by 
Σε μια εξαναγκασμένη αρμονική ταλάντωση με εξίσωση απομάκρυνσης
χ=Αημ(ωt+φο), η συχνότητα του διεγέρτη είναι διπλάσια από την ιδιοσυχνότητα
του ταλαντωτή: f=2fo. Ποια σχέση συνδέει τους ρυθμούς μεταβολής της κινητικής dK/dt και της δυναμικής ενέργειας dU/dt του ταλαντωτή;
(i) dK/dt=-dU/dt (ii) dK/dt=-4dU/dt (iii) dU/dt=-4dK/dt
Η ερώτηση δεν απευθύνεται σε μαθητές.
Η ερώτηση είναι εντελώς ακατάλληλη για εξετάσεις και πρέπει η ΚΕΕ να την αποφύγει με κάθε τρόπο
Η ερώτηση απευθύνεται σε κοινότητα συναδέλφων, που συζητούν δημόσια μεταξύ τους και έχουν όραμα η διδασκαλία της φυσικής να ξεφύγει από το τέλμα
που βρίσκεται τα τελευταία πολλά χρόνια…..εξαιτίας των ασαφειών ενός ξεπερασμένου σχολικού
Περιμένω με μεγάλο ενδιαφέρον τις απαντήσεις
Την ερώτηση μου έστειλε ο φίλος και συνάδελφος Γιάννης Μπατσαούρας
Η δική μου θέση για την εξαναγκασμένη έχει διατυπωθεί όσο πιο ξεκάθαρα
γίνονταν στις 15-11-2018 στην ανάρτηση
“Εξαναγκασμένη Αρμονική Ταλάντωση: Οι δέκα πληγές”
Στην “πληγή” Νο 5 καθίσταται σαφής η κατά τη γνώμη μου σωστή απάντηση
που φυσικά είναι η (ii) dK/dt=-4dU/dt
Συμφωνώ, όχι εύκολο θέμα.
Μια απάντηση όχι πολύ διαφορετική:
Μιά απάντηση:
Δεν είναι εύκολο θέμα.
Πέραν της όποιας δυσκολίας, μπορεί ένας να απαντήσει:
Τι θα συμβεί τότε;
Σε πλαίσια λυκείου πώς μπορεί να δειχθεί ότι μόνο στον συντονισμό η ενέργεια του ταλαντωτή είναι σταθερή;
Μένω ενεός
Σύστημα εξαναγκασμού; Πώς ορίζεται Δυναμική Ενέργεια σε σύστημα εξαναγκασμού ;
Δηλαδή κάτι θυμάμαι απο virtual Δυναμικά αλλά ….
Oταν δεν ειμαστε σε κατασταση συντονισμου υπαρχουν χρονικες στιγμες οπου η ισχυς των δυναμεων αποσβεσης,+διεγέρτη,ειναι ταυτοχρονα αρνητικη.Αποδεικνυεται ευκολα.Οταν πχ ο ταλαντωτης ταλαντωνεται με συχνοτητα ω’ μικροτερη της ιδιοσυχνοτητας του ω τοτε οταν βρισκεται στη θεση x=A θα ειναι Fεξ+Fεπ=ma ή Fεξ=mA(ω-ω’)(ω+ω’)(Το εγραψα ετσι για να μην βαλω εκθετες).Για ενα απειροστο χρονικο διαστημα αργοτερα η ταχυτητα θα εχει γινει αρνητικη ενω λογω συνεχειας η Fεξ θα εξακολουθει να ειναι θετικη.Αρα Pεξ<0 Η ισχυς της δυναμης αποσβεσης ομως ειναι μονιμως αρνητικη.Αρα δεν μπορει U+K = σταθερο. Τι να συμβει Γιάννη? Εκανε λαθος ο ανθρωπος.Αυτη η ερωτηση για μενα εχει ακομα μεγαλυτερο ενδιαφερον.Να δειξετε οτι σε κατασταση οχι συντονισμου υπαρχουν χρονικες στιγμες οπου η ισχυς του διεγερτη ειναι αρνητικη.
Θοδωρή καλησπέρα και πάλι χρόνια πολλά!
Γιατί η ερώτηση θα έπρεπε να αποφευχθεί “εξαιτίας των ασαφειών ενός ξεπερασμένου σχολικού”; Ποιες ασάφειες του βιβλίου υπεισέρχονται;
Παιδιά έγραψα ότι ένας μαθητής θα δώσει πιθανότατα τη δεύτερη απάντηση.
Γιατί;
Γιατί έχει μάθει ότι η δυναμική ενέργεια είναι 1/2D,x^2 .
Το έργο το είδαμε στα κύματα, στο θέμα με τη χορδή. Εκεί η ολική ενέργεια ήταν ίση με 1/2D.A^2.
Τι θα συμβεί επομένως;
Υποβάλλεται επισήμως απάντηση (κύμα σε χορδη) η οποία οδηγεί σε λανθασμένη απάντηση ένα άλλο θέμα.
Δεν μπορει τη μια φορά να λες ότι η δυναμική ενέργεια είναι 1/2k.x^2 και την άλλη ότι είναι 1/2D.x^2.
Εσυ Γιαννη γιατι δεν κανεις λαθος? Αφου εσυ τους τα μαθαινεις γιατι λες οτι ο μαθητης εχει μαθει οτι η δυναμική ενέργεια είναι 1/2Dx^2 παντα?
Το εσυ τους τα μαθαινεις σημαινει ολους εμας τους καθηγητες δηλαδη.
Δόθηκε ένα θέμα. Σ’ αυτό η δυναμική ενέργεια του τμήματος της χορδής δεν ήταν η λόγω παραμόρφωσης δυναμική ενέργεια αλλά ήταν ίση με 1/2 dm.ω^2.χ^2. Δηλαδή ίση με 1/2D.x^2.
Υποβάλλεται ένα λαθος και μεταφέρεται μηχανικά και σε άλλες περιοχές, άλλων κεφαλαίων.
Ένας από εμάς μπορεί να ξέρει το σωστό, όμως (σκεπτόμενος επανάλληψη τέτοιου θέματος) εκπαιδεύει τα παιδιά σε κάτι που δεν δέχεται ο ίδιος.
Υπαρχει ενα ωραιο αρθρο. Επί πόσον χρόνο ο διεγέρτης προσφέρει ενέργεια;
Καλησπέρα Παναγιώτη
Ελπίζω να είναι χρήσιμα αυτά:
Χαιρετώ την παρέα.
Δεν θεωρώ ότι έτσι όπως είναι γραμμένο το κομμάτι της εξαναγκασμένης στο βιβλίο βοηθά ουσιαστικά στο να ξεκαθαρίζονται σωστά τα πράγματα, ειδικά, τουλάχιστον, σε ότι αφορά την ενέργεια. Είμαι κοντά στην άποψη του Γιάννη.
Ας έδιναν τουλάχιστον τα διαγράμματα όπως π.χ. εδώ
Αρκετές φορές έχω υπογραμμίσει, ότι θα έπρεπε από χρόνια τώρα -εν γνώσει των συνεπειών ασαφειών, λαθών ελλειμματικών διατυπώσεων του βιβλίου- να υπάρχουν επίσημες οδηγίες που να θεραπεύουν αυτές τις ατέλειες.
Οι οδηγίες θα γίνονταν γνωστές σε κάθε συνάδελφο ανά την Ελλάδα ενυπόγραφα και επίσης όταν ανακοινώνονταν η ύλη κάθε χρόνο θα είχε τις παραγράφους του βιβλίου και οι αντίστοιχες οδηγίες.
Θα είχαν βοηθήσει και τυπικά και ουσιαστικά καθηγητές και μαθητές.
Ευχαριστώ όσους συμμετείχαν στη συζήτηση
Η κατά τη γνώμη μου σωστή απάντηση προκύπτει εύκολα από την “πληγή” Νο 5
που φυσικά είναι η (ii) dK/dt=-4dU/dt
Ευχαριστώ, για να μου φύγει η απορία ρώτησα. Έχω κάνει και γω μια ανάλυση δικιά μου πάνω στην ενέργεια μιας εξαναγκασμενης ταλάντωσης, αλλά δεν ξέρω κατά πόσο είναι σε πλαίσια λυκείου για να την αναρτήσω και να μη χαλάσω τον ειρμό της ομάδας.
Καλησπέρα Παναγιώτη, είδα πως είσαι μαθητής.
Σε παρακαλώ μην ασχοληθείς περισσότερο με αυτή τη συζήτηση.
Δεν αφορά μαθητές.
Το αρχείο που ανέβασα “Εξαναγκασμένη Αρμονική Ταλάντωση: Οι δέκα πληγές”
ειλικρινά σου λέω, δεν το δίνω στους μαθητές μου.
Τους προτρέπω μόνο σε αυτό
λέγοντας τους πως και ΑΔΕΤ αν γράψουν δεν πειράζει, μάλλον θα χαρεί
και ο διορθωτής
Να απαντήσεις σύμφωνα με όσα σου έχει πει ο καθηγητής σου