by Δύο σώματα, που αρχικά ηρεμούν σε άπειρη απόσταση μεταξύ τους, αλληλεπιδρούν βαρυτικά. Σε αυτή την απόσταση η δυναμική ενέργεια του συστήματος των δύο σωμάτων είναι μηδενική. Επειδή τα σώματα έλκονται μεταξύ τους, λέμε ότι μετά από λίγο μέρος της δυναμικής ενέργειας μετατράπηκε σε κινητική. Πώς γίνεται μηδενική δυναμική ενέργεια να μετατραπεί σε κινητική;
Η απάντηση υπάρχει εδώ:
Η δυναμική ενέργεια ουδέποτε μετατρέπεται σε κινητική.
Όταν εισάγουμε τη δυναμική ενέργεια, αναφέρουμε ότι μόνο οι διαφορές της έχουν φυσική σημασία. Και μετά το ξεχνάμε.
Ωστόσο ακόμη και όταν φαίνεται ότι χρησιμοποιούμε μεμονωμένες τιμές της δυναμικής ενέργειας και όχι μεταβολές της, στην πραγματικότητα εργαζόμαστε με μεταβολές. Απλώς η μία από τις δύο τιμές είναι μηδενική.
Θεωρώ λοιπόν ότι αυτό πρέπει κάποια στιγμή να το κάνουμε σαφές στους μαθητές, και όσο νωρίτερα τόσο καλύτερα. Διαφορετικά, πολύ σύντομα εμφανίζονται αδιέξοδα, όπως αυτό που περιγράφεται στην παρούσα ανάρτηση.
Γεια σου Ανδρέα.
Έχω την αίσθηση ότι παίζεις με μία περίφραση.
Υποθέτω ότι δεν θα είχες αντίρρηση με τη φράση:
Η μεταβολή της κινητικής ενέργειας ενός συστήματος είναι ίση με το αντίθετο της μεταβολής της δυναμικής του ενέργειας.
Γιάννη δεν έχω αντίρρηση με οποιαδήποτε φράση περιγράφει την ΑΔΜΕ. Και στην ΑΔΜΕ όπως και εσύ αναφέρεις υπάρχουν μεταβολές της δυναμικής ενέργειας όχι μεμονωμένες τιμές της.
Δεν καταλαβαίνω λοιπόν σε ποιο παιχνίδι αναφέρεσαι;
Είναι σωστή η φράση ότι η μηδενική δυναμική ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική;
Ανδρέα όταν μιλάμε χρησιμοποιούμε ενίοτε περιφράσεις ώστε να μην λέμε σχοινοτενείς προτάσεις.
Λέμε ότι η δυναμική ενέργεια του νερού της υδατόπτωσης μετατράπηκε σε θερμική και ηλεκτρική και άλλα παρόμοια.
Περίφραση βλέπουμε στον Αλεξόπουλο:
Όταν τα νήματα εκτυλιχθούν εντελώς η δυναμική ενέργεια του σφονδύλου θα έχει μετατραπή εξ ολοκλήρου εις κινητικήν ενέργειαν…..
(Μηχανική σελίδα 70)
Δηλαδή και λάθος να κάνουμε έχουμε καλή παρέα.
Καλησπέρα Ανδρέα και Γιάννη. Ανδρέα λες ότι η δυναμική ενέργεια ουδέποτε μετατρέπεται σε κινητική. Μετά λες ότι στην ειδική περίπτωση της ελεύθερης πτώσης μετατρέπεται. Άρα αναιρείς το ουδέποτε.
Επίσης σε άπειρη απόσταση που η δυναμική ενέργεια είναι μηδενική, η βαρυτική έλξη δεν είναι μηδενική;
Γιάννη γράφεις ότι αποφεύγουμε τις σχοινοτενείς εκφράσεις. Ήδη συμφωνήσαμε στη φράση “Η μεταβολή της κινητικής ενέργειας ενός συστήματος είναι ίση με το αντίθετο της μεταβολής της δυναμικής του ενέργειας.” Είναι αυτή σχοινοτενής;
Γιάννη και Θοδωρή αναφέρεστε σε δύο περιπτώσεις όπου χρησιμοποιούμε τη φράση: “Η δυναμική ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική”. Στην πραγματικότητα ακόμη και όταν φαίνεται ότι χρησιμοποιούμε μεμονωμένες τιμές της δυναμικής ενέργειας και όχι μεταβολές της, στην πραγματικότητα εργαζόμαστε με μεταβολές. Απλώς η μία από τις δύο τιμές είναι μηδενική.
Περισσότερα δείτε στην Εικόνα που επισυνάπτω. Πρόκειται για απόσπασμα από την ανάρτησή μου: Η δυναμική ενέργεια ουδέποτε μετατρέπεται σε κινητική
Θοδωρή στη Φυσική όταν λέμε και διδάσκουμε ότι δύο σώματα βρίσκονται σε άπειρη απόσταση μεταξύ τους, στην πραγματικότητα αναφερόμαστε σε μια κατάσταση όπου η απόσταση μεταξύ των δύο σωμάτων είναι πάρα πολύ μεγάλη ώστε η δύναμη μεταξύ τους να είναι πάρα πολύ μικρή και γι’ αυτό αργά αργά αποκτούν κινητική ενέργεια.
Ωστόσο αυτό δεν είναι απαραίτητο για να οδηγηθούμε σε αδιέξοδο, στην περίπτωση που ισχυριζόμαστε ότι η δυναμική ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική. Σύμφωνα με τον ορισμό της δυναμικής ενέργειας μπορούμε να επιλέξουμε ότι η δυναμική ενέργεια είναι μηδενική σε όποιο σημείο θέλουμε. Πώς λοιπόν η μηδενική δυναμική ενέργεια μπορεί να μετατραπεί σε κινητική;
Γιάννη η απάντηση που θα έδινε ο Αλεξόπουλος στο ερώτημα πώς γίνεται η μηδενική δυναμική ενέργεια να μετατραπεί σε κινητική νομίζω θα ήταν η εξής:
Καλημέρα παιδιά.
Ανδρέα μπορεί να έδινε τέτοια απάντηση όμως έγραψε στο βιβλίο του:
Όταν τα νήματα εκτυλιχθούν εντελώς η δυναμική ενέργεια του σφονδύλου θα έχει μετατραπή εξ ολοκλήρου εις κινητικήν ενέργειαν…..
Γιάννη πώς θα εξηγούσες σε μαθητές τη φράση “Η δυναμική ενέργεια μετατράπηκε σε κινητική”, αν η αρχική δυναμική ενέργεια ήταν μηδενική, όπως στη βαρυτική αλληλεπίδραση μεταξύ δύο μαζών σε άπειρη απόσταση, χωρίς να αναφερθείς σε μεταβολές ενέργειας;
Όταν ως μαθητής είχα ρωτήσει για αυτό το παράδοξο, μού είχαν απαντήσει: “Θα το μάθεις στο Πανεπιστήμιο.” Όταν ρώτησα στο Πανεπιστήμιο, μου απάντησαν: Έπρεπε να το έχεις μάθει στο σχολείο.”! Έτσι άρχισα να ψάχνω μόνος μου!
Καλημέρα σε ολους.Ολοι συμφωνούμε ότι :
Η μεταβολή της κινητικής ενέργειας ενός συστήματος είναι ίση με το αντίθετο της μεταβολής της δυναμικής του ενέργειας.
Ομως πολλές φορές όταν συζητάμε στην Φυσική χρησιμοποιούμε την φυσιολογική “άκροβασία” : “Τα ευκόλως εννοούμενα παραλείπονται” (παρόλο που κάποια δεν είναι και τόσο “εννοούμενα”).
Έτσι όταν λέμε η δυναμική ενέργεια ενός σώματος είναι mgh και αυτή γίνεται κινητική , εννοούμε ότι έχουμε αυτή την δυναμική ενέργεια σε σχέση με μια άλλη θέση όπου θεωρούμε την δυναμική ενέργεια μηδέν.
Το ίδιο και αυτό με την υδατοπτωση που αναφέρει ο Γιάννης.Εννοουμε ότι η μεταβολή της αρχικης δυναμικης ενέργειας του νερού σε σχέση με το σημείο πτώσης μετατρέπεται σε κινητικη και ακολούθως θερμική και ηλεκτρικη λέγοντας η δυναμική ενέργεια υδατοπτωση.
Έτσι ο Ανδρέας είναι ναι μεν σωστός , αλλά και οι άλλοι είναι σωστοί (όπως ο Θοδωρής) αφού ” νομιμοποιούνται” με την παραπάνω λογική (εφ’ όσον έχουν συζητήσει αυτό με τον συνομιλητή τους ή τους μαθητές τους σε προηγούμενο χρόνο).
Καλημέρα και στον Γιώργο.
Ανδρέα δεν βλέπω παράδοξο σ’ αυτό.
Ένα σώμα που έχει φορτίο μηδέν μπορεί άνετα να δώσει φορτίο σε άλλο και να βρεθεί με αρνητικό φορτίο.
Ένα σύστημα με μηδενική δυναμική ενέργεια προσφέρει σε άλλο ή στον εαυτό του ενέργεια και βρίσκεται με αρνητική δυναμική ενέργεια.