by 
Μια Άσκηση και ένας προβληματισμός
Αφορμή για να γράψω τα παρακάτω στάθηκε η άσκηση που επέλεξε ως θέμα Β2, ο καλός συνάδελφος Παρμενίων Μανδραβέλης* στο προτεινόμενο διαγώνισμα της Η/Μ επαγωγής αλλά και ερώτηση που δέχθηκα από μαθητή.
Ανάλογες ασκήσεις πιθανά να δοθούν και σε γραπτές δοκιμασίες σε σχολεία ή φροντιστήρια.
Καταρχήν να ξεκαθαρίσω, πως η άσκηση είναι πολύ καλή, «γεμάτη» φυσικής σκέψης…
Αλλά…..
Η προτεινόμενη λύση (και από τον Παρμενίωνα), παρακάμπτει την ύπαρξη δύο ΗΕΔ στο αγώγιμο κύκλωμα ΚΜΝΛ και έτσι «ντριμπλάρει» την «απαγόρευση» ασκήσεων με δύο ΗΕΔ
Συνοπτικά
Στον ΚΛ αναπτύσσεται ΗΕΔ, το κύκλωμα ΚΜΝΛ διαρρέεται από ρεύμα, ο ΚΛ δέχεται FL αντίρροπη της ταχύτητάς του, άρα επιβραδύνεται και η ταχύτητα του υ1 μειώνεται. Ο ΜΝ θα αρχίσει να επιταχύνεται λόγω της FL που θα δεχτεί και η ταχύτητά του υ2 θα αυξάνει.
Όσο υ1>υ2, ο ΚΛ απομακρύνεται από τον ΜΝ και το εμβαδόν του πλαισίου ΚΛΜΝ αυξάνει, οπότε αυξάνει και η μαγνητική ροή και έχουμε επαγωγική ΗΕΔ και αντίστοιχα ρεύμα Ιεπ.
Κάποια στιγμή, υ1=υ2, οπότε σταθεροποιείται η μεταξύ τους απόσταση και το εμβαδόν, οπότε δεν υπάρχει πλέον μεταβολή μαγνητικής ροής από το πλαίσιο και μηδενίζεται η επαγωγική ΗΕΔ και αντίστοιχα το ρεύμα. Άρα συνεχίζουν να κινούνται με υ1=υ2=υκ , οι οποίες υπολογίζονται κατά τα γνωστά με διατήρηση ορμής….
Δεν ξέρω όμως, αν μια τέτοια λύση πρέπει να μας καλύπτει… αφού ο μαθητής που τη διατυπώνει, μπορεί να θεωρεί πως η στιγμιαία ένταση του ρεύματος δίνεται από τη σχέση I=BυL/Rολ , λαμβάνοντας υπόψη μόνο την ταχύτητα του ΚΛ….. κάτι που ελάχιστη σχέση έχει με την πραγματικότητα…… Και έτσι ο ΚΛ επιβραδύνεται και το ρεύμα μειώνεται ….
Τελικά, θα αποκτήσουν κοινή ταχύτητα υ1=υ2=υκ , το εμβαδόν του ΚΛΜΝ θα σταθεροποιηθεί, ΔΦ=0 οπότε Εεπ=0 και Ιεπ=0 …. Η απορία όμως μένει αφού στον ΚΛ υπάρχει Εεπ
Διάφορη από μηδέν
Προφανώς η έλλειψη του 2ου Κανόνα Kirchhoff είναι προφανής…..
‘Όμως, μπορούμε να δεχτούμε, ένα τέτοιο θέμα;
Το θέτω σε συζήτηση, για να δω και άλλες γνώμες….
Προσωπικά εκτιμώ, πως μια τέτοια λύση δεν καλύπτει το φαινόμενο και σίγουρα δεν θα ήθελα να δω σε πανελλαδικές
(*) Παρμενίωνα, ελπίζω να είσαι καλά και εύχομαι γρήγορη επάνοδο στην κανονικότητα ….
Διαβάζω, για τις δύσκολες συνθήκες λόγω covid στην περιοχή σου….
Να προσέχεις
καλά, πώς στο καλό “καταφέρνω” να κάνω τόσο παράξενα σχόλια;
(κατεβάζω τη βαριοπούλα από την ταράτσα για υπερωρίες…)
Καλησπέρα Θοδωρή, να σε ευχαριστήσω εδώ για τα χρόνια πολλά. Το θέμα αυτό δεν είναι πολύ εύκολο για τους μαθητές μας, ειδικά για τους φετινούς και – για να απαντήσω και σε σένα Βαγγέλη – δε με ευχαριστεί ιδιαίτερα να μη διδάσκω τις 2 πηγές… Είναι μάλλον αναγκαίο με βάση την ύλη μας.
Εδώ μπαίνουμε για καλά στην εποχή της ηλεκτροκίνησης και η αρχή λειτουργίας του ηλεκτρικού κινητήρα, δηλαδή τροφοδοσία αγωγού ή πλαισίου με εξωτερική πηγή είναι εκτός ύλης…
Πρόδρομε καλησπέρα σε σένα και σε όλους τους αξιότιμους συναδέλφους.
Με καλύπτει απόλυτα το σχόλιό σου και στο πλαίσιο αυτό κινείται η απάντηση που έγραψα στο θέμα.Δηλαδή εφαρμογή καθαρά ποσοτικά του νόμου της επαγωγής και τυπική εφαρμογή του κανόνα του Lenz.Άλλωστε το σχολικό εγχειρίδιο (Α΄τεύχος )με το να αναφέρει ως αιτία του επαγωγικού φαινομένου,στην παράγραφο “εξήγηση του φαινομένου της επαγωγής’, την μεταβολή της μαγνητικής ροής σε καμμία περίπτωση δεν απαντά στο τι πραγματικά λαμβάνει χώρα στην δημιουργία ενός τέτοιου φαινομένου.Εμένα με ρώτησε μαθητής φέτος το εξής:και γιατί όταν μεταβάλλεται η μαγνητική ροή έχουμε εμφάνιση επαγωγικής Η.Ε.Δ και του απάντησα ότι η πραγματική ερμηνεία γίνεται με δύο προσεγγίσεις οι οποίες είναι εκτός ύλης.Αρα τι έμεινε στον μαθητή ;Ότι όταν με οποιοδήποτε τρόπο μεταβάλλεται η μαγνητική ροή που περνά μέσα από ένα κύκλωμα αναπτύσσεται επαγωγική Η.Ε.Δ .Μια τέτοια περίπτωση μέσα στις πολλές είναι και η περίπτωσή μας.
σ΄αυτό επαγωγιΚή Η.Ε.Δ
Διονύση καλησπέρα!
Νομίζω πως ο σχολιασμός σου καλύπτει κάθε επιφύλαξη για τον αν ένα τέτοιο θέμα θα μπορούσε να τεθεί.
Βαγγέλη καλησπέρα!
Σ΄ ευχαριστώ για τον σχολιασμό σου.Δεν έχω αντίλογο στην άποψή σου.Απλώς όπως έγραψα και στον Πρόδρομο στα παιδιά δεν έχουμε εξηγήσει το φαινόμενο.Αναφέρουμε απλώς ως αιτία- ερμηνεία την μεταβολή της μαγνητικής ροής και αυτό δεν είναι εξήγηση.Γράφω παραπάνω στον πρόδρομο ότι ένας μαθητής μου έθεσε το ερώτημα :και γιατί όταν μεταβάλλεται η μαγνητική ροή έχουμε εμφάνιση επαγωγικής Η.Ε.Δ.Του είπα μερικά πράγματα αλλά έμεινα στο ότι η πλήρης ερμηνεία είναι εκτός ύλης.Αυτός λοιπόν ξέρει όταν με οποιοδήποτε τρόπο μεταβάλλεται η μαγνητική ροή έχουμε εμφάνιση επαγωγικής Η.Ε.Δ. ασχέτως κυκλώματος .
Ανδρέα καλησπέρα
Σ ευχαριστώ για τον σχολιασμό .Έχω ακριβώς την ίδια προσέγγιση με σένα στο θέμα.
Γιάννη καλησπέρα!
Σ ΄ευχαριστώ για την αναφορά σου στο θέμα.Σίγουρα υπάρχουν ερωτήματα που αν τεθούν το θέμα χάνεται .Αλλά όπως γράφει και ο Διονύσης ,πάμε το θέμα ως εκεί που η διδακτέα ύλη μας επιτρέπει να πάμε. Δυστυχώς!
Θοδωρή καλησπέρα!
Σ ένα άλλο σχόλιό μου σου έγραψα ότι οι απόψεις που διατυπώνονται στο υλικό εμένα προσωπικά με αφύπνισαν πριν μερικά χρόνια .Η ενέργειά σου να θέσεις το παραπάνω θέμα σε προβληματισμό έρχεται να επιβεβαιώσει του λόγου το αληθές.Εγώ προσωπικά βγαίνω κερδισμένος διαβάζοντας τις απόψεις των συναδέλφων και δεν σου κρύβω, ότι παρά τα όσα γράφω στους συναδέλφους αρχίζω να σκέφτομαι, ότι καλά θα είναι τέτοιο θέμα με την υπάρχουσα διδακτέα ύλη να μη τεθεί.Το ζήτημα είναι πως λειτουργούν οι επιλέγοντες τα θέματα.
Υ.Γ Είμαστε καλά παρά το γεγονός ότι σήμερα είχαμε 81 κρούσματα.Αναλογικά η Αττική έπρεπε να έχει 3.200
για να καταλάβεις το μέγεθος του προβλήματος.Σ ευχαριστώ για το ενδιαφέρον σου.
Να είσαι καλά Παρμενίωνα και να ευχηθούμε να μην υπάρξει άλλη χαμένη ανθρώπινη ζωή….
Είναι τρομακτικό το ό,τι συμβαίνει…
Συνάδελφος από το σχολείο που βρίσκεται στο πατρικό της στη Β. Ελλάδα μου περιέγραψε
όσα βιώνετε …
Και εγώ πιστεύω, πως καλύτερα θα είναι να μην συναντήσουμε ανάλογο ερώτημα στις εξετάσεις
με τους υπάρχοντες περιορισμούς…
Καλησπερα σε ολους τους συναδελφους. Και εγω πιστευω οτι η ασκηση ειναι μεσα στην υλη που διδασκονται οι μαθητες. Στην επιτροπη εξετασεων του Πειραια εχουμε συζητησει το θεμα της δικαιολογησης της επιλογης μιας σωστης απαντησης.Η δικαιολογηση δεν απαιτει κατ αναγκην ολους τους αναλυτικους υπολογισμους. Αν η απορριψη των προφανως λανθασμενων απαντησεων αφηνει μονο μια υποψηφια απαντηση ως σωστη τοτε αυτη ειναι επαρκης δικαιολογηση και βαθμολογειται με αριστα. Στην συγκεκριμενη ασκηση αφου δεν υπαρχουν επιταχυνσεις μετα την αποκατασταση της δυναμικης ισορροπιας δεν θα υπαρχει φαινομενο επαγωγης δηλαδη το εμβαδον του πλαισιου θα παραμενει σταθερο αρα σωστη ειναι η β.Δεν χρειαζεται να κανουμε κανεναν αλλο υπολογισμο.Η εκφωνηση της ασκησης θα ηταν πιο εξυπνη αν ειχε και αλλη επιλογη με ισες ταχυτητες οποτε θα χρειαζοταν επιπλεον υπολογισμος που εμπλεκει τις ορμες
Καλησπερα συναδελφε. Οπως εγραψα και σε καποιο αλλο σημειο της αναρτησης που κανατε εχουμε συζητησει εκτενως και στα εκφε πειραια και στην επιτροπη κατα την διεξαγωγη των πανελληνιων εξετασεων, ποια ειναι η λογικη των ακησεων πολλαπλης επιλογης με δικαιολογηση.Στην συγκεκριμενη ασκηση αφου τελικα δεν θα εχουμε επιταχυνσεις δεν θα εχουμε δυναμεις και αρα ουτε ρευματα οποτε δεν θα υπαρχει φαινομενο επαγωγης και το εμβαδον πρεπει να παραμενει σταθερο. Αρα επιλεγουμε το β διοτι ειναι το μονο που ικανοποιει αυτη την προυποθεση.Στην συγκεκριμενη ασκηση τους μαθητες δεν τους ενδιαφερει η μεταβατικη περιοδος οπως και κατα την διαρκεια μιας κρουσης δεν τους ενδιαφερει η μεταβατικη περιοδος αλλα ασχολουνται μονο με το πριν και το μετα εφαρμοζοντας τις αρχες της φυσικης που γνωριζουν.Ουτε κατα την μεταβατικη περιοδο οπου μια απλη ραβδος προσεγγιζει την οριακη ταχυτητα οπως στις δεκαδες ασκησεις που εχουν ανεβει εδω γνωριζουν οι μαθητες τα ακριβη στοιχεια της κινησης διοτι απαιτειται η λυση μιας διαφορικης εξισωσης που η λυσεις της ειναι εκθετικες
συναρτησεις.Οι ερωτησεις ομως που καλουνται να απαντησουν ειναι μεσα στο πεδιο των γνωσεων τους και δεν υπαρχει κανενα προβλημα.Στην συγγεκριμενη ασκηση δεν απαιτειται τιποτα περισσοτερο απο μιαμιση σειρα δικαιολογηση και η απαντηση βαθμολογειται με αριστα.Ουτε αναφορα στην ορμη του συστηματος απαιτειται. Αν θελαμε να την κανουμε λιγο πιο απαιτητικη θα βαζαμε για γ) επιλογη οι ραβδοι να εχουν παλι ισες ταχυτητες αλλα με λανθασμενες τιμες για τα μετρα τους οποτε θα χρειαζοταν επιπλεον υπολογισμος.Η ασκηση ειναι απολυτα αποδεκτη και απο τις πιο εξυπνες της βιβλιογραφιας στο συγγεκριμενο θεμα .
μετα τιμης
Κωνσταντινος Καβαλλιερατος
Καλησπέρα συνάδελφε Κωνσταντίνε,
είχα διαβάσει χθες την τοποθέτησή σου …
Προτιμώ τον ενικό, ως συνάδελφοι
Δεν θεώρησα πως είχα να σχολιάσω κάτι
Αποδεκτή, ο καθένας δικαιούται να έχει την άποψή του
Σήμερα βλέπω πως επαναλαμβάνεις το σχόλιο απευθυνόμενος
προσωπικά σε μένα…
Προφανώς θεωρείς την άσκηση απόλυτα συμβατή με τους
διδακτικούς στόχους που θέτουμε
Κανένα πρόβλημα
Δικαίωμά μου να έχω άλλη άποψη
Έγραψα τη δική μου θέση , δεν σκοπεύω να το ξανακάνω…
Μάλλον δεν έγινε σαφές γιατί διαφωνώ με τέτοια θέματα…
Δεν πειράζει, μικρή σημασία έχει
Διαφωνούμε στο τι θεωρούμε διδακτικά ωφέλιμο
και βέλτιστο προς εξέταση και αυτό φαίνεται σε όσα γράφεις
“Στην συγκεκριμενη ασκηση τους μαθητες δεν τους ενδιαφερει η μεταβατικη περιοδος οπως και κατα την διαρκεια μιας κρουσης δεν τους ενδιαφερει η μεταβατικη περιοδος……”
Αν είδες τη σημερινή μου ανάρτηση, θα κατάλαβες πως διαφωνούμε ριζικά…
Επαναλαμβάνω και πάλι, πως δεν είναι κακό… δημιουργικό θα το έλεγα
Προσωπικά, καταθέτω συχνά στο ylikonet προτάσεις που δείχνουν
τις επιλογές που κάνω…. Δείγμα γραφής, αν θέλεις…
Γράφεις επίσης
“Ουτε κατα την μεταβατικη περιοδο οπου μια απλη ραβδος προσεγγιζει την οριακη ταχυτητα οπως στις δεκαδες ασκησεις που εχουν ανεβει εδω γνωριζουν οι μαθητες τα ακριβη στοιχεια της κινησης διοτι απαιτειται η λυση μιας διαφορικης εξισωσης που η λυσεις της ειναι εκθετικες συναρτησεις…..”
Και εδώ διαφωνώ…. Οι μαθητές δεν γνωρίζουν διαφορικές και δεν χρειάζεται…
Οφείλουν όμως, μπορούν και πρέπει να κατανοούν το είδος της κίνησης.…
Και αυτό πολύ εύκολα μπορείς να το εκμαιεύσεις….
Αλλιώς δεν εξετάζεις τίποτα ουσιαστικό… κατά τη δική μου βέβαια εκτίμηση
Γράφεις επίσης
“εχουμε συζητησει εκτενως και στα εκφε πειραια και στην επιτροπη κατα την διεξαγωγη των πανελληνιων εξετασεων, ποια ειναι η λογικη των ακησεων πολλαπλης επιλογης με δικαιολογηση….”
Αυτό το τελευταίο δεν το κατάλαβα….
Ποια επιτροπή κατά τη διεξαγωγή των Πανελληνίων;
Στην επιτροπή θεματοδοσίας;
Αρκετά ενδιαφέρον ακούγεται…
Να είσαι καλά, καλώς ήρθες στο ylikonet, θα χαιρόμασταν να βλέπαμε
και το δικό σου δείγμα γραφής
Ευχαριστω πολυ συναδελφε Πειραια δουλευεις? Εγω στο α λυκειο Νικαιας. Εννοω την επιτροπη που συζηταμε τις λυσεις των θεματων οταν καλουμεθα για βαθμολογηση. Εχω συζητησει και με συμβουλους οπως ο Στεφανιδης κλπ. Καλη προσπαθεια αν μεσω καραντινας
Εγραψα ξανα σε σενα επειδη εσυ εισαι ο Author της αρχικης αναρτησης και νομισα οτι το προηγουμενο σχολιο δεν φανηκε δεν ειμαι ακομα εξοικειωμενος με τις λειτουργιες της ιστοσελιδας αν και η απαντηση μου σε σενα ειναι δεν ειναι απολυτα ιδια με το αρχικο μου σχολιο
“Αν η απόρριψη των προφανώς λανθασμένων απαντήσεων αφήνει μόνο μια υποψήφια απάντηση ως σωστή, τότε αυτή είναι επαρκής δικαιολόγηση και βαθμολογείται με άριστα.”
Δυστυχώς, με αυτό δε συμφωνούν όλα τα βαθμολογικά κέντρα, όπως το βαθμολογικό της Λάρισας τον περασμένο Ιούνιο για το θέμα Β3.