elgavrilis's blog

http://openbookproject.net//electricCircuits/

Μια εκπληκτική ιστοσελίδα για τα ηλεκτρικά κυκλώματα!!!

Θα επανέλθω σ’ αυτήν με αφορμή κάποια θέματα διδακτικής πάνω στο νόμο του Ωhm!

Το κεφάλαιο στο DC για την ηλεκτρική ασφάλεια ε’ιναι ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ των ηλεκτρικών κυκλωμάτων!

Πολύ με συγκινεί μια λεπτομέρεια
στην στέψιν, εν Βλαχέρναις, του Ιωάννη Καντακουζηνού
και της Ειρήνης Aνδρονίκου Aσάν.
Όπως δεν είχαν παρά λίγους πολυτίμους λίθους
(του ταλαιπώρου κράτους μας ήταν μεγάλ’ η πτώχεια)
φόρεσαν τεχνητούς.  Ένα σωρό κομμάτια από υαλί,
κόκκινα, πράσινα ή γαλάζια. Τίποτε
το ταπεινόν ή το αναξιοπρεπές
δεν έχουν κατ’ εμέ τα κομματάκια αυτά
από υαλί χρωματιστό. Μοιάζουνε τουναντίον
σαν μια διαμαρτυρία θλιβερή
κατά της άδικης κακομοιριάς των στεφομένων.
Είναι τα σύμβολα του τι ήρμοζε να έχουν,
του τι εξ άπαντος ήταν ορθόν να έχουν
στην στέψι των ένας Κυρ Ιωάννης Καντακουζηνός,
μια Κυρία Ειρήνη Aνδρονίκου Aσάν.

Η μπάλα στη φωτογραφία κινείται προς τα δεξιά μέσα στον αέρα. Άρα για ένα παρατηρητή πάνω στη μπάλα ο αέρας κινείται προς τα αριστερά σε σχέση με τη μπάλα. Το βασικό για την κατανόηση της καμπύλης τροχιάς είναι η ταχύτητα του αέρα γύρω από την μπάλα καθώς αυτή περιστρέφεται. Η μπάλα στη φωτογραφία περιστρέφεται δεξιόστροφα (όπως οι δείκτες του ρολογιού) και επειδή παρασύρει τον αέρα προς τη φορά κίνησης, η ταχύτητα του αέρα στο πάνω μέρος της μπάλας είναι μικρότερη από την ταχύτητα του αέρα στο κάτω μέρος της μπάλας. Αυτή η διαφορά στις ταχύτητες του αέρα προκαλεί μια διαφορά πίεσης: Η μέση πίεση στο πάνω μέρος της μπάλας γίνεται μεγαλύτερη απ’ ότι στο κάτω μέρος. Η συνισταμένη δύναμη που προκύπτει αποκλίνει τη μπάλα προς το κάτω μέρος.

Δύο όμοιες σιδερένιες μπίλιες ξεκινάνε έναν αγώνα δρόμου από τα αριστερά με την ίδια ταχύτητα και κινούνται σε διαφορετικούς διαδρόμους, που τερματίζουν στο ίδιο σημείο. Ο ένας είναι επίπεδος ενώ ο άλλος έχει μια «βύθιση» (κάθοδο και άνοδο) όπως φαίνεται στη φωτογραφία παρακάτω.

Η μπίλια στον επίπεδο διάδρομο κινείται καθαρά με σταθερή ταχύτητα. Η μπίλια στο διάδρομο με τη «βύθιση» προχωρεί αρχικά με την ίδια ταχύτητα, ακολούθως αυξάνει την ταχύτητά της στο τμήμα της «βύθισης» και κατόπιν επιστρέφει στην αρχική της ταχύτητα στο τελικό τμήμα του διαδρόμου. Παρατηρήστε ότι η μπίλια στο διάδρομο με τη βύθιση διατρέχει μεγαλύτερη απόσταση. 

Να προβλέψετε ποια μπίλια θα κερδίσει τον αγώνα δρόμου!

•  (a) Η μπίλια που βρίσκεται στον επίπεδο διάδρομο θα τερματίσει πρώτη.
•  (b) Η μπίλια που βρίσκεται στον «βυθισμένο» διάδρομο θα τερματίσει πρώτη.
• (c)  Οι δύο μπίλιες θα φτάσουν ταυτόχρονα στο τέρμα. 

Απάντηση

Η απάντηση είναι (b); Η μπίλια στο διάδρομο με τη «βύθιση» κερδίζει τον αγώνα δρόμου. Οι δύο μπίλιες πηγαίνουν μαζί στο πρώτο τμήμα της διαδρομής. Καθώς η άλλη μπίλια βυθίζεται η οριζόντια ταχύτητά της αυξάνεται και έτσι αρχίζει να παίρνει κεφάλι! Όταν επιστρέψει στο αρχικό οριζόντιο επίπεδο έχει επιβραδύνει και επιστρέψει στην αρχική οριζόντια ταχύτητα… αλλά παρ’ όλα αυτά ποτέ δεν πηγαίνει πιο αργά από την μπίλια που κινείται στον επίπεδο διάδρομο. Οι δύο μπίλιες κινούνται στο τελικό τμήμα του διαδρόμου με την ίδια ταχύτητα, αλλά η μπίλια του «βυθισμένου» διαδρόμου, έχει ήδη πάρει κεφάλι και κερδίζει τον αγώνα!

Πατήστε τον παρακάτω σύνδεσμο:

http://www.physics.umd.edu/lecdem/outreach/QOTW/arch1/a002.htm

 για να δείτε ένα video από τον αγώνα δρόμου ανάμεσα στις δύο μπίλιες!

 Το ίδιο ακριβώς πράγμα συμβαίνει όταν δύο άνθρωποι βαδίζουν με τον ίδιο ρυθμό, ο ένας δίπλα στον άλλο σε έναν επίπεδο δρόμο. Ξαφνικά ο ένας απ’ τους δύο αποφασίζει να επιταχύνει για μικρό χρονικό διάστημα και μετά επιστρέφει στον αρχικό ρυθμό βηματισμού. Αυτός που επιτάχυνε θα προηγηθεί και επιστρέφοντας στον αρχικό ρυθμό βηματισμού θα έχει κερδίσει ξεκάθαρα μια διαφορά σε σχέση με τον άλλο που δεν επιτάχυνε.