Ποιο το διδακτικό όφελος από ένα τέτοιο ερώτημα


αα

Θα ήθελα κάποιος συνάδελφος να μου εξηγήσει αυτό που εγώ δεν αντιλαμβάνομαι…
Τι αποκομίζει ο μαθητής βλέποντας το πιο πάνω ερώτημα ως ερώτηση κλειστού τύπου και διαβάζοντας ως απάντηση ….. (β)

Περιμένω επίσης μια ικανοποιητική απάντηση γι αυτό που θα αντικρούσει το επιχείρημα του σοβαρού μαθητή:

“Κάθε σπείρα δέχεται αντίθετες δυνάμεις από τις σπείρες που βρίσκονται δεξιά και αριστερά αυτής, άρα η σπείρα ισορροπεί και δεν μετατοπίζεται από την αρχική θέση. Μόνο οι σπείρες στα άκρα μπορεί να μετατοπιστούν αλλά αυτό δεν επηρεάζει το μήκος του ελατηρίου, αν οι σπείρες του είναι πολλές σε αριθμό”

(Visited 2,704 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
34 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Γιάννης Κυριακόπουλος
Editor

Μια εξήγηση:
comment image
Η κόκκινη σπείρα έλκεται εξ ίσου από τα ισομήκη τμήματα α και β.
Οι έλξεις εξουδετερώνονται και απομένει η έλξη από το τμήμα γ.
Η σπείρα επομένως δέχεται δύναμη προς το μέσον του πηνίου.

Αυτό είναι το δεύτερο που πρέπει να πούμε. Για αυτό που πρέπει να προηγηθεί, ένα λεπτό να κάνω σχήμα.

Πρόδρομος Κορκίζογλου

Καλημέρα και Χρόνια Πολλά σε όλους σας.
Η απάντηση που δίνω στην ερώτηση του Θοδωρή είναι η εξής (εξήγηση):
Αν πάρουμε δύο σπείρες συμμετρικές ως προς το μέσο του σωληνοειδούς, τότε αυτές έλκονται αφού διαρρέονται με ομόρροπα ρεύματα. Δύο στοιχειώδη συμμετρικά τμήματα αυτών, διαρρέονται με παράλληλα και ομόρροπα ρεύματα, άρα έλκονται.
Έτσι το ελατήριο-σωληνοειδές, συσπειρώνεται εφόσον αυτό είναι δυνατόν!( Οι σπείρες να απέχουν λίγο μεταξύ τους και να μην είναι κολλημένες, και η σταθερά k του ελατηρίου να είναι μικρή και το ρεύμα μεγάλο).
Όπως το είπε και ο Παντελής, η ερώτηση που υπήρχε στο βιβλίο των Αλεξόπουλου-Μαρίνου-Βαρώτσου, πρέπει να επαληθεύτηκε και πειραματικά(;)!
Επίσης μια απλοποιημένη σκέψη:
Κάθε σπείρα δημιουργεί μαγνητικό πεδίο ομόρροπο της προηγούμενης και της επόμενης, άρα ο βόρειος μαγνητικός πόλος της μίας είναι κοντά στον Νότιο μαγνητικό πόλο του άλλου, άρα θα υπάρχει έλξη μεταξύ τους, κι επομένως συσπείρωση του ελατηρίου.

Όσο για το άλλο ερώτημα ως προς την ορθότητα της ερώτησης:
Η δύναμη Laplace αντιτίθεται πάντα στο αίτιο …
που η απάντηση είναι λάθος, εύκολα μπορεί να οδηγηθεί ο υποψήφιος στην απάντηση, αν σκεφτεί ότι αν διοχετεύσουμε ρεύμα σε ευθύγραμμο αγωγό, αυτή μπορεί να είναι η κινητήρια δύναμη, και όχι δύναμη ανθιστάμενη.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Editor

Πρέπει να προηγηθεί η εξήγηση της έλξης κυκλικού αγωγού από πηνίο:
comment image
Ο βόρειος πόλος του πηνίου έλκει τον νότιο του δαχτυλιδιού και απωθεί τον βόρειο αυτού.
(Τα σναπσότ από προσομοιώσεις του Ηλία Σιτσανλή).

Γιάννης Κυριακόπουλος
Editor

Καλημέρα και στον Πρόδρομο με τον οποίο γράφαμε μαζί.
Θα συμφωνήσω με το κινητήριον της Λαπλάς που είπε.
Δεν χρειάζεται να μελετήσουμε την εξέλιξη του φαινομένου (δύο πηγές κ.λ.π.) Η δύναμη Λαπλάς είναι κινητήρια:
comment image
Έχουμε κάνει το πείραμα. Αυτό αποτελεί γνώση.

Αναστάσιος Νέζης
3 μήνες πριν

Καλημέρα σε όλη την παρέα και χρόνια πολλά!
Νομίζω ότι ο ισχυρισμός πως θα μετατοπιστούν μόνο οι ακριανές σπείρες προς τα μέσα και όχι όλες οι άλλες δεν είναι σωστός. Συμφωνούμε πως όλες οι σπείρες έλκονται μεταξύ τους. Θεωρούμε ότι όλες παρουσιάζουν ένα στοιχειώδες μαγνητικό πεδίο, που το καθένα είναι ομόρροπο του επόμενου, άρα NS-NS-NS-… Θα έχουμε συνισταμένη μηδέν σε όλες τις σπείρες πλην των ακριανών, άρα μόνο αυτές θα «συσπειρωθούν»?
Έφτιαξα ένα νοητικό πείραμα. Έστω ότι έχουμε μια σειρά ραβδόμορφων μαγνητών (εικόνα Α) που τους κρατάμε (με τη βία) ακίνητους. Πρόσθεσα και μικρά σφουγγαράκια ανάμεσά τους (οι μαγνήτες είναι οι σπείρες που έλκονται και τα σφουγγαράκια προσομοιώνουν την αντίσταση του ελατηρίου στην συσπείρωση από το φυσικό του μήκος). Αφήνουμε στη συνέχεια ταυτόχρονα τους μαγνήτες ελεύθερους. Θα συμβεί η «συσπείρωση Β» ή η «συσπείρωση Γ»? Νομίζω η Γ.
Προσπαθώντας να σκεφτώ τι πραγματικά συμβαίνει με το ελατήριο-πηνίο καταλήγω στην εξής «εξήγηση» (τη βάζω σε εισαγωγικά γιατί δεν είμαι και απόλυτα σίγουρος αν είναι σωστή): Αρχικά, μετακινούνται οι δύο ακριανές σπείρες προς τα μέσα. Στη συνέχεια το αριστερό και δεξιό τμήμα του πηνίου γίνονται πυκνότερα, άρα δημιουργούν ισχυρότερο πεδίο από ότι το εσωτερικό. Έτσι οι επόμενες σπείρες (δηλαδή η 3η από την μια πλευρά και η 3η από την άλλη) έλκονται περισσότερο από τις εξωτερικές πλευρές από ότι από τις εσωτερικές. Λόγω αυτής της διαφοράς έλξεων οι 3ες σπείρες ζυγώνουν στις εξωτερικές. Το φαινόμενο συνεχίζεται (προφανώς σε πάρα πολύ μικρό χρόνο) και τελικά όλο το πηνίο παρουσιάζει μια συνολική συσπείρωση.
comment image

Τελευταία διόρθωση3 μήνες πριν από Διονύσης Μάργαρης
Βασίλειος Γκάγκας
3 μήνες πριν

Γεια σας, παρακολουθήστε εδώ από το 1:15 και έπειτα μια επίδειξη του φαινομένου σε κατακόρυφο πηνίο.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Editor

Καλημέρα Τάσο και Βασίλη.
Βασίλη εξαιρετικό το βίντεο. Ομολογώ πως δεν περίμενα τόσο έντονο το φαινόμενο.
Τάσο συμφωνώ με την αντιστοιχία που έκανες. Βλέπω όλες τις δυνάμεις εκδηλούμενες ταυτόχρονα.

Βαγγέλης Κουντούρης

καλό μεσημέρι σε όλους
Θοδωρή, κι εγώ τη β θα επέλεγα ως σωστή
(θα προτιμούσα, βέβαια, να έλεγε και “λίγο”, ίσως γι αυτό και γράφει μικρής σταθεράς)

θα απαντούσα στον καλό μαθητή ότι εκτός από τις δυνάμεις που αναφέρει (πράγματι ανά δύο δεξιά και αριστερά είναι αντίθετες) υπάρχουν και άλλες
κάθε σπείρα δέχεται δυνάμεις ελκτικές από όλες τις άλλες σπείρες (όχι ίδιου μέτρου, διότι δεν είναι ίδια η απόσταση)
όσες είναι δεξιά από το μέσον του ελατηρίου δέχονται πολλές προς τα αριστερά και λίγες προς τα δεξιά (εκτός από την ακραία που δέχεται μόνο προς τα αριστερά), οπότε η συνισταμένη τους είναι προς τα αριστερά και αντίστοιχα αυτές που είναι αριστερά από το μέσον δέχονται προς τα δεξιά, άρα όλες δέχονται δυνάμεις με κατεύθυνση προς το μέσον του ελατηρίου, συνεπώς το μήκος του μειώνεται  

Βαγγέλης Κουντούρης

καλά όταν σχολιάζεις, χωρίς να δεις τα προηγούμενα σχόλια, κινδυνεύεις να μην δεις τα σχόλια του Γιάννη και του Πρόδρομου με τα οποία θεωρώ ότι είμαι πολύ κοντά (έχω δοκιμάσει πειραματική προσέγγιση, τότε στη μοναξιά μου στο ΕΚΦΕ, με σύνηθες ελατήριο, δεν θυμάμαι με μια ή περισσότερες μπαταρίες, η μείωση μήκους ήταν παρατηρήσιμη)

Γιάννης Κυριακόπουλος
Editor

Βαγγέλη δεν είσαι εντάξει.
Δεν μου το έδειξες τότε. Εκτός αν ήταν όταν έσπασα το πόδι μου.

Πρόδρομος Κορκίζογλου

Βαγγέλη,Βασίλη, Τάσο Χρόνια Πολλά με υγεία.
Βασίλη πολύ εντυπωσιακό το βίντεο!!!
Άρα η υπόθεση που έκανα, ότι στο βιβλίο των Αλεξόπουλου, Μαρίνου, Βαρώτσου, όπου υπάρχει η ερώτηση, πρέπει να είχε προηγηθεί το πείραμα κι έτσι μπήκε.
Όλες οι σπείρες έλκονται, και μάλιστα ακολουθεί και ταλάντωση λόγω της μάζας του ελατηρίου.