by 
Σε λείο οριζόντιο επίπεδο κινείται με σταθερή ταχύτητα u0=5m/s μια μακριά σανίδα μάζας Μ=10kg. Σε μια στιγμή αφήνουμε πάνω της, χωρίς αρχική ταχύτητα, ένα σώμα Α μάζας m=2,5kg, όπως στο σχήμα και παρατηρούμε ότι παρασύρεται από την σανίδα γλιστρώντας για λίγο πάνω της.
- Το σώμα Α θα κινηθεί προς τα δεξιά ή προς τα αριστερά; Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας, δίνοντας και κατάλληλο σχήμα, στο οποίο να έχουν σημειωθεί οι δυνάμεις που ασκούνται σε σανίδα και σώμα Α.
- Το σύστημα των δύο σωμάτων είναι ή όχι μονωμένο;
- Κάποια στιγμή t1, το σώμα Α κινείται προς τα δεξιά με ταχύτητα μέτρου υ2=2m/s. Να υπολογιστεί η ταχύτητα της σανίδας την στιγμή αυτή.
- Αν τη στιγμή t1 η ορμή του σώματος Α μεταβάλλεται με ρυθμό dp2/dt=5kg∙m/s2, ενώ η ασκούμενη δύναμη τριβής μεταξύ των δύο σωμάτων είναι σταθερή, να βρεθούν:
α) Η ολική μεταβολή της ορμής της σανίδας.
β) Το χρονικό διάστημα που διαρκεί η ολίσθηση του σώματος Α, πάνω στη σανίδα.
ή
Καλημέρα Διονύση και συγχαρητήρια!
Καί αυτή η ανάρτησή σου είναι άκρως στοχευμένη
προκειμένου να δείξεις τη γενικευμένη μορφή του 2ου νόμου του Νεύτωνα, που σημειωτέον πολλοί υποψήφιοι την ..ξεχνάνε στη Γ Λυκείου!
Το σύστημα που μελετάς θα μπορούσαμε να το βαφτίσουμε ότι ανήκει στις ”κρούσεις μακράς χρονικής διάρκειας”
και έχει τις ιδιαιτερότητές του, που εδώ εύστοχα αναδεικνύεις!
Να είσαι καλά και καλή Κυριακή.
Καλημέρα Διονύση και Πρόδρομε.
Διονύση νομίζω ότι το παρατραβάς: μια άσκηση απαγορευμένη στη Γ Λυκείου, την «κατεβάζεις» στη Β;
Τέτοια θέματα πρέπει να παρουσιάζονται από νωρίς, αφού γκρεμίζουν τον μύθο, ότι ΑΔΟ σημαίνει μόνο κρούση και μας πηγαίνουν μπρος και όχι πίσω…
Καλημέρα Πρόδρομε, καλημέρα Αποστόλη και καλή Κυριακή.
Δεν ξέρω αν “παραβιάζω” οδηγίες, αλλά νομίζω ότι οι μαθητές πρέπει να μπορούν να εφαρμόζουν την ΑΔΟ, σε ένα τέτοιο παράδειγμα.
Οι στόχοι, νομίζω ότι είναι ολοφάνεροι.
Αρκεί να αναφέρω ότι η πρώτη σκέψη όλων θα είναι ότι το σώμα πάει πίσω…
Ας αφήσω τους άλλους στόχους κατά μέρος, καλώντας τους ειδικούς του ΙΕΠ, καθώς και όλους όσους έχουν το μαχαίρι, να τους ανακαλύψουν, για να εξηγήσουν στην συνέχεια γιατί είναι απαράδεκτοι στόχοι και η άσκηση είναι εκτός…
Καλημέρα Διονύση, καλημέρα σε όλους τους συνομιλητές***
Αποστόλη με πρόλαβες… Ναι μεν “απαγορεύεται” στην Γ Λυκείου,
αλλά για την Β Λυκείου δεν υπάρχει απαγόρευση, οπότε μπορούμε
να ….. το “ρίξουμε έξω”…..
Την Παρασκευή είχαμε ακριβώς την ίδια συζήτηση με τον Ανδρέα…
Διδάσκουμε ή όχι;;;;
Διδάσκουμε, γιατί διδάσκουμε φυσική και όχι τυπολόγιο εύρεσης
ταχυτήτων…..
Το “πρόβλημα” βρίσκεται ακριβώς στο ερώτημα:
“Το σώμα Α θα κινηθεί προς τα δεξιά ή προς τα αριστερά;”
Κάποιος μπορεί να ισχυριστεί πως δεν καταλαβαίνει ως προς τι ορίζεται
το “δεξιά” και το “αριστερά”….
Ως προς το σημείο του εδάφους που βρισκόταν το Α όταν τοποθετήθηκε
στη σανίδα, θα κινηθεί δεξιά
Ως προς το σημείο της σανίδας στο οποίο τοποθετήθηκε θα κινηθεί αριστερά
Αυτό δεν το γράφω για να δημιουργήσω “κλίμα” αλλά γιατί το έχω
δεχτεί ως ερώτηση από μαθητές
Οι περισσότεροι μαθητές σχεδιάζουν την τριβή ολίσθησης ως δύναμη
αντίθετης φοράς από αυτή της κίνησης
Ποιας κίνησης όμως; Ως προς τη σανίδα…..που το σώμα Α κινείται αριστερά,
άρα η τριβή ολίσθησης θα είναι προς τα δεξιά
Καλό Σ/Κ σε όλους
Εύχομαι και ελπίζω Πρόδρομε να κλείσει η Κυριακή, χαρούμενα ….
*** Έγραψα το σχόλιο πριν γράψει το δικό του ο Διονύσης,
η ουσία όμως είναι ίδια…
Καλημέρα Θοδωρή και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Προς τα πού θα κινηθεί το σώμα; Μπρος ή πίσω;
Το ερώτημα τίθεται προς τον μαθητή, ο οποίος βλέπει την εικόνα.
Αυτός πρέπει να απαντήσει τι βλέπει, ως προς τον εαυτόν του.
Αυτό στη Φυσική ονομάζεται “ως προς ακίνητο σύστημα αναφοράς”.
Αν θέλουμε να βάλουμε στη συζήτηση, άλλο κινούμενο σύστημα αναφοράς, ας το κάνουμε, έχουμε το δικαίωμα, Αλλά ας το πούμε!!!
Είναι πολύ απλό, να ρωτήσει κάποιος τι συμβαίνει ως προς το σημείο Α της σανίδας ή ως προς τον Α του Κενταύρου… Αλλά ας το πει!
Καλημερα Διονυση,Καλημερα σε ολους.Ενα ενδιαφερον ερωτημα για το συγκεκριμενο φυσικο συστημα ειναι να συγκριθουν οι απολυτες τιμες των εργων των δυναμεων αλληλεπιδρασης μεταξυ σωματος Α και σανιδας,κατα το χρονικο διαστημα που διηρκεσε η ολισθηση.
Καλημέρα Κωνσταντίνε και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Το έχω κάνει με άλλη αφορμή. Δες:
Μια άλλη παραλλαγή σε κάτι γνωστό!
Διονύση το ειδα δεν το ειχα υπ’οψιν μου.Παντως καλο ειναι να τα επαναλαμβανουμε.
Καλησπέρα Διονύση.
Ωραίος τίτλος να απευθυνθεί προς τους …”ειδικούς”.
Και αποδίδεται εύκολα …πειραματικά πάνω στον πάγκο …νομίζω.
Το 3ο μ’άρεσε ιδιαίτερα.
Να είσαι πάντα καλά
Καλησπέρα Παντελή και σε ευχαριστώ για το σχόλιο.
Να είσαι και συ καλά.
Καλησπέρα Διονύση. Συγχαρητήρια για την ανάρτηση. Αυτή είναι Φυσική!
Eπίσης δεν πιστεύω ότι μπορεί να δημιουργηθεί παρανόηση εύκολα, αφού όλο το οικοδόμημα της Φυσικής του Λυκείου, στηρίζεται στον ακίνητο παρατηρητή. Η σχετική κίνηση, που ήταν παλιά στην ύλη, μάλλον πέφτει βαρύ θέμα στους J, που αποφασίζουν…
Η δόμηση των ερωτημάτων θυμίζει φύλλο εργασίας και οδηγείς μαεστρικά το μαθητή να κατανοήσει το μονωμένο σύστημα.
Μελέτησα και ενεργειακά το θέμα σου, σε περίπτωση που μας ρωτήσουν οι μαθητές…
α. Το σύστημα ξεκινά με αρχική κινητική ενέργεια Κο = 1/2Μuo^2 = 125J
Με την απόκτηση της υκ κρατάει Κ = 1/2(Μ+m)υκ^2 = 100J
Παράγεται Q = 25J θερμική ενέργεια.
β. Πόσο σύρθηκε πάνω στη σανίδα;
Δεν ξέρω αν νομιμοποιούμαστε να μιλήσουμε για τη σχετική μετατόπιση, οπότε
Q = T . s άρα s = 5m.
Αλλιώς
ΘΜΚΕ για σανίδα … s1 = 9m
ΘΜΚΕ για σώμα …s2 = 4m
και αφαιρούμε.
γ. Έργα τριβών
Η τριβή Τ1 αφαιρεί συνολικά |W(T1)| = 45J από την Κο της σανίδας και την μοιράζει
W(T2) = 20J στο σώμα και Q = 25J σε θερμική.
Και σε i.p. που επιβεβαιώνει τα αποτελέσματα:
Μπρος ή πίσω;
Να είσαι καλά!
Πολύ καλή Διονύση.
Προτιμώ και εγώ τον γενικευμένο 2ο νόμο.
Διονύση καλησπέρα.
Δεν θα επαναλάβω ότι είπαν οι υπόλοιποι συνάδελφοι για την αξία της και τον τρόπο της.
Βρήκες τον τρόπο πως να γίνει στη Β λυκείου αφού απαγορεύεται στην Γ.
Μία μικρή διόρθωση στη σελίδα 2 στη μεταβολή της ορμής Δp1 στο αποτέλεσμα αφαίρεσε το 4.
Καλησπέρα Διονύση, καλησπέρα σε όλη την παρέα.
Πολύ ωραίο θέμα με υπέροχη Φυσική.
Η γνώμη μου είναι ότι 2-3 τέτοια θέματα θα πρέπει να τα δείχνουμε στη Β΄ Λυκείου ακόμη και αν ξεφεύγουμε …. ακόμη και αν μας τα απαγορεύουν στη Γ΄ Λυκείου.
Να είσαι καλά. Καλή εβδομάδα σε όλη την παρέα.
Πάρα πολύ καλή ως σύνολο, Διονύση.
Στο 1) θεωρώ το κλειδί για τον μαθητή είναι να βάλει πρώτα τις δυνάμεις στην ράβδο, όπου προφανώς η τριβή είναι προς τα αριστερά, οπότε στο Α θα είναι προς τα δεξιά.
Το 4) πολύ δυνατό για κατανόηση και διαχείριση βασικών πραγμάτων.