Από τη δειγματική διδασκαλία του Ε. Αψεμίδη 19/2/2010 στο 3ο ΓΕΛ Κομοτηνής

1. Από τη δειγματική διδασκαλία του Ε. Αψεμίδη
19/2/2010 στο 3ο ΓΕΛ Κομοτηνής
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΟΡΜΗΣ
Η Αναγκαιότητα ορισμού ενός νέου μεγέθους
Από τους τρεις νόμους της κίνησης, ο τρίτος είναι ο μόνος που
αναφέρεται σε ιδιότητες των δυνάμεων. Υποστηρίζει ότι τα σώματα
αλληλεπιδρούν ανά δυο με δυνάμεις αντίθετες. Αν πάρουμε ως αφετηρία
της σκέψης μας ακριβώς αυτό το γεγονός και στη διαδρομή
χρησιμοποιήσουμε και το δεύτερο νόμο της κίνησης, θα μπορέσουμε να
απαντήσουμε στο ερώτημα:
"Χρειαζόμαστε άραγε (ακόμη) ένα φυσικό μέγεθος για να περιγράψουμε
(ολοκληρωμένα) τη κίνηση και τη συμπεριφορά ενός σώματος;"
Η κατάληξη της σκέψης που θα παρουσιαστεί στη συνέχεια,
οδηγεί στη διατύπωση μιας γενικής αρχής της Φυσικής, η οποία ισχύει
ακόμα και για τη συμπεριφορά των ατομικών σωματιδίων, σε μια δηλαδή
κατηγορία φαινομένων την οποία οι φυσικοί του εικοστού αιώνα
ισχυρίζονται ότι δεν ισχύουν οι νευτώνειοι νόμοι της κίνησης. Πέρα όμως
από αυτό, η εξοικείωση (των μαθητών) με αυτή τη γενική αρχή, θα μας
βοηθήσει στη λύση προβλημάτων, στα οποία οι αλληλεπιδράσεις είναι,
είτε πολύπλοκες, είτε άγνωστες, είτε διαρκούν πολύ λίγο για να τις
παρακολουθήσουμε.
Ας υποθέσουμε λοιπόν ότι έχουμε δυο σώματα τα οποία κινούνται πάνω
σε λείο οριζόντιο δάπεδο, και τα οποία κάποια στιγμή συγκρούονται.
m1 m2 F1 F2 m1 m2
Πριν Κρούση Μετά
Ο τρίτος νόμος για την φάση της αλληλεπίδρασης υποστηρίζει ότι F1 = -F2 1
Σύμφωνα με το δεύτερο νόμο, για κάποια χρονική διάρκεια θα ισχύει:
m1 (u'1 – u1) / Δt = - m2 (u'2 – u2) / Δt
F1 = m1 (u'1 – u1) / Δt
F2 = m2 (u'2 – u2) / Δt
} 1
m1u'1 – m1u1 = - m2u'2 + m2u2
m1u1+ m2u2 = m1u'1 + m2u'2

2. Η τελευταία εξίσωση μας "λέει" καθαρά ότι πρέπει να δεχθούμε, και να
ορίσουμε, και να μελετήσουμε μια (νέα) διανυσματική ποσότητα.
Όπως προκύπτει, η διανυσματική αυτή ποσότητα, η οποία κατά την
διάρκεια της αλληλεπίδρασης παρ’ όλα τα "πολύπλοκα" που
συμβαίνουν, διατηρείται αναλλοίωτη.
Η ποιότητα αυτή αφορά το σύστημα των δυο σωμάτων και λέγεται ορμή
του συστήματος.