by 
Να λύσετε την ακόλουθη άσκηση και να παρουσιάσετε τα αποτελέσματα σας με πληρότητα και σαφήνεια. Δίνεται η σταθερά g = 10 m/s2.
- Σώμα μάζας m = 1 kg αφήνεται από ύψος h = 4 m επάνω από το ελεύθερο άκρο κατακόρυφου ελατηρίου σταθεράς k = 100 Ν/m. Να βρείτε τη μέγιστη ταχύτητα που αποκτά το σώμα.
Γεια σου Φώτη.
Θα προσπαθήσω εδώ να απαντήσω ταυτόχρονα και στον Βαγγέλη.
Η κίνηση είναι σχετική και η τριβή ολίσθησης αντιτίθεται στη σχετική κίνηση των σε επαφή σωμάτων. Έτσι, δεν βλέπω το λόγο να “πλεονεκτεί” ο πάνω έναντι του κάτω, ούτε βλέπω το λόγο μία συγκεκριμένη δύναμη από τις δύο να αποκαλείται δράση και η άλλη αντίδραση (αποκτώντας η πρώτη πλεονέκτημα). Το ποια θα αποκαλέσουμε δράση είναι αυθαίρετη επιλογή.
Δηλαδή, εάν είχαμε δύο όμοιες σανίδες και αποκτούσε προς τα δεξιά ταχύτητα η κάτω, τότε τί θα λέγαμε;
Ανεξάρτητα από το που θα οδηγήσει η συζήτηση Φώτη!!, πιστεύω ότι είναι καλύτερο την 2η ερώτηση να την κάνεις πιο ξεκάθαρη. Δηλαδή:
Δημιούργησε μία συγκεκριμένη διάταξη (π.χ. σώμα στο έδαφος με σχήμα) και ζήτησε αυτό που έχεις στο μυαλό σου για τη συγκεκριμένη δύναμη τριβής ολίσθησης (μάλλον θέλεις αυτή που δέχεται το σώμα).
Βάση του ακόλουθου ορισμού της τριβής ολίσθησης, η τριβή ολίσθησης είναι πάντα αυτή που έχει φορά αντίθετη της φοράς της μετατόπισης, δηλαδή αν δεν έχει, δεν είναι τριβή ολίσθησης. Δεν είναι πως κάποια δύναμη πλεονεκτεί έναντι κάποιας άλλης, απλά η αντίδραση της τριβής ολίσθησης είναι ομόρροπη της μετατόπισης του σώματος στο οποίο εφαρμόζεται και ως εκ τούτου δεν πληρεί τα κριτήρια για να ονομάστεί τριβή ολίσθησης.
Ορισμός. Η δύναμη της τριβής ολίσθησης έχει τη διεύθυνση της εφαπτόμενης στο σημείο επαφής, φορά αντίθετη της φοράς της μετατόπισης και μέτρο που δίνεται από τη σχέση Τ=μΝ.
Δεδομένου του ότι η ερώτηση προκαλεί σύγχηση, νομίζω πως συμφωνώ.
πράγματι εδώ υπάρχει μια κάποια “θολούρα”, Μίλτο, διότι στα σχολικά βιβλία μας έπρεπε να υπάρχει αυστηρότατος ορισμός κάθε μεγέθους, έχω γράψει και εδώ σχετικό άρθρο, και ανάμεσά τους ότι ο ορισμός είναι ένας και μοναδικός, παντοδύναμος, αναμφισβήτητος, ευαγγέλιο, αυθαίρετος, επιλογής του ορίζοντος, αλλά όχι ανόητος και διφορούμενος
και έχω προσφερθεί, ως αποφοιτήσας “εκ του Κλασσικού”, να παρέμβω φιλολογίστικα, απολύτως δωρεάν, και σε άλλα θέματα, αλλά δεν μου απάντησαν καν οι ινστρούκτορες…
δες, πάντως, και την απάντηση στο “πείραγμα” του Διονύση,
“είναι μια κάποια λύσις”, θα έλεγε ο Καβάφης
στο προσωπικό βιβλίο μου “Φυσική Β Γυμνασίου”, εκδόσεις Χ. Δαρδανός, έχει εξαντληθεί από καιρό, προσπάθησα να προσεγγίσω ποιοτικά κυρίως, αλλά και ποσοτικά, την τριβή, με μεγάλο σεβασμό
βέβαια και εξακολουθώ να ισχυρίζομαι, το έχω γράψει πολλές φορές και εδώ, ότι “όλα τα λεφτά είναι το Γυμνάσιο”
και για όσους ενδιαφέρονται έχω μεταφέρει σχετικό τμήμα από το βιβλίο μου εδώ:
https://ekountouris.blogspot.com/2017/11/blog-post_23.html
Ευχαριστούμε Βαγγέλη!
Καλημέρα παιδιά.
Έχουμε ένα απλό σύστημα δύο σωμάτων:
Μια μπάλα αφήνεται στο κινούμενο πάτωμα (ιμάντας) χωρίς αρχική ταχύτητα.
Δέχεται τριβή ολίσθησης η οποία της προσδίδει στροφική και μεταφορική κινητική ενέργεια. Προφανώς το έργο της τριβής αυτής (επί της μπάλας) είναι θετικό.
Αρνητικό είναι το έργο της αντίδρασής της, αντίδρασης που επιβραδύνει τον ιμάντα,
Αρνητικό είναι επίσης το συνολικό έργο επί του συστήματος.
Γενικά αποφεύγουμε φράσεις όπως “Το έργο της τριβής ολίσθησης είναι αρνητικό”.
Τούτο διότι το έργο της μίας τριβής μπορεί να είναι θετικό, όπως θετικό είναι στην περίπτωση της προσομοίωσης.
Γενικά αποφεύγουμε φράσεις όπως “Το έργο της τριβής ολίσθησης είναι αρνητικό”.
Θα συμφωνήσω Γιάννη.
Μίλτο μια λέξη που πρέπει να αποφεύγουμε είναι η λέξη “πάντοτε”.
Καλημέρα Φώτη. Καλή προσπάθεια να δώσεις κριτήριο γνώσεων στη Μηχανική. Φυσικά δε σώζει την κατάσταση, αν ο μαθητής δεν έχει πλήρη γνώση της Φυσικής Α΄, αρκετών κεφαλαίων της Β-θετ και όλο τον Ηλεκτρισμό (και Στατικό) από Β-γεν.
Για το θέμα του έργου της τριβής έχω κάνει την ανάρτηση
Η τριβή παράγει θετικό ή αρνητικό έργο;
Μια ερώτηση που αφορά την ενεργειακή συμπεριφορά της τριβής, πρέπει να είναι σαφής σε ποιο σώμα αναφέρεται και πως αυτό κινείται σε σχέση με το άλλο που είναι σε επαφή. Στην (i) περίπτωση που το σώμα φτάνει στον ιμάντα με υ < v η τριβή ολίσθησης παράγει σαφώς θετικό έργο και επιταχύνει το σώμα. Όπως λέει και ο Γιάννης η τριβή ολίσθησης στον ιμάντα παράγει αρνητικό έργο, αλλά φροντίζει ο μηχανισμός να αναπληρώνει την ενεργειακή απώλεια.
Αν παρατηρήσουμε το ζευγάρι έργων wT, wT΄μεγαλύτερο κατ΄απόλυτη τιμή είναι πάντα το αρνητικό. Το αλγεβρικό τους άθροισμα εκφράζει το μέρος του έργου της τριβής, που γίνεται θερμική ενέργεια κατά το σύρσιμο του σώματος στον ιμάντα.
Καλημέρα Ανδρέα και ευχαριστώ. Μόνο η επανάληψη τείνει να βελτιώνει την κατασταση, χωρίς απαραίτητα να τη σώζει!
Όσο αφορα το θέμα της τριβής, αν δεν συμφωνήσουμε στον ορισμό της τριβής δε θα βγει άκρη. Όταν ορίσεις την τριβή όπως εγώ (και όχι μόνο εγώ) παραπάνω, ως φορά αυτής ορίζω πάντα την αντίθετη της μετατόπισης, τότε το θετικό έργο δεν αφορά την τριβή, διότι εξ’ ορισμού η δύναμη στην οποία θέλεις να αποδώσεις θετικό έργο δεν είναι τριβή μιας και είναι ομόρροπη της μετατόπισης.
Καλησπέρα Φώτη.
Η τριβή που δέχεται ένα σώμα από ένα υπόβαθρο είναι αντίθετη στη σχετική ταχύτητα του σώματος ως προς το υπόβαθρο.
Δεν είναι πάντοτε αντίθετη της ταχύτητας του σώματος ως προς ακίνητο παρατηρητή. Στο παράδειγμα με τον ιμάντα τριβή ολίσθησης έχουμε, υπολογιζόμενη από τη σχέση Τ=μ.Ν, η οποία έχει φορά ίδια με αυτήν της κίνησης του σώματος.
Η τριβή δεν είναι τίποτα μέχρι να την ορίσουμε οτι είναι κατι. Το ότι κάποιοι προτιμάνε τον ορισμό σε σχέση με τη σχετική ταχύτητα και αλλοι σε σχεση με τη μετατοπιση (οπως εγω που τον βρισκω πολυ πιο ξεκαθαρο για μαθητες) δεν είναι θέμα φυσικής αλήθειας αλλά προτίμησης, από τη στιγμή που 1) δεν μεταβάλλεται κανένας φυσικός νόμος και 2) είμαστε αυτοσυνεπεις με τον ορισμό μας. Σήμερα έλεγξα λίγη αγγλόφωνη βιβλιογραφία και ο πιο κοινός ορισμός είναι “αντίθετη της κινησης” η φορά.
Καλησπέρα Φώτη και καλή αρχή στις αναρτήσεις σου.
Να προσθέσω και γω μια σκέψη, λαμβάνοντας υπόψη την τελευταία σου πρόταση, ότι η φορά της τριβής είναι αντίθετη της κίνησης.
Η κίνηση όμως είναι σχετική. Έτσι στο παρακάτω σχήμα, όπου εμφανίζονται οι ταχύτητες της σανίδας και του σώματος Σ, ποια η κατεύθυνση της τριβής που ασκείται στο σώμα Σ;
Ας δεχθούμε προς στιγμήν ότι η δύναμη αυτή δεν είναι τριβή.
Τι δύναμη είναι;