by 
Κατά τη διάρκεια της περίπλοκης διαδικασίας που χρειάστηκε για να προσεδαφιστεί το ρόβερ Curiosity στον Άρη το 2012, το διαστημόπλοιο έφτασε σε ύψος h0 = 142m πάνω από την επιφάνεια του Άρη, κινούμενο κατακόρυφα προς τα κάτω με ταχύτητα μέτρου υ0 = 32m/s. Στη συνέχεια εισήλθε σε φάση σταθερής επιβράδυνσης, κατά την οποία το μέτρο της ταχύτητάς του μειώθηκε σε υ = 0,75m/s ενώ βρισκόταν σε υψόμετρο h = 23m.
i) Αν α η επιτάχυνση του σκάφους, ποια από τις παρακάτω σχέσεις είναι σωστή; Δικαιολογείστε την απάντησή σας.
Η άσκηση δεν έχει κάτι πρωτότυπο, ως προς τη διαδικασία επίλυσης. Έχει στόχο να κεντρίσει την περιέργεια των μαθητών της Α΄, ως προς την αξία της Κινηματικής.
Θεωρώ ότι στην εκφώνηση θα έπρεπε να αποσαφηνίζεται ότι η ταχύτητα μειώθηκε έως ή σε τελική τιμή μέχρι την επιβράδυνση διότι δεν είναι σαφές αν συνεχίζει η μείωση , ή παραμένει σταθερή και προσκρούει με ταχύτητα 0.75m/s, ενώ θα μπορούσε να σταματά μόλις ακουμπά το έδαφος αλλάζοντας την τιμή της επιβράδυνσης στη συνέχεια . Ενδεχομένως η ταχύτητα πρόσκρουσης είναι μικρή για να συμβεί ζημιά στο σκάφος , αλλά αν ήμουν μηχανικός θα προτιμούσα ταχύτητα 0.
Επίσης δεν αναφέρεται η τιμή της βαρύτητας στον πλανήτη που θα αύξανε την ταχύτητα του και αν λαμβάνεται υπόψη στη διαμόρφωση της τελικής τιμής των ταχυτήτων που αναφέρονται , αλλά και στην ταχύτητα προσεδάφισης.
Ωραίο Ανδρέα.
Δεν βλέπω κανένα πρόβλημα στην εκφώνηση, η άσκηση αφορά την Α λυκείου, η επιτάχυνση είναι σταθερή διαφορετικά δεν έχουν εξισώσεις κίνησης οι μαθητές.
Μου αρέσει και διδακτικά, θα την αξιοποιήσω σίγουρα.
Η πορεία του μαθητή για την Γ λυκείου, περνάει από δύο ακόμα τάξεις, τις λιγότερες αναρτήσεις έχει η Α λυκείου εδώ και χρόνια (συνολικά στο internet) ..
Κώστα σε ευχαριστώ για το σχολιασμό. Στην Α΄τάξη χρησιμοποιούμε το μοντέλο του υλικού σημείου και περιοριζόμαστε σε ειδικές περιπτώσεις ευθύγραμμης κίνησης. Μπορούμε όμως κάποιες να κάνουμε και ασκήσεις για να τραβάμε το ενδιαφέρον των παιδιών, με χρήση πραγματικών γεγονότων και αναφορά σε σώματα της πραγματικότητας – αρκεί να μην το παρακάνουμε με τις προσεγγίσεις.
Κυρία Καλλίγα γράφεις:
α) “θα έπρεπε να αποσαφηνίζεται ότι η ταχύτητα μειώθηκε έως ή σε τελική τιμή μέχρι την επιβράδυνση”
Η ταχύτητα δεν μειώθηκε μέχρι την επιβράδυνση. Η ταχύτητα μειώθηκε στην πρώτη φάση εξαιτίας της επιβράδυνσης. Στο 1ο Κεφάλαιο άλλωστε ως αιτία της μείωσης της ταχύτητας δε μπορεί να αναφερθεί η συνισταμένη δύναμη.
β) “δεν είναι σαφές αν συνεχίζει η μείωση , ή παραμένει σταθερή και προσκρούει με ταχύτητα 0.75m/s”
Στην εκφώνηση γράφω: “Αν στο ύψος h άνοιξε αλεξίπτωτο και θεωρήσουμε ακαριαία σταθεροποίηση στην ταχύτητα”. Τι είναι ασαφές;
Οι προσγειώσεις των ακάτων δεν γίνεται με ταχύτητα μηδέν. Πέρα από τα ρόβερ στον Άρη, η σεληνάκατος στη Σελήνη αλλά και το Σογιούζ χρόνια τώρα, που φέρνει τους αστροναύτες από τον ISS, χτυπούν με μικρή ταχύτητα στο έδαφος.
γ) “Επίσης δεν αναφέρεται η τιμή της βαρύτητας στον πλανήτη που θα αύξανε την ταχύτητα του και αν λαμβάνεται υπόψη στη διαμόρφωση της τελικής τιμής των ταχυτήτων που αναφέρονται , αλλά και στην ταχύτητα προσεδάφισης.”
Που ακριβώς απαιτείται στη λύση η επιτάχυνση της βαρύτητας στον Άρη; Έχουμε ελεύθερη πτώση; Ή μπορούμε να κάνουμε στο 1ο Κεφάλαιο δυναμική μελέτη;
Σε αυτό που διαβάζω
δεν αναφέρεται η σταθεροποίηση της ταχύτητας. Από τυπογραφικό λάθος έγραψα μέχρι την επιβράδυνση ενώ ο νοων νοείται ήθελα να γράψω μέχρι την ύπαρξη επιβράδυνσης ή αλλιώς ότι στο τάδε sec η επιβράδυνση σταματά να υπάρχει. Επίσης είναι εκτός ύλης η μεταβαλλόμενη επιταχυνόμενη κίνηση, κάτι τέτοιο όμως δεν δικαιολογεί λάθος εκφωνήσεις λόγω μη απόκτησης προς το παρόν συγκεκριμένων γνώσεων από τους μαθητές, όμως εδώ θα ήταν κάτι που θα μπορούσε να είναι στην ύλη. Επιβράδυνση με σταθερή α1 μέχρι το τάδε sec και στη συνέχεια επιβράδυνση με άλλη σταθερή α2 μέχρι μηδενικής ταχύτητας ή άλλης ταχύτητας όταν προσεδαφιστεί . Επίσης το διαστημοπλοιο δεν είθισται να παριστα σημειακό σημείο χωρίς βαρος του οποίου την έννοια τα παιδιά ξέρουν και από το γυμνάσιο. Αν θελατε αβαρές σώμα που παρίσταται με σημειο
τολμώ να προτείνω ένα εξωγήινο ον με σχεδόν μηδενική μάζα και όχι διαστημόπλοιο. Επίσης ας μην είχαμε κατακόρυφη κίνηση προς τα κάτω ώστε να μην επηρεάζει η επιτάχυνση της βαρύτητας του συγκεκριμένου πλανήτη την κίνηση άχετα με το διαστημόπλοιο ή το εξωγήινο ον. Εφόσον δεν τα έχουν διδαχθεί ακόμα, δεν δικαιολογείται λάθος στην εκφώνηση που μάλιστα θα δουν μπροστά τους μετά από λίγους μήνες.Γιατι άραγε να χτυπούν στο έδαφος με μικρή ταχύτητα οπότε από την κρούση αλλάζει η κατεύθυνση της ορμής αν η κρούση είναι ελαστική οπότε θα αναπηδα σαν μπαλλα μπάσκετ. Αν όχι δεν αναφέρεται πόση ορμή χάνεται κατά την κρούση ή αν είναι τελείως ανελαστική που αυτό φαντάζομαι υποθέτεις χωρίς όμως αναφορά. Μια κρούση ανελαστική μάλιστα αφήνει πάντα σημάδια, γι’ αυτό πιστεύω να γίνεται για να υπάρχει “τρανταχτή απόδειξη” για τα διαστημόπλοια που περιγράφεις εκτός από την “απόδειξη” της κινηματογράφησης.
Τέλος παραλείψεις να αναφέρεις ότι η αντίσταση του αέρα στην ατμόσφαιρα του πλανήτη είναι αμελητέα.
Προτείνω τη διακοπή της συζήτησης γιατί προφανώς δεν καταλαβαίνεις τι διαβάζεις και εκτίθεσαι άσκοπα. Τελευταία λοπόν απόπειρα από εμένα, μόνο για ένα λόγο. Μην τυχόν διαβάσει κανένας μαθητής το σχόλιό σου και στραβωθεί εντελώς.
α) “Σε αυτό που διαβάζω δεν αναφέρεται η σταθεροποίηση της ταχύτητας”
Στην εκφώνηση γράφω: “Αν στο ύψος h άνοιξε αλεξίπτωτο και θεωρήσουμε ακαριαία σταθεροποίηση στην ταχύτητα”
β) “Ήθελα να γράψω μέχρι την ύπαρξη επιβράδυνσης”
Δεν άλλαξε κάτι στη λανθασμένη αυτή πρόταση, που έχω ήδη απαντήσει.
γ) “Είναι εκτός ύλης η μεταβαλλόμενη επιταχυνόμενη κίνηση”
Σε ποιο σημείο της εκφώνησης αναφέρεται τέτοιο είδος κίνησης; Πουθενά. Εκτός αν μια κίνηση που έχει 2 φάσεις τη θεωρείς μεταβαλλόμενη επιταχυνόμενη, οπότε θέλεις αρκετό διάβασμα ακόμα για τη Φυσική της Α΄.
δ)“σημειακό σημείο”
Δεν υφίσταται τέτοιο πράγμα. Υπάρχει όμως υλικό σημείο.
Στη συνέχεια ακολουθεί ένα ντελίριο με συνοθύλευμα λέξεων, που δεν έχουν κανένα απολύτως νόημα, για αντίσταση αέρα, επιτάχυνση βαρύτητας, βάρος σώματος, εξωγήινους μηδενικής μάζας, μπάλες μπάσκετ, κρούσεις ανελαστικές, σημάδια που αποδεικνύουν τρανταχτά ότι έγινε η προσγείωση, κινηματογράφηση…
Δε θέλω να φαντάζομαι τι θα έγραφες αν έκανες κριτική σε αναρτήσεις Β΄ή Γ΄κατεύθυνσης…
Θέλει θράσος να μπαίνεις σε χώρο έμπειρων και καταξιωμένων Φυσικών και χωρίς υπόβαθρο στο αντικείμενο, να διατυπώνεις κριτική. Είναι σα να γραφτώ εγώ σε φόρουμ Ιατρικής και να λέω εξυπνάδες και ό,τι μου βγάζει το ChatGpt, που χρησιμοποιείς. Η στοιχειώδης αξιοπρέπεια θα επέβαλλε την οικειοθελή αποχή από συζητήσεις Φυσικής.
Όπως κάνω εγώ από συζητήσεις Χημείας.
Ανδρέα συγχαρητήρια για την άσκηση και την επιμονή σου να επιλέγεις θέματα από την πράξη. Πραγματικά δεν κατανοώ γιατί στα σχολικά βιβλία απουσιάζουν τέτοιες ασκήσεις. Η κινηματική του ηλιακού μας συστήματος και η διαστημική βασίζονται στην κλασική φυσική και μπορούν να δώσουν μεγάλο πλήθος ασκήσεων. Όσο για το Curiosity είναι το αγαπημένο μου rover. Η αποστολή του ήταν διετής και μετά από 11+ χρόνια είναι ακόμα σε λειτουργία. Αξίζει να διαβάσει κανείς τα μεγάλα επιτεύγματα του Curiosity που έχουν φέρει πιο κοντά την άποψη περί ύπαρξης ζωής τώρα ή παλαιότερα στον κόκκινο πλανήτη
Άρη σε ευχαριστώ. Τα σχολικά βιβλία τα έχουν τα έχουν χρονάκια τους, μπορεί να είχαν και άλλους στόχους οι συγγραφείς. Στα νέα βιβλία όμως, δε θα υπάρχουν δικαιολογίες για έλλειψη κάποιων τέτοιων θεμάτων – με κάποιες ανεκτές παραχωρήσεις στις παραδοχές – τη στιγμή που η ανθρωπότητα έχει κάνει πια τόσες επιτυχημένες αποστολές στο Ηλιακό μας Σύστημα. Τι έχουμε να χάσουμε ως δάσκαλοι αν αντί να διδάξουμε την άσκηση στεγνά: “΄Ενα υλικό σημείο επιβραδύνεται…”, να πούμε ένα πραγματικό γεγονός; Ξέρεις πολύ καλά ότι η αποστολή του ρόβερ δεν είναι μια άσκηση κινηματικής Α΄Λυκείου, αλλά ας κερδίσουμε πρώτα τους μαθητές μας με απλά μαθηματικά και ας βρουν αυτοί αργότερα τις διαφορικές εξισώσεις …
Ο Ανδρέας έχει πολλές αναρτήσεις όπου δημιουργεί σενάρια από την πραγματικότητα. Το να λυθεί μέσα στη τάξη ένα ανάλογο θέμα, πετυχαίνει ταυτόχρονα και να αυξήσει την συμμετοχή των μαθητών αλλά και να εξηγήσει γιατί η Φυσική δεν έχει σχέση με τις άλλες επιστήμες.
Θα ήταν ωραίο, σχολικά βιβλία να είχαν τέτοια θέματα.
Κώστα, η Φυσική είναι κορυφαία επιστήμη. Παράγει και προάγει Πολιτισμό, βελτιώνει την ποιότητα ζωής για όλους τους ανθρώπους, διώχνει φόβους, αλλά αποκαλύπτει και εκείνους που εκμεταλλεύονται αυτούς τους φόβους…
Πολύ ωραίο αυτό : “διώχνει φόβους, αλλά αποκαλύπτει και εκείνους που εκμεταλλεύονται αυτούς τους φόβους…”