Razgovor:Kosina

Članak je naprosto užasan

i predstavlja recept za rješavanje zadataka koji je usmjeren na to da učenik nikada ne shvati stvarnu fizikalnu sliku. Najgore je to što postupak može dati točno rješenje, iako ne prikazuje sve sile koje djeluju na tijelo niti navodi fizikalne zakone koje koristi. Članak se ne može popraviti, mogao bi se samo obrisati zajedno s ilustracijama.--Ilevanat (razgovor) 02:34, 10. ožujka 2012. (CET)

Ovako izgleda tipičan jednostavni školski primjer

na kojemu su ispravno ucrtane sile, i jednadžbe napisane na uobičajeni način:--Ilevanat (razgovor) 00:38, 15. ožujka 2012. (CET)

Tijelo uz kosinu vuče sila F

Ilustracije za povijesni i uvodni dio članka

Uz ovakve ilustracije, lako je napisati povijesni uvod i tumačenje sila na kosini, prije prije nego što se izloži gornji primjer zadatka.--Ilevanat (razgovor) 02:31, 17. ožujka 2012. (CET)

Mehanička prednost kosine

Rastav težine na kosini

Sile na tijelo postavljeno na kosinu

Neke dileme oko preuređenja članka

koje sam iznosio u dopisivanju s iskusnijim urednicima:

"Kosina se danas u srednjoj školi i početnim godinama stručnih studija redovito koristi za ilustraciju Newtonovih zakona i uvježbavanje praktičnog računa sa silama. U nastavi se uglavnom i ne spominje povijesni aspekt da se kosina ubraja u tzv. jednostavne strojeve, te je u neka davna vremena značajno bilo otkriće da se teret uz kosinu može dizati manjom silom nego izravno uvis.

Sadašnji članak uglavnom nije povijesna priča, nego "prikazuje" sile na kosini i "tumači" račun s njima. No, postupak je upravo suprotan svim obrazovnim ciljevima radi kojih se primjer kosine uopće koristi u nastavi. Moje pitanje je što bi trebalo učiniti.

Jedna mogućnost je da se sve naprosto obriše, te zamijeni korektnim i pedagoškim prikazom. No (kako se vidi iz povijesti stranice), autor (koji više nije aktivan) je članak pisao u dobroj namjeri i s dosta truda i žara (i uz poneku konzultaciju s iskusnijim urednikom). Usto, članak je u cjelosti prenesen barem u bh.wiki, a neki suradnik je njegove neprikladne ilustracije postavio i na zajednički poslužitelj."

Moram dodati da autor ipak jest povremeno aktivan, ali do sada nije odgovorio na moj poziv za raspravu.--Ilevanat (razgovor) 02:01, 24. ožujka 2012. (CET)

Što konkretno ne valja u sadašnjem članku

Glavni problem je u konceptu: članak je usredotočen na "šprancu" za računanje koja bi trebala "pomoći" nekim učenicima (ali ja, i pored najbolje volje, ne mogu pogoditi kojemu bi uzrastu taj tekst mogao doista biti od koristi). Autor eksplicitno kaže U zadacima se najčešće zadaju vrijednosti kuteva od 30°, 45° i 60°, te potom daje i tablicu vrijednosti trigonometrijskih funkcija za te kuteve (kao "da im se nađe"). Ne znam koji bi nastavnik poželio da mu se tako pomaže. A ako bi se radilo o stvarnim praktičnim primjerima, navedeni kutevi su posve irelevantni.

A kad se pogledaju konkretne jednadžbe, stvari postaju još gore:

$F_{trenja}=F_{2}\times \ {\mu }\ =m\times \ g\times \cos {\alpha }\times \ {\mu }\,$

Prvo, tko još piše znak "puta" među skalarnim varijablama pomoću križića? Možda u prvim razredima osnovnih škola, ili u kakvoj ekonomskoj školi, ali oni sigurno ne rade kosinu. (Većina onih koji rade kosinu koriste, ili će uskoro koristiti, taj znak za vektorski produkt, a to je nešto vrlo različito.) Ovakva jednadžba izgleda krajnje nepregledno.

Drugo, ovakva formula za trenje nije općenita. Ona se može koristiti samo ako tijelo vučemo ili guramo paralelno s kosinom. Zato nije pedagoški koristiti je (barem ne bez odgovarajućeg upozorenja), iako u navedenom primjeru daje točan rezultat.

A onda dolazimo do inercijalne sile: "Uz te dvije komponente težine ... javlja se se inercijalna sila

$F_{inercijalno}=m\times \ a\,$ "

Uobičajeno je da se zadaci na kosini rješavaju pomoću 2. Newtonovog aksioma. Uvođenje inercijalne sile zahtijeva dodatna objašnjenja. Radi se o D Alambertovom pristupu, ali on ima funkciju tek u znatno složenijim problemima, kada olakšava račun momenta sile (jer je formalno ispunjen prvi uvjet statike). No, da bi se ostvarila ta funkcija, moraju se sile ucrtavati na točnom pravcu djelovanja, o čemju autor očito nema pojma jer su na skicama sile kojekako razbacane. No, to je u ovom jednostavnom primjeru irelevantno, pa se opet dobija točan rezultat - ali korištenjem nepotrebnoga i neobrazloženog postupka.

Daljnja tvrdnja je načisto netočna: "Inercijalna sila i sila trenja usmjerene su suprotno smjeru kretanja tijela po kosini." Općenito, inercijalna sila je suprotna smjeru ubrzavanja, koji ne mora biti isti kao smjer kretanja (mada, opet, u navedenom jednostavnom primjeru jest). Tako se u tekstu nižu neobrazložene tvrdnje koje su točne samo u specijalnim slučajevima, a koje se u normalnom pedagoškom pristupu ne bi smjele niti pojaviti.

Sile kod kretanje tijela uz kosinu

A ilustracije su priča za sebe: pogledajte ovu malo bolje. Umjesto da budu ucrtane tamo gdje djeluju na tijelo, sile su uglavnom bez veze razbacane. To se radi samo u najgorim udžbenicima (i na engleskoj wikipediji). Uz takvu pedagošku metodu nije moguć prijelaz na račun momenata, D Alembertov pristup je besmislen itd. Nema normalne reakcije podloge (pogledajte tumačenje u članku o trenju), ali zato je istovremeno prikazana i težina i njezine komponente, što je još jedna od pedagoških metoda usmjerena na zbunjivanje protivnika.

I kako bi se takve stvari mogle popraviti? Što se mene tiče, ili obrisati ili ne dirati.--Ilevanat (razgovor) 03:19, 24. ožujka 2012. (CET)

Rečenicu U zadacima se najčešće zadaju vrijednosti kuteva od 30°, 45° i 60°. i tablicu poslije obrisati, članci na Wikipediji ne trebaju biti neka vrsta Apsena (zbirke riješenih zadataka odnosno šalabahtera kako rješavati zadatake). Članci na wiki rezultat su znanja, truda i pristupa suradnika koji su ih pisali, ako je neki od ovih elemenata manjkav i rezultat će biti manjkav. Članak treba srediti, ono što je suvišno obrisati, ono što je netočno ispraviti. SpeedyGonsales 10:14, 24. ožujka 2012. (CET)

Kosina

U odnosu na onaj članak koji je bio prije moje intervencije, ovaj je bolji. Za trig. vrijednosti od 30, 45 i 60 stupnjeva u danoj tablici imao sam, još kad sam radio članak, komentar da je suvišno. Ali sam ga ostavio. Te vrijednosti budu najčešće u zadacima, jer kosinu rade i učenici koji nisu svladali trigonometriju, nego rade na osnovu visine i stranice jednakostraničnog trokuta. Ja ovim načinom objašnjavam kosinu i učenici zadatke na ispitima uspješno rješavaju. Radi se o metodičkom pristupu koji kaže da s jedne strane jednadžbe bude sila uzročnik gibanja, a s druge strane jednadžbe sile koje se suprotstavljaju gibanju. Ukoliko je npr. gibanje tijela jednoliko po pravcu, onda nema inercijalne sile s desne strane. Za smjer inercijalne sile se slažem s Vama. Za slike se ne slažem. Jednak metodički problem je u 1. glavnom stavku termodinamike, gdje se na lijevoj strani treba nalaziti toplina Q, a na drugoj strani promjena unutrašnje energije i mehanički rad. Onaj znak za vektorski produkt je preuzet od članka koji je prethodio ovom mom članku. Na državnoj maturi, npr. iz kemije, dolaze zadaci koji sastavljaju sveučilišni nastavnici (prof. Dudaš i prof. Cvitaš), pa je prolaz iz tog predmeta najniži, jer je su pitanja prekomplicirana jer oni ne rade u srednjoj školi. Knjige koje su za srednju školu pisali prof. Škreblin iz matematike su odlične, a Kurepine su neupotrebljive u srednjoj školi. Jednako tako knjige Katalinić, Mayer iz fizike pisane pedesetih godina su odlične, jednako kao i Bek, Marković, Tomaš, jer su pisane pristupačno i jasno za učenike. Formule za državnu maturu iz fizike za srednju školu također imaju manjkavosti. Ako Vam se ne sviđa članak, vi ga obrišite. Pa napišite bolji. Zato ovo i jest javna enciklopedija. Pozdrav!

Dobrodošli na stranicu za razgovor

a osobito zahvaljujem kolegi Samogradu što se uključio! Ne bih se mogao odlučiti za intervenciju u članak bez nekog odziva, pa makar i ne postigli punu suglasnost. Tim više što sam iz povijesti članka vidio da je rađen u dobroj namjeri, samo nisam mogao razabrati koja mu je točno svrha. Sad mi je puno jasnije, pa zato osjećam i potrebu da se ispričam zbog onako "oštrog" uvodnog nastupa na ovoj stranici.

U svoju odbranu moram spomenuti (slijedi malo osobnoga jamranja) da sam se prije par godina uključio u uređivanje wikipedije (koliko stignem) s glavnom praktičnom namjerom da umanjim vjerojatnost da će neki moji studenti koristiti neprikladne materijale za polaganje ispita (pri čemu stvarno nauče netočne podatke ili postupke koji više štete nego koriste razumijevanju gradiva). Imam blizu tisuću brucoša svake godine na različitim uvodnim fizikama na različitim studijima, i nemoguće je spriječiti da ih barem stotinjak (ta, to je samo 10%) "izgugla" najlakše dostupne materijale u vrijeme pripreme ispita. Zato sam, u svezi moje kritike sadašnjeg članka, i spomenuo kolegi Samogradu da "ja na temu možda gledam malo jednostrano, jer već dugo vremena primjer kosine koristim u nastavi fizike na prvoj godini studija". Za tu razinu (pa čak i za napredniju srednjoškolsku razinu), prezentacija građe u sadašnjem članku je krajnje kontraproduktivna sa stajališta obrazovnih ciljeva, tim više što je "zavodljiva" jer "daje rezultate" za prikazane jednostavne slučajeve.

No, s druge strane, ako doista postoji nedopustiva praksa (npr. na državnoj maturi i sl.) da se polaznicima "testira znanje" zadacima iz područja koje zapravo ne mogu razumjeti na temelju gradiva koje su učili, onda je ipak legitimno da se tim učenicima pomogne da barem djelomično obrazloženim "šprancama" uspiju "savladati" takve neprikladne testove. Poželjnije bi, dakako, bilo da se poduzmu potrebne mjere protiv eventualnih takvih "provjera znanja", što je moguće npr. kroz Nastavnu sekciju Hrvatskog fizikalnog društva. Zato bi bilo zgodno navesti konkretne primjere takvih zadataka, o odnosu na kontekst gradiva koji se testira (ja osobno ne znam ništa o testovima na državnoj maturi, niti o drugim eventualnim primjerima takvoga testiranja). No, u međuvremenu, imalo bi smisla sačuvati sadržaj sadašnjeg članka o kosini npr. kao "Primjer šprance za rješavanje jednostavnih zadataka bez opsežnijeg fizikalnog predznanja".

Ipak, za članak u cjelini, kao enciklopedijski članak, mislim da bi trebalo usvojiti drugačiji pristup, barem u uvodnom i središnjem dijelu teksta. Da ne bih previše "apstraktno filozofirao", ja ću na početku članka početi dodavati takvu građu, a dalje ćemo vidjeti... O drugim tvrdnjama kolege Samograda još bih malo raspravljao u nastavku, da ne bude previše u komadu.--Ilevanat (razgovor) 23:43, 25. ožujka 2012. (CEST)

O crtanju sila na skicama

Budući da na opažanja kolege Samograda o razumljivosti i upotrebljivosti udžbenika u načelu nemam prigovora, koncentrirat ću se na problem prikaza sila na skicama. (Zapravo, nisu mi baš poznati svi tekstovi koje spominje - dok bih za matematiku mogao detaljno braniti njegovo stajalište - ali često mi se čini da su stariji užbenici i razumljiviji i precizniji.)

Dakle o silama: Ima li što logičnije i prirodnije, kod opisa gibanja nekoga tijela, nego li na skici ucrtati sve sile koje na tijelo djeluju, i to tamo gdje doista zahvaćaju tijelo? Koji bi, pod milim Bogom, mogao biti razlog da se ne postupi tako? Ovdje ne "spominjem ime Gospodnje uzalud", nego vapim upomoć, jer više ne mogu gledati razne wikipedije, loše udžbenike pa i navodno priznate udžbenike, kako zaglupljuju učenike razbacujući sile posvuda po tijelu, i još ih "poduplavaju" dodajući i njihove komponente.

Kako se uopće može početi razumijevati ukupno djelovanje sila na tijelo ako ne prikažemo sve sile koje na njega djeluju? Naravno, nikako! Može se samo dati neka "špranca" koja prolazi u nekim specijalnim slučajevima. U dosadašnjem opisu kosine promatra se samo vučna sila paralelna s kosinom, pa se trenje doista može računati iz normalne komponente težine, no to općenito nije slučaj. No, čak i tada ne bi smetalo da se ucrta normalna reakcija podloge. Pa i dijete mlađe od maturanta zna da podloga odguruje tijelo od sebe (inače bi propadalo u nju zbog težine)! I što može bistrije dijete zaključiti iz tako prikazane kosine: "Ha, izgleda da neke sile nisu važne, ali ne moram ja to razumjeti, treba samo zapamtiti kako to u kojem slučaju radi striček profesor." Jak obrazovni cilj!

I djeca puno mlađa od maturanata imaju ugavnom ispravnu predodžbu o tome gdje pojedina sila zahvaća tijelo (tj. gdje je hvatište sile: težina u težištu, trenje na dodirnoj plohi itd.). Zato sile crtamo kao usmjerene dužine koje počinju ili završavaju u hvatištu (ovisno o tome što se bolje uklapa u skicu), kao na mojim gornjim slikama (a minimalno, sila treba biti ucrtana barem na pravcu duž kojega djeluje na kruto tijelo). S kojom bi svrhom obrazovni proces trebao uništavati tu predodžbu, razbacujući sile kojekako po tijelu? Čak i kada (u jednostavnijim zadacima) rezultat računa ne ovisi o tome, zašto sustavno uništavati istinitu predodžbu? Pa da je onda učenici moraju ponovo izgrađivati ako im se pojavi zadatak u kojemu treba računati i momente sila? (Doista ne razumijem motiv: "Ta, valjda neće svi trebati biti tako pametni, ajmo ih sad malo zaglupljivati!")

Istovremeno ucrtavanje i sila i njihovih komponenata posve nepotrebno nakrcava sliku. U jednostavnim slučajevima može "proći" ali i tu razvija loše navike. Učenik će lako savladati jednostvani postupak projiciranja sila na zadane smjerove, ako nije prethodno "navučen" na ucrtavanje komponenti.--Ilevanat (razgovor) 01:05, 27. ožujka 2012. (CEST)

Dovršetak preuređenja članka

Dovršio sam preuređenje članka u skladu s gornjom raspravom. Članak prikazuje oba uobičajena aspekta teme: kosinu kao stroj, i kosinu kao omiljeno nastavno pomagalo za vježbanje Newtonovih zakona gibanja.

Moglo bi se eventualno prigovoriti da ovaj drugi aspekt sadrži previše udžbeničkih tumačenja, ali bez toga ne bi imalo pravoga smisla niti obrađivati ga. Uostalom, dosadašnji tekst je bio orijentiran uglavnom na taj aspekt.

Svi slučajevi (jednadžbe) iz dosadašnjeg teksta uključeni su u sadašnji sustavni prikaz, pa zato ipak nije bilo potrebe da se sačuvaju u ranijem obliku (a osobito ne skice koje su ih pratile, o čemu je već dovoljno rečeno).

Moglo bi se eventualno prigovoriti da vektorski formalizam izlaganja nije primjeren razini početnih razreda srednje škole, no držim da to ne bi ni trebalo biti ograničenje kod izlaganja jednog enciklopedijskog članka. Usto, u zadnjem poglavlju (koje rezimira tipičnu praktičnu primjenu kosine) popisani su svi jednostavni slučajevi koji bi se mogli pojaviti na nižoj razini srednjoškolske nastave.--Ilevanat (razgovor) 22:37, 8. travnja 2012. (CEST)