Α ΛΥΚΕΙΟΥ/ Προετοιμαστείτε για τις εξετάσεις. Δυναμική Ενέργεια-Διατήρηση Μηχανικής Ενέργειας

Μικρή σφαίρα κρέμεται από την άκρη νήματος ( απλό εκκρεμές) και ισορροπεί στην κατακόρυφο θέση Α. Μετατοπίζουμε την σφαίρα, από την θέση ισορροπίας της στο σημείο Β, και την αφήνουμε να κινηθεί ελεύθερα χωρίς αρχική ταχύτητα. Τρεις μαθητές θέλουν να υπολογίσουν την ταχύτητα της σφαίρας όταν αυτή διέρχεται από την κατακόρυφο θέση Β και το ύψος στο οποίο αυτή θα έχει φθάσει όταν η ταχύτητα της μηδενιστεί στο σημείο Γ.

Οι μαθητές συμφώνησαν να εφαρμόσουν την αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας αλλά διαφώνησαν για το επίπεδο αναφοράς της δυναμικής ενέργειας και έτσι ο καθένας έκανε τους δικούς του υπολογισμούς θεωρώντας την τιμή της επιτάχυνσης της βαρύτητας g=10m/s2 Ο Ραφαήλ όρισε ως επίπεδο αναφοράς για την δυναμική ενέργεια, το έδαφος, η Ουρανία όρισε επίπεδο αναφοράς το οριζόντιο που διέρχεται από το σημείο Β και ο Νίκος όρισε επίπεδο αναφοράς το οριζόντιο που διέρχεται από το σημείο Α. Ποιες απαντήσεις έδωσαν οι τρεις μαθητές; Ποιος έκανε την σωστή επιλογή;