by 
Σε οριζόντιο επίπεδο ισορροπεί ένα σώμα Σ, σχήματος ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου, βάρους 1.000Ν και εμβαδού βάσης Α= 0,5m2.
i) Να βρεθεί η δύναμη που το σώμα Σ ασκεί στο δάπεδο στις εξής περιπτώσεις:
α) Έχει παραμείνει αέρας μεταξύ του σώματος και επιπέδου.
β) Έχει αφαιρεθεί ο αέρας (χρησιμοποιούμε το σώμα Σ σαν μια βεντούζα) μεταξύ σώματος και δαπέδου.
ii) Το ανοικτό κυλινδρικό δοχείο του σχήματος έχει εμβαδόν βάσης επίσης Α και περιέχει νερό μέχρι ύψος h=1m.
α) Να βρεθεί η δύναμη που το νερό ασκεί στον πυθμένα του δοχείου.
β) Να συγκριθεί η παραπάνω δύναμη με το βάρος του νερού που περιέχεται στο δοχείο.
Δίνεται η ατμοσφαιρική πίεση pατ=105Ρa, η πυκνότητα του νερού ρ=1.000kg/m3 και η επιτάχυνση της βαρύτητας g=10m/s2.
ή
Από την δύναμη στο δάπεδο, στην δύναμη στον πυθμένα
Από την δύναμη στο δάπεδο, στην δύναμη στον πυθμένα
Καλημέρα. Όσο απλή και αν φαίνεται έχει μεγάλη διδακτική αξία…
Θυμάμαι μια φορά, μόλις ξεκινήσαμε το κεφάλαιο των ρευστών και αναφερθήκαμε στην δύναμη που ασκεί η ατμόσφαιρα στα σώματα, ένας αδύνατος μαθητής μου είπε… Γιατί κύριε δεν βάζαμε τόσο καιρό την Fατμ και στην ταλάντωση των σωμάτων στον αέρα… Μα γιατί η Fατμ εμφανίζεται και στις δύο πλευρές του σώματος και αλληλοεξουδετερώνεται… Αν απουσιάσει ο αέρας από τη μία πλευρά τα πράγματα αλλάζουν… Πράγμα που όμως δεν μπορεί να συμβεί εύκολα στην ταλάντωση.
Μια εφαρμογή που θα έπρεπε να υπάρχει σε κάθε βιβλίο Φυσικής Α Λυκείου ( για να μην πω της Β Γυμνασίου ),
Μπράβο Διονύση.
Κι εγώ όμως το συνειδητοποίησα πόσο σπουδαία είναι αφού είχα ήδη κλείσει μια δεκαπενταετία στο Σχολείο σαν καθηγητής.
Δίνεις ιδέες.
Καλημέρα Διονύση. Η φράση: «ζούμε σε έναν ωκεανό από αέρα» του Παναγιώτη Κουμαρά, επιβεβαιώνεται περίτρανα με την πολύ καλή ανάρτησή σου!
Καλησπέρα παιδιά.
Νεκτάριε, Μήτσο, Γιάννη και Αποστόλη σας ευχαριστώ για το σχολιασμό και χαίρομαι που την .. .εγκρίνετε!
Αποστόλη, ναι «ζούμε σε έναν ωκεανό από αέρα» και για να συνδέουμε και τις σημερινές αναρτήσεις, (σύνδεση με βαρύτητα του Ανδρέα δίπλα…) "ζούμε και σε ένα βαθύ πηγάδι δυναμικού"!!!
Διονύση είναι εξαιρετική.
Έχει γραφεί σε πολλές αναρτήσεις αλλά κάθε φορά τα προβλήματα πολλά. Ο τρόπος που το παρουσιάζεις λιτός και περιεκτικός.
Καλησπέρα Χρήστο.
Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Ένα θέμα υψηλής διδακτικής αξίας.
Εστιάζει ακριβώς στη κατανόηση των δυνάμεων στον πυθμένα και στο τραπέζι.
Καλημέρα Διονύση.
Πράγματι σημαντικό διδακτικά το θέμα φτάνοντας νομίζω στη Γ Λυκείου για να συνειδητοποιηθεί το μέγεθος της δύναμης από τον αέριο ΄΄ωκεανό΄΄ μέσα στον οποίο ζούμε . Ο Μήτσος το έθιξε …γιατί να μην μπει ο ΄΄σπόρος΄΄ από την Β΄Γυμνασίου ,όπου διδάσκεται η ατμόσφαιρα.
Κάτι σχετικό ,γνωστό υποθέτω, που χρησιμοποιούσα στην Α΄Λυκείου όταν έφτανα στην Τριβή.
Με βάση τα παρακάτω σχήματα..
Στο πάνω μια κόλλα χαρτί (κόκκινη) που άφησα να κάτσει στο γραφείο της τάξης.
Στο κάτω μια κόλλα χαρτί (κόκκινη) που άφησα να κάτσει στο γραφείο της τάξης αλλά ΄΄σκούπισα΄΄ από πάνω πιέζοντας με την παλάμη μου (για αφαίρεση του εγκλωβισμένου αέρα μεταξύ κόλλας και επιφάνειας γραφείου.
Και στις δύο περιπτώσεις ασκώ ώθηση ολιγόχρονη και παρατηρώ τα αποτελέσματα στη κίνηση της κόλλας. Στη πάνω περίπτωση η κόλλα σχεδόν φεύγει από το γραφείο.
Προφανώς στην εξήγηση που προσπαθούσα να εκμαιεύσω αναφερόμουνα στη δύναμη από την ατμόσφαιρα και στην σχέση της με την τριβή όταν δεν περιβάλλει το σώμα.
Καλή αντάμωση
Καλημέρα Παντελή και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Πολύ καλή η ιδέα το να "παίξεις" με τον αέρα μεταξύ του χαρτιού και του τραπεζιού.
Δεν ξέρω πόσο εύκολα προέκυπτε η απάντηση που αναζητούσες, και, πόσο καλά "έδενε" με το θέμα της τριβής…
Ευχαριστώ Διονύση.
Παράλειψη μου να αναφερθώ στην προσέγγιση ότι είναι δύσκολο να δεχθούμε ανυπαρξία αέρα στην κάτω περίπτωση ( θα έλεγα πως σε μέρος της επιφάνειας επαφής συμβαίνει "βεντουζοειδής" κατάσταση) πάντως το αποτέλεσμα δείχνει αύξηση της κάθετης δύναμης από το γραφείο άρα και της τριβής.
Αλήθεια πως θα μπορούσαμε πιστότερα να το εξηγήσουμε;
Γεια σου και πάλι Παντελή.
Δεν έχω εναλλακτική πρόταση, πάνω στο θέμα.
Απλά, δεν είχα προσπαθήσει ποτέ κάτι ανάλογο στην τάξη και δεν ξέρω πόσο καλά “δουλεύει”, με την έννοια να καθοδηγεί εύκολα τη σκέψη των μαθητών στα σωστά αποτελέσματα …
Καλημέρα Δημήτρη.
Σε ευχαριστώ για το σχόλιο και συγνώμη που απάντησα στο επόμενο, παραβλέποντας το δικό σου…
Δεν το είδα…
Καλημέρα Διονύση. Μας εφιστάς την προσοχή, σε όλες τις ασκήσεις από την Α΄Λυκείου, σχεδιάζοντας ορθογώνια συνήθως σώματα, να κινούνται σε λεία επίπεδα, να λέμε ότι η ατμοσφαιρική δύναμη στην πάνω έδρα θεωρείται αμελητέα. Η έννοια του υλικού σημείου, ίσως δε χρειάζεται τέτοια διευκρίνηση, αλλά τα σχήματά μας είναι κάθε άλλο παρά υλικά σημεία. Αν το δάπεδο είναι τραχύ, αέρας σίγουρα εγκλωβίζεται, οπότε η ατμοσφαιρική δύναμη δε λαμβάνεται υπόψη. Βέβαια στη δεύτερη περίπτωση, αν κάτω από το σώμα υπάρχει στρώμα ρευστού, τότε αυτό κλείνει τα κενά και η ατμοσφαιρική δύναμη δεν είναι μηδενική.
Και κάτι άσχετο. Ο σύνδεσμος Ένα υγρό σε δοχείο και το υδροστατικό παράδοξο. στο Υλικό Γ΄ βγάζει αλλού…
Νάσαι καλά.
Καλησπέρα Ανδρέα.
Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό και κυρίως για την επισήμανση του συνδέσμου στα ρευστά.
Διορθώθηκε…
Όσον αφορά την Α΄Λυκείου, εντάξει αν πρόκειται να μπλέξουμε στα "δύσκολα" ας μην το πούμε…
Απλά εδώ επέλεξα αυτήν την πορεία, ελπίζοντας να "έρθει" το αποτέλεσμα στους μαθητές, σαν μια "λογική" συνέπεια και όχι σαν κάτι που πρέπει να γεμίσουν ένα κουτάκι ακόμη….