Iskola fizika program

Mi ez a rész zavaros

Egyszer volt benne a gondolat, hogy én értem, hogyan lehet megoldani az iskolai problémák a fizika. Az biztos, hogy a „szokásos” problémák, ahol a „pontból a B pont elindul kerékpáros és két mol egyatomos gáz a dugattyú alatt ...” És mint ilyen problémák megoldása nem szükséges a mindennapi életben, ez az én készség bizonyult teljesen haszontalan. Nos, körülbelül annyira haszontalan gödörbe, húzza ki az építés megkezdése előtt a ház, annak jövőbeni bérlők: nem rózsaszín vobesh nincs benne, sem a székletben nem szállít. Szóval úgy döntöttem, hogy ez egy halott, értéktelen tudást mások számára elérhetővé, különösen azért, mert sokan kérdezték: mondd, írj egy algoritmus ...

Nem tudom, ha valaha is valami értelmeset fog mindez. Tehát most, minden írásaiban, amely megtalálható ezen az oldalon - egyfajta tematikus napló tervezetet. Néha hozok ide megfontolások tűnik számomra fontos.

Rendszer a problémák megoldására a fizika

Mi a feladata a fizika, és mit jelent, hogy oldja meg?

Minden feladat fizika szimulálja valós vagy lehetséges helyzetet felhasználva adott természetes nyelv. Egyik jellemzője ennek a nyelvnek az, hogy az egyedi jelenségek bármely fent leírt helyzetben, van-e összefüggés, nem csak minőségileg, hanem mennyiségileg is. Ezek a kapcsolatok is szigorú fizika törvényei. A valóságban ezek a törvények végezhető nem egészen szigorúan végre korlátozások vagy nem végzett, hanem az iskolai problémák mindig használni idealizált (anyagi pont, nem nyúlékony szál súlytalan dugattyú, stb), amely lehetővé teszi számunkra, hogy végre szigorú kolichetvennom fizikai törvények. Emiatt, tudván numerikus feladat tulajdonságait tárgyak, azonosítani tudjuk a többi. Tulajdonképpen a megoldás a fizikai problémát, és az, hogy megtaláljuk ezeket az ismeretlen jellemzőit. Ha a probléma felmerül a kérdés tisztázása csak minőségi jellemzőit, a probléma a minőség. Minőségi probléma - ez egy külön speciális osztálya a problémákat, hogy segítsen mélyen megérteni a lényegét a jelenség, de a leggyakoribb „mennyiségi célokat”, amely azonban mindig jelen van, és a minőségi szintet. A megoldás, hogy az ilyen „egyszerű” probléma mindig számos szint:

1. Megtalálása kapcsolatok a javasolt helyzet opisyvyutsya fizikai törvények (minőségi szint).
2. Felvétel kapcsolatokat talált a rendszer matematikai egyenletek (egyenletek), amely lehetővé teszi, hogy megkapjuk a számértékek a mennyiségek az érdeklődés.
3. A formai átalakítása a kapott egyenletek és megtalálni a választ erre a kérdésre.

Lehetőség van azt mondani, hogy a megoldás, sőt, a fizikai része végződik a pillanatban, amikor az írásbeli rendszer matematikai egyenletek, és azt mutatják, hogy meg lehet oldani, ami miatt szükséges választ. Azonban a tapasztalat azt mutatja, hogy gyakran formális átváltási szabályai szerint algebra (vagy geometria) okozzák a legtöbb gondot. Ezen túlmenően, a formális preobrzovaniya engedelmeskednie kell nem csak a törvényi algebrai, de még mindig van egy „fizikai értelemben”, és megfelel „dimenziós megfontolások”.

Például, mivel a kifejezést kapcsolatos tömegek két test:

Matematikai értelemben, hiszen a tömeg - az értéke nem negatív, jogunk van a kivonat mindkét oldalán a négyzetgyök, és az egyenlőség marad igaz. Ugyanakkor a szempontból a fizika, kitermelése után a gyökér, akkor el fogja veszíteni a fizikai értelemben. Ez történik az az oka, hogy minden fizikai mennyiség rendelkeznie kell olyan sajátosságokat, mint a fizikai dimenzió. amely nem lehet kifejezni, mint egy frakcionális teljesítmény. Ezen kívül vannak bizonyos korlátozások, hogy milyen értékeket vehet a fizikai mennyiségek. Például, súly, hosszúság, térfogat, terület, ... abszolút hőmérséklet nem lehet negatív, a részecskék száma lehet egy frakciót (például fele elektron), stb

Ezek a további követelmények, első pillantásra, korlátozza a cselekvési szabadságot valóban segít a problémák megoldásában. Ezen okok miatt, gyakran gyorsan megtalálja a hibát anélkül, hogy ellenőrzésének befejezése számítás: ha hirtelen megjelenik, például, hogy a válasz erő egyenlő tömeg szer a sebesség, akkor nyilvánvaló, hogy a válasz nem helyes, mert a háromdimenziós megfontolások egyenlőnek kell lennie a termék tömegét és gyorsulás. Ebben az esetben a kimenet a hiba megoldás lehet tenni anélkül, hogy részletezném a jellege és állapota a problémát.

Ezután nézzük meg részletesebben az egyes szakaszok (szintek) a problémák megoldásában és próbálja meg elkülöníteni a rendszer néhány megoldására jellemző problémák a fizika iskolában.

1. A meghatározás a kapcsolat

Vegyük az első szakaszban a probléma megoldásának formájában „kérdés - válasz” program

0. Hogyan kezdjük el?

1. Mi a célja a probléma?

• Az objektum a fizikai probléma lehet, hogy mennyiségileg segítségével leírt fizikai mennyiség. Tárgyak vannak osztva:
  • anyagi test vagy rendszerek a szervek, például a:
    • egy anyagi pont,
    • Két golyó,
    • hajó egy gáz,
    • végző henger,
  • fizikai folyamatok. például:
    • röppályájának,
    • rugalmas / rugalmatlan ütközés,
    • bővítése a gáz,
    • folyadék kristályosítás,
    • áram ...
  • fizikai állapot. például:
    • nyugalmi helyzetben,
    • Egyensúlyi állapotban,
    • az eredeti állapot,
    • sostoyaine minimális kinetikus energia,
    • egyensúlyi állapotban.

Általában, a probléma jelen van több, mint egy tárgy. Így, a legtöbb anyag szerv (vagy szervek rendszer) történik fizikai folyamat. amelyben a szervezet halad egymás meghatározott fizikai állapotok. Először is meg kell találni a megoldást a tárgy (ak) a probléma

2. Mi köze a talált tárgyak?

2.1 Hogyan ábrázolja a fizikai test?

Minden olyan anyagot, tárgyat fizikai probléma változó és állandó jellemzőit. Változatlan a jellemzők határozzák meg a tulajdonságait a szervezetben. változó - az állapota.
A szám kell jelölni a tulajdonságait a szervezetben. Ez elsősorban:

• A geometriai tulajdonságai a test által meghatározott kérdésekre adott válaszok:
  • Függetlenül attól, hogy egy objektum egy pont, vagy a kiterjesztett?
  • Ha igen, mi a hossz, terület, térfogat?
  • Létfontosságú szerv geometria, vagy nem?
• Fizikai tulajdonságok. tömeg, sűrűség, elektromos töltés ... vannak az ábrán a nyomtatás típusa: mb = 12 kg

Ha több szervek, a használata indexek szükséges. Így jobb a alfabetikus index (mV. Ly), vagy legrosszabb esetben, arab numerikus (m1. L2).

2.2 Hogyan ábrázolja a fizikai folyamat?

2.2.1 Mi a helyzet a grafika?

Gyakran előfordul, hogy a fizikai folyamatok által leírt funkcionális kapcsolatokat. Az iskolában fizika elsősorban a törvények a mozgás és izoprotsessy gázokban. Ezek a folyamatok állnak az a tény, hogy az egyik fizikai mennyiség függ a többi voplne bizonyos módon. Az ilyen eljárások kényelmes, hogy képviselje grafikonok a megfelelő funkciókat. Például:

• függése sebesség az idő függvényében: v (t) = v0 + at - megfelel a grafikus vonal
• zapisimost ideális gáz nyomása a térfogatot állandó hőmérsékleten: p (V) | T = const = νRT · 1 / V - tipikus hiperbola

2.2 Hogyan ábrázolja a fizikai állapota?

Fizikai állapot jellemzi egy bizonyos sor változó fizikai jellemzőit. Ennek megfelelően képviseli a készlet jellemzői. Ha a probléma által leírt néhány folyamat, mindig jelen van legalább két állam: a kezdeti és a végső. Azt feltételezzük, hogy mi fontos jellemzői a test olyan állapotok, mint a lendület és az energia két kölcsönható testek. Akkor tudjuk képviselni a két állam formájában két figura jelölt római számokkal I. és II osotoyaniya jellemzi majd a következő paramétereket:

• Az első (kezdeti) állam:
  • P1I - impulzus az első test;
  • P2i - impulzus a második test;
  • E1I - az energia az első test;
  • E2I - az energia a második test;
• A második (végső) állam:
  • P1II - impulzus az első test;
  • P2II - impulzus a második test;
  • E1II - az energia az első test;
  • E2II - az energia a második test;

3. Ha a mi tér a fellépés a probléma?

• A Teremtés könyvében az első fejezet szól: „Kezdetben teremtette Isten az eget és a földet. A föld pedig kietlen és puszta vala, és setétség vala a mélység színén, és az Isten Lelke lebeg vala a vizek felett. És monda Isten: Legyen világosság ... "

Ha egy kicsit távol a kanonikus szöveg és perefrazirvoat azt, hogy nézne ki az alábbiak szerint: „Kezdetben Isten határozza meg referenciakeret ...”

Úgy tűnik, hogy maga a Biblia azt mondja nekünk, hol kell kezdeni a megoldást, és elvileg ez a megközelítés lehet elég következetes. De először is, a fizika minden referencia képkocka csatolt szervei referencia, és felfüggesztette a void vonatkoztatási rendszer valahogy nem túl jó. Másodszor, a választás a referencia rendszer - egy darab meglehetősen önkényes és diktált kizárólag kényelmét. És hogyan lehet meghatározni, ha kényelmes számunkra, hogy megoldja a rendszer referencia, ha nem tudom, mi az említett testület a problémát, milyen állapotban vannak, és milyen folyamatok játszódnak le.

Példa helyzet: a test egy ferde síkon lecsúszni egyenletesen. Ha úgy döntünk, a szokásos koordináta rendszer vízszintes és függőleges tengelyen, akkor kiderül, hogy mind az X-koordináta és az Y-koordináta idővel változnak. És ha úgy döntünk, egy koordináta-rendszer, amelyben az x-tengely mentén fog haladni nakolonnoy gépet, a változás csak ez a test X-koordináta és kettő helyett kellene egy egyenlet. Természetesen a választás a referencia rendszer nem érinti a választ a problémára. Hogy sikeres-e vagy sem, csak elősegíti vagy bonyolítja a döntést.

3.1. Hogyan válasszuk ki a megfelelő referenciakeret?

• Nincs egyértelmű válasz erre a kérdésre nem létezik. A kritérium egyszerű: Válassza ki a referencia rendszerre van szükség annak érdekében, hogy a kapott egyenlet egyszerűbb, és számuk kisebb lenne

3.1.1 Fontos, hogy jelezze a irányai koordinátatengelyeken, és mit csinál?

1. Fizika szüksége van rá
2. Fizika szüksége matematika
3. Fizika szüksége képzelet