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.
Θοδωρή καλησπέρα.
Θα χρειαστώ χρόνο για να απαντήσω στο εκτενές σχόλιό σου. Ίσως μέχρι το τέλος της εβδομάδας προλάβω.
Θοδωρή πριν το προηγούμενο σχόλιό μου είχες αναρτήσει ένα εκτενές σχόλιο δικό σου. Το αφαίρεσες;
Καλημέρα Ανδρέα.
Βάζεις stick σε πολλά δικά σου σχόλια και δεν κρατείται πια η σειρά σχολιασμού.
Το σχόλιο του Θοδωρή υπάρχει στη σελίδα 3 των σχολίων, εδώ.
Θοδωρή απαντώ στο ερώτημά σου που φαίνεται εδώ.
Το ερώτημα της παρούσας ανάρτησής μου ήταν απολύτως συγκεκριμένο: “Με ποιο πείραμα επιβεβαιώνεται ότι η μείωση της δυναμικής ενέργειας δεν είναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής;”
Στο σχόλιό σου ωστόσο δεν παρουσιάζεις κάποιο σχετικό πείραμα.
Πιο συγκεκριμένα.
Αρχικά αναφέρεσαι σε “παιχνίδια λέξεων αμφίβολης παιδαγωγικής αξίας”. Κατόπιν παραθέτεις μια εκτενή, λεκτική περιγραφή, χωρίς πειραματική στήριξη. Αυτά που γράφεις λοιπόν μοιάζουν με παιχνίδι λέξεων, όπως αυτά που προσπαθείς να αποφύγεις.