by
Ένα κεκλιμένο επίπεδο ΟΑ γωνίας φ = 30° έχει μήκος ΟA = D. Σε σημείο Γ του κεκλιμένου επιπέδου γωνίας που βρίσκεται σε απόσταση x = d από τη βάση Ο τοποθετούμε ένα σώμα μάζας m2 = m στο οποίο ασκούμε δύναμη F μέτρου F = mg/2√3 κάθετη στο κεκλιμένο επίπεδο έτσι ώστε μόλις να μην ολισθαίνει (ισορροπεί οριακά). Στην κορυφή του κεκλιμένου επιπέδου αφήνουμε ελεύθερο ένα σώμα μάζας m1 = m το οποίο αφού διανύσει διάστημα s = 10d συγκρούεται πλαστικά με το σώμα Σ2. Λίγο πριν την κρούση καταργούμε τη δύναμη F. Το συσσωμάτωμα που δημιουργείται φτάνει στη βάση Ο του κεκλιμένου επιπέδου με μηδενική ταχύτητα, ο συντελεστής τριβής είναι παντού ίδιος και θεωρούμε ότι μs = μ. Στο ερώτημα : Η ολική θερμότητα μέχρι το συσσωμάτωμα να φτάσει στη βάση του κεκλιμένου επιπέδου. Τρεις μαθητές A, Β και Γ έδωσαν τις εξής λύσεις – απαντήσεις
α. Μαθητής (Α): Πρόσθεσε τις επί μέρους θερμότητες και βρήκε Qολ = 5,125mgd
β. Μαθητής (Β): Εφάρμοσε την Αρχή διατήρησης ενέργειας και βρήκε Qολ = 6mgd
γ. Μαθητής (Γ): Εφάρμοσε και τους δύο τρόπους και κατέληξε πως φταίει κάποιο δεδομένο. Ποιος μαθητής πιστεύετε ότι πρέπει να πάρει μεγαλύτερο βαθμό.
Καλησπέρα Γιάννη. μήπως στην απάντηση Α αντί Q= 5,125mgd να έβαζες Q=4,125mgd.
Επίσης σωστή η Γ αφού με τα δεδομένα βγαίνει συντελεστής τριβής μ = SQR(3)/6 που οδηγεί στην “αναλυτική” λύση : Q=4,125mgd σε διαφωνία με τo αποτέλεσμα της χρήσης της ΑΔΕ που οδηγεί στη απάντηση Q=6mgd.
Από μνήμης θυμόμουνα F= mg SQR(3)/2.. Διορθώνω…
Q=Ναι σωστό το Q= 5,125mgd. Και τώρα μ = SQR(3)/4
H λύση:
Και…
Έτσι αφ΄ένός ο συντελεστής τριβής πρέπει να είναι μ =0,7 και αφ΄ετ’ερου η δύναμη F = 0,152mg προς τα πάνω αντί F =mg/2√3=0,887mg προς τα κάτω.
Όμως μ μεγαλύτερο της εφέ άρα αυτό κάνει το πρόβλημα αδύνατον.
Προστέθηκε η λύση.
Καλημέρα Συνάδελφοι , Ευχαριστώ πολύ για το σχολιασμό!
Καλησπερα σε ολους. Καταλαβαινω οτι η ασκηση εχει ενα μοναδικο ερωτημα.Ποιος μαθητης θα παρει τον μεγαλυτερο βαθμο.Απαντηση σε αυτο το ερωτημα δεν βλεπω.
Απαντω σε αυτο λοιπον.
Υπαρχουν ασυμβιβαστα δεδομενα.Δεν υπαρχει κριτιριο βαση του οποιου μπορουμε να απορριψουμε καποιο δεδομενο ως λανθασμενο και να δεχθουμε το αλλο ως σωστο. Αρα δεχομαι ως σωστο το δεδομενο οτι το συσσωμάτωμα που δημιουργείται φτάνει στη βάση Ο του κεκλιμένου επιπέδου με μηδενική ταχύτητα και δεχομαι ως πιο εξυπνη την απαντηση του μαθητη Β ο οποιος θεωρησε οτι τα δεδομενα περι καθετων δυναμεων ειναι απλως πλεονασματικα και πολυ λογικα τα αγνοησε. Δεν ηταν υποχρεωμενος να ελεγξει αν τα δεδομενα ειναι ασυμβιβαστα η οχι διοτι οπως ειπαμε δεν υπαρχει κριτιριο επιλογης καποιων δεδομενων οποτε σκεφτηκε οτι αν συμβαινει κατι τετοιο , η ασκηση θα ειναι λανθασμενη και δεν θα λυνεται.