Τετάρτη, 17 Σεπτεμβρίου 2008

Ενα "γνωστό" φυσικό πρόβλημα

Το παρακάτω θέμα (Πανελλαδικές 2005-Θέμα 2ο) έχει ιδιαίτερες δυσκολίες κατανόησης από τους μαθητές, εφόσον δεν είναι επαρκώς εξοικειωμένοι με την αρχή ανεξαρτησίας των κινήσεων. Μπορούμε να το προσομοιώσουμε με την χρήση του ΙΡ. Ενώ η αναλυτική μελέτη της κίνησης είναι μάλλον δύσκολη, εφόσον απαιτεί χρήση μαθηματικών και υπολογισμό ολοκληρωμάτων, με το ΙΡ μπορούμε οχι απλώς να παρατηρήσουμε την κίνηση, αλλά και να μετρήσουμε το χρόνο μέσα στον οποίο τα σώματα φτάνουν απέναντι. Από διδακτικής σκοπιάς μπορούμε να δώσουμε το πρόβλημα, να διατυπωθεί μία πρόβλεψη, στη συνέχεια να εκτελεστεί η προσομοίωση και να συγκριθεί η πρόβλεψη με το πείραμα. Κατόπιν ακολουθεί η ερμηνεία του φαινομένου και τέλος θα μπορούσαν να δοθούν επεκτάσεις του προβλήματας του τύπου "τι θα γίνει αν..." :

"Δύο ίδιοι οριζόντιοι κυκλικοί δίσκοι (α) και (β) μπορούν να ολισθαίνουν πάνω σε οριζόντιο ορθογώνιο τραπέζι ΓΔΕΖ χωρίς τριβές, όπως στο σχήμα. Αρχικά οι δύο δίσκοι είναι ακίνητοι και τα κέντρα τους απέχουν ίδια απόσταση από την πλευρά ΕΖ. Ίδιες σταθερές δυνάμεις F με διεύθυνση παράλληλη προς τις πλευρές ΔΕ και ΓΖ ασκούνται σ’ αυτούς. Στο δίσκο (α) η δύναμη ασκείται πάντα στο σημείο Α του δίσκου. Στο δίσκο (β) η δύναμη ασκείται πάντα στο σημείο Β του δίσκου.
Αν ο δίσκος (α) χρειάζεται χρόνο tα για να φτάσει στην απέναντι πλευρά ΕΖ, ενώ ο δίσκος (β) χρόνο tβ, τότε:
α. tα μεγαλέτερο tβ β. tα = tβ γ. tα μικρότερο tβ"



Δεν υπάρχουν σχόλια: