Η Φυσική στην Α΄ Λυκείου ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ 7

Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Η Φυσική στην Α΄ Λυκείου .

Η ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ 7.

Το ερώτημα

Τι συμβαίνει σε ένα σώμα εφόσον
σ’ αυτό ασκούνται δυνάμεις;

Η απάντηση

Το επόμενο ερώτημα

Από τι εξαρτάται η ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ ;

Το μεγάλο ερώτημα

Ένα πολύ ελαφρύ αντικείμενο
κι ένα 1000 φορές βαρύτερο,
σε κενό αέρος, πέφτουν ταυτόχρονα.
Μα πώς είναι δυνατόν,
εφόσον το ένα από αυτά η Γη
το ''έλκει" χίλιες φορές περισσότερο;

Αυτό κατ’ αρχήν είναι ΓΕΓΟΝΟΣ,

είναι ένα εμπειρικό δεδομένο.

Πάνω σε αυτό το δεδομένο,

η Σκέψη των φυσικών

θα οικοδομήσει μία θεωρία.

Το ότι πέφτουν ταυτόχρονα σημαίνει ότι «μπορεί η Γη να έλκει

το ένα αντικείμενο 1000 φορές περισσότερο,

αλλά το 1000 φορές πιο βαρύ αντικείμενο

φαίνεται ότι ΑΝΤΙΣΤΕΚΕΤΑΙ

( δυσφορεί ) στις μεταβολές της ταχύτητάς του 1000 φορές - και όχι 999 -

περισσότερο από το άλλο».

Το δεδομένο δηλαδή ότι «τα σώματα πέφτουν ταυτόχρονα»

μας προσφέρει μια απάντηση στο ερώτημα

«από τι εξαρτάται η επιτάχυνση;» και μας καθοδηγεί

στο να διαμορφώσουμε τη θεωρία ότι

η επιτάχυνση ΟΠΟΙΟΥΔΗΠΟΤΕ αντικειμένου εξαρτάται

ΙΣΟΔΥΝΑΜΑ και από τη ΔΥΝΑΜΗ και από τη ΜΑΖA

μας οδηγεί στον Δεύτερο Νόμο της Κίνησης

Equal Mass

Equal Force

Και εάν στο σώμα
ασκούνται πολλές
δυνάμεις συγχρόνως
ποια απ’ όλες είναι η F ;

Το F παριστάνει τη ΣΥΝΙΣΤΑΜΕΝΗ όλων
των ασκουμένων
στο σώμα δυνάμεων.

Εφόσον οι ασκούμενες στο σώμα δυνάμεις

έχουν την ίδια διεύθυνση

η θεμελιώδης εξίσωση αντιστοιχεί

σε μία αλγεβρική εξίσωση την F_ολ = ma

Ενδιαφερόμαστε για το φαινόμενο
« ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΚΙΝΗΣΗ της πέτρας στον αέρα.

Οι ασκούμενες δυνάμεις

είναι

η ΒΑΡΟΣ και

η αντίσταση

του αέρα μέτρου R

Ισχύει « βάρος – R = ma »

Αν οι ασκούμενες στο σώμα δυνάμεις είναι στο ίδιο επίπεδο

Η θεμελιώδης εξίσωση

εφόσον επιλέξουμε κατάλληλα

δύο κάθετους άξονες x και y

γίνεται ΔΥΟ ΑΛΓΕΒΡΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ

Τι θα πει να επιλέξουμε

ΚΑΤΑΛΛΗΛΑ

δύο κάθετους άξονες;

Ο x να έχει τη διεύθυνση της επιτάχυνσης
και ο y να βρίσκεται

στο επίπεδο των δυνάμεων

όσα παίρνει
ο άνεμος

Όταν φυσήξει

ο άνεμος παίρνει

τα φύλλο από χαρτί

που είχαμε αφήσει πάνω στο τραπέζι

παίρνει και τα φύλλα του φθινόπωρου

δεν παίρνει το κρυστάλλινο βάζο ούτε τον παλαιστή

παίρνει εκείνα

που αντιστέκονται λιγότερο

εκείνα με τη μικρότερη ΜΑΖΑ ,

λένε οι φυσικοί

Στον δεύτερο νόμο της Κίνησης ο όρος ΑΔΡΑΝΕΙΑ ΕΝΟΣ ΣΩΜΑΤΟΣ

σημαίνει τη «δυσφορία» που εκδηλώνει το σώμα

στις μεταβολές της κινητικής του κατάστασης.

Και η εμπειρία μας λέει ότι

ένα σώμα όπως το τούβλο

δυσφορεί – αντιστέκεται –

περισσότερο από ένα άλλο σώμα

όπως το φύλλο της φουντουκιάς

Για να το περιγράψει το εμπειρικό αυτό δεδομένο η Φυσική

χρησιμοποιεί την έννοια ΜΑΖΑ και ο Νεύτων μας λέει ότι

Μέτρο της ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ

ενός σώματος

είναι

η ΜΑΖΑ του

Αυτό εκφράζεται και με τον Δεύτερο Νόμο της Κίνησης F = ma

Αν ασκήσουμε την ίδια ( συνισταμένη ) δύναμη σε διαφορετικά αντικείμενα για να προκαλέσουμε σε καθένα από αυτά ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ κάποιο από τα σώματα θα δυσφορήσει

περισσότερο, θα αποκτήσει δηλαδή μικρότερη επιτάχυνση . Είναι αυτό με τη μεγαλύτερη μάζα .