by
Σώμα αφήνεται να ολισθήσει πάνω σε πλάγιο επίπεδο, με τριβές, όπως φαίνεται στο σχήμα. Στο σώμα ασκείται συνεχώς μια δύναμη, F, αντίθετη από την τριβή, δηλαδή η F έχει ίσο μέτρο με την τριβή και αντίθετη κατεύθυνση από αυτή.
Εδώ αποδείχθηκε ότι: ‘Η μηχανική ενέργεια του σώματος μένει σταθερή.”
Επίσης εδώ διατυπώθηκε ο ισχυρισμός ότι:
Καθώς το σώμα κατεβαίνει: “Η μείωση της αρχικής δυναμικής δεν είναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής. Ένα μέρος αυτής γίνεται θερμική. Εφόσον όμως ασκούμε εξωτερική δύναμη, αντίθετη της τριβής ολίσθησης, κάτι που συμβαίνει ειδικά και όχι γενικά, το αίτιο της δύναμης μέσω του έργου αυτής, αναπληρώνει τη θερμική απώλεια και έτσι μπορεί να διατηρείται η μηχανική.”
Οι μαθητές επίμονα ρωτούν: Με ποιο πείραμα επιβεβαιώνεται ότι πράγματι “η μείωση της αρχικής δυναμικής ενέργειας δεν είναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής ενέργειας”;
Εμείς τι απαντάμε;
Γράφω με μαθητικές εκφράσεις τον ισχυρισμό που αναφέρεται στην ανάρτηση, ώστε ο ισχυρισμός να διευκρινιστεί:
Έχουμε λοιπόν:
“Η μείωση της αρχικής δυναμικής δεν είναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής. Ένα μέρος αυτής γίνεται θερμική.” Άρα: ΔU=ΔΚ1+ΔΕθ.
όπου ΔUδ είναι η μεταβολή της δυναμικής ενέργειας, ΔΕθ η μεταβολή της θερμικής που προκύπτει από την ελάττωση της δυναμικής ενέργειας και ΔΚ1 το μέρος της κινητικής ενέργειας που προκύπτει από την ελάττωση της δυναμικής ενέργειας
Ταυτόχρονα έχουμε:
“το αίτιο της δύναμης μέσω του έργου αυτής, αναπληρώνει τη θερμική απώλεια.” Άρα ΔW=ΔΚ2
όπου ΔW το έργο της δύναμης F και ΔK2 το μέρος της κινητικής ενέργειας που προστίθεται από την F μέσω του έργου της.
Η μαθητική ερώτηση λοιπόν είναι: Με ποιο πείραμα επιβεβαιώνεται ότι πράγματι ισχύει η σχέση: ΔU=ΔΚ1+ΔUθ;
Στο προηγούμενο σχόλιό μου όπου “μαθητικές” εννοώ μαθηματικές!
Απάντηση στους επίμονους μαθητές:
Αν μετρήσουμε την ελάττωση της δυναμικής ενέργειας και την αύξηση της κινητικής, θα διαπιστώσουμε ότι οι δύο ποσότητες είναι συνεχώς ίσες μεταξύ τους.
Ακόμη και σύμφωνα με τον ισχυρισμό που αναφέρεται στην ανάρτηση, δηλαδή ότι κάθε στιγμή “το αίτιο της δύναμης μέσω του έργου αυτής, αναπληρώνει τη θερμική απώλεια και έτσι μπορεί να διατηρείται η μηχανική“, προκύπτει ότι κάθε στιγμή η μείωση της αρχικής κινητικής ενέργειας είναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής.
Επομένως ο ισχυρισμός “η μείωση της αρχικής δυναμικής ενέργειας δεν είναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής ενέργειας” διαψεύδεται πειραματικά και γι’ αυτό ο μηχανισμός αναπλήρωσης της μηχανικής ενέργειας πρέπει να απορριφθεί.
Σε σχόλιο που υπάρχει εδώ αυτή η απόρριψη χαρακτηρίστηκε διδακτικά επικίνδυνη και εκφράστηκε με επιμονή ότι θα πρέπει να διδάσκεται ο μηχανισμός αναπλήρωσης. Ωστόσο όπως είδαμε η ύπαρξη ενός τέτοιου μηχανισμού δεν επιβεβαιώνεται πειραματικά. Άρα το να επιμένουμε να διδάσκουμε κάτι το οποίο δεν επιβεβαιώνεται πειραματικά, αυτό είναι επικίνδυνο.
Θα μπορούσαμε βεβαίως να το διδάξουμε μόνο για να δείξουμε ότι πρέπει να απορρίπτουμε οποιοδήποτε ισχυρισμό δεν στηρίζεται στα γεγονότα. Κι αυτό είναι ωφέλιμο όχι μόνο στη Φυσική αλλά και στη ζωή.
Θύμιο καλημέρα!
Με αυτό που γράφεις φαίνεται σαν να αναφέρεσαι σε διαφορετική κίνηση από αυτή που θέλουμε να ελέγξουμε. Πώς συνδέεται η κίνηση που περιγράφεις με την κίνηση που περιγράφεται στην ανάρτηση;
καλημέρα σε όλους
δεν είμαι σίγουρος, Ανδρέα, ότι κατάλαβα το ερώτημα,
στο δεύτερο “εδώ” ο Θοδωρής δεν έχει δύναμη F και σωστά τα λέει
στη δική σου άσκηση, όμως, με F, είναι ισόποση
ως προς το πείραμα, πάλι χωρίς F και ποιοτικά, αφήνω το σώμα σε κάποιο σημείο του “άγριου” κεκλιμένου επιπέδου, με κατάλληλη γωνία, ώστε αυτό να ξεκινήσει μετρώ τον χρόνο ώσπου να φτάσει στο δάπεδο επαναλαμβάνω τη διαδικασία αφού πρώτα λειάνω το κεκλιμένο επίπεδο οπότε και διαπιστώνω ότι ο χρόνος στη δεύτερη περίπτωση είναι μικρότερος, άρα η ταχύτητα μεγαλύτερη, άρα και η κινητική ενέργεια μεγαλύτερη, επομένως μικρότερη η θερμότητα
Καλημέρα Ανδρέα.
Πειράματα μπορούν να γίνουν με το Τράκερ.
Θα δείξουν ότι η Μηχανική Ενέργεια μένει σταθερή. Δηλαδή ότι 1/2m.υ^2+m.g.h=m.g.H
Όμως….
Αν έχουμε ένα πρόβλημα συνδεδεμένο με τη διάταξη (λ.χ. υπολογισμός μιας ταχύτητας σε μια θέση) τότε δεν το λύνουμε λέγοντας:
-ΑΔΜΕ=> 1/2m.υ^2+m.g.h=m.g.H
Γιατί;
Μϊα από τις διατυπώσεις της ΑΔΜΕ είναι η “Η Μηχανική ενέργεια διατηρείται αν δεν υπάρχουν τριβές και αντιστάσεις”. Εδώ δεν έχουμε τέτοιες προϋποθέσεις.
Το λύνουμε λέγοντας ότι η Μηχανική ενέργεια διατηρείται διότι οι απώλειες είναι όσο το έργο της F. Έτσι 1/2m.υ^2+m.g.h=m.g.H
Οι δύο προτάσεις είναι διαφορετικές. Η πρώτη πρόταση είναι λάθος, άσχετα με το αν καταλήγει σε σωστή ταχύτητα.
Η υπόθεση μοιάζει με την εξής:
Ασκώ προς τα κάτω δύναμη σε ένα μπαλόνι, τόση ώστε να κινείται με g.
Θέλω να βρω την ταχύτητά του ένα μέτρο πιο κάτω.
Λέω λοιπόν:
-Το μπαλόνι εκτελεί ελεύθερη πτώση οπότε….
Θα βγάλω σωστό αποτέλεσμα, όμως η πρότασή μου είναι λάθος. Το μπαλόνι δεν εκτελεί ελεύθερη πτώση διότι δέχεται εκτός του βάρους του άλλες δύο δυνάμεις.
Η σωστή πρόταση είναι:
-Το μπαλόνι κινείται με επιτάχυνση g, οπότε υ=ρίζα(2Η.g).
Καλημέρα Θύμιο και Βαγγέλη.
Γιάννη γεια χαρά.
Ποιο πείραμα προτείνεις για να επιβεβαιώσουμε ότι “η μείωση της αρχικής δυναμικής ενέργειας δεν είναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής ενέργειας;” Δηλαδή θα πρέπει σε κάθε χρονικό διάστημα να μετρήσουμε την ελάττωση της δυναμικής ενέργειας να μετρήσουμε την αύξηση της κινητικής και να διαπιστώσουμε ότι είναι οι δύο ποσότητες δεν είναι ίσες μεταξύ τους.
Ανδρέα το αντίθετο είπα.
Με το τράκερ θα επιβεβαιώσουμε ότι η μηχανική ενέργεια μένει σταθερή.
Γράφω:
Πειράματα μπορούν να γίνουν με το Τράκερ.
Θα δείξουν ότι η Μηχανική Ενέργεια μένει σταθερή. Δηλαδή ότι 1/2m.υ^2+m.g.h=m.g.H
Όμως….
Βαγγέλη γεια χαρά.
Η πρόταση που πρέπει να ελέγξουμε πειραματικά αναφέρεται στην περίπτωση που η δύναμη F είναι συνεχώς αντίθετη της τριβής. Τότε, με κάποιο τρόπο, πρέπει να διαπιστώσουμε ότι η μείωση της αρχικής δυναμικής ενέργειας δεν είναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής ενέργειας
Γιάννη μπορούμε να δείξουμε πειραματικά ότι η μείωση της αρχικής δυναμικής ενέργειας
δενείναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής ενέργειας;Εγώ τι είπα παραπάνω;
Αφού το πείραμα θα δείξει ότι η Μηχανική ενέργεια είναι σταθερή, θα δείξει ότι η μείωση της δυναμικής είναι ίση με την αύξηση της κινητικής.
Ανδρέα, με τις αλλαγές που έκαναν οι διαχειριστές δεν μπορώ να απαντήσω πάνω σου, γι αυτό και γράφω όλο το σχόλιό σου
“Η πρόταση που πρέπει να ελέγξουμε πειραματικά αναφέρεται στην περίπτωση που η δύναμη F είναι συνεχώς αντίθετη της τριβής. Τότε, με κάποιο τρόπο, πρέπει να διαπιστώσουμε ότι η μείωση της αρχικής δυναμικής ενέργειας δεν είναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής ενέργειας”
η θέση μου (νομίζω και ο Γιάννης την ίδια έχει): είναι ισόποση όχι δεν είναι, διότι οι δυνάμεις τριβή και εξωτερική αλληλοεξουδετερώνονται, τα έργα τους είναι αντίθετα, είναι σαν να μην υπάρχουν
Ανδρέα γραφεις για το Βαγγέλη:
” Η πρόταση που πρέπει να ελέγξουμε πειραματικά αναφέρεται στην περίπτωση που η δύναμη F είναι συνεχώς αντίθετη της τριβής. Τότε, με κάποιο τρόπο, πρέπει να διαπιστώσουμε ότι η μείωση της αρχικής δυναμικής ενέργειας δεν είναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής ενέργειας” ενώ στην ανάρτηση σου αναφέρεις ότι :
Εδώ αποδείχθηκε ότι: ‘Η μηχανική ενέργεια του σώματος μένει σταθερή.
Δηλαδή πρέπει με κάποιο τρόπο να αποδείξουμε ότι δεν έχουμε ισόποση μεταβολή ενώ σύμφωνα με την δική σου έκφραση ( υπογραμμισμένη ) έχεις αποδείξει ότι η μεταβολή είναι ισόποση;
Είναι δυνατό για ένα σύστημα, με τις ίδιες συνθήκες, να επαληθεύεται μια πρόταση αλλά και η άρνησή της;
Γρηγόρη καλησπέρα.
Ο ισχυρισμός που αναφέρεται στην ανάρτηση δεν είναι δικός μου. Υπάρχει εδώ. Εγώ μεταφέρω ένα μαθητικό ερώτημα.
Ανδρέα διαβάζω:
Εφόσον όμως Wx>μsmgσυνθ, αρχίζει η ολίσθηση και ταυτόχρονα η χασούρα μηχανικής ενέργειας, αφού η στατική τριβή μετατρέπεται σε ολίσθησης και εκτελεί αρνητικό έργο. Η μείωση της αρχικής δυναμικής δεν είναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής. Ένα μέρος αυτής γίνεται θερμική.
Εφόσον όμως ασκούμε εξωτερική δύναμη, αντίθετη της τριβής ολίσθησης, κάτι που συμβαίνει ειδικά και όχι γενικά, το αίτιο της δύναμης μέσω του έργου αυτής, αναπληρώνει τη θερμική απώλεια και έτσι μπορεί να διατηρείται η μηχανική.
Υπογραμμίζω υπόθεση και συμπέρασμα σε κάθε πρόταση.
Οι δύο προτάσεις είναι σωστές.
Μάλλον δεν καταλαβαίνω τι εννοείς.
Καλησπέρα Ανδρέα.
Τι αποδεικνύεις τελικά στο ( α) της ανάρτησης σου ΘΕΜΑ Γ: ΑΔΜΕ, ΑΔΕ και Τριβή σε Πλάγιο Επίπεδο;Πολύ απλά ότι είναι ισόποσες οι μεταβολές ενεργειών.
Και τώρα καλείς με τις ίδιες συνθήκες και σύστημα να αποδείξουμε το αντίθετο
Απλή λογική λέει ότι σε δύο συστήματα ίδια σε όλα τους δεν μπορεί να ισχύουν δύο πράγματα αντίθετα μεταξύ τους