by 
Ένα μικρό σφαιρίδιο Α είναι δεμένο στο άκρο μονωτικού νήματος, το άλλο άκρο του οποίου είναι δεμένο σε μια άλλη μικρή σφαίρα στο σημείο Ο, η οποία φέρει φορτίο +Q. Αφήνουμε το σφαιρίδιο Α να κινηθεί από μια θέση (1), όπου το νήμα σχηματίζει γωνία θ με την κατακόρυφη, όπως στο σχήμα και φτάνει στην κατακόρυφη θέση (2), με ταχύτητα υ1.
Φορτίζουμε το σφαιρίδιο Α με θετικό φορτίο +q και το αφήνουμε ξανά να κινηθεί από τη θέση (1).
i) Να σχεδιάσετε τις ηλεκτρικές δυνάμεις που ασκούνται στο σφαιρίδιο Α στις θέσεις (1) και (2) και να συγκρίνετε τα μέτρα τους.
ii) Για το έργο της ηλεκτρικής δύναμης, η οποία ασκείται στο σφαιρίδιο από την θέση (1) μέχρι τη θέση (2) ισχύει:
α) W1→2<0, β) W1→2 = 0, γ) W1→2 > 0.
iii) Για την ταχύτητα υ2, με την οποία το σφαιρίδιο φτάνει στην κατακόρυφη ισχύει:
α) υ2 < υ1, γ) υ2 = υ1, β) υ2 > υ1.
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
ή
Ένα εκκρεμές σε ηλεκτρικό πεδίο
Ένα εκκρεμές σε ηλεκτρικό πεδίο
Και ένα Β θέμα για τη Φυσική γ.π. της Β΄τάξης…
Ξέρω ότι το μάθημα είναι υποβαθμισμένο, αλλά δεν πρέπει να κάνουμε κάτι γι΄αυτό;
Αφιερωμένο λοιπόν στους συναδέλφους που το διδάσκουν.
Γειά σου Διονύση
Πολύ καλή η πρωτοβουλία σου να αναβαθμίσεις ένα υποβαθμισμένο μάθημα. Αλλά είχα διαφορετικό κίνητρο όταν ξεκίνησα να γράφω. Γιατί εμένα ξέρεις ότι κάθε μικρή απόκλιση από το "απολύτως ορθόν" με κάνει να ξεσηκωθώ.
Και να σου πω ποιά ήταν η απόκλιση αυτή στο κείμενό σου: εκεί που γράφεις "η οποία φέρει φορτίο +Q".
Αυτή είναι μια παλιά έκφραση στην ελληνική σχολική φυσική και έχουμε μάθει τον μαθητή να τη διαβάζει ως εξής: "η οποία φέρει θετικό φορτίο Q". Ή αλλιώς είναι ένας ωραίος τρόπος να συγκόβουμε εκφράσεις ανάλογος πχ με τον: "4ever 2gether" (δηλαδή forever together).
Ομολογώ ότι είναι πολύ έξυπνος ο εφευρέτης της. Και επειδή φανταζομαι ότι και οι μαθητές μας είναι έξυπνοι, υποθέτω ότι καταλαβαίνουν πολύ καλά ότι το +Q δεν σημαίνει κυριολεκτικά ότι έχουμε θετικό φορτίο.
Καλημέρα Νίκο.
Η ορολογία που χρησιμοποιείται έχει σκοπό την "επικοινωνία" ενός συγκεκριμένου μηνύματος.
Αν η μεταφορά είναι επιτυχής, τότε δεν νομίζω ότι υπάρχει πρόβλημα…
Ίσως λοιπόν στο παραπάνω, το "επιστημονικώς ορθό" να ήταν ότι η σφαίρα φέρει θετικό φορτίο Q, αλλά δεν νομίζω ότι η έκφραση "φέρει φορτίο +Q" δημιουργεί κάποιο πρόβλημα..
Καλημέρα Διονύση (Σε ευχαριστώ για την αφιέρωση… είμαι και εγώ ένας από αυτούς ….
)
Πανέξυπνο θέμα που απαιτεί βαθύτατη κατανόηση της ύλης.
Για πολύ καλούς μαθητές.. (αν και το γεγονός ότι η ηλεκτρική δύναμη είναι συνεχώς κάθετη στη μετατόπιση είναι γνώση της Α΄ Λυκείου, αλλά οι μαθητές στη γενική παιδεία Β΄ Λυκείου βλέπουν ΑΛΛΗ Φυσική!!!)
Το α ερώτημα θα μπορούσε να απαντηθεί και με τον ορισμό του έργου W = qV12 = q(V1-V2).
Δηλαδή το φορτίο +Q δημιουργεί το πεδίο και για το δυναμικό στα σημεία (1) και (2) ισχύει: V1 = V2 = kQ/L. Άρα W12 = 0
Υ.Γ. Εγώ πάντα όταν αναφέρομαι σε φορτίο βάζω +Q ή -Q για να είναι ξεκάθαρο το είδος του φορτίου. Δεν το θεωρώ πλεονασμό…ίσα ίσα που γλυτώνω και τις διευκρινήσεις … (κύριε το Q είναι θετικό ή αρνητικό;;;).
Καλησπέρα Νεκτάριε.
Το λες με ένα τρόπο, σαν να λες ότι σε έχουν ρίξει σε… καταναγκαστικά έργα
Επί της ουσία λοιπόν.
Έχεις δίκιο ότι μπορεί να απαντηθεί και με τη βοήθεια του δυναμικού.
Η δική μου προσπάθεια όμως, ήταν να βγει πριν διδαχτεί το δυναμικό, ώστε να χρειαστούν οι δυνάμεις.
Συμφωνώ, ότι για το μέσο μαθητή, δεν …κάνει!
Θα μπορούσε όμως να χρησιμοποιηθεί στον προσανατολισμό, κατά τη διάρκεια της κυκλικής κίνησης, να βρεθεί το έργο και στη συνέχεια αυτό να συνδυαστεί με τη διαφορά δυναμικού.
Γιατί να το πάμε από εδώ;
Επειδή ελάχιστοι μαθητές (για να μην πω ΚΑΝΕΙΣ…) δεν συνδέει όσα έχει μάθει για το έργο στην Α΄τάξη, στη μηχανική, με το έργο στο ηλεκτρικό πεδίο… Είναι σε εντελώς διαφορετικό κουτάκι…
Απαιτείται λοιπόν συνεχής σύνδεση. Αν στην προσπάθεια αυτή, μπορεί να βοηθήσει η παρούσα ανάρτηση, δεν το ξέρω, ελπίζω όμως…
Προφανώς δεν μιλάω για καταναγκαστικά έργα… Ίσα ίσα που μπορώ στη Γενική παιδεία να τους δείξω πολλά…
Το λέω γιατί κάποιος κακοπροαίρετα μπορεί να πει ότι στο ιδιωτικό σχολείο που είμαι ότι κάνουμε μόνο ύλη Γ΄ Λυκείου.
Και βέβαια δεν είναι έτσι… Κάνουμε κανονικά και τη Β΄ Λυκείου γενικής παιδείας και τη Β΄ Λυκείου προσανατολισμού.
Μάλιστα προσπαθώ να κάνω ακριβώς αυτό που επισημαίνεις.. Να δείξω στα παιδιά ότι η Φυσική είναι μία…
Ποσοστό, που ζητείται στις πανελλαδικές, θα το μάθουν στη Β΄ Γενικής (μεταβάλλω την απόσταση δύο φορτίων κατά 20% πόσο θα είναι το ποσοστό μεταβολής της δύναμης Coulomb).
Κίνηση φορτίου προς ένα αρχικά ακίνητο φορτίο (Α.Δ.Μ.Ε. και Α.Δ.Ο.) θα μάθουν στη Β΄ προσανατολισμού και θα μπορούν να μελετήσουν με την ίδια λογική την κίνηση σώματος-ελατηρίου-σώματος σε λείο επίπεδο στη Γ΄ Λυκείου.
Αν μπορέσω να εντάξω την Φυσική σε ένα κουτάκι τότε θα μπορούν τα παιδιά να σκεφτούν ευρέως.
Διονύση καλησπέρα.
Όταν μπορούμε να πούμε "φέρει φορτίο Q>0" γιατί να πούμε "φέρει φορτίο +Q"; Ποιός θέσπισε τον κανόνα "τα θετικά φορτία συμβολίζονται +Q ενώ τα αρνητικά -Q"; Είναι τόσο δύσκολο να περάσουμε στον μαθητή την ιδέα ότι δεν υπάρχουν δυο είδη φορτίου αλλά μόνο ένα; Και ότι αν το φορτίο είναι θετικό πρέπει να γράφουμε Q>0, ενώ αν είναι αρνητικό Q<0;
Καλησπέρα Νίκο. Δεν διαφώνησα με το σκεπτικό σου, το να λέμε "ένα θετικό φορτίο Q", αλλά δεν αντιλαμβάνομαι και το ουσιαστικό περιεχόμενο της διαφωνίας σου…
"Είναι τόσο δύσκολο να περάσουμε στον μαθητή την ιδέα ότι δεν υπάρχουν δυο είδη φορτίου αλλά μόνο ένα;"
Τι εννοείς; Έχουμε μόνο ένα είδος φορτίου;
Δεν υπάρχουν δυο είδη φορτίου με την ίδια έννοια που υπάρχουν δυο είδη ανθρώπων, αρσενικοί και θηλυκοί. Σαν αρνητικό χαρακτηρίζουμε το φορτίο που έχει αρνητική τιμή. Πες για παράδειγμα ότι έχεις μια μεταλλική σφαίρα που έχει αρνητικό φορτίο. Καθώς αφαιρείς από τη σφαίρα ηλεκτρόνια, το φορτίο της αυξάνεται μέχρι να μηδενιστεί. Αν συνεχίσεις να αφαιρείς το φορτίο γίνεται θετικό.
Η διαδικασία της αφαίρεσης των ηλεκτρονίων αλλάζει απλώς την τιμή του φορτίου. Δεν υπάρχει "αλλαγή είδους" του φορτίου καθώς αυτό από αρνητικό γίνεται θετικό.
Δεν θα συμφωνήσω Νίκο, αφού αναφέρεσαι σε διαδικασία φόρτισης ή διαμοιρασμού μιας κάποιας ποσότητας φορτίου που διαθέτουμε.
Νομίζω ότι πιο ουσιαστικό είναι να διδάξουμε ότι έχουμε δύο είδη φορτίων.
Ένα θετικό που φέρει το πρωτόνιο και ένα αρνητικό που φέρει το ηλεκτρόνιο.
Το τι ακριβώς συμβαίνει στη διαδικασία φόρτισης μιας σφαίρας και τι ακριβώς παίρνουμε ή δίνουμε, είναι άλλη ιστορία.
Καλησπέρα Διονύση και ευχαριστούμε για τις "αναβαθμίσεις" στη Φυσική Γενικής.
Θα κάνω αυτή την άσκηση αφού πω το ομογενές, οπότε μπορούμε να βάλουμε το εκκρεμές και μέσα σε ομογενές Η.Π. με ένταση κατακόρυφη προς τα κάτω, με τα ίδια ερωτήματα. Η σταθερότητα της ηλεκτρικής δύναμης θα αλλάξει τα αποτελέσματα και μπορούμε να βγάλουμε χρήσιμα συμπεράσματα.
Καλησπέρα. Νίκο παρακολουθώ με προσοχή αυτό που λες αλλά μάλλον μπερδεύτηκα. Δυο ηλεκτρόνια σε ορισμένη απόσταση εκτός ατόμου απωθουνται. Ομοίως δυο πρωτόνια. Ηλεκτρόνιο πρωτόνιο ελκονται. Παρατηρούμε δυο διαφορετικές συμπεριφορές. 'Αρα αυτό το κατι ιδιαίτερο που έχουν που τα κάνει να συμπεριφέρονται έτσι δεν πρέπει να είναι δυο ειδών? Δεν πρέπει να το περάσουμε αυτό στο μαθητή?
Έγραφα αργά έκανα και καφέ και φαίνεται σαν να αντέγραψα τον Διονύση
Καλησπέρα Ανδρέα, καλησπέρα Γιώργο.
Σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Όσον αφορά το φορτίο, πού να ξέρω το φορτίο τι είναι…
ξέρω την τιμή του μονάχα…
Αφιερωμένο στο Νίκο και στο Γιώργο…
Η πρόταση: "υπάρχει μόνο ένα είδος φορτίου που παίρνει θετικές ή αρνητικές τιμές" είναι σωστή επιστημονικά και επαληθεύεται. Για παράδειγμα, έστω ότι σε ένα διάλυμα υπάρχουν 1000 θετικά ιόντα με φορτίο e το καθένα (e>0) και 1200 αρνητικά ιόντα με φορτίο -e το καθένα. Το διάλυμα έχει φορτίο -200 e.
Αυτό σημαίνει ότι ιόντα με θετικό φορτίο και ιόντα με αρνητικό προσθέτουν τα φορτία τους. Μήλα και πορτοκάλια δεν προστίθενται, άρα όλα τα 2200 ιόντα έχουν φορτίο ενός είδους.
Επειτα ας σκεφτούμε και το άλλο: η φορά της έντασης του ρεύματος σε ένα μεταλλικό αγωγό είναι αντίθετη της φοράς κίνησης των ηλεκτρονίων. Έτσι θα έπρεπε να είναι γιατί η φορά του ρεύματος εξαρτάται και από τη φορά κίνησης αλλά και από το αν ο φορέας έχει φορτίο θετικού ή αρνητικού προσήμου. Όταν ηλεκτρόνια κινούνται από την αριστερή πλευρά μιας διατομής προς τη δεξιά, το φορτίο που αυξάνεται είναι αυτό της αριστερής πλευράς. Άρα το ρεύμα είναι από τα δεξιά προς τα αριστερά.