Υπολογισμός έργου “τμήματος δύναμης” από τα ΨΕΒ

Ανεβάζω το πρόβλήμα 1 από τα ΨΕΒ (επαναληπτικά θέματα), από το κεφάλαιο των ρευστών, όπου υπολογίζεται έργο “τμήματος δύναμης”.
Κατά τη γνώμη μου πρόκειται για λανθασμένη λύση.
Περιμένω τις απόψεις σας.
Αν σφάλω, με χαρά θα δεχτώ το λάθος μου.

Εδώ η εκφώνηση:

Εδώ η λύση του Δ ερωτήματος:

Παρατηρήσεις:
α. Στη λύση του ερωτήματος Δ, που είναι η “υδροστατική” πίεση, που υπάρχει στο ερώτημα!!!
β. Η δύναμη που ασκεί το υγρό στο έμβολο Ε2 είναι μία και οφείλεται στην πίεση που
επικρατεί στην επαφή εμβόλου-νερού.
γ. Τι νόημα έχει η αναφορά σε “υδροστατική” πίεση;
δ. Με απλά λόγια, ζητώ βοήθεια για να κατανοήσω τη λύση που προτείνουν τα ΨΕΒ.

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
11 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Δημήτρης Γκενές
Αρχισυντάκτης
30/01/2020 7:54 ΜΜ

Καλησπέρα Νίκο. Καλησπέρα συνάδελφοι.

Μια γνώμη

α)Αρχικά να δηλώσω ότι το σύμβολο F1 επιλέχθηκε στην εκφώνηση για να συμβολίσει την εξωτερική δ΄τναμη. Άρα δεν μπορεί να επιλεχθεί στο δ) ερώτημα και για τον συμβολισμό δύναμης άλλης από το υγρό στο έμβολο.

β) Οι μηχανικοί ομιλούν περί σχετικής και απόλυτης πίεσης κάθε φορά που μπλέκεται και η ατμόσγαιρα. Εμείς δεν έχουμε κανένα λόγο να κάνουμε το ίδιο και λόγω της φύσης της άσκησης και επειδή δεν υπάρχει στο βιβλίο αναφορά στην διάκριση αυτή. Πολύ μάλιστα που στο Γυμνάσιο επιμέναμε ότι κάθε σώμα ασκεί στο άλλο μια δύναμη ( μετά την αναλύαμε )

γ) Ναι έχεις δίκιο εδώ υπάρχει πρόσθετη εξωτερική πίεση από το ελατήριο, αλλά συμφωνώ μαζί σου ότι η δύναμη από το υγρό δεν είναι σωστό να σπάσει σε τρεις συνιστώσες ( συνιστώσα από την βαθμίδα υδροστατικής πίεσης, συνιστώσα από την ατμόσφαιρα και συνιστώσα από το ελατήριο. Δυστυχώς ! )

δ) Όμως το ερώτημα σώζεται εύκολα με απλή επαναδιατύπωση π.χ. : δ) Να υπολογιστούν πόσα Joule από το συνολικό έργο που παράγει η εξωτερική δύναμη F1 καταναλώθηκαν για να μεταβληθεί η στάθμη του υγρού στα δυο δοχεία ( και όχι για την συσπείρωση του ελατηρίου) . Αλλά  οι συνάδελφοι μπορούν να κάνουν μια δική τους επαναδιατύπωση ακόμα καλύτερη .

Πιστεύω πως σίγουρα η διατύπωση που επιλέχθηκε δεν είχε κακή πρόθεση να μπερδεψει τους υποψήφιους. Ο υποψήφιος μπορεί να μπερδευτεί με οποιαδήποτε διατύπωση …

Χρήστος Αγριόδημας
Αρχισυντάκτης

Καλησπέρα σε όλους.

Να καταθέσω αρχικα ότι η σελίδα του Υπουργείου είναι χρήσιμη και γενικά η δουλειά που έχει γίνει είναι πολύ καλή.

Η άσκηση έχει λάθος. Το έχω εντοπίσει στη συγκεκριμένη άσκηση και δεν την κάνω καθόλου. 

Ψάχνω να βρω μια του Διονύση στο υδραυλικό πιεστήριο όπου τα πράγματα είναι λίγο βαρβαρα για μαθητές.

Διονύσης Μάργαρης
30/01/2020 9:55 ΜΜ

Καλησπέρα Νίκο, καλησπέρα σε όλους.

Νίκο, στο τέλος θα μας περάσουν για γραφικούς, που "πολεμάμε" το ψηφιακό και κυρίως το νόμο το Pascal…

Να πω προκαταβολικά ότι έχεις δίκιο, το θέμα έχει συζητηθεί ξανά, οι υπεύθυνοι του ψηφιακού προφανώς έχουν αντίθετη άποψη με αποτέλεσμα να μην το διορθώνουν (δεν είναι τωρινό θέμα, το συζητάμε χρόνια…)….

Ας αφήσουμε τις διαφωνίες και ας μιλήσουμε μόνο για ένα θέμα. Και προκαλώ κάθε υπεύθυνο να απαντήσει "υπεύθυνα" αν συμφωνεί ή διαφωνεί ή τι άποψη έχει…

Έστω το υγρό στο δοχείο του παρακάτω σχήματος:

 

-Πόση είναι η "υδροστατική πίεση" στο σημείο Α, του πρώτου σχήματος;

-Πόση είναι η "υδροστατική πίεση" στο σημείο Α, του δεύτερου σχήματος, όπου κλείσαμε το στενό σωλήνα με αβαρές έμβολο;

-Στο τρίτο σχήμα ασκήσαμε μια δύναμη F στο έμβολο με αποτέλεσμα να το κατεβάσουμε. Πόση είναι τώρα η "υδροστατική πίεση" στο σημείο Α;

Η δική μου θέση (πέρα από το ότι δεν θα ήθελα να μιλάμε ποτέ με όρους υδροστατικής πίεσης, αλλά εδώ δεν συζητάμε, πώς θα ήθελα να διδάσκεται το αντίστοιχο κεφάλαιο, ας ακολουθήσουμε το βιβλίο…) είναι ότι και στα τρία αυτά σχήματα η υδροστατική πίεση είναι μηδενική. Πάνω από το Α δεν υπάρχει υγρό για να  δημιουργεί πίεση στο Α…

Αλλά αν τώρα προσθέσουμε ένα αβαρές έμβολο στο τρίτο σχήμα και πάρουμε το παρακάτω:

 

Πόση θα είναι η νέα τιμή της υδροστατικής πίεσης στο Α; Δεν νομίζω να υπάρχει συνάδελφος που θα υποστηρίξει ότι επειδή μπήκε έμβολο, ξαφνικά έχουμε κάποια υδροστατική πίεση στο Α.

Αλλά αν δεν έχουμε υδροστατική πίεση στο Α, τότε πώς η δύναμη που το υγρό ασκεί στο έμβολο  (η δύναμη F2) ονομάζεται δύναμη λόγω υδροστατικής πίεσης;

 

 

 

Χρήστος Αγριόδημας
Αρχισυντάκτης
30/01/2020 10:46 ΜΜ

Το υδραυλικό πιεστήριο του Διονύση.

Εδω

Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Νίκο. Μπράβο που αναδεικνύεις αυτά τα λάθη.
Νομίζω πως όπως εμείς εκφράζουμε με επιχειρήματα την άποψή μας, οι συγγραφείς της άσκησης των ασκήσεων του ΨΕΒ, οφείλουν να κάνουν το ίδιο. Τα θέματα που δημοσιεύονται δεν είναι προσωπική άποψη. Επιδέχονται κριτική. Το υπουργείο, χρόνια τώρα μας πιπιλίζει με την αξία της ανατροφοδότησης, ως μέσο αξιολόγησης… 
Γιατί αναδεικνύουμε τα λάθη; Για δικιά μας προβολή; Για να τους χλευάσουμε; Ή επειδή αγαπάμε τους μαθητές και σεβόμαστε την προσπάθειά τους; Ή επειδή έχουμε την επιπλέον ευθύνη που απαιτεί η ενασχόληση με την επιστήμη της Φυσικής; Κι εμείς και όλοι από τα λάθη μας γινόμαστε καλύτεροι δάσκαλοι.
Ένα άλλο που είδα στη λύση είναι: "Οι δυνάμεις που οφείλονται στην ατμοσφαιρική πίεση εξουδετερώνονται". Το αλγεβρικό άθροισμα των έργων δύο δυνάμεων μπορεί να είναι μηδέν, χωρίς να έχουν οι δυνάμεις το ίδιο μέτρο! Εδώ μάλιστα αποκλείεται να "εξουδετερώνονται", αφού Fatm,1 = patm.A1 και Fatm,2 = patm.A2. Τα Α1 και Α2 είναι διαφορετικά. Τα έργα τους έχουν αλγεβρικό άθροισμα μηδέν, λόγω της ασυμπιεστότας του υγρού, αφού Α1.ψ1 = Α2.ψ2 , οπότε W1 = patm.A1 .ψ1 και W2 = – patm.A2 .ψ2

Διονύσης Μάργαρης
31/01/2020 3:55 ΜΜ

Καλησπέρα Νίκο.

Μερικές ακόμη διευκρινήσεις, προς αποφυγήν παρεξηγήσεων…

Συμφωνώ με το τελευταίο:

"Εγώ γνωρίζω ότι δύο αντίθετες δυνάμεις του ίδιου φορέα εξουδετερώνονται όταν δρουν στο ίδιο σώμα."

οπότε πρέπει να δούμε το πραγματικό πρόβλημα.

Το ζήτημα δεν είναι αν σε μια άσκηση δημοσιευμένη υπάρχει ένα λάθος. Όποιος προσπαθήσει να γράψει μια άσκηση και να την δημοσιεύσει θα διαπιστώσει πόσο εύκολο είναι το λάθος. Λάθος επί της ουσίας (κάτι δεν το σκέφτηκε και δεν το αντιμετώπισε σωστά) ή λάθος εκ παραδρομής.

Το πρόβλημα είναι αν η μέθοδος επίλυσης του προβλήματος "κάνει κακό" στη διδασκαλία.

Το θέμα δεν είναι να τα ανακατέψουμε πέντε πάνω πέντε κάτω, αυτό το αφήνω αυτό το εννοώ και το άλλο το ξεχνώ. 

Θα πρέπει ο μαθητής να μάθει να σχεδιάζει δυνάμεις που να ασκούνται σε ένα σώμα πριν εφαρμόσει ΘΜΚΕ; Θα πρέπει να τις σχεδιάζει όλες ή μερικές; Οι δυνάμεις αλληλοεξουδετερώνονται όταν δρουν σε ένα σώμα ή σε δύο έμβολα; Ποιος ασκεί τη δύναμη και πώς ερμηνεύω την άσκηση της δύναμης; 

Νομίζω αυτά είναι πολύ πιο σημαντικά πράγματα, παρά το να προκύψει ένα σωστό αριθμητικό αποτέλεσμα με "μαγικό τρόπο"…

Διονύσης Μάργαρης
31/01/2020 7:56 ΜΜ

Είδα την παρουσίαση Νίκο

Πολύ αναλυτικός…