edgeways.ru
|
|
Священная Корова - центростремительное ускорение Пользователь: gogasy (IP-адрес скрыт) Дата: 01, September, 2016 23:56 Именно ради этой Священной Коровы вешается развесистая лапша на доверчивые уши школьников.
В своём сообщении [edgeway.ru] я уже приводил пример абсурдного решения задачи с велосипедистом движущимся по окружности, приведённого в учебнике 1973 года для 8 класса. В предлагаемом решении введены три силы (тяжести mg, сила трения Fтр и сила реакции со стороны дороги N), манипулируя которыми выведена равнодействующая сила Q, как сумма векторных сил Fтр и N, точка приложения которых - место контакта колеса с дорогой. Собственно по этой части решения возражений нет, так же как и по размещению точки воздействия силы тяжести в районе пупка велосипедиста, который выше и ближе к центру поворота дороги, чем контакт колеса с самой дорогой. Далее начинаются чудеса. Равнодействующая сила со стороны дороги переносится в центр тяжести велосипедиста и без объяснения манипуляций волшебным образом появляется сила F как результат векторного сложения mg и Q , которая направлена в сторону центра поворота, но которая каким-то непонятным способом препятствует падению велосипедиста. Задача становится для понимания предельно простой, если ввести четвёртую силу (центробежную силу), которая приложена к центру масс велосипедиста и направлена от центра поворота наружу. В этом случае сумма mg и Fцб будет эквивалентна Q и направлена ей навстречу. Появляются два момента сил уравновешивающих друг друга mg/N и Fтр/Fцб. Задача имеет наглядное решение - действующим силам mg и Fцб противодействуют пассивные силы трения и реакция опоры Fтр и N. Ученик получает наглядный пример того, что точки приложения действующих сил и пассивных сил разнесены в пространстве и имеют различающиеся траектории и скорости движения. Но на понятие центробежных сил наложено ТАБУ и составители учебника пошли дальше. Через двадцать лет, учитывая акселерацию детей, изучение Механики перенесли из 8-го в 9-й класс. Открываем учебник Физики 90-го года для 9-го класса (П.Г.Саенко) Понятия Центробежной силы так и не появилось, хотя если раскручивать тело и вместо нити поместить пружинные весы, они покажут наличие именно центробежной силы направленной от центра вращения, а не центростремительной. А как же Священная Корова (центростремительное ускорение) которое на рисунках присутствует, а в наличии сил его обеспечивающих нет? Делается очень просто! Иллюстраций вращения тел с помощью пружинных весов в учебнике я не обнаружил. Чтобы пытливые ученики не задавали неудобных вопросов в задаче с велосипедистом вообще убрали наклонённый велосипед и заменили его наклонённым кубиком "На конькобежца действуют три силы: сила тяжести, сила реакции опоры и сила трения" далее следует перл "Если бы конькобежец не наклонялся, то не было бы силы трения, направленной к центру закругления и создающей центростремительное ускорение". А где же сила противодействующая силе трения? Ведь согласно этого же учебника если тело покоится, то каждой действующей силе соответствует противодействующая сила направленная ей навстречу. Дальше - больше! Сила трения и сила тяжести сведены в одну точку! А для чего тогда надо наклоняться конькобежцу, ведь в этом случае нет опрокидывающего момента, и все математические изыски с тангенсами и котангенсами в решении теряют смысл! И на примере этой задачи школьник не сможет рассчитать скорость мотоциклиста при начале движения в замкнутом шаре диаметром 6-8 метров. Здесь уже вопрос Эдуарду - как эта задача формулируется в американских учебниках для школьников? Интересно, Дебилизм преподавателей и школьников в ключевых понятиях физики - это мировое зло или принадлежность только России (на примере позиции Эдуарда можно сделать вывод, что Священная корова и Табу на центробежные силы в США и РФ общие). У кого есть современные учебники Физики, могут продемонстрировать задачу в велосипедистом/мотоциклистом/конькобежцем и сравнить сегодняшний уровень преподавания с 20- и 40- летним тому назад : Козлов Евгений, Турист Модератор: 22.09.2016 15:30 Козлов Евгений: Эта тема закрыта. |