by 
Παιδικό όπλο με ελατήριο σταθεράς k ,είναι στερεωμένο πάνω σε μικρό καρότσι ,που μπορεί να κινείται χωρίς τριβές σε οριζόντιο επίπεδο. Οπλίζουμε το όπλο συσπειρώνοντας το ελατήριο κατά Δl , τοποθετούμε εντός του βέλος μάζας m , και το όπλο εκτοξεύει το βέλος με ταχύτητα υο . Το απέναντι κατακόρυφο τοίχωμα βρίσκεται σε απόσταση d από το σημείο εκτόξευσης. Το βέλος καρφώνεται στο σημείο Α .
Επαναλαμβάνουμε με το καρότσι ακινητοποιημένο, οπότε το βέλος καρφώνεται σε σημείο Β . Η αντίσταση του αέρα είναι αμελητέα. Η μάζα καροτσιού και όπλου χωρίς το βέλος, είναι Μ.
1. Το βέλος θα καρφωθεί όπως δείχνει το σχήμα 1 ή το σχήμα 2; Εξηγείστε.
2. Αν h και ho οι κατακόρυφες μετατοπίσεις του βέλους στο αρχικό και τελικό πείραμα αντίστοιχα, τότε ο λόγος τους είναι
α) ho/h=1 β) ho/h=Μ/(Μ+m) γ) ) ho/h=(Μ+m)/Μ . Δικαιολογείστε.
Απαντήσεις σε word και σε pdf
!!!!
Το κάρφωμα αυτό θα το δούμε σε ένα μικρό ψαροντούφεκο, σαν αυτό που χρησιμοποιούσα όταν ήμουν 10 χρονών.
Μικρή ταχύτητα, σημαντικό βάρος βέργας και μικρή αντίσταση αέρα.
Οι μαθητές βλέπουν τα βέλη έχοντα την διεύθυνση της ταχύτητας χωρίς να σκεφτούν τα φτερά στην ουρά του βέλους.
Φαντάσου τους τοξότες της μάχης των Θερμοπυλών να χρησιμοποιούν βέλη χωρίς φτερά. Ελάχιστα θα ήταν τα θύματα.
Ευχαριστώ Γιάννη.
Η πτήση του βέλους στον αέρα πρέπει να είναι πολύπλοκο φαινόμενο! Τα φτερά στο πίσω μέρος του, προκαλούν δύναμη τέτοια, ώστε να στρέφουν τη διεύθυνση του βέλους, προκειμένου να εφάπτεται της τροχιάς του.
Θυμάμαι όταν ήμουν μικρός, να φτιάχνω βέλη με λεπτό καλάμι, που στο μπροστινό μέρος τυλίγαμε σύρμα και στο πίσω μέρος φτερά από κότες. Μπροστά βάζαμε και καρφί.
Το τόξο ήταν από ξύλο σχετικά εύκαμπτο, που στις άκρες του σένανε σύρμα. Η βολή , ανάλογα με το τέντωμα, μπορεί να ήταν γύρω στα 70-80 μέτρα.
Αυτοσχέδια παιχνίδια λίαν επικίνδυνα!!
Να είσαι καλά.
Καλησπέρα Πρόδρομε.
Όταν η θεωρία που θα χρησιμοποιήσουν δίνει άλλο σχήμα στο βέλος, με αυτό που δίνει η εμπειρία των μαθητών.
Πολύ καλή, αλλά και δύσκολη στην επίλυσή της…
Καλησπέρα Πρόδρομε. Εξαιρετικό θέμα, με προεκτάσεις στη Φυσική της Γ΄, αφού η έλλειψη ροπής ως αιτία της μη περιστροφής θα διδαχτεί τότε. Ο συμβολισμός ίσως θα ήταν καλύτερα να είναι h0 στο αρχικό και h στο τελικό πείραμα. Το τελικό αποτέλεσμα, μετά από τόσες πράξεις είναι αξιοθαύμαστα λιτό!
Και επειδή έχω μια τάση να ψάχνω τι γίνεται στην πραγματικότητα, κοίτα λίγο το παρακάτω video.
Βλέπουμε ότι στο βέλος παράγεται ένα στάσιμο κύμα! Και επειδή αυτό είναι animation(πολύ καλό πραγματικά), ας δούμε και πραγματικά βέλη
Ευχαριστώ Διονύση για το σχόλιο.
Το πρώτο ερώτημα είναι δύσκολο να απαντηθεί από μαθητή της Β.
Το έβαλα σαν .. προετοιμασία για τη Γ! Η εικόνα που έχουν από την εμπειρία τους, τους υπαγορεύει να επιλέξουν το 2, δηλαδή ότι το βέλος θα καρφωθεί λοξά. Επειδή αναφέρω ότι δεν υπάρχει αντίσταση του αέρα, και το βάρος δεν μπορεί να στρίψει το βέλος, σκεπτόμενοι αφαιρετικά, μπορούν να καταλήξουν κάποιοι στο 1, δλδ. το βέλος καρφώνεται οριζόντια.
Πολλές φορές στη Γ παίρνω ένα μολύβι, και το αφήνω από λοξή θέση να πέσει. Αρκετοί μαθητές, πριν εκτελέσω το πείραμα, νομίζουν ότι το μολύβι θα στραφεί.
Η εικόνα του πειράματος, αλλά και η επεξήγηση τους μένει!
Όσο για το ερώτημα 2, έχει υπολογισμούς. Φυσικά η άσκηση θα γίνει όταν τελειώσουν και την ορμή.
Η αξία της νομίζω είναι σημαντική, κι αυτό γιατί πρέπει να καταλάβουν ότι και το αμαξίδιο θα κινηθεί, άρα ο χρόνος πτήσης του βέλους μέχρι το τοίχωμα ,είναι μικρότερος από το χρόνο αν το αμαξίδιο ήταν ακινητοποιημένο!
Θα μπορούσε κάποιος να τη δώσει κι έτσι, χωρίς υπολογισμούς:
Δηλ. να συγκρίνουν τα h, ho
Α) h<ho. B) h=ho Γ) h>ho
να επιλέξουν τη σωστή απάντηση και να δικαιολογήσουν.
Δεν χρειάζονται πράξεις..
Να είσαι καλά.
Ευχαριστώ Ανδρέα για το σχόλιο αλλά και για τα βίντεο!!
Όπως έγραψα παραπάνω στο Διονύση, το πρώτο ερώτημα είναι για να "συγκρουστεί" η εμπειρία της ζωής με το θεωρητικό υπόβαθρο της άσκησης!
Η άσκηση είναι εξαιρετικά δύσκολη, και καλά θα είναι να γίνει από τον διδάσκοντα.
Ίσως να κάνει για διαγωνισμό φυσικής.
Να είσαι καλά.
Πρόδρομε καλησπερα.
Ωραία ερωτήματα. Θα συμφωνήσω ως προς την δυσκολία, αλλά το πρώτο ερώτημα για μένα είναι φανταστικό. Δεν ξέρω αν θα μπερδέψει ένα μαθητή δεδομένου ότι δεν έχει ακούσει ροπες. Περισσότερο θα προβληματίσει μαθητή της Γ λυκείου.
Γειά σου Πρόδρομε. Πολύ καλό θέμα, ιδιαιτέρως το πρώτο ερώτημα!
Καλησπέρα Χρήστο κι ευχαριστώ για το σχόλιο.
Το πρώτο ερώτημα το έβαλα επίτηδες, με σκοπό να συγκρουστεί ο μαθητής με την εμπειρία της πραγματικότητάς του, και να καταλάβει ότι στο θεωρητικό κόσμο των ασκήσεων που κάνουμε, πρέπει να λάβει υπόψη του τα δεδομένα της.
Πολλές φορές οι "συγκρούσεις" αυτές, εξιτάρουν την περιέργειά του, και μπορεί να σταθούν η αφορμή να μελετήσει τη Φυσική!
Να είσαι πάντα καλά φίλε μου.
Καλησπέρα Αποστόλη κι ευχαριστώ.
Όπως έγραψα παραπάνω, το πρώτο ερώτημα είναι για να πάθουν ένα "σοκ" οι μαθητές, όπως έγραψα και παραπάνω.
Όμως το δεύτερο ερώτημα είναι αξιόλογο, και γι'αυτό έκανα και την άσκηση! Το πρώτο ερώτημα είναι.. παρελκόμενο!!
Να είσαι καλά.
Και βάζοντας το παράδοξο του τοξότη στο google βγήκε – φυσικά ποιος άλλος – ο Γιάννης… Καλησπέρα Γιάννη.
Το παράδοξο του τοξότη
Καλησπέρα Ανδρέα.
Προδρομε οντως ενα πολυ καλο θεμα στην οριζοντια βολη !
Η δυναμικη ενεργεια του ελατηριου στο πρωτο πειραμα γινεται κινητικη ενεργεια του βελους και του καροτσιου ενω στο δευτερο πειραμα πηγαινει ολη στο βελος αρα εδω η ταχυτα η αρχικη του βελους ειναι μεγαλυτερη απο την αρχικη ταχυτητα που εχει στο πρωτο πειραμα .Εχει επομενως να διανυσει μεγαλυτερη οριζοντια αποσταση σε σχεση με το πρωτο πειραμα αλλα εχει μεγαλυτερη ταχυτητα οποτε δεν μπορει να βγει συμπερασμα μονο με αυτη την σκεψη θελει την αναλυση του…..
Προσοχη χρειαζεται να μην παρει κανεις κατα λαθος οτι στο δευτερο πειραμα θα φυγει με την ιδια ταχυτητα που ειχε στο πρωτο !!!!
Διοτι τοτε θα βγαλει τον ιδιο λογο με το δικο σου υψωμένο ομως στο τετραγωνο
