφής τους

βέβαια και με ξένισε και δεν μου άρεσε η όλη εικόνα της αντιπαράθεσης, διότι διέκρινα ένα είδος προσωπικής επίθεσης, ανάκρισης, ίσως και ειρωνίας από την πλευρά του Ιάκωβου, ισχύει βέβαια ότι πολλές φορές “τα φαινόμενα απατούν”, αλλά μάλλον δεν είμαστε σε τέτοια φορά, είχα κάνει, μάλιστα και τηλεφωνική επισήμανση στον Διονύση, ως διαχειριστή του χώρου

προφανώς, άρα, συμφωνώ και επικροτώ την παρέμβαση του Διονύση,

αλλά και με αφορμή την πρώτη πρόταση του Πάνου, να καταθέσω αυτό που έλεγα στους μαθητές μου κάθε πρώτη μέρα και επί 33 χρόνια “όποιος δηλώνει ότι γνωρίζει πλήρως τη Φυσική, απλά δεν γνωρίζει την άγνοιά του και ο δικός σας Φυσικός, εγώ δηλαδή, δεν ανήκω σε αυτήν την κατηγορία”

Ανδρέας Βαλαδάκης
05/09/2019 9:41 ΠΜ

Αν ορίσουμε τη θετική κατεύθυνση προς τα κάτω, δηλαδή προς την κατεύθυνση εμβάθυνσης στη Φυσική, τότε κάθε (ορθή ή λανθασμένη) κρίση απέναντι σε (ορθή ή λανθασμένη) άποψη έχει θετικό πρόσημο ενώ κάθε κρίση απέναντι σε πρόσωπο έχει αρνητικό πρόσημο. 

Βαγγέλης Κουντούρης

καλά Ανδρέα, 

"ως εκ του Κλασσικού",

Άριστα για τη "σύνθεσή" σου… 

Ιάκωβος Μάζης
05/09/2019 11:35 ΜΜ
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Ένα χαρακτηριστικό της ελληνικής πραγματικότητας είναι ότι συχνά οι λογικές στήριξης φίλων και γνωστών τίθενται πάνω από αρχές. Ο κ. Μάργαρης λοιπόν επέλεξε να υποστηρίξει τον κ. Μουρούζη όχι με επιχειρήματα σχετικά με την συζήτηση αλλά αποδίδοντάς μου επιθετικότητα έναντι όλων! Και μάλιστα από την αρχή της συμμετοχής μου στο ylikonet. Να θυμίσω εδώ στον κ. Μάργαρη ότι η πρώτη μου ανάρτηση αφορούσε ένα σοβαρό θέμα ακαδημαϊκής ηθικής τάξης (με παρουσίαση τεκμηρίων) και το μόνο του σχόλιο ήταν να με κατηγορήσει ότι προσπαθώ να στηθεί ειδικό δικαστήριο!

Προφανώς ως επιθετικότητα ο κ. Μάργαρης εκλαμβάνει την επισήμανση (με επιχειρήματα) κάποιων κατά την γνώμη μου λανθασμένων τοποθετήσεων σε διάφορες αναρτήσεις. Δηλαδή το να επισημανθεί  πχ  ότι είναι λανθασμένη η θέση του κ. Μουρούζη ότι το μαγνητικό πεδίο είναι μη συντηρητικό, αποτελεί εκδήλωση επιθετικότητας!

 Αναφέρθηκε επίσης ο κ. Μάργαρης σε σχόλιο μου για εργασία του Στάθη Λεβέτα (Νόμος του Faraday) λέγοντας ότι ο Στάθης είναι ένα στολίδι του δικτύου. Μπορεί να είναι και έτσι. Όμως ακόμα και οι καλύτεροι είναι δυνατόν να κάνουν λάθη. Και κατά την γνώμη μου ήταν  σοβαρό  λάθος του Στάθη Λεβέτα να παρουσιάσει σαν εργασία του μια ανάλυση που οφείλεται στον R. Wangsness.

Και για τις δυο τελευταίες γραμμές του σχολίου του κ. Μάργαρη. Είχα την εντύπωση ότι το ylikonet  είναι μεταξύ άλλων ένα δημόσιο βήμα ελεύθερου σχολιασμού και κριτικής ανοικτό σε  όλους. Αν ο δημιουργός του θεωρεί (όπως έχει κάθε δικαίωμα) ότι είναι μια λέσχη συζητήσεων μεταξύ φίλων και γνωστών υπάρχει η τεχνική δυνατότητα αποκλεισμού των διαφόρων ενοχλητικών. Πρέπει όμως ο κ. Μάργαρης να εξηγήσει σύμφωνα με ποια λογική η υπόδειξη ενός  λάθους κάποιου ισοδυναμεί με τον χαρακτηρισμό του ως ασχέτου και να ξανασκεφτεί πόσο έντιμα είναι τα τελευταία που έγραψε.

 

Ιάκωβος Μάζης
06/09/2019 11:12 ΜΜ

Δεν είχα την πρόθεση να επανέλθω. Έγινε όμως λόγος για σεβασμό του συνομιλητή σε μια συζήτηση. Θα πρέπει λοιπόν να ειπωθούν ορισμένα πράγματα. Για μένα σεβασμός του συνομιλητή σημαίνει καθαρές και έντιμες τοποθετήσεις με επιχειρήματα και χωρίς προσβλητικούς , αυθαίρετους  ή αόριστους  χαρακτηρισμούς. Επίσης είναι αυτονόητο ότι πρέπει να απαντώνται οι ερωτήσεις που τίθενται. Ο διάλογος μπορεί να έχει και την μορφή αντιπαράθεσης όπου δεν νομίζω ότι πρέπει να έχει προτεραιότητα η έγνοια μήπως θιχτεί  κάποιος  εγωισμός. Αντιθέτως η επισήμανση των λαθών κάποιου που με έπαρση γίνεται τιμητής διαφόρων καταστάσεων  θα μπορούσε να τον βοηθήσει να γίνει σεμνότερος.

Ελευθερία Νασίκα
Αρχισυντάκτης
07/09/2019 9:12 ΜΜ

Καλησπέρα σε όλη την παρέα.

Δε θα σταθώ στην εξέλιξη της συζήτησης.

Μιας όμως και αναφέρθηκε ο σεβασμός στο συνομιλητή, επιτρέψτε μου να πω πως η εσκεμμένη αναγραφή λαθών στις αναρτήσεις μας μόνο ως "σεβασμός προς το συνομιλητή" δεν μπορεί να χαρακτηριστεί.

Είναι άλλο να μας ξεφύγει κάτι, άνθρωποι είμαστε, και άλλο να στήνουμε λάθη για να πιάσουμε απρόσεκτους τους συναδέλφους.

Συγχωρέστε με, αλλά η τακτική αυτή με βρίσκει τόσο αντίθετη, που ένιωσα την ανάγκη να το εξωτερικεύσω, προσωπικα με ενοχλεί πάρα πολύ και δε θα την ήθελα μεταξύ μας μέσα στο Υλικό.

Όσον αφορά στην ουσία της συζήτησης:

Όταν δίδασκα παλιότερα την έπαγωγη, ομολογώ πως δεν είχα συνειδητοποιήσει την αλγεβρικη ερμηνεία του "-" του Lenz. Τώρα που αναδείχθηκε μέσα από τις αναρτήσεις του Διονύση και των άλλων φίλων, είδα την αναμφισβήτητη (στα δικά μου μάτια τουλάχιστον) αξία της και θα προσπαθήσω να την αναδείξω και στους μαθητές μου. 

Υπέροχες οι αναρτήσεις, Διονύση, απόλυτα σαφείς, συνεπείς και κατανοητές.

Νίκος Παναγιωτίδης
07/09/2019 11:05 ΜΜ

Καλησπέρα συνάδελφοι (και ειδικά φιλτάτη Ελευθερία).

Θεωρώ ότι η παρούσα συζήτηση είναι άκρως εποικοδομητική. Δυστυχώς κατέληξε σε φιλονικία η οποία αμαύρωσε την αξία της και, καιρός είναι πια να επιστρέψει η κουβέντα στο ύψος της ώστε να βγούμε όλοι κερδισμένοι.

Επειδή δεν έχει ξεκαθαρίσει καλά αν το πρόσημο – στο νόμο του Faraday (να μη ξεχνάμε και τον Henry που δώσαμε και στη μονάδα της επαγωγής το όνομά του) έχει να κάνει με το νόμο του Lenz ή με κάποιες συμβάσεις, θα επαναλάβω την άποψή μου με πιο ξεκάθαρο τρόπο. Η άποψη μου είναι ότι έχει να κάνει με συμβάσεις και μάλιστα δύο.

Ο νόμος F(araday)-H(enry) συνδέει δυο ποσότητες: την ΗΕΔ και τη μαγνητική ροή. Το πρόσημο της τιμής κάθε μιας από αυτές τις ποσότητες ορίζεται συμβατικά. Όσον αφορά το πρόσημο της ροής, μπορεί να οριστεί μόνο αν ορίσουμε τη φορά του μοναδιαίου κάθετου στην επιφάνεια (που ουσιαστικά ισοδυναμεί με το να βάψουμε διαφορετικά τις δυο πλευρές της επιφάνειας) και αυτό είναι η μια σύμβαση. Το πρόσημο της ΗΕΔ μπορεί να οριστεί αν ορίσουμε θετική (ή ορθή) φορά στην οριακή γραμμή της επιφάνειας. Και αυτό είναι η άλλη σύμβαση.

Αν έχουν γίνει αυτές οι δυο συμβάσεις ανεξάρτητα, τότε έχουμε θετική ροή αν οι γραμμές του πεδίου σχηματίζουν οξεία γωνία με το μοναδιαίο κάθετο στην επιφάνεια (αλλιώς έχουμε αρνητική ροή) και θετική ΗΕΔ αν η φορά της ΗΕΔ συμπίπτει με την θετική φορά που ορίσαμε στην οριακή γραμμή (αλλιώς έχουμε αρνητική ΗΕΔ). Όμως, με τις συμβάσεις αυτές ορισμένες ανεξάρτητα, δεν μπορεί να οριστεί το πρόσημο στο νόμο των F-H. Δηλαδή, δεν θα είναι απαραίτητα το -.

Ας θυμηθούμε τώρα τη σύμβαση του δεξιόστροφου κοχλία. Αν τη θεωρήσουμε δεδομένη, τότε η θετική φορά διαγραφής της οριακής γραμμής ορίζει τη θετική φορά του μοναδιαίου στην επιφάνεια και ο νόμος F-H βγαίνει να έχει το πρόσημο -. Δηλαδή, με τον κανόνα του δεξιόστροφου κοχλία δεδομένο, ο νόμος F-H βγαίνει πάντα με το πρόσημο -, ανεξάρτητα ποια φορά διαγραφής της οριακής γραμμής θεωρούμε θετική. Αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι ο κανόνας του δεξιόστροφου κοχλία είναι άλλη μια σύμβαση. Αν πχ είχαμε υιοθετήσει τον "κανόνα του αριστερόστροφου κοχλία" ο νόμος F-H θα έβγαινε με το θετικό πρόσημο.

Πάνος Μουρούζης
08/09/2019 8:41 ΠΜ
Απάντηση σε  Ελευθερία Νασίκα

Αυτό αγαπητή Συνάδελφε δεν το έκανα για να πιάσω απρόσεκτους του συνάδελφους όπως νομίζεις. Δεν έχω ανάγκη καμίας επιβεβαίωσης μέσα από το δίκτυο. Το έκανα για να διαπιστώσω αν αυτά που γράφω διαβάζονται. Γιατί μολονότι έγραφα κάποια πράγματα, διαπίστωνα ότι οι απαντήσεις δεν είχαν σχέση με αυτά που έγραφα υποψιαζόμενος ότι δεν διαβαζόμουν. Στο θέμα πχ των προσήμων των αριθμητικών μεγεθών θεωρώ ότι ο Νίκος έχει εν μέρει δίκιο. Τα πρόσημα στη ροή και στην ΗΕΔ μπαίνουν πράγματι αυθαίρετα. Δεν ισχύει όμως σε όλα τα μεγέθη αυτό. Πχ δεν ισχύει για κάποια τάση ή για κάποιο φορτίο ή για κάποιο έργο. Εκεί τα πρόσημα έχουν συγκεκριμένο νόημα εξ αρχής. Έτσι εσκεμμένως στην άσκηση με την τάση έβαλα λάθος το τελικό πρόσημο ώστε να εμφανιστεί κάποιος ( εμφανίσθηκε ο Βαγγέλης) και να πει ότι το πρόσημο είναι λάθος. Ναι αλλά αν είναι λάθος τότε δεν μπαίνει αυθαίρετα! Καμιά φορά το κάνω και στους μαθητές μου. Όταν μερικοί είναι αλλού γι αλλού αρχίζω και λέω και γω αρες μάρες κουκουνάρες για να διαπιστώσω αν όντως με παρακολουθούν ή όχι. Μία τέτοια συμπεριφορά δεν νομίζω ότι προσβάλει κάποιον και ούτε περίμενα ότι θα είναι τόσο ενοχλητική. Αφού όμως μία τέτοια τακτική είναι τόσο ενοχλητική έστω και για ένα μέλος του δικτύου, υπόσχομαι ότι δεν θα  ξανασυμβεί. Καλή σχολική χρονιά. 

Πάνος Μουρούζης
08/09/2019 11:59 ΠΜ
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Διονύση έχω παραδεχτεί ότι στο θέμα της εύρεσης της πολικότητας της ΗΕΔ ή της φοράς ενός ρεύματος χωρίς τη χρήση του κανόνα του Lenz έχεις δίκιο.  Δηλαδή μπορούμε να ορίσουμε μία φορά ως θετική και βάση αυτής να βγάλουμε ένα ρεύμα θετικό ή αρνητικό. Συμφωνώ και στο νόημα που δίνεις στο – στον νόμο του Φαραντέυ. Ορίζουμε μία φορά ως θετική (συνήθως αυτή του δεξιόστροφου κοχλία, αλλά μπορούμε και την αντίθετη) και όλα αποκτούν νόημα. Άρα αν κάποιος βρει μία ΗΕΔ Ε=- 12V το (-) δεν εκφράζει τίποτα αν προηγούμενα δεν γνωρίζουμε ποιά πήραμε ως θετική φορά. Αυτό που ισχυρίζομαι ( μπορεί να κάνω και λάθος) είναι ότι αυτό δεν ισχύει για άλλα φυσικά μεγέθη όπως η τάση, το φορτίο, το έργο κλπ. Δηλαδή αν κάποιος βρει Vab>0 αυτό έχει ένα συγκεκριμένο φυσικό νόημα ανεξάρτητο της φοράς που ορίσαμε ως θετική ή αρνητική. Με άλλα λόγια δεν χρειάζεται να ξέρουμε ποιά φορά πήραμε ως θετική. Αν βρούμε πχ ότι ένα έργο είναι αρνητικό αυτό έχει σχέση με κάποια αρχική σύμβαση όπως πχ αυτή του δεξιόστροφου κοχλία που πρέπει να πάρουμε για να βρούμε το πρόσημο μίας ροής σε ένα επίπεδο πλαίσιο;

Νίκος Παναγιωτίδης
08/09/2019 12:16 ΜΜ

Διονύση, εγώ δεν αμφέβαλλα ότι ο νόμος είναι ΕΝΑΣ, αλλά όταν θέλουμε να εκφράσουμε τα πειραματικά δεδομένα υπό μορφή εξίσωσης, ακολουθούμε πάντα κάποιες συμβάσεις και η μορφή της εξίσωσης εξαρτάται από αυτές τις συμβάσεις. Έστω για παράδειγμα το πείραμα το κάνει κάποιος φυσικός και δεν μπορεί να εκφράσει τα αποτελέσματά του μαθηματικά. Θα τα εκφράσει κάπως έτσι: "το πλαίσιο ήταν προσανατολισμένο έτσι ώστε η κάθετος στο επίπεδό του να ήταν στον άξονα Ανατολή-Δύση. Η φορά του πεδίου ήταν από ανατολή προς δύση και αύξανε. Η ΗΕΔ που δημιουργούταν είχε φορά αντίθετη από τη φορά περιστροφής μιας βίδας που βιδώνεται έτσι ώστε να προχωράει κατά τη φορά μεταβολής του πεδίου."

Έστω ότι θέλεις να τα πεις όλα αυτά υπό μορφήν εξίσωσης. Το πρόσημο της εξίσωσης εξαρτάται από κάποιες συμβάσεις. Μπορείς να χρησιμοποιήσεις τον κανόνα του δεξιόστροφου κοχλία. Τότε ο νόμος Φ-Η θα έχει τη μορφή που ξέρουμε. Αν είχε καθιερωθεί ο κανόνας του αριστερόστροφου κοχλία, το – θα ήταν +. Αν δεν είχε εφευρεθεί ο κανόνας του δεξιόστροφου κοχλία και ορίζαμε την ορθή φορά διαγραφής του πλαισίου και το μοναδιαίο κάθετο στην επιφάνεια αυθαίρετα και ανεξάρτητα, το πρόσημο θα εξαρτάτο από τις αυθαίρετες επιλογές μας (τώρα που έχουμε τον κανόνα αυτόν, οι επιλογές αυτές είναι μεν αυθαίρετες αλλά δεν είναι ανεξάρτητες). Το συμπέρασμα είναι ότι το πρόσημο – έχει να κάνει με κάποια σύμβαση και δεν ορίζεται μόνο από το νόμο. Έστω κι αν πρόκειται για την προφανή σύμβαση του κανόνα του δεξιόστροφου κοχλία.

ΥΓ δεν τέλειωσαν δυστυχώς τα τρεξίματα.