Σχολικό βιβλίο, φροντιστηριακό βιβλίο και τα δικά μας σχόλια

Σχολικό βιβλίο Γ΄ Γυμνασίου	Φροντιστηριακό βιβλίο.	Το δικό μας σχόλιο
Γενικά όλα τα φορτισμένα σώματα μπορούμε να τα χωρίσουμε σε δύο ομάδες α. αυτά που είναι όμοια φορτισμένα με τη γυάλινη ράβδο που τρίψαμε με μεταξωτό ύφασμα (απωθούνται από αυτή) και β. αυτά που είναι ΟΜΟΙΑ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΑ ΜΕ ΤΗΝ ΠΛΑΣΤΙΚΗ ΡΑΒΔΟ που τρίψαμε με μάλλινο ύφασμα (απωθούνται από αυτή). Ο Αμερικανός πολιτικός και φυσικός Β. Φραγκλίνος πρότεινε τα σώματα που ανήκουν στην πρώτη ομάδα να τα ονομάζουμε θετικά φορτισμένα και να λέμε ότι έχουν θετικό φορτίο. Αυτά δε που ανήκουν στη δεύτερη ομάδα ΝΑ ΤΑ ΟΝΟΜΑΖΟΥΜΕ αρνητικά φορτισμένα και να ΛΕΜΕ ότι έχουν αρνητικό θετικό φορτίο.	Όλα τα ηλεκτρικά φορτισμένα σώματα μπορούμε να τα χωρίσουμε σε δύο ομάδες, στα θετικά φορτισμένα και στα αρνητικά φορτισμένα. Ειδικότερα, ένα σώμα ΛΕΜΕ ότι είναι θετικά φορτισμένο, όταν είναι ΟΜΟΙΑ φορτισμένο με μια γυάλινη ράβδο που έχει τριφτεί με μεταξωτό ύφασμα. Αντίστοιχα ΛΕΜΕ ότι είναι αρνητικά φορτισμένο, όταν είναι ΟΜΟΙΑ φορτισμένο με μια ΠΛΑΣΤΙΚΗ ράβδο που έχει τριφτεί με μάλλινο ύφασμα. Θετικά φορτισμένα είναι τα σώματα τα οποία ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΟΜΟΙΑ με τη ράβδο γυαλιού που τρίφτηκε με μεταξωτό ύφασμα Αρνητικά φορτισμένα είναι τα σώματα τα οποία ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΟΜΟΙΑ με την πλαστική ράβδο που τρίφτηκε με μάλλινο ύφασμα	1. Η κρίσιμη φράση είναι η «ΟΜΟΙΑ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΑ». Τι ακριβώς σημαίνει; α. Το σχολικό βιβλίο το διευκρινίζει με την επεξηγηματική παρένθεση ( απωθούνται από αυτή ) β. Το φροντιστηριακό βιβλίο ΔΕΝ διευκρινίζει τι σημαίνει «ΟΜΟΙΑ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΑ» 2. α. Το σχολικό βιβλίο - έστω και με το «Β. Φραγκλίνος», έστω και κάπως ανιστορικά, χωρίς κάποια αναφορά στο «πότε» έγινε η σχετική πρόταση - αναφέρεται στον Benjamin Franklin γράφοντας ότι «πρότεινε τα σώματα που ανήκουν στην πρώτη ομάδα να τα ονομάζουμε θετικά φορτισμένα και να λέμε ότι έχουν θετικό φορτίο » και παραθέτοντας ένα βιογραφικό αλλά και ένα πετυχημένο σκίτσο με κρίσιμο πείραμά του. β. Το φροντιστηριακό βιβλίο αγνοεί τον Benjamin Franklin . Το ότι είναι ο βασικός θεμελιωτής της Ηλεκτροστατικής και ότι – εκτός των άλλων- συνέβαλε στη διαμόρφωση της σχετικής έννοιας ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΚΑΤΙ ΠΟΥ ΧΡΕΙΑΖΕΤΑΙ ΝΑ ΤΟ ΜΑΘΟΥΝ ΟΙ ΔΙΔΑΣΚΟΜΕΝΟΙ. 3. Για τον ΟΡΙΣΜΟ του αρνητικού φορτίου το σχολικό βιβλίο χρησιμοποιεί τα υλικά ΠΛΑΣΤΙΚΗ ΡΑΒΔΟΣ και ΜΑΛΛΙ, το φροντιστηριακό πειθαρχεί, μολονότι το σχολικό βιβλίο της Β΄ Λυκείου χρησιμοποιεί το υλικό ΕΒΟΝΙΤΗΣ.

Πώς ορίζεται το ΑΡΝΗΤΙΚΟ φορτίο ;

Για τον ορισμό της έννοιας ΘΕΤΙΚΟ φορτίο διαπιστώνεται ομοφωνία. «Θετικό» ΛΕΓΕΤΑΙ το ηλεκτρικό φορτίο που εκδηλώνεται στο ΓΥΑΛΙ αν το τρίψουμε με ΜΕΤΑΞΩΤΟ ύφασμα. Σε ελάχιστες περιπτώσεις χρησιμοποιείται και το μάλλινο ύφασμα.

Για τον αντίστοιχο όμως ορισμό της έννοιας ΑΡΝΗΤΙΚΟ φορτίο ΔΕΝ διαπιστώνεται ομοφωνία.

1. Από ιστορική σκοπιά ο Γάλλος Du Fay, ο πρώτος που θα προτείνει ΔΥΟ είδη «ηλεκτρισμού» φορτίου, χρησιμοποιεί το 1734, τους όρους « υαλώδης» -Vitreus- και «ρητινώδης» - Recinus. Το υλικό δηλαδή με το οποίο ορίζει το ( αργότερα λεγόμενο) αρνητικό φορτίο είναι το ΚΕΧΡΙΜΠΑΡΙ του Θαλή, το οποίο είναι απολιθωμένη ρητίνη ( ρετσίνι δέντρου) .

2. Δύο περίπου δεκαετίες αργότερα ο Benjamin Franklin ορίζει τον αρνητικό ηλεκτρισμό με βάση το φαινόμενο ηλέκτριση με τριβή. ΑΡΝΗΤΙΚΟ ορίζει το φορτίο που εκδηλώνεται στο ΜΕΤΑΞΩΤΟ ύφασμα όταν τρίβουμε με αυτό το γυαλί, το οποίο αποκτά, εξ ορισμού, θετικό φορτίο.

3. Ανάμεσα στους ιστορικούς της επιστήμης ο Dampier, ιστορικός της Επιστήμης, θεωρεί ότι ο ορισμός της έννοιας ΑΡΝΗΤΙΚΟ φορτίο βασίζεται στο υλικό ΕΒΟΝΙΤΗΣ, το οποίο είναι σκληρό , διπλά επεξεργασμένο καουτσούκ. Θεωρεί ΑΡΝΗΤΙΚΟ το φορτίο που εκδηλώνεται στον εβονίτη αν τον τρίψουμε με γούνα.

( W. C. Dampier, A History of Science, Cambridge University Press, p.204)

4. Ο Gerald Holton, από τους σημαντικότερους κατά την άποψή μας φυσικούς του 20^ου αιώνα αλλά και ιστορικός της επιστήμης θεωρεί τα υλικά ΡΗΤΙΝΗ και ΓΟΥΝΑ . Γράφει: Υπάρχουν μόνο δύο είδη φορτίων τα οποία αλληλεπιδρούν, τα θετικά και τα αρνητικά. Τα θετικά παρουσιάζονται στο γυαλί όταν αυτό τριφτεί με μετάξι. ΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΘΕΤΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ. Τα αρνητικά φορτία παρουσιάζονται στη ΡΗΤΙΝΗ όταν τριφτεί με μετάξι ή , για καλύτερα αποτελέσματα, με γούνα. ΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΑΡΝΗΤΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ

( Introduction to Concepts and Theories in Physical Science)

5. Από τους συγγραφείς βιβλίων Φυσικής οι Halliday και Resnick χρησιμοποιούν για τον ίδιο ορισμό το Hard rubber

( σκληρό καουτσούκ) .

6. Το Hard rubber - αφού τριφτεί με γούνα - χρησιμοποιούν για τον ορισμό και οι Sears και Zemansky

( there are two kinds of electric charge – that possessed by HARD RUBBER after being rubbed with FUR, CALLED NEGATIVE CHARGE . .)

7. Το PSSC προτείνει ορισμό με βάση ΠΛΑΣΤΙΚΗ ράβδο την οποία σε πειραματική διεργασία έχει τριφτεί με χαρτί

Όμοια λέμε ότι η πλαστική ράβδος και όλα τα αντικείμενα που συμπεριφέρονται όπως αυτή είναι αρνητικά φορτισμένη

8. Ο Young περιγράφει πειράματα με ΠΛΑΣΤΙΚΑ ραβδιά και γούνα για να προτείνει «το είδος φορτίου που αναπτύσσεται στο πλαστικό ραβδί όταν το τρίβουμε με γούνα είναι το αρνητικό», ενώ για το θετικό φορτίο χρησιμοποιεί το «ζεύγος» γυαλί και μετάξι.

9. Ο Καίσαρ Αλεξόπουλος το παρουσιάζει εστιάζοντας στο φαινόμενο ηλέκτριση με τριβή του γυαλιού με μεταξωτό ύφασμα και ορίζει ως ΘΕΤΙΚΟ φορτίο που εκδηλώνεται στο γυαλί και ως ΑΡΝΗΤΙΚΟ το φορτίο που εκδηλώνεται στο ΜΕΤΑΞΙ. Παρουσιάζει δηλαδή κάτι παρόμοιο με εκείνο που σκέφτηκε ο Benjamin Franklin.

10. Στο Harvard Project Physics – στη γαλλόφωνη καναδέζικη έκδοση – οι συγγραφείς παρουσιάζουν πειράματα με γυαλί/ μετάξι και με ΕΒΟΝΙΤΗ/ΓΟΥΝΑ από τα οποία οδηγούνται στα δύο είδη φορτίων .

11. Στο σχολικό βιβλίο Φυσικής Β΄Λυκείου 2008 καθώς και στα σχολικά βιβλία Φυσικής Β΄Λυκείου 2000

και Γ΄ Γυμνασίου 1998 για τον ορισμό του αρνητικού φορτίου χρησιμοποιείται ο ΕΒΟΝΙΤΗΣ.

Ρητίνη / κεχριμπάρι	Du Fay	Holton	Oliveri
σκληρό καουτσούκ/εβονίτης	B΄ Λυκείου 2008	Dampier	Resnick	Zemansky	Β΄ Λυκείου 2000	Γ΄ Γυμνασίου 1998
Πλαστικό	PSSC	Young
Μετάξι	Franklin	Αλεξόπουλος