Η ρόδα - μοντέλο που δεν σταματάει ποτέ

Η ΜΗΧΑΝΙΚΗ η οποία – βάσει του Αναλυτικού Προγράμματος - διδάσκεται σε μαθητές Γ΄ Λυκείου

είναι ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΟΥ RIGID BODY. Το περιγράφω έτσι διότι δεν έχει καθιερωθεί κάποιος όρος

που να αποδίδει το ότι πρόκειται για ΜΟΝΤΕΛΟ. Ίσως ο όρος «ΑΝΑΛΛΟΙΩΤΟ ΣΤΕΡΕΟ»

Το μοντέλο RIGID BODY, από εμπειρική σκοπιά, είναι «στερεό σώμα που είναι αδύνατο να υποστεί οποιαδήποτε παραμόρφωση» ενώ από σκοπιά θεωρητική είναι ένα σύνολο υλικών σημείων των οποίων η σχετική θέση και η μεταξύ τους απόσταση είναι αναλλοίωτες. Αν λόγου χάρη πρόκειται για σφαιρικό αντικείμενο κυλιόμενο σε επιφάνεια υπάρχει ΜΟΝΟ ένα σημείο στήριξης

Το ΜΟΝΤΕΛΟ αυτό, όπως και κάθε μοντέλο, δεν υφίσταται στην εμπειρική πραγματικότητα στην οποία οποιοδήποτε στερεό υπό τη δράση δυνάμεων ( ή τάσεων ) υφίσταται μία έστω και μη αντιληπτή καταπόνηση.

Όταν ένα RIGID BODY κυλίεται χωρίς ολίσθηση η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΔΙΑΤΗΡΕΙΤΑΙ.

Σε περίπτωση που η χωρίς ολίσθηση κίνησή του γίνεται σε οριζόντιο επίπεδο η Διατήρηση της ενέργειας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι το κέντρο μάζας κινείται με σταθερή ταχύτητα, άρα ΔΕΝ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΣΚΕΙΤΑΙ σε αυτό ΚΑΝΕΝΟΣ ΕΙΔΟΥΣ ΤΡΙΒΗ, ούτε στατική ούτε τριβή ολίσθησης διότι διαφορετικά θα είχαμε «αδυναμία συνύπαρξης» του δεύτερου νευτωνικού Νόμου της κίνησης

με τον Νόμο «Διατήρηση της ενέργειας» .

Εδώ θα μπορούσε κάποιος να κάνει ένσταση, βασιζόμενος στην εμπειρία και υποστηρίζοντας ότι « το οποιοδήποτε αντικείμενο – μπίλια, δίσκος, τροχός- κυλιόμενο οριζόντιο έδαφος τελικά σταματάει» .

Η απάντηση είναι: Σταματάει επειδή το πραγματικό αντικείμενο δεν είναι ΜΟΝΤΕΛΟ RIGID BODY και κατά την κύλισή του παραμορφώνεται. Εάν είναι σφαιρικό, το σημείο επαφής δεν είναι ΕΝΑ αλλά μια μικρή επιφάνεια οπότε η κάθετη αντίδραση δεν ανήκει στην κατακόρυφο του βάρους με συνέπεια να δημιουργείται ζεύγος δυνάμεων το οποίο επιβραδύνει. Η ροπή αυτού του ζεύγους λέγεται – όχι από όλους – τριβή κύλισης.

Εκτός αυτού υπάρχει βέβαια έστω και η αντίσταση του αέρα

Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας