«Πως διδάσκουμε την ενέργεια;»

Μια διδακτική πρόταση για το πώς διδάσκουμε την ενέργεια, από τον συνάδελφο Γιάννη Παπαδάκη.

Στα περισσότερα σχολικά βιβλία (και στα ισχύοντα) η εισαγωγή της ενέργειας γίνεται αξιωματικά ακολουθώντας την σειρά: Ορίζεται πρώτα το έργο δύναμης, και στην συνέχεια η κινητική και η δυναμική ενέργεια. Επειδή το πρόβλημα είναι κυρίως εννοιολογικό, θεωρώ ότι η εισαγωγή των εννοιών έργο και ενέργεια πρέπει να ακολουθήσουν ένα πιο δομικό και αιτιοκρατικό τρόπο στις τάξεις εκείνες, που η εισαγωγή τους είναι σημαντικότερη από την μαθηματική τους επεξεργασία, όπως στην 2^α Γυμνασίου και στην 1^η Λυκείου.

Α. Πως προκύπτει η αναγκαιότητα εισαγωγής του φυσικού μεγέθους «Κινητική Ενέργεια»; Υπάρχει όντως τέτοια αναγκαιότητα;

Ξεκινούμε την μελέτη μας έχοντας γνωρίσει τα μεγέθη: μάζα, ταχύτητα, επιτάχυνση, δύναμη, ορμή.

Μάζα: η δυσκολία αλλαγής της κίνησης των σωμάτων.

Ταχύτητα: πόσο γρήγορα κινείται ένα σώμα.

Επιτάχυνση: πόσο γρήγορα αλλάζει η ταχύτητα ενός σώματος.

Δύναμη: η αιτία που αλλάζει τη ταχύτητα των σωμάτων ή η αιτία που τα παραμορφώνει.

Ορμή: το μέγεθος εκείνο που διατηρείται όταν δύο σώματα αλληλεπιδρούν μόνο μεταξύ τους. Είναι το γινόμενο της μάζας επί την ταχύτητα των σωμάτων. Να θυμίσω ότι ό Newton όταν διατύπωνε τους νόμους του, ανέφερε το μέγεθος «ποσότητα κίνησης» σήμερα αποδίδεται με την την έννοια ορμή.

Σε τι διαφέρει ένα κινούμενο με ένα ακίνητο σώμα;

Ας το δούμε με ένα παράδειγμα: Περνάς άφοβα μπροστά από ένα σταθμευμένο αυτοκίνητο; Περνάς το ίδιο άφοβα μπροστά από το ίδιο αυτοκίνητο όταν τρέχει με ταχύτητα 50 Km/h; Τι είναι αυτό το παραπάνω που έχει το κινούμενο αυτοκίνητο από το ακίνητο; Ας προσπαθήσουμε να δώσουμε μια ολοκληρωμένη απάντηση.

Δείτε την συνέχεια από εδώ,