Az Egri Tanárképző Főiskola Tudományos Közleményei. 1967. (Acta Academiae Paedagogicae Agriensis ; : Nova series ; Tom. 5.)

TANULMÁNYOK AZ OKTATÁS ÉS NEVELÉS KÉRDÉSEIRŐL - Dr. Mátrai T.—Patkó Gy.: A kényszermozgás dinamikájának főiskolai didak-tikája a virtuális munka elve nélkül

A KÉNYSZERMOZGÁS DINAMIKÁJÁNAK FŐISKOLAI DIDAKTIKÁJA A VIRTUÁLIS MUNKA ELVE NÉLKÜL" DR. MÁTRAI TIBOR—PATKÓ GYÖRGY Ebben a dolgozatban címének megfelelően egy kipróbált és bevált didaktikai módszert ismertetünk a pontdinamika általános elveinek induktív tárgyalására, amelyben szándékosan nem vesszük igénybe a Bernoulli—D'Alembert-féle elvet egyrészt amiatt a didaktikai nehézség miatt, hogy az ebben szereplő ún. virtuális elmozdulás a fizikában nem realizálható, matematikai fogalom csupán, másrészt azért a szépséghibájáért is, hogy ez az elv a szabad pontra már tanult Newton-féle mozgásegyenletet következményként szükségtelenül megismétli. Ismeretes [1], hogy az ra-tömegű tömegpontot támadó F ún. szabad erőn kívül, amely mindig csak a tömegpont r hely- és t idő-koordinátájától függhet, a pontra egy járulékos erő az F' ún. kényszer-erő is hathat, amely okvetlenül más változóktól is függ, ha a függés explicit alakját előre nem is ismerjük, csupán azt tudjuk róla, hogy járulékos hatására a tömegpont tér-idő-koordinátái mindig egy vagy több feltételi egyenletet, ún. kényszeregyenletet elégítenek ki, akármilyen szabad erőtér áll is fenn. Régebben azt tartották, hogy kényszererők működése esetén a Newton-féle mozgás-egyenletek elégtelenek a mozgás meghatározására, azokat további dinamikai tapasztalatokkal kell kiegészíteni és ezeket a tapasztalatokat is tartalmazzák az e célból megfogalmazott ún. dinamikai elvek, amelyek matematikai alakban szabatosan megfogalmazott sarkigazságok. Segítségükkel tehát nemcsak a szabad, hanem a kötött, vagyis kényszererőknek alávetett pont, vagy pontrendszer pályáját is ki tudjuk számítani. Mai elemzés szerint: noha a dinamika elveiből logikailag a Newtonféle mozgásegyenletek is következnek, mégsem tartalmaznak az elvek ezeknél több dinamikai tapasztalatot, hanem csupán a bonyolult kényszererőknek szolgáltatják burkolt (implicit) értelmezését. * A dolgozat előadásként is elhangzott az Eötvös Lóránd Fizikai Társulat 1966. évi (április 8.) országos fizikatanári ankétján. 191