by 
Μια σφαίρα Σ1 μάζας m = 6,35g είναι ηλεκτρικά ουδέτερη και φτιαγμένη από καθαρό χαλκό .
i) Αν η γραμμομοριακή μάζα του χαλκού είναι Μ = 63,5g/mol, ο αριθμός του Avogradro είναι NA = 6∙1023άτομα/mol και το φορτίο ενός ηλεκτρονίου είναι qe = -1,6∙10-19C, υπολογίστε το συνολικό αρνητικό και θετικό ηλεκτρικό φορτίο, που περιέχει αυτή η σφαίρα.
ii) Με κάποια μέθοδο, αφαιρούμε από τη σφαίρα Σ1 ένα μικρό μέρος του αρνητικού της φορτίου, την τοποθετούμε σε απόσταση r = 0,5m(διάκεντρος) από άλλη όμοια σφαίρα Σ2 Παρατηρούμε ότι δημιουργείται ελκτική δύναμη μεταξύ τους μέτρου F1 = 0,108N. Στη συνέχεια συνδέουμε για λίγο τις σφαίρες μεταξύ τους με ένα λεπτό μεταλλικό σύρμα, το αφαιρούμε και παρατηρούμε να δημιουργείται απωστική δύναμη μεταξύ τους μέτρου F2 = 0,036N.
α) Ποιο το είδος του αρχικού φορτίου κάθε σφαίρας;
β) Ποια ήταν τα αρχικά φορτία των σφαιρών αν |q1| > |q2| ;
γ) Τι παρατηρείτε συγκρίνοντας τα φορτία που βρήκατε στο ερώτημα (i) με αυτά του ερωτήματος (ii);
δ) Ποια τα τελικά φορτία των σφαιρών και πόσο ηλεκτρικό φορτίο διακινήθηκε;
Συνδυασμός με Χημεία και Μαθηματικά με τύπους Vieta για Φυσική Γενικής, πάει πολύ;
Καλησπέρα Ανδρέα.
Ωραία άσκηση! Όσο για το αν είναι επιτρεπτή για φυσική Β γενικής παιδείας, μη ξεχνάς ότι μέσα στην τάξη είναι και μαθητές της θετικής κατεύθυνσης.
Η διεύρυνση του πνεύματος δεν κάνει κακό σε κανένα!
Αντίθετα, η χαλάρωση του πνεύματος, οδηγεί τον μαθητή σε αδράνεια και μή ορθολογιστική σκέψη….
Κι αυτό δεν αφορά μόνο την Φυσική…
Να είσαι καλά.
Καλημέρα Ανδρέα.
Αλλιώτικα όμορφο το σενάριο, με τις ατομικές λεπτομέρειες.
Αναθυμήθηκα και τους… τύπους Vieta !
Να είσαι καλά
Γεια σου Ανδρέα. Πέρσι κατά το τέλος της χρονιάς χρειάστηκε να βρούμε την περίμετρο ενός ορθογωνίου παραλληλογράμμου. Υποψήφια της Γ υγείας ισχυρίστηκε ότι αυτό χρειάζεται πολλή σκέψη. Της εξήγησα ότι δεν πρόκειται για ελιτίστικη αλλά για πρακτική γνώση που κάθε άνθρωπος χρειάζεται να διαθέτει, ακόμη κι αν δεν συνεχίσει στην τριτοβάθμια εκπαίδευση. Η υποψήφια δεν έπιασε καν την ΕΒΕ.
Αναρωτιέμαι τι θα έλεγε για την άσκηση που προτείνεις. Φυσικά και κάνεις πολύ καλά που επιμένεις.
Καλησπέρα συνάδελφοι. Σας ευχαριστώ.
Πρόδρομε όπως το λες. Θα ήταν έκπληξη να λύσει κάποιος της θεωρητικής ένα σύστημα 2Χ2 με τέτοιον τρόπο. Έχουν προσανατολιστεί πλέον ότι η Φυσική δεν τους χρειάζεται. Κάποιοι ελάχιστοι προσπαθούν από φιλότιμο ή από σεβασμό στον καθηγητή, που τον βλέπουν να παλεύει να τους μάθει ότι και ένας δικηγόρος πρέπει να ξέρει τι γίνεται με το ηλεκτρικό ρεύμα…
Παντελή οι λεπτομέρειες είναι σε τομέα, που ανήκει και στη Χημεία και στη Φυσική. Υποτίθεται ότι εξτάστηκαν τον Ιούνιο και στα δυο μαθήματα οι μαθητές. Αλλά και 01 να έγραψαν, φυσικά πέρασαν με μέσο όρο από Γυμναστική, Θρησκευτικά κ.λ.π.
Αποστόλη δε μπαίνουν στον κόπο ούτε να ασχοληθούν. Κάθονται σα γλάστρες και κοιτάνε το άπειρο. Δεν είναι ότι προσπαθούν και δε μπορούν, κάτι απόλυτα σεβαστό. Εγώ τα κυνηγάω έστω να έχουν τετράδιο και να αντιγράφουν από τον πίνακα. Να λειτουργεί δηλαδή υποτυπωδώς το νευρικό και μυϊκό σύστημα…
Ανδρέα καλησπέρα.
Μου άρεσε παρα πολύ και νομίζω μόνο και μόνο να συνειδητοποιήσουν την τιμή του φορτίου στην ηλεκτρική ουδετερότητα είναι σημαντικό.
Διόρθωσε τον αρνητικό εκθέτη που ξέφυγε στο πλήθος των φορτίων Ν στο πρώτο ερώτημα.
Καλημέρα Ανδρέα. Η άσκηση , για εμένα ,είναι πολύ όμορφη. έχω όμως κάποιες αντιρρήσεις:
α)Στη γενική παιδεία απευθύνεσαι σε όλους τους μαθητές (ναι,,, και στους πολύ καλούς) . Αυτό σημαίνειότι οι ασκήσεις που θα τους κάνεις πρέπει να είναι προσαρμορζμένες για τους πολλούς . Αυτή απευθύνεται σε παρα πολύ λίγους. Μπορείς να τηδώσεις μόνο κατ’ιδίαν.
β) Εκεί που αναφέρεις ότι τα φορτία θα είναι ίσα αφού οι σφαίρες είναι όμοιες (σωστά),, περνάει όμως υποδόρια ότι η διακίνηση των φορτίων σταματά όταν αυτά εξισωθούν, αντ.ι όταν αποκτήσουν ίδιο δυναμικό.
Kαλησπερα σε ολους. Συμφωνω με τον Γιωργο.Δεν ηθελα να κανω καποιο σχολιο, γιατι μαλλον στην παρεα μας υπαρχει η εντυπωση οτι κοντραρω σε οτι δω μπροστα μου.Ομως διαβασα το σχολιο του Γιωργου και επαυξανω.Αυτο το θεμα ειναι μεγαλο θεμα συζητησης.
Αυτη η ασκηση δεν κανει για γενικη Παιδεια. Ουτε και το βιβλιο της Β Γενικης Παιδειας ειναι σωστο. Δεν ειναι δυνατον να νομιζουμε οτι οι μαθητες του Κλασικου οφειλουν να γνωριζουν οτι δυναμικο μιας οχι απειρως εκτεταμενης κατανομης φορτιου σε καποιο σημειο, ειναι το εργο ανα μοναδα φορτιου για να φερουμε φορτιο απο το απειρο στο εν λογω σημειο. Μιλαμε για τρελά πραγματα.
Η Παρουσα ασκηση αν επιχειρησουμε να την παρουσιασουμε στον πινακα θα εχει ως αποτελεσμα την διαπιστωση απο την πλευρα των μαθητων,της πληρους ματαιοτητας της προσπαθειας συμετοχης στο μαθημα και επισης την διαπιστωση οτι την ωρα της Φυσικης, η ενασχοληση με κατι αλλο,πχ διαβασμα Αρχαιων,ειναι πιο παραγωγικη και προτιμοτερη.
Καλησπέρα συνάδελφοι. Σας ευχαριστώ.
Χρήστο κατάλαβες το στόχο της ανάρτησης. Το (-) μου ξέφυγε.
Ο Γιώργος και ο Κωνσταντίνος διαφωνούν. Δεν κάνει για Γενική Παιδεία λένε.
Από το βιβλίο της Γ΄ Γυμνασίου:
Δύο μονωμένες μεταλλικές σφαίρες έχουν φορτία 2 μC και 3 μC αντίστοιχα. Τις φέρνουμε σε επαφή και τις απομακρύνουμε, προσέχοντας να παραμένουν ηλεκτρικά απομονωμένες από το περιβάλλον τους. Με βάση την αρχή διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου μετά την επαφή τους οι σφαίρες έχουν φορτία αντίστοιχα:
α. 2 μC και 2 μC, β. 1 μC και 4 μC, γ. 5 μC και 1 μC, δ. 3 μC και 3 μC.
Από το βιβλίο της Β΄Γυμνασίου
Δεν είναι η ίδια λογική;
Τι ρωτάω;
Ποια τα τελικά φορτία των σφαιρών και πόσο ηλεκτρικό φορτίο διακινήθηκε; Θεωρείστε ότι λόγω ομοιότητας τα τελικά φορτία θα είναι ίσα μεταξύ τους.
Δηλαδή να εφαρμόσουν την ΑΔΗΦ. Λύση 1 γραμμή.
Τι χρειάζονται το
“δυναμικο μιας οχι απειρως εκτεταμενης κατανομης φορτιου σε καποιο σημειο, ειναι το εργο ανα μοναδα φορτιου για να φερουμε φορτιο απο το απειρο στο εν λογω σημειο.”;
Πληροφοριακά, οι περισσότεροι μαθητές μου βρήκαν εύκολα τη λύση σε αυτό το ερώτημα, αφού τους θύμισα τι θα συμβεί αν συνδέσουμε δύο όμοιες δεξαμενές με σωληνάκι…
Δεν ανακαλύψαμε και την πυρίτιδα…
Σε ένα τμήμα Γενικής οι μαθητές που θα γίνουν Φιλόλογοι, ούτως ή άλλως δε θεωρούν παραγωγική την ώρα της Φυσικής. Από πότε όμως καθορίζουν οι μαθητές τι θα διδάξει ο δάσκαλος; Και για αυτούς εγώ επιμένω ότι κάτι θα κερδίσουν αν κλείσουν για λίγο τα Αρχαία. Οι υπόλοιποι όμως δε χρωστάνε τίποτα να μην είναι για αυτούς παραγωγική η ώρα αυτή.
Ανδρέα συμφωνώ απόλυτα.
Πριν λίγα χρόνια είχα φτιάξει την άσκηση που έθεσε ο Feynman στις διαλέξεις θέλοντας να δείξει την σημαντικότητα των ηλεκτρικών δυνάμεων.
Δύναμη Coulomb
Η άσκηση και ο τρόπος αντιμετώπισης δεν είναι σωστός. Όμως έστω και αν ένας μαθητής αδιάφορος μπορέσει να προσέξει τότε η άσκηση πετυχαίνει το σκοπό της. Θεωρώ ότι η άσκηση η δική σου είναι τέτοιου σκοπού και μπορώ να το επιβεβαιώσω κάνοντας φυσική σε όλες τις τάξεις της δευτεροβάθμιας από 1η Γυμνασίου μέχρι και 3η Λυκείου. Χθές στην Α γυμνασίου στην ενότητα του μήκους υπήρξε καθολική συμμετοχή μόλις ανέφερα το ένα έτος φωτός και η κουβέντα πυροδοτήθηκε. Με κάποιο τρόπο πρέπει να εξιτάρουμε το ενδιαφέρον των μαθητών.
Aνδρεα η ασκηση ειναι πολυ τεχνικη για μαθητες κλασικου.Αν δεν σε πειραζει σε μια ταξη 25 ατομων οι 20 να μην καταλαβαινουν τιποτα και κατα συνεπεια να βρισκουν το μαθημα αδιαφορο,τοτε κανε τους τετοια.Στατιστικως αυτοι που θα πανε θετικο ή υγειας ειναι ας πουμε το 20 τοις εκατο. Οι υπολοιποι επιλεγουν κλασικες σπουδες ή οικονομικα και δεν ενδιαφερονται για Φυσικη με τετοιους υπολογισμους και εχουν και δικιο. Το ενδιαφερον της ταξης δεν το κερδιζεις με τετοιες ασκησεις. Εγω οταν εκανα Φυσικη γενικης παιδειας, καποιες ωρες της χρονιας,οσες χρειαστηκαν, εκανα τελειως τεχνικο Μαθημα για να καλυψω την υλη που χρειαζονται στην Γ Αυτοι που θα δωσουν Πανελληνιες,δηλαδη κυριως ρευματα ηλεκτρεγερτικες δυναμεις κλπ ενω οι μαθητες που δεν ενδιαφεροντουσαν διαβαζανε κατι αλλο, και ολες τις υπολοιπες ωρες εκανα πραγματα τα οποια θα τους μεινουν και τα εβρισκαν και ενδιαφεροντα,για να εχουν και καποια χρησιμοτητα διοτι αν ειναι να τα λεμε και να τα ακουμε μονοι μας τοτε δεν προσφερουμε τιποτα στα παιδια και χανουμε και τον χρονο μας μεσα στην ταξη.
Όχι Ανδρέα, δεν πάει πολύ…. αξίζει όμως πολύ….
Η ιδέα σου εξαιρετικά διδακτική και πρωτότυπη τουλάχιστον ως προς τον
υπολογισμό του αρνητικού φορτίου της σφαίρας….
Το ερώτημα μου άρεσε πάρα πολύ….
Για τα υπόλοιπα….η δυσκολία δεν βρίσκεται στη φυσική, αλλά στο γεγονός
ότι οι μαθητές δεν έμαθαν ποτέ πράξεις ….
Εκτιμώ ότι η άσκηση έχει πολλά να δώσει, ακόμα και αν το σύστημα το λύσουμε μόνοι μας….
Ένα υποθετικό σενάριο
Ο στατικός ηλεκτρισμός και η θεωρία ηλεκτρικού πεδίου παύει να διδάσκεται στη φυσική γενικής παιδείας αλλά μεταφέρεται στη φυσική προσανατολισμού
(το υπάρχον βιβλίο έχει ανάλογες παραγράφους)
Παύουν οι μαθητές στα τμήματα γενικής να χάνουν την μπάλα και γίνεται όλη η θεωρία πεδίου στον προσανατολισμό δομημένα και σωστά
Προϋπόθεση, στον προσανατολισμό η φυσική να κερδίζει ξανά την ώρα που έχασε και το μάθημα να γίνει πάλι τρίωρο (όχι κατ’ ανάγκη εις βάρος των μαθηματικών, ας γίνουν έξι οι ώρες προσανατολισμού, σε βάρος μιας ώρας μαθήματος ΓΠ)
Η φυσική στη γενική παιδεία να ξεκινά με συνεχές ρεύμα και να διδάσκεται όλο το βιβλίο της γενικής παιδείας της Γ’ Λυκείου, με απλά μαθηματικά, χωρίς τις υπερβολές που οδήγησαν στην εγκατάλειψή του….
Το κέρδος θα είναι σημαντικό….
Όσο η φυσική ΓΠ στη Β’ Λυκείου απαξιώνεται, πρώτα από εμάς τους ίδιους και κατόπιν από το υπόλοιπο ΠΕ 04 που συμπληρώνει ωράριο, φαινόμενα όπως συνάδελφοι να ρωτούν αν ο 2ος κανόνας Kirchhoff είναι στην ύλη, θα συνεχίσουν να μας ταλαιπωρούν….
Καλημέρα Θοδωρή. Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό και για την κατάθεση πρότασης, που θα έβρισκε σύμφωνους πιστεύω όλους μας. Υπάρχουν εξαιρετικά ξενόγλωσσα βιβλία, που διδάσκουν τον Ηλεκτρισμό, με λίγες χαρακτηριστικές ασκήσεις και πολλές εφαρμογές από την καθημερινή ζωή.
Το ΙΕΠ που νοιάζεται τόσο πολύ για την αξιολόγησή μας, τόσα χρόνια θα μπορούσε να έχει ασχοληθεί με το θέμα αυτό και να βοηθήσει το μάθημα. Επειδή όμως αυτό δεν το βλέπω να γίνεται, εμείς δεν πρέπει να απαξιώνουμε το μάθημα, γιατί θα έρθει πάλι κάποιος αύριο και θα το κόψει εντελώς, αντικαθιστώντας το με Ρομποτική και Συναρμολόγηση Lego.
Δεν κάνουμε άσκηση με πάνω από τρία φορτία, πρέπει πάντα να είναι σε ευθεία – φτου φτου το πυθαγόρειο – , όχι πάνω από τρεις αντιστάσεις, όχι νούμερα που δεν είναι φιλικά στο μαθητή – δηλαδή δεκαδικοί – έξω το ένα, έξω το άλλο… Προσαρμόζουμε τη Φυσική, δηλαδή τη φύση, στα μέτρα και σταθμά του εκάστοτε ΙΕΠίτη ή Πολιτικού ή Παιδαγωγικού Σύμβουλου. Έχουμε πιάσει πάτο, αλλά πάντα υπάρχει και πιο κάτω άλλος κρυφός πάτος. Τι κάνουμε στην τάξη; Εντολές εκτελούμε ή διδάσκουμε;
Καλησπέρα Χρήστο. Δεν είχα δει την εξαιρετική αυτή ανάρτησή σου, που πέρα από το τυπικό ότι η Γη δεν έχει βάρος έχει σίγουρη δυνατότητα να τραβήξει το ενδιαφέρον ακόμα και των Θεωρητικών της τάξης…Θα την εντάξω στη διδασκαλία μου.