by 
Καλοκαίρι στην παραλία, παίζω με το ψαχτήρι στο θέμα “Διαγωνισμοί Φυσικής” και πέφτω στο θέμα 2 – 2018 ΕΕΦ”
Ένα ωραίο θέμα στη χρήση των απλών μηχανών.
Στη λύση βλέπουμε:
Όπως εγώ τυχαία παίζων, ψάχνοντας παρελθόντα θέματα, έπεσα εδώ, δε θα μπορούσε να πέσει ένας μαθητής; Τι θα λέγαμε σε εκείνον το μαθητή;
Επειδή όλοι κάνουμε λάθη, πρώτος εγώ, σημασία έχει – όταν γίνονται αντιληπτά – να γίνεται η διόρθωσή τους, ώστε να μην μένουν παρανοήσεις.
Μια πρόταση, που τίθεται φυσικά προς κριτική…
Α) Το γεγονός ότι οι τάσεις που ασκεί το νήμα στο σώμα και στο ταβάνι έχουν το ίδιο μέτρο δεν είναι άμεσα αποτέλεσμα του 3ου Νόμου του Νεύτωνα. Αντιθέτως, αυτό οφείλεται στις ιδιότητες του αβαρούς και μη εκτατού νήματος.
Ο 3ος Νόμος του Νεύτωνα δηλώνει ότι για κάθε δράση υπάρχει μια αντίθετη αντίδραση. Αυτό σημαίνει ότι αν ένα σώμα Α ασκεί δύναμη σε ένα σώμα Β, τότε το σώμα Β ασκεί μια αντίθετη δύναμη στο σώμα Α. Ωστόσο, στην περίπτωση ενός αβαρούς και μη εκτατού νήματος, υπάρχουν ειδικές συνθήκες που πρέπει να εξεταστούν:
- Αβαρές νήμα: Επειδή το νήμα δεν έχει μάζα, δεν έχει δικό του βάρος και επομένως δεν συμβάλλει στη συνολική δύναμη που πρέπει να ισορροπηθεί.
- Μη εκτατό νήμα: Το νήμα δεν μπορεί να τεντωθεί ή να συσταλεί, πράγμα που σημαίνει ότι η τάση σε κάθε σημείο του νήματος είναι σταθερή και ίδιου μέτρου.
Συνεπώς, όταν το νήμα κρατά το σώμα, η τάση σε όλο το μήκος του νήματος πρέπει να είναι ίδιου μέτρου ώστε να διατηρείται η ισορροπία.
Β) Η δύναμη είναι διανυσματικό μέγεθος και το σύμβολο π.χ. 
δεν εκφράζει μόνο το μέτρο και δεν είναι σωστό να το εξισώνουμε με το μέτρο.
Γ) Αν δυο διανύσματα είναι αντίθετα η σχέση μεταξύ τους είναι 
.
Υ.Γ. Το να γράψουμε διάνυσμα σε αυτόν τον Editor είναι πολύ χρονοβόρο, αφού πρέπει να γίνει φωτογραφία και να ανέβει πρώτα στο imgbb… 🙁
Αυτή θα ήταν μια αποδεκτή αποδεικτική πορεία διδασκαλίας, η οποία θα οδηγούσε και σε συμπεράσματα για παραπέρα χρήση.
Προφανώς δεν είναι δυνατόν, κάθε φορά που ο μαθητής βρίσκει μπροστά του ένα τέτοιο σύστημα να κάνει όλη αυτή την φασαρία. Πρέπει σύντομα να μπορεί να οδηγείται σε απάντηση, με έναν εύκολο και «σωστό» κατά το δυνατόν τρόπο. Έτσι ενώ αυτή θα πρέπει να είναι η αποδεικτική πορεία, για το πώς έχουν τα πράγματα, αλλά και αυτό να είναι το θεωρητικό υπόβαθρο της όποιας χρήσης, δεν νομίζω ότι θα δημιουργούσε πρόβλημα, αν στην καθημερινή χρήση, λειτουργούσαμε με την λογική του «ενδιάμεσου» του «φορέα» της δύναμης.
Σκεφτείτε ένα παιδί Α να κυνηγάει ένα άλλο παιδί Β, να το φτάνει, να του ασκεί δύναμη και να το σταματά και εμείς να ψάχνουμε αν το παιδί Α του έπιασε το χέρι (άμεση επαφή) ή το πουκάμισο, οπότε πρέπει να καταφύγουμε στην παραπάνω ανάλυση για το πουκάμισο – νήμα!!!
Έτσι η απάντηση που έδωσα παραπάνω,
Παιδιά, μην ασχολείσθε με το νήμα. Θεωρήστε το σαν ένα αντικείμενο, που το μόνο που κάνει είναι να μας επιτρέπει να ασκούμε μια δύναμη (να τραβάμε…) ένα σώμα, χωρίς να ερχόμαστε σε άμεση επαφή. Δηλαδή, αντί να τραβάμε άμεσα το σώμα, όπως στο πρώτο σχήμα, να το τραβάμε μέσω νήματος, όπως στο 2ο σχήμα.
μου φαίνεται μια καλή εκδοχή, που δεν δημιουργεί προβλήματα, αρκεί να μην ρωτήσει κάποιος για τα ζευγάρια δράσης – αντίδρασης…
Γεια σας παιδιά. Στην αρχή να τα πούμε κανονικά. Να πούμε και τι γίνεται αν έχουμε παλαμάρι πλοίου. Μετά για τροχαλίες. Μετά λέμε να αποσιωπούνται όλα αυτά μια και δεν υπάρχει χρόνος για πολυλογίες.
Εκεί είναι το θέμα Διονύση:
“… αρκεί να μην ρωτήσει κάποιος για τα ζευγάρια δράσης – αντίδρασης…”
Το πρόβλημα κατά τη γνώμη μου, είναι μεγαλύτερο, όταν δεν ρωτάει κάποιος τρίτος, αλλά το θέτουμε εμείς….
Τότε νομίζω πρέπει, τουλάχιστον μία φορά, να τα πούμε όλα αναλυτικά….
Η σύνθεση του ακροατηρίου θα φιλτράρει και θα επιλέξει τί θα κρατήσει…
Εμείς όμως θα ξέρουμε και θα έχουμε αποδείξεις από τουλάχιστον ένα τετράδιο που πάντα υπάρχει σε οποιοδήποτε ακροατήριο, πως κάναμε το σωστό…
Καλησπέρα συνάδελφοι. Κωνσταντίνε είδα στο Meteo.gr 40άρι στην Κεφαλλονιά. H Πάτρα 41. Πεδίο Υψηλών Βαρομετρικών Πιέσεων. Αποδεκτό από όλους. Να πούμε όμως σε μαθητές Α΄Λυκείου για πεδίο νήματος και πεδίο ελατηρίου; Για να δείξουμε ότι τελικά οι δύο τάσεις είναι δράση-αντίδραση, που τις ασκεί το πεδίο του νήματος; Και να φέρουμε ως παράδειγμα το πεδίο βαρύτητας και το σύστημα Γη – Σελήνη; Και την ίδια στιγμή διδάσκουμε την τάση ως δύναμη από επαφή;
Θα θυμίσω την ανάρτηση του Παντελή, καλησπέρα Παντελή αν μας διαβάζεις.
Ο ελέφαντας η μάζα του σχοινιού και το σχετικόν
όπου το οριζόντιο σχοινί μάζας m δέχεται στα άκρα του δυνάμεις F > F(βάση – σχοινί), ώστε να μπορεί να επιταχύνεται. Αυτή είναι η γενική περίπτωση. Είναι δράση – αντίδραση εδώ οι δύο δυνάμεις; Και στην ειδική περίπτωση του σχοινιού αμελητέας μάζας το όνειρό τους γίνεται πραγματικότητα;
Μαλλον συναδελφοι δεν καταλαβατε τι εννοουσα. Η συζητηση περι της σχεσεως ενος πεδιου που μεταφερει την δυναμη και του αμαζου νηματος ή ελατηριου,που μεσολαβει μεταξυ δυο σωματων γινεται μονο μεταξυ μας.για να εξηγησω την λογικη της μεθοδου.Σε μαθητη δεν θα μιλησουμε για πεδια. Θα πουμε οτι το αμαζο νημα το μονο που κανει ειναι να μεταφερει την δυναμη απο το ενα σωμα στο αλλο και επομενως οι δυναμεις που ασκουνται στα δυο σωματα ειναι δυναμεις δρασης αντιδρασης και συνεπως ειναι αντιθετες..Εκει τελειωνει η ιστορια και ο μαθητης που εφαρμοζει αυτην την μεθοδο αποκλειεται να κανει λαθος.
Αν για να βγαλει αυτα τα απλα συμπερασματα βαζουμε τον μαθητη να γραφει δυναμικες εξισωσεις για τους αμαζους μεσαζωντες νημα,ελατηριο,κλπ,τοτε μαλλον τον εχουμε μπλεξει ασχημα.
Διονυση τι σημαινει “αρκεί να μην ρωτήσει κάποιος για τα ζευγάρια δράσης – αντίδρασης”?
Αν ακολουθησεις αυτη την μεθοδο εισαι υποχρεωμενος να πεις οτι οι δυναμεις που ασκουμται στα δυο σωματα ειναι δυναμεις δρασης αντιδρασης, ειτε ρωτησει ο μαθητης ειτε οχι.
Καλημέρα Κωνσταντίνε.
Το τ ελευταιο σου σχόλιο με βρίκει σύμφωνο.
“Διονυση τι σημαινει “αρκεί να μην ρωτήσει κάποιος για τα ζευγάρια δράσης – αντίδρασης”?
Εννοώ Κωνσταντίνε ότι όταν μπαίνει ένα τέτοιο ερώτημα σε ένα διαγώνισμα, υπάρχουν δύο διαφορετικές απαντήσεις, ανάλογα με το ποια μέθοδο διδασκαλίας έχει ακολουθήσει κάθε συνάδελφος.
Ένας μαθητής έχει μάθει να δουλεύει με τρία σώματα (τα δύο +το νήμα), ο άλλος με δύο σώματα και απλώς το νήμα μεταφέρει τη δύναμη.
Οι απαντήσεις τους θα είναι διαφορετικές…
Χαιρετώ την συζήτηση.
Καταλαβαίνω την ανάγκη του καθηγητή να προχωρήσει παραπέρα, να μάθει περισσότερα άρα να εξηγήσει στα παιδιά , με στόχο να καταλάβουν την πραγματικότητα καλύτερα.
Ο καθένας έχει τον δικό του τρόπο εκπαιδευτικά και την ελευθερία μέσα σε κλειστές πόρτες στις αίθουσες, με βάση τις δυνατότητες του, να διδάξει – εκπαιδεύσει τους μαθητές στο δικό του δρόμο.
Θεωρώ ότι υπάρχουν πολλοί τρόποι διδακτικά, αλλά κάποιος είναι ο σωστότερος, τον οποίο προσωπικά αναζητώ (και πιθανά θα αναζητώ για καιρό..).
Ενώ σίγουρα χρειάζεται προσοχή πάνω στο τι διδάσκουμε τους μαθητές, όπου υπάρχουν όρια, ποιά; οι συμμετέχοντες στην συζήτηση αλλά και άλλοι, είναι ικανότεροι από εμένα θα αναζητήσουν ή γνωρίζουν ήδη και θα ορίσουν.
Απευθυνόμενοι στον μέσο όρο των μαθητών, πρέπει να τους μάθουμε τα βασικά κατά την μετάβαση από την μία τάξη στην άλλη και να μην τους τρομάξουμε, κατά τα άλλα είναι τρομερά ενδιαφέροντα θέματα για εμάς ή τους ιδιαίτερα προικισμένους μαθητές που είναι στατιστικά λίγοι σχετικά με το γενικό σύνολο.
Προσωπικά διδάσκω στην Α Λυκείου το πράδειγμα του Διονύση με το mν α) για να ξεκαθαρίσουν οι μαθητές τι και γιατί έχει ίσο μέτρο β) για το φόβο των Ιουδαίων (μήπως σε κάποια άσκηση το νήμα ΔΕΝ είναι αβαρές αλλά είναι π.χ. σχοινί με βάρος). Εξηγώ γιατί δεν το κάνουμε κάθε φορά για λόγους οικονομίας χρόνου. Για τον ίδιο λόγο διδάσκω πάντα και την ένειξη ζυγαριάς σε επιταχυνόμενο ασανσερ για να δείξω πότε Β = Ν. Ελπίζω να μην μπει τέτοια άσκηση στην υπάρχουσα τράπεζα (ανα)θεμάτων. Δεν μπορώ να πω ότι το καταλαβάινουν και όλοι οι μαθητές. στον Arnolds υπάρχει μια τέτοια ανάλυση ως υπόδειγμα διδασκαλίας. Το ζήτημα παρουσιάζει αναλογίες με τον άνθρωπο που περπατά σε ισορροπούσα σανίδα στη Γ Λυκείου και το βιβλίο λέει πολύ σωστά ότι στη σανίδα δεν ασκείται το βάρος του ανθρώπου αλλά μια δύναμη ίση με το βάρος του ανθρώπου που θέλει παρόμοια ανάλυση. Ελπίζω πάλι να μην μπει θέμα στην πανελλήνιες με σανίδα που επιταχύνεται προς τα κάτω ή πάνω αλλά δεν περιστρέφεται γιατί εκτιμώ ότι θα γίνει στα γραπτά η σφαγή των αμνών με μαθητές που δεν έχουν διαπραγματευτεί άσκηση τύπου ζυγαριάς σε ασανσερ.. Αν μάθει ο μαθητής παπαγαλιστί ότι το νήμα απλά μεταφέρει δυνάμεις θα τα μπλέξει αργότερα στην τροχαλία στην οποία κρέμονται δύο σώματα που η ίδια κάνει και στροφική κίνηση καθως θα βάλει δυνάμεις με ίσα μέτρα ανάμεσα στα σώματα τις τάσεις των νημάτων.
Καλημερα Χαράλαμπε.Το οτι το αμαζο νημα απλα μεταφερει δυναμεις ειναι τελειως ασφαλης κανονας και δεν εχει καμμια εξαιρεση.. Ο μαθητης που εχει εκπαιδευτει μεσω καποιων παραδειγματων να τον εφαρμοζει,.αποκλειεται να κανει λαθος,αρκει να μπορει να αναγνωριζει μεταξυ ποιων σωματων μεταφερονται οι δυναμεις. Στην περιπτωση της τροχαλιας που λες στην οποία κρέμονται δύο σώματα που η ίδια κάνει και στροφική κίνηση,δεν εχουμε ενα νημα αλλα δυο νηματα.Το αριστερο νημα μεταφερει δυναμεις απο το ενα ακρο του οπου υπαρχει το ενα σωμα.στο αλλο ακρο του που εφαπτεται στην τροχαλια.Αυτες οι δυναμεις εχουν εξ απαντος ισα μετρα ,εστω Τ, διοτι ειναι δυναμεις δρασης αντιδρασης.
Το δεξι νημα μεταφερει δυναμεις απο το ενα ακρο του οπου υπαρχει το αλλο σωμα.στο αλλο ακρο του που εφαπτεται στην τροχαλια.Αυτες οι δυναμεις εχουν εξ απαντος ισα μετρα ,εστω Τ’, διοτι ειναι δυναμεις δρασης αντιδρασης.
Εκει τελειωνει η ιστρορια με το νημα. Το αν Τ=Τ’ εξαρταται απο το αν το συστημα επιταχυνεται και απο το αν η τροχαλια εχει μαζα,πραγματα τα οποια ειναι ασχετα με το νημα.
Ετσι κανει ο μαθητης που εχει μαθει αυτην την μεθοδο.
καλημέρα σε όλους
επανέρχομαι στο θέμα “πιο αιρετικός και πιο χειρότερος”…
τα ζεύγη δράσης-αντίδρασης πάνω στο νήμα δεν είναι δύο, είναι “χίλια δέκα δύο” το πρώτο μόριο του νήματος ασκεί και δέχεται από το δεύτερο, κατά το αξίωμα δράσης-αντίδρασης, ίσες δυνάμεις, το δεύτερο από το τρίτο ομοίως, το τρίτο από το τέταρτο ομοίως, και ούτω καθεξής
(αν αντί για νήμα υπάρχει αλυσίδα οι δυνάμεις κάθε ζεύγους είναι μεγαλύτερες από τις τιμές του προηγούμενου ζεύγους κατά το βάρος ενός κρίκου της αλυσίδας)
Καλημέρα Βαγγέλη και καλό ΣΚ.
Δεν το “κάνεις χειρότερο”, αφού αυτή είναι η κατάσταση.
Συζητάμε εδώ, για τον προσφορότερο τρόπο διδασκαλίας, ώστε να απλοποιήσουμε τα πράγματα, χωρίς να κάνουμε, κατά το δυνατόν, μεγάλες εκπτώσεις, με αποτέλεσμα ο μαθητής να καταλάβει και να μπορεί να εφαρμόζει σωστά τα συμπεράσματα, στην επίλυση προβλημάτων.
Αν πρόκειται να τον ζορίσουμε πολύ και να του προκαλέσουμε σύγχυση, μπορούμε να του πούμε και περισσότερα… 🙂
Γεια σου Βαγγέλη.Αυτα που λες ειναι ολα σωστη Φυσικη αλλα για πραγματικα νηματα.Το αμαζο νημα δεν εχει μαζα,δεν εχει μορια,δεν εχει τιποτα.Ειναι μια φανταστικη οντοτητα που το μονο που κανει ειναι να μεταφερει την δυναμη.
“Συζητάμε εδώ, για τον προσφορότερο τρόπο διδασκαλίας, ώστε να απλοποιήσουμε τα πράγματα, χωρίς να κάνουμε, κατά το δυνατόν, μεγάλες εκπτώσεις, με αποτέλεσμα ο μαθητής να καταλάβει και να μπορεί να εφαρμόζει σωστά τα συμπεράσματα, στην επίλυση προβλημάτων. ”
Χρησιμοποιω εδω την εκφραση του Διονυση με τον οποιο τελευταιως συμφωνω διαρκως. (Γεια σου Διονύση)
Η συνταγη ειναι: Bλεπεις αμαζο μη εκτατο νημα; Μεταφερεις την δυναμη απο το ενα ακρο στο αλλο.
Στη Φυσική δεν ασχολούμαστε με τη φύση αλλά με μοντέλα της φύσης. Η λύση ενός προβλήματος εξαρτάται από το μοντέλο που χρησιμοποιούμε. Θα πρέπει να προσέχουμε όμως να μην “ανακατεύουμε” τα μοντέλα. Όταν εργαζόμαστε στο μοντέλο της κλασικής φυσικής, δεν μπορούμε να χρησιμοποιούμε έννοιες της κβαντομηχανικής.
Συμφωνω κυριε Βαρβογλη,οταν κανουμε κλασικη φυσικη δεν μιλαμε για πλατος πιθανοτητας.
Καλησπέρα Κωσταντίνε. Συμφωνώ αν μέρει. Το ότι έχουμε δύο νήματα μεταβλητού μήκους και όχι ένα νήμα σταθερού μήκους που ασκεί δυνάμεις στην τροχαλία επειδή το ίδιο δέν είναι λείο άρα εξαρτάται και από το νήμα το αποτέλεσμα. Δεν νομίζω μαθητής της Α Λυκείου να σου πει ότι έχουμε δύο μεταβλητού μήκους νήματα όπως αυτός της Γ λυκείου εκτός αν του τονιστεί το ότι το νήμα δεν είναι λείο και να έχει λύσει παρόμοια άσκηση.