Алгоритм решения задач по физике. Обучение физики через решение задач

В данной статье представлен разбор заданий по механике (динамике и кинематике) из первой части ЕГЭ по физике с подробными пояснениями от репетитора по физике. Имеется видеоразбор всех заданий.

Выделим на графике участок, соответствующий интервалу времени от 8 до 10 с:

Тело двигалось на этом интервале времени с одинаковым ускорением, поскольку график здесь является участком прямой линии. За эти с скорость тела изменилась на м/с. Следовательно, ускорение тела в этот промежуток времени было равно м/с 2 . Подходит график под номером 3 (в любой момент времени ускорение равно -5 м/с 2).

2. На тело действуют две силы: и . По силе и равнодействующей двух сил найдите модуль второй силы (см. рисунок).

Вектор второй силы равен . Или, что аналогично, . Тогда сложим два последних вектора по правилу параллелограмма:

Длину суммарного вектора можно найти из прямоугольного треугольника ABC , катеты которого AB = 3 Н и BC = 4 Н. По теореме Пифагора получаем, что длина искомого вектора равна Н.

Введём систему координат с центром, совпадающим с центром масс бруска, и осью OX , направленной вдоль наклонной плоскости. Изобразим силы, действующие на брусок: силу тяжести , силу реакции опоры и силу трения покоя . В результате получится следующий рисунок:

Тело покоится, поэтому векторная сумма всех сил, действующих на него равна нулю. В том числе равна нулю и сумма проекций сил на ось OX .

Проекция силы тяжести на ось OX равна катету AB соответствующего прямоугольного треугольника (см. рисунок). При этом из геометрических соображений этот катет лежит напротив угла в . То есть проекция силы тяжести на ось OX равна .

Сила трения покоя направлена вдоль оси OX , поэтому проекция этой силы на ось OX равна просто длине этого вектора, но с противоположным знаком, поскольку вектор направлен против оси OX . В результате получаем:

Используем известную из школьного курса физики формулу:

Определим по рисунку амплитуды установившихся вынужденных колебаний при частотах вынуждающей силы 0,5 Гц и 1 Гц:

Из рисунка видно, что при частоте вынуждающей силы 0,5 Гц амплитуда установившихся вынужденных колебаний составляла 2 см, а при частоте вынуждающей силы 1 Гц амплитуда установившихся вынужденных колебаний составляла 10 см. Следовательно, амплитуда установившихся вынужденный колебаний увеличилась в 5 раз.

6. Шарик, брошенный горизонтально с высоты H с начальной скоростью , за время полёта t пролетел в горизонтальном направлении расстояние L (см. рисунок). Что произойдёт с временем полёта и ускорением шарика, если на той же установке при неизменной начальной скорости шарика увеличить высоту H ? (Сопротивлением воздуха пренебречь.) Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

В обоих случаях шарик будет двигаться с ускорением свободного падения, поэтому ускорение не изменится. В данном случае время полёта от начальной скорости не зависит, поскольку последняя направлена горизонтально. Время полёта зависит от высоты, с которой падает тело, причём чем больше высота, тем больше время полёта (телу дольше падать). Следовательно, время полёта увеличится. Правильный ответ: 13.

Научиться решать задачи по физике можно,…
только решая задачи по физике .

Итак, вы горите желанием научиться решать задачи, вы не боитесь трудностей, вы готовы быть усердным и внимательным, тогда начнём.

Все физические задачи, независимо от раздела, который вы сейчас изучаете, можно решить, выполняя определённые шаги, которые назовём .

Ознакомьтесь с ним.

Алгоритм решения задач по физике онлайн

3. Сделайте перевод единиц в СИ, если это необходимо.
4. Сделайте чертёж или схему, если это необходимо.
5. Напишите формулу или закон, по которым находится искомая величина.
6. Запишите дополнительные формулы, если это необходимо. Сделайте математические преобразования .
7. Подставьте цифровые значения в окончательную формулу. Вычислите ответ. Проанализируйте его.
8. Запишите ответ.
9. Похвалите себя.

Все пункты надо выполнять именно в этом порядке. Пункты 4 и 5, в зависимости от раздела физики, из которого решаем задачу, будем дополнять (эти дополнения покажу ниже).

Итак, решим следующую задачу с применением «Алгоритма решения задач онлайн» .

Задача 1. Известно, что масса мраморной плиты равна 40,5 кг. Какую силу надо приложить, чтобы удержать эту плиту в воде?

Выполняем п.1 и 2 нашего алгоритма:

1. Внимательно прочитайте задачу.
2. Запишите в «Дано» все данные и правильно запишите искомую величину.

Пункт 3 нашего алгоритма здесь делать не надо, так как все величины даны в СИ.

Выполняем следующий пункт.

4. Сделайте чертёж или схему, если это необходимо. На чертеже рисуем все силы, действующие на тело (это необходимо по условию задачи). А также рисуем координатные оси.

(Предполагаем, что мы удерживаем плиту от падения, т. е. искомая сила будет направлена вверх).

Выполняем следующий пункт.

5. Напишите формулу или закон, по которым находится искомая величина. (В данном случае это II закон Ньютона. Напоминаю, что исходная его запись должна быть в векторном виде).

Выполняем следующий пункт.

6. Запишите дополнительные формулы, если это необходимо. (В данном случае нам надо записать II закон Ньютона в проекциях на оси ОХ и ОУ). Сделайте математические преобразования.

7. Подставьте цифровые значения в окончательную формулу. Вычислите ответ. Проанализируйте его. (В нашем случае, при решении мы получили положительное значение искомой величины. Это говорит о том, что направление искомой силы см п. 4 было выбрано верно).

8. Запишите ответ.

9. Похвалите себя. (Вы действительно сделали то, что удаётся немногим. Вы – молодец).

blog.сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

В этой статье мы расскажем вам основную схему решения задач по физике .

Придерживаясь этой схемы у Вас будет меньше шансов запутаться в собственном решении, а проверяющему Вашу работу человеку не к чему будет придраться. (разумеется если все решено правильно)

1) Для начала, нужно прочитать задачу (спасибо капитан), но не просто прочитать, а попробовать вникнуть в её суть, понять: что же от нас хотят? Во время повторного прочтения попробуйте прикинуть в уме ход Вашего будущего решения.

2) Первое, что необходимо сделать, приступая к записи решения — это записать «Дано» . Все данные для решения задачи обычно содержатся в условии, но в некоторых случаях в задачах используют константы, чьи значения заданы в отдельной таблице. При записи данных величин следует обратить внимание на то, в каких размерностях они представлены, и если требуется, перевести все значения в систему СИ! Под «Дано» следует записать вопрос задачи.

Пример 1: в задаче дана скорость машины, равная 72 км/ч и время поездки, равное 10 секундам. Нужно найти путь, который проехала машина за это время.

Чтобы найти путь, нужно перевести 72 км/ч в м/с или 10 сек. в часы. Переводить 10 секунд в часы было бы не рационально, поэтому мы переведем 72 км/ч в м/с и получим 20 м/с.

Выглядит это примерно так:

3) Для большинства задач в физике требуется наглядный рисунок , отображающий суть явления, описанного в задаче. На рисунке должны быть видны все физические величины, необходимые для решения. Правильно составленный рисунок поможет Вам не только лучше понять физическое явление, но и быстрее прийти к решению данной задачи.

Пример 2: Задача гласит следующее: Брусок, под воздействием горизонтальной силы, равномерно перемещается по столу. Какие силы на него действуют?

На вопрос задачи можно ответить и без рисунка, но с рисунком меньше вероятность того, что мы что-нибудь забудем.

Нарисовав все силы в векторном виде, получим следующее:

4) Следующий пункт самый важный: решение. Сначала записываются все формулы , которые мы будем использовать при решении. Из этих формул составляется система уравнений (или одно уравнение) в общем виде. Далее идет математическое преобразование этой системы уравнений (или одного уравнения). Когда в общем виде получено значение искомой величины, следует провести проверку размерностей.

Мы смотрим на размерность искомой величины и делаем проверку по полученному значению переменной (в общем виде).

Возьмем самый простой пример: найти путь равномерно движущегося тела.

После проверки размерности, мы со спокойной душой считаем значение искомой величины, подставляя известные нам значения.

5) Ответ следует записывать в общем виде и в численном виде.

Вот собственно и все. Наша статья «Как решать задачи по физике» подошла к концу. Если вы нашли какую-либо ошибку, опечатку или у вас есть вопросы, то обязательно напишите об этом в комментариях! Успехов в решениях! © сайт

Эта небольшая инструкция действует для задач любых разделов физики: динамики, кинематики, электродинамики и любых других. Кроме того, чтобы правильно решить задачу - нужно помнить о правилах оформления решения. Может случиться так, что преподаватель просто не поймет ваше решение. Нижеописанные правила помогут вам не запутаться в простых вещах при решении задач по физике.

1. Внимательно прочитайте условия вашей задачи по физике. Разберитесь, на какую тему задача, о чем, вообще, идет речь - о динамике изменения температуры, или о силе трения - в общем, какие физические явления и процессы рассматриваются в предложенном вам варианте. Помните, что каждое слово в условии играет важную роль!

2. Запишите краткие условия, это будет знакомое всем из школы «Дано». Его нужно записывать кратко: буква обозначения величины и ее значение из условия. Не забывайте про единицы измерения! Так же нужно помнить, что условие задачи по физике может содержать «скрытые» данные. Например, фраза «в котле кипит вода» означает, что нужно записать температуру кипения воды как исходные данные. То есть, в секции «Дано» написать tk = 100o C. Не забудьте и про то что надо найти. Эту неизвестную величину пишут в секции «Найти».

3. Помните про систему СИ! Часто бывает так, что в условии задачи указаны в других единицах измерения, нежели СИ. Это обычно приводит к ерунде в ответе, и мнении о неправильном решение - хотя оно то как раз оказывается верным!

4. Чертеж. Ряд задач невозможно решить без схематичного рисунка. К таким можно отнести задачи на движения - различные перемещения твердых тел, ускорения и наклонные плоскости с блоками и нитями. Вообще, рисунок помогает лучше понять суть задачи, физического процесса или явления. Часто они наталкивают на верное решение!
Таким образом, важный этап подготовки к решению завершен.

5. Пришло время для решения! Тут тоже есть несколько важных правил. Первое из них - перед любыми численными расчетами необходимо написать формулу. Кроме того, не забывайте писать все единицы измерения, чтобы не «потерять» что-нибудь в итоговом ответе.

6. Следует знать о подходах к решению. Первый вариант - решать задачу по действиям - вычисляя цифровой ответ для каждой формулы. Этот вариант не предпочтителен, и используется очень редко. Второй вариант - решение в общем виде - вывод окончательной формулы, а уже потом численный расчет.

7. Если нет совсем никаких идей, как подойти к решению - попробуйте начать с конца. Подумайте, как рассчитать величину, которую требуется найти, а затем посмотреть, чего не хватает для ее расчета. Часто этот подход помогает.

8. Не забудьте проверить ответ! Сначала исходя из простой логики - например, машина не может ехать с космической скоростью, а самолет весить пару граммов. Кроме того, обязательно укажите единицы измерения ответа.

На этом все, небольшая инструкция по решению физических задач завершена.
Конечно же, вам покажется, что это никак не поможет в решении - но спешим вас заверить, что только так можно научиться решать задачи по физике! Волшебной инструкции, по которой можно будет сходу и за 5 секунд решить любую задачу - увы - не существует.