web analytics

Προβληματισμός για το έργο του βάρους.

Καλησπέρα σας,

βασισμένος στην δημοσίευση του κ. Μάργαρη για την Α.Δ.Μ.Ε. και την ευχάριστη συζήτηση όλων σας στα σχόλια, θα ήθελα να ρωτήσω κάτι.

Έχουμε ένα σώμα Μ το οποίο εκτελεί ελεύθερη πτώση από ύψοςh . Όταν χρειαστεί να υπολογίσουμε το έργο του οι περισσότεροι μαθητές χρησιμοποιούν μια “ιδιαιτερότητα” των συντηρητικών δυνάμεων όπου WFσυντ=-ΔU.

Τι είναι ορθότερο να χρησιμοποιούμε;; Τον ορισμό του έργου WF= F*dX , όπου στην προκειμένη είναι m*g*h, ή την “ιδιαιτερότητα” αυτή;

Είναι σωστό που πολλοί μαθητές και κάποιοι καθηγητές χρησιμοποιούν μια “ιδιαιτερότητα” ως κανόνα;

 

Ευχαριστώ εκ των προτέρων!!

 

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
22 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Γιάννη ότι σε εξυπηρετεί κάνε.
Αν λ.χ. ένα τραινάκι του λούνα παρκ κατεβαίνει από θέση δυναμικής ενέργειας 5.000J σε θέση 4.000J το έργο του βάρους είναι εμφανώς 1.000 J.
Ίσως δεν σου χρειάζεται για να βρεις την μεταβολή της κινητικής ενέργειας.
Μπορείς να επικαλεστείς διατήρηση ενέργειας, οπότε δεν σου χρειάζεται το έργο του βάρους, το μηδενικό έργο της Ν και το μηδενικό έργο της μηδενικής τριβής.
Έτσι παρακάμπτεις το έργο του βάρους.
Αν τώρα κάποιος σε κάποιο πρόβλημα σου ζητήσει:
-Βρες το έργο του βάρους του τραινακίου.
βρες το όπως θέλεις.
Είτε με το -ΔU είτε με το m.g.h.

Βαγγέλης Κουντούρης

ορθά είναι και τα δύο, Γιάννη
προσωπικά, όμως, θεωρώ ότι προηγείται το wh, διότι ο ορισμός του μεγέθους έργο δύναμης προηγείται τυχόν άλλων ισοτήτων

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Ιδιαιτερότητα των συντηρητικών δυνάμεων;
Μόνο αυτές οδηγούν σε δυναμική ενέργεια.
Η μεταβολή της συνδέεται με το έργο των συντηρητικών δυνάμεων με την σχέση W=-ΔU.
Ίσως δεν κατάλαβα το ερώτημα.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Συμφωνώ Βαγγέλη, όμως μάλλον άλλο ρωτάει που ακόμα δεν έχω καταλάβει.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Γιάννη η σχέση W=-ΔU είναι γενικότερη.
Ισχύει και σε μη ομογενές βαρυτικό πεδίο.
Η άλλη ισχύει μόνο στο ομογενές. Δηλαδή με άριστη προσέγγιση για ύψη πολύ μικρότερα από την ακτίνα της γης.
Η σχέση W=-ΔU ισχύει και σε ηλεκτροστατικό πεδίο.
Ισχύει επίσης για το έργο που παράγει ένα ελατήριο.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Κανόνας είναι, δεν κατέληξε σε κανόνα.
Μόνο αυτές οδηγούν σε δυναμική ενέργεια. Για την τριβή λ.χ. δεν μπορείς να πεις ότι το έργο της είναι ίσο με -ΔU. Ποιο U ;

Θοδωρής Παπασγουρίδης

Καλησπέρα Γιάννη, να προσθέσω και τη δική μου θέση

“…. χρησιμοποιούν μια “ιδιαιτερότητα” των συντηρητικών δυνάμεων όπου WFσυντ=-ΔU”

Δεν είναι “ιδιαιτερότητα” Γιάννη
Η δυναμική ενέργεια συνδέεται μονοσήμαντα με το έργο συντηρητικής (*)
χωρο-εξαρτώμενης δύναμης…

Χωρο-εξαρτώμενη είναι η δύναμη που η τιμή της καθορίζεται αποκλειστικά
από τη θέση…. Δηλαδή δεν αλλάζει αν π.χ σταματήσει η κίνηση του σώματος
Αυτό λοιπόν αποκλείει τριβή ολίσθησης και δύναμη αντίστασης F=-bυ
από μια συνισταμένη “συντηρητική” που θα τις περιέχει

Η δυναμική ενέργεια ορίζεται ως W(A–>B)=U(A)-U(B)
όπου W(A–>B) το έργο της συντηρητικής δύναμης από το Α στο Β
Αυτό είναι κάτι που αναφέρει το βιβλίο της Α Λυκείου αλλά υπάρχει
οδηγία να μην διδάσκουμε

Από αυτό προκύπτει πως η “ιδιαιτερότητα” είναι ο καθ’όλα χρήσιμος και
ουσιαστικός ορισμός της δυναμικής ενέργειας

Επιπλέον, αυτό διευκολύνει να υπολογίζεις το έργο του βάρους και σε τροχιές
που είναι καμπυλόγραμμες…

(*) Συντηρητικές δυνάμεις που συναντάμε στη Λυκειακή Φυσική είναι:
-το βάρος
-η δύναμη ιδανικού ελατηρίου
-η δύναμη Coulomb
τις έχεις μάθει όλες
-η δύναμη επαναφοράς (F=-Dx) που θα μάθεις στη Γ’ Λυκείου

Εγώ συμβουλεύω τους μαθητές να το χρησιμοποιούν
……………………………………………………………………………..

Γιάννη (Κορ), ώσπου να γράψω, ο Γιάννης Κυριακόπουλος το ανέλυσε
Αφήνω και το δικό μου σχόλιο, έστω και αν φαίνεται
πως επαναλαμβάνω τα σχόλια του Γιάννη

Τελευταία διόρθωση5 έτη πριν από Θοδωρής Παπασγουρίδης
Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Θοδωρή για να κάψουμε το μηχάνημα μια ερώτηση:
Τι σόι ενέργεια διαθέτει (αποκτά, αποθηκεύει ή ότι λέξη θέλεις) ένα αεροβόλο ψαροντούφεκο;

Κωνσταντίνος Καβαλλιεράτος

Kαλησπερα Ας πουμε οτι το g ειναι σταθερο στο κομματι του χωρου που κινειται το σωμα.Τοτε το βαρος εχει την εξης ιδιοτητα:Oταν ενα σωμα κατεβαινει κατα h,το εργο του ειναι W=mgh.Οταν ενα σωμα ανεβαινει κατα h, το εργο του ειναι W=-mgh.
Αυτο ισχυει ειτε το σωμα ανεβοκατεβαινει κατακορυφα,ειτε μεσω ενος κεκλιμενου επιπεδου,ειτε μεσω μιας νεροτσουληθρας,ειτε ειναι δεμενο με νημα απο το ταβανι και κανει αιωρησεις,ειτε με οποιοδηποτε αλλο τροπο.Εδω βεβαια με h εννοουμε την θετικη υψομετρικη διαφορα κατα το ανεβασμα η κατα το κατεβασμα.Αυτη η ιδιοτητα ειναι αρκετη για να γραψει κανεις το εργο.Δεν χρειαζεται να αναφερθεις καθολου σε δυναμικες ενεργειες U αν δεν υπαρχει καποια σαφης ερωτηση που σε υποχρεωνει να το κανεις.Οπως ομως ειπε και ο κυριος Κυριακόπουλος, μπορεις να το γραψεις με οποιο τροπο σου αρεσει.Δεν υπαρχει ορθοτερη μεθοδος, ισως υπαρχει προτιμοτερη μεθοδος αναλογα με το προσωπικο στυλ με το οποιο γραφει ο καθενας.Προσωπικα προτιμω να γραψω W=mgh, και τερμα,αντι να γραψω
W=-ΔU=-(0-mgh)=mgh.Παντα ειναι καλυτερα νομιζω να χρησιμοποιεις θεμελιωδεις μεθοδους αν καποια πιο προχωρημενη μεθοδος δεν εχει να σου προσφερει τιποτα παραπανω.Η εισαγωγη της δυναμικης ενεργειας δεν θα ελεγα οτι οφειλεται σε ιδιαιτεροτητα,αν και δεν ειναι λαθος να το πεις ετσι,μαλλον οφειλεται σε μια μαθηματικη ιδιοτητα που εχει το βαρος,το εργο του να μην εξαρταται απο ολοκληρη τη βολτα που εχει κανει το σωμα καθως κινειται,αλλα μονο απο το ποσο ανεβηκε η ποσο κατεβηκε.

Τελευταία διόρθωση5 έτη πριν από Κωνσταντίνος Καβαλλιεράτος
Θοδωρής Παπασγουρίδης

Γιάννη, έτρωγα συγγνώμη….

Την ενέργεια (ελάχιστης εντροπίας) που θα μετατραπεί αρχικά σε κινητική του “καμακίου” (αυξημένης εντροπίας)
και σε θερμική (ακόμα μεγαλύτερης εντροπίας) λόγω εσωτερικών τριβών …
η οποία κινητική με τη σειρά της θα μετατραπεί σε θερμική (η εντροπία
συνεχίζει να μεγαλώνει) λόγω τριβών κατά την κίνηση εντός του ύδατος
και η οποία τελικά είτε θα μετατραπεί σε θερμική κατά την κρούση στο βράχο
η οποία θα προκαλέσει το σιχτίρισμα από τον ψαροντουφεκά
ή θα γίνει η ενέργεια που θα κόψει το νήμα της ζωής του ιχθύος
και θα απαιτήσει εξώθερμη καύση κατά το ψήσιμο στα κάρβουνα
του δολοφονηθέντος ιχθύος και στη συνέχεια θα ελευθερώσει
μορφή ενέργειας που αγνοώ κατά την πέψη της ψημένης σάρκας
του ιχθύος, η οποία θα δώσει στον ψαροντουφεκά την καλή διάθεση
να ξανα-οπλίσει το αερόβολο ψαροντούφεκο…..την άλλη μέρα…
οπότε ….κλειστή διαδρομή έργο μηδενικό….
τι είχαμε ..τι χάσαμε….νομίζω το κάψαμε το μηχάνημα εντελώς….