Задачки по физике не решаются

На встречах с одноклассниками друзья до сих пор подшучивают надо мной, вспоминая истошные крики учителя физики «Какое у лошади может быть ускорение!!!», далее следовали непечатные выражения, которые я здесь приводить не буду. Физика была моим любимым предметом в школе и решать задачки по ней успешно удавалось только паре учеников в классе, мне в том числе.Теперь уже ко мне приходят ученики, чтобы научиться решать задачи по физике. Подавляющее большинство формулирует свои проблемы так: «по физике я понимаю и знаю всю теорию, но задачи решать не получается».

Это первое заблуждение, от которого надо избавиться школьнику. Только глубокое понимание теории даст нам ключ к решению задач. С проблемой решения задач сталкиваются в первую очередь те, кто недостаточно понимает теоретический материал. Я обратила внимание на то, что школьники просто не открывают теоретическую часть учебника, которая находится всего в 1-2-х страницах от заданной задачи. Утверждение «я понимаю теоретическую часть» основано на том, что он слышал на уроке объяснения учителя и у него не возникло вопросов. Но объяснением учителя не исчерпывается необходимый для решения задач материал! Что я пытаюсь донести до школьников, это необходимость читать и искать ответы на вопросы, которые непременно возникнут в процессе чтения. Да здравствует прогресс, найти ответ на вопрос по физике сейчас не составляет труда — GOOGLE знает все.

Моей основной задачей, как репетитора по физике, является, в первую очередь, научить ребенка формулировать вопросы, а для этого, прежде всего, он должен научиться вдумчиво читать. Если у ученика не возникает вопросов в процессе учебы — это верный признак того, что он не понимает материал. Ну и как следствие — проблемы с решением задач.

Теперь более детально объясню, что значит не понимать теорию. Это, в первую очередь, не знать связей между формулами, которые приводятся в теоретической части учебника. Для этого необходимо самому провести все выкладки и доказательства. В процессе доказательства возникнет несколько вопросов, разобравшись с которыми, ученик усвоит теоретическую часть материала и, следовательно, облегчит себе решение задач по этой теме.

Вычислив g таким способом, не лишним было бы заметить, что эту же константу можно расчитать опытным путем, бросая шарик с высоты и засекая время падения, напомнив тем самым формулы, описывающие свободное падение. Вообще, всегда полезно делать замечания, основанные на пройденном материале настолько часто, насколько это возможно. Тогда ученики будут воспринимать каждую тему во взаимосвязи с предыдущими, и вероятность услышать от него вопросы по теме будет значительно выше. А правильно сформулированный вопрос это уже половина ответа.

Часто проблемы возникают и в процессе вычислений по формулам. Казалось бы — чего проще — подставить числа, данные в условии задачи, в готовую формулу и посчитать ответ с помощью калькулятора. Да не тут-то было — ответ не сходится. В чем может быть проблема? Чаще всего это несоответствие размерностей — например, длина дана в метрах, а скорость в километрах в секунду. Так что, первый вопрос, который должен задать себе ученик, это все ли в порядке в его задаче с размерностями и только после приведения размерностей можно приступать к подстановке данных в формулы.

Ну и вторая проблема, не менее распространенная это элементарное незнание математики и неумение применять математические навыки в жизни. 99,9% учащихся пытаются облегчить себе жизнь с завидным упорством вбивая бесконечные нули в окошко калькулятора. А ведь это тот самый случай, где лень является двигателем прогресса. Но нет, на занятии физикой все знания, приобретенные на уроке математики, испаряются бесследно. Здесь и сейчас самое время показать ученику для чего эти знания могут понадобиться.

Конечно, описанные проблемы — не единственные при решении задач по физике, но, решив хотя бы их, вы уже ощутите улучшение ситуации и поможете своим детям избавиться от страха перед задачами, а возможно, и привить интерес к решению незнакомых задач.

Какие рекомендации я могу дать родителям? Прежде чем звонить репетитору усадите ребенка прочитать последний, заданный ему параграф по физике, предшествующий тем задачам, с которыми у него возникли проблемы. Задайте ему вопросы, которые есть в конце каждого параграфа. Попробуйте рассуждать вместе с ребенком, отвечая на вопрос. Вы можете даже подискутировать. Для этого, конечно, вам придется тоже полистать учебник, в котором «многа букав». Опять же есть гугл, который все знает. Это тернистый путь, но он может принести прекрасные плоды. Если все же проблема остается, репетиторов более чем достаточно. Важно избегать ситуации, в которой репетитор просто решает на занятиях домашнюю работу за своего ученика. Я считаю, что моя задача научить решать самостоятельно, находить нужную информацию для решения в учебнике и в сети, а для этого правильно задавать и формулировать вопросы.

В следующих Заметках я расскажу, как проверить правильность решения задачи, если нет возможности подсмотреть ответ. Это может оказаться полезным на контрольных и, кроме того, помогает запоминать необходимые формулы.

С любезного разрешения администрации добавляю свои контактные данные:
Skype: olga. kalyakina
email: [email protected]
Tel. 8-9649559520
Студия дополнительного образования ЭΛΛАС. Греческий язык.Математика. Подготовка к ЕГЭ по математике. Берусь за безнадежные случаи.

Как надо решать задачи по физике?

Как надо решать задачи по физике?

Задачи по физике — это просто!

Смотрите: Силы в задачах по динамике. Примеры решения задач по динамике

Общие правила оформления задач по физике

(действительны для всех возрастов учащихся «от мала до велика», а также абитуриентов, при решении любых типов задач!)
Чтобы правильно решить любую задачу, не забудьте об обязательных правилах оформления решения этих задач.

Не раз учитель снижал вам оценку за работу только потому, что вы неграмотно записали решение.

Хорошо усвоенные правила помогут не запутаться в самых элементарных вещах, и, кроме того, она будет иметь достойный вид в глазах проверяющего!

Старт!

1. Итак, внимательно читаем условия задачи и разбираемся, на какую тему эта задача, т.е. о каких величинах идет речь, какие физические процессы рассматриваются в данной задаче.

Иногда, не обратив внимания на одно единственное слово в условиях, вы не сможете далее решить задачу!

2. Записываем краткие условия в левом столбике под словом «Дано», сначало буквенное обозначение физической величины, затем ее числовое значение.

Обратите внимание, иногда какие-то данные записываются в условии не числом, а словами. Например: вода при кипении… Вспомните температуру кипения воды при нормальных условиях и запишите ее числом +100 градусов по шкале Цельсия.

Всегда оставляйте свободное место в этой колонке, ведь в процессе решения могут понадобиться дополнительные справочные данные, о которых вы даже не подозревали вначале.

Записывайте числовые данные с единицами измерения. Это обязательное требование при решении задач по физике!

Если запись единицы измерения представляет собой дробь записывайте ее только с горизонтальной дробной чертой.

Сколько раз такая правильная запись помогала уйти от ошибок!

Определитесь с тем, что же надо найти в задаче, и запишите буквенное обозначение этой физической величины под словом «Найти». Проверяющий не будет делать вам снисхождения, если вы рассчитаете другую величину! В этом случае задача не будет засчитана!

«Какие никому не нужные тонкости!»-думаете вы сейчас. Но придет час контрольной или экзамена, и они сослужат вам хорошую службу!

3. Обычно решение задачи проводят «в системе СИ».

Не забудьте рядом с краткими условиями выделить столбик для перевода единиц в систему СИ ( даже, если это и не требуется в данной задаче).
Трудный перевод всегда можно письменно сделать в решении.

Ну,вот вы и готовы к решению задачи?

Стоп!!!

4. Существуют задачи, решение которых немыслимо без чертежа!
Например, задачи на движение: координатная ось, вектора скорости, ускорения, перемещения, действующих сил … Зачастую именно чертеж позволяет разобраться в такой задаче.

И даже, если задача не на движение, рисунок к задаче поможет вам.

5. А теперь непосредственно запись решения!

Помни!

В физике любому расчету должна предшествовать запись формулы, а все величины в решении должны записываться с единицами измерения.

Решать задачу можно двумя способами:

а)решать по действиям;
б)решать в общем виде, т.е. сделать вывод окончательной формулы, а затем один завершающий расчет. Подобное решение является «высшим пилотажем» для учеников 7-9 классов, а для старшеклассников — просто обязательно!

Но уж если не вышло решить задачу в общем виде, то хотя бы по действиям… Она ведь все-таки будет решена!

Иногда решение задачи вам очевидно, а иногда вы не знаете, «с какого конца» за нее взяться. Во втором случае помогает раскручивание решения с конца. Подумайте, что вам надо знать для расчета искомой величины? И решайте задачу как бы в обратную сторону.Она все-таки обязательно получится!

Ну, вот и все?
Не-а!

6. Обязательно проверьте ответ!

Сначала «на дурака»!
А вдруг ваша муха в задаче летит со скоростью ракеты?
А вдруг ваша подводная лодка весит всего несколько граммов?

И, наконец, запишите слово «Ответ» и рядом вычисленную величину, не забыв указать единицы измерения.

Ну, вот и все!
А ведь ничего нового!
Не так уж и сложно для тех, кто хочет научиться решать задачи без ошибок!

Финиш?!

Отнюдь!!!
А теперь приступаем к непосредственному решению задач!

Как научиться решать задачи части С?

Уважаемый выпускник, тебе в этом году необходимо сдавать ЕГЭ по физике? Ты не умеешь решать задачи части С? Могу дать несколько советов.

 шаг 1 
Чтобы научиться легко решать задачи по физике — потребуется время! Главное в решении задач – это регулярность. Решать задачи нужно каждый день! Как говорят: «Количество переходит в качество». Учебники по физике нужно читать «с карандашом в руках», делать различные пометки. Выучи все основные формулы.
 шаг 2 
Научитесь читать текст задачи. Кто-то может сказать: а чего тут учиться, но это не так просто, как может показаться сначала. Текст нужно не просто прочитать, как говорится, по диагонали, а необходимо уловить его основную мысль. Другими словами, нужно из условия задачи попытаться извлечь максимум полезной информации: понять, на какую тему эта задача, какие сведения можно сразу переносить в раздел «Дано», а какие нужно найти в справочных материалах, какие единицы нуждаются в переводе в систему СИ. шаг 3 
Не стесняйтесь использовать на начальном этапе большое количество справочной литературы. Речь здесь вовсе не о «решебниках», а о той литературе, которая содержит теоретические сведения, таблицы формул, данные о физических величинах. Обязательно найдите в школьном учебнике тему задачи и не поленитесь перечитать ее еще раз. Если в условии задачи появляются, казалось бы, сложные вопросы, то именно теоретические материалы смогут вам помочь. Прилежность может позволить учащемуся найти путь решения.
 шаг 4
 Приступайте к решению достаточно простых задач. Проблем возникнуть не должно, порешайте задачи из кинематики, постарайтесь решить побольше, если вдруг не получается решить задачу, ищите в интернете решение, внимательно его читаете, важно понять принцип решения задачи. После этого вновь решаете эту же задачу, которую у вас не получилось решить, если вы действительно поняли, как она решается, то решите её без проблем. После того, как научитесь решать задачи в одно, два действия, приступайте к более сложным задачам

шаг 5 
Никогда не бойтесь пойти по неверному пути. Не ошибается тот, кто привык ничего не делать. Однако и превращать решение задачи в бездумное «хождение» от формулы к формуле тоже не нужно. Простой вариант для начала решения – отыскать формулу, в которой содержится максимальное количество параметров из условия задачи. шаг 6 Не думайте, что физические задачи решаются «в одну формулу». Если бы все было так просто, то физику не считали бы сложной наукой. Часто задача решается с помощью цепочки формул, каждая из которых выводит на использование других формул и материалов. Именно решение практических задач позволяет наилучшим образом понимать естественнонаучные дисциплины.
 УДАЧИ!!!

Пять школ Самарской области принимают участие во всероссийском исследовании по модели PISA

В общероссийской оценке по модели PISA участвуют 42 региона РФ. Это 8000 участников из 200 школ России, в их числе пять образовательных организаций Самарской области (г. Самары, Тольятти, Кинель и пос. Ленинский м.р. Красноармейский).

Исследование PISA проводится раз в три года. В этом году завершится 15 ноября. В нем принимают участие пятнадцатилетние школьники всего мира. Оно выполняется исключительно на компьютере и включает в себя задания как с открытым вводом, так и с вариантами ответа.

«Оно направлено на определение умения учеников и их знаний в решении вопросов, которые не связаны напрямую с материалами предметными, но которые имеют большое значение в решении наших бытовых проблем», — отмечает ученик 9 класса самарской школы №163 Степан Глотов.

В компьютерных классах каждый остается один на один с заданием на экране монитора. Ни списать, ни подсмотреть – с вопросами не знакомы даже педагоги. Впрочем, результаты не войдут в личные табели успеваемости, задачи исследования более масштабны. Одна из основных целей нацпроекта «Образование», инициированного президентом России

Владимиром Путиным, — войти в десятку ведущих стран мира по качеству общего образования к 2024 год. Именно по международной модели Pisa будет определяться положение страны относительно других государств.

«Важность этой задачи даже не только в том, чтобы войти в десятку, а в том, чтобы совершенно новые компетенции, то, что называется функциональной грамотностью, ввели в практику работы наши школы,— подчеркивает заместитель министра образования и науки Самарской области Светлана Бакулина. — Вот такое регулярное исследование Рособрнадзор будет проводить каждый год, причем в один из них наша область войдет в него целиком».

Сегодня также проводятся исследования по другим международным методикам: PIRLS и TIMSS.

В них участвуют дети начальной школы. В этом звене наша страна традиционно лидирует. Подтянуть показатели подростков, которым уже исполнилось 15 лет, призвано общероссийское исследование по модели PISA. Оно показывает, насколько дети умеют применять знания в жизни, их готовность решать проблемы и брать на себя ответственность.

«Это умение применять знания на практике, в реальной жизни: математика для жизни, физика для жизни, химия для жизни, финансовая грамотность, читательская грамотность, умею ли я прочитать квитанцию или не умею, умею рассчитать, как доехать до какого-то места или не умею. То есть это абсолютно такая практическая история», — уточняет заместитель министра образования и науки Самарской области Светлана Бакулина.

Результаты общероссийского исследования по модели PISA сведут и обработают на федеральном уровне.

Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки

Сергей Кравцов ранее отметил, что на основе полученных результатов ежегодных исследований по стандартам Pisa можно будет сформировать единую картину по стране и по регионам, сравнить различные школьные практики, выявить лучшие из них.

«Чтобы избежать любых попыток влияния на результаты, мы отказываемся от публикации данных и от любых административных действий по результатам. Данные могут быть опубликованы только с согласия региона или школы», — подчеркнул руководитель Рособрнадзора.

Исследование направлено на то, чтобы выявить все слабые места: возможно, доработать программы и методики, подтянуть компетенции педагогов. Чтобы быть готовыми к 2024 году войти в ТОП-10, — тогда в исследованиях примут участие уже все страны мира.

 

Физика – наука интересная, увлекательная, красивая и парадоксальная. Учимся решать задачи. — 4 Ноября 2020

Физика – наука интересная, увлекательная, красивая и парадоксальная. На ряду с другими фундаментальными науками, помогает выстроить целостную картину окружающего мира с его многообразием форм проявления и в то же время четко подчиняющимся основным законом природы.

Освоить физику как науку, увы, не всем удается «легко»! Что нужно делать, чтобы облегчить процесс познания окружающего мира? Мой ответ прост и однозначен. Нужно решать задачи: расчетные, качественные, экспериментальные.

Еще со школьных времен я усвоил эту истину. Мой учитель физики говорил: «Чтобы научиться решать задачи – нужно их решать». Но для меня тогда это было не очевидным. Позже я понял, что в процессе изучения физики у ученика должен сформироваться навык хотя бы элементарного логического мышления: умение построить модель явления (физическую, математическую), четко и правильно понять условие задачи, построить алгоритм её решения (или воспользоваться готовым). Берите любой школьный задачник по физике и — в добрый путь! Но при условии, что Вы будите прорабатывать упражнения и задачи полностью, а сами упражнения строго по порядку, Вы сможете самостоятельно создать свой алгоритм решения (на основе накопленных логических блоков ранее освоенных алгоритмов) и перестанете задавать вопрос: «С чего начинать?»

Если Вы решили научиться решать задачи по физике, мой совет – внимательно отнеситесь к следующим рекомендациям:
·Настройтесь на серьезную работу. Решение задач – это в некотором смысле гимнастика для ума, развивающая логическое мышление, умение анализировать ситуацию и находить решение проблемы. Очень важно понимать и помнить, что чем бы Вы не занимались в будущем, навыки системного мышления Вам очень пригодятся. Запаситесь терпением и не сожалейте о потраченном времени;
·Не совершайте самой распространенной школьной ошибки: «понял – значить умею». Между «понял» и «умею» располагается самый трудный этап – приобретение навыков. Иначе все Ваше «умею» забудется буквально через несколько дней.
·Приучите себя выделять время для занятий ежедневно. Регулярность – залог успеха;
·Если задача не получается сразу, не отбрасывайте ее и не паникуйте. Умение решать задачи достигается упражнениями и размышлениями;
·Время от времени Вам придется прибегать к посторонней помощи. После получения консультации обязательно воспроизведите ход решения, по возможности ни куда не заглядывая;
·Относитесь к условию задачи очень внимательно. Есть такое мнение, что правильная краткая запись – это 50% ее решения;
·После получения ответа обязательно анализируйте его на «глупость», размерность полученной величины и, конечно же, исследуйте в общем виде по предельным значениям;
·Не забывайте использовать при решении задач знания по математике. Слабые математические знания ликвидируйте соответствующими разделами по математике;
· Не пропускайте простые и сложные задачи. Выборочный подход не обеспечит достижения хорошего результата.

Вы готовы соблюдать эти рекомендации? Если ДА, то приступайте к изучению «очевидного и не вероятного». У Вас все получится и все будет в порядке!

Полезные советы, как 📝 решать задачи по физике

1. Как решить задачи по физике самостоятельно
2. Лайфхаки для решения задач по физике

Физика для любителей точных дисциплин – один из самых любимых предметов. Но для гуманитария процесс решения задач по физике – это настоящая пытка. Ведь есть такие задачи, которые и профессоров физических дисциплин заставляют задуматься. Не будем говорить о таких сложных заданиях. Речь в нашей статье пойдет о решении задач по физике школьной и студенческой программ. Один из самых легких путей – воспользоваться услугами экспертов сервиса «Все сдал», цены на которые не выросли в связи с наступлением 2021 года. Вы просто регистрируетесь на сайте, отправляете задание, и получаете решенные задания. Если же вы полны уверенности, что сможете решить любую задачу по физике сами, дадим вам несколько советов.

Все зависит от сложности задачи. Если это задание для начинающих, то решение будет довольно простым. Решение же задач «со звездочкой» – довольно сложный процесс, что требует времени и усилий. И так, вы остались один на один с задачами, что делать:

• Успокоится. Это первое и главное правило решения физических задач. Только в спокойных условиях можно дойти к тому этапу, когда задачи будут решенными. Вы должны быть спокойными, чтобы понять хотя бы, из какой области физических знаний вы получили задание: движение, скорость, термодинамика… А затем вспомнить, или поискать формулы;
• Запись условий задач. Это один из главных шагов, поскольку четкие условия могут мгновенно подсказать решение и ответы;
• Нарисуйте схему. Если это, например, задачи на движение, нарисуйте пункты отправки и назначения, линию движения и др. Схема движения облегчает понимание задач и помогает быстрее найти ответы;

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

• Определите все известные величины, а затем выпишите неизвестные, чтобы четко понять, что вы ищете;
• Сделайте подборку формул. Нужно выписать все формулы, которые могут способствовать решению задач;
• Подберите нужные формулы и составьте систему уравнений. Иногда для одного и того же списка переменных, может существовать несколько формул. Поэтому акцентируйте внимание на условиях, в которых действует та или иная формула;
• Отыщите решение задачи. Сначала найдите ответы для одного переменного, затем для других. Начинайте с самых простых; 
• Запишите ответы на решенную задачу. Можете обвести его кружочком.

Это, так называемый, пирамидальный способ решения задач по физике. Он – один из самых популярных и эффективных. Если он не помог вам найти ответы за несколько минут, не надо злиться и расстраиваться: физические задания довольно сложные и требуют времени.

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

Бывают случаи, что, несмотря на потраченное время и усилия, решить задачу не получается. Вам в таких ситуациях могут пригодиться наши советы:

1. Возможно, вам недостает знаний. Не поленитесь открыть учебник по физике, и поискать в нем нужную информацию. Придерживайтесь пошагового руководства, как решить задачу, которое указано в учебнике.
2. Несколько раз внимательно прочитайте условия. Возможно, вы пропустили какую-то важную деталь.
3. Четко определитесь с мотивами, которые вами руководствуют: вы хотите решить задачу для оценки, или для самооценки и саморазвития.
4. Убедитесь в том, интересна ли вам физика. Если вам не нравиться этот предмет, и вы приступаете к работе с отвращением, то желаемого результата вряд ли получиться достигнуть.
5. Занимайтесь повторением. Тренируйте свою память и умения, путем ежедневного решения хотя бы одной задачи. Не стоит ждать, пока вам ее даст преподаватель. Занимайтесь саморазвитием, вырабатываете привычки физика.
6. Не стесняйтесь спрашивать. У вас есть преподаватель, который поможет вам справиться с заданием. 
7. Отдыхайте. Не стоит просиживать над одной задачей битые часы. Переключитесь на что-то другое, а потому посмотрите на свое задание по-новому. Пойдите прогуляться, сходите в кино, покушайте, поспите, наконец.
8. Делайте полную подборку формул, не опуская ни единой актуальной для вашего задания.

Как видите, решение физических задач – это не так просто, как может казаться на первый взгляд. Существует определенный алгоритм работы, которого нужно придерживаться. Если же вы уже отчаялись найти правильный ответ, обращайтесь за помощью к нашим экспертам. Это сэкономит вам время и нервы.

Вопрос: Как решить любую задачу по физике? — Образование и коммуникации

Если Вы решили научиться решать задачи по физике с нуля, то Вы попали туда куда надо. На своем канале я буду разбирать большое множество задач на кинематику, динамику и другие разделы физики с очень простым и доступным объяснением алгоритма решения задачи. Думаю, что поймет практически любой человек..
На этом канале я планирую размещать решения задач, советы и рекомендации для школьников и студентов, которые хотят научиться решать задачи по физике. Поэтому если у вас есть вопросы по этим задачам, если вы хотели бы что-то уточнить, спрашивайте в комментариях. При необходимости я буду записывать видео ответы на ваши вопросы…
► Задача 1. 1.
Первую половину времени своего движения автомобиль двигался со скоростью V1=80 км/ч, а вторую половину времени со скоростью V2=40 км/ч. Какова средняя скорость Vср движения автомобиля?.
► СКАЧАТЬ ФОТО МОЕЙ ТЕТРАДИ ПО ФИЗИКЕ:
(в разделе “Физика”).
https://www.toe1.ru..
► Страница ВК:
https://vk.com/art_rav..
Следует помнить, что задачи по физике по своей сущности это то что нас окружает. Эти процессы, действия, механизмы с которыми мы сталкиваемся при решении той или иной задачи, всё это окружающий нас мир. Приступая к решению очередной задачи, пусть даже самой простой, попытайтесь распознать явление, представить его мысленно(в виде картинки), обсудить его протекание, а уж затем приступать к поиску ответа на поставленный вопрос задачи..
Оформить задачу можно так как Вы сами себе ее представили:
-краткая запись условия, где необходимо отразить не только данные числовые значения, но и все дополнительные условия, которые следуют из текста задачи)..
-оформление задачи рисунком: сделать к задаче рисунок, на котором отображается ситуация описанная в задаче, нанести все данные условия задачи, и сформулировать вопрос задачи. .
Рисунок особенно необходим, если используемые уравнения заданы в векторной форме. Рисунок в большинстве случаев сильно облегчает процесс решения любой задачи, не только по физике. Рисунок также необходим, если тело движется или находится под углом..
-Надо проверить, все ли заданные величины в задаче находятся в одной системе единиц (СИ, СГС и других). Если величины даны в разных системах, их следует выразить в единицах системы, принятой Вами для решения. Предпочтение отдается системе СИ, но не всегда..
-Обдумываем физическое содержание задачи, выясняем, к какому разделу она относится, и какие законы в ней надо использовать. Задачи могут быть комбинированные, решение их требует использования законов нескольких разделов физики. В задачах механики обычно первый вопрос, который надо поставить перед собой: каков характер движения?
-Далее следует записать формулы, соответствующие используемым в задаче законам, не следует сразу искать неизвестную величину; надо посмотреть, все ли параметры в формуле известны. Если число неизвестных больше числа уравнений, надо добавить уравнения, следующие из условия и рисунка. Общий принцип: сколько неизвестных, столько должно быть и формул. Далее останется только решить систему уравнений, то есть свести задачу от физической к математической..
-Распространенная ошибка: неполное понимание смысла параметров в формуле. Школьники вполне могут решить задачу по физике, но зачастую путаются в своих обозначениях..
-Решение задачи чаще всего следует выполнять в общем виде, то есть в буквенных обозначениях..
-Получив решение в общем виде, нужно проверить размерность полученной величины. Для этого в формулу подставить не числа, а размерности входящих в нее величин. Ответ должен соответствовать размерности искомой величины, это гарантия правильного решения задачи. После проверки формулы на размерность следует подставить численные значения входящих в нее величин и произвести расчет..
-Далее нужно проанализировать и сформулировать ответ. Если спрашивалось «как изменилось…», то нужно указать и направление изменения (увеличилось, уменьшилось, замедлилось и т. д.)..
И на последок… Я советую регулярно решать задачи по физике. Начните решать задачи ежедневно и через некоторое время вы почувствуете, что каждую последующую задачу Вы можете решить быстрее и с меньшими усилиями. Вы научитесь их “видеть” изнутри даже без рисунка. Но этот навык нарабатывается только регулярными тренировками. Умение быстро решать задачи пригодится не только при сдаче экзаменационных тестов, но и при учебе в ВУЗе…
✅ Поблагодарить автора канала:
4276510010822044 (сбербанк)..
► [РемонтТехно] RAVINSKY.
Он посвящен ремонту, принципу работы и устройству бытовых приборов и электроники..
.
https://www.youtube.com/channel/UCBl0QfzvNP0OTzJAFzkv7Dw..
► ОСНОВНОЙ КАНАЛ(ЭлектротехникаТОЭ):
https://www.youtube.com/channel/UC5KoEQAeEknn3XWeg5AvNwg..
Автор канала Артур Равилов.
#задачиПоКинематике #ФизикаЗадачиСнуля #Кинематика

Физика: Не паникуйте! 10 шагов к решению (большинства) физических задач

В этом семестре я начала заниматься репетиторством в физико-математическом учебном центре. Я единственный «чистый» репетитор по физике — остальные репетиторы — математики или инженеры, которые очень хорошо разбираются в математике (правда, они все очень классные). Однако большинство из них уклоняются от задач по физике, позволяя мне — и горстке других репетиторов — заниматься этим страшным предметом.

Вообще кажется, что физика имеет ауру, которая пугает людей еще до того, как они начинают решать задачу. Это начинается с очень простой физики, но продолжается с материалом более высокого уровня. Разница, похоже, в том, что только те, кто любит физику и находит хороший способ с ней справиться, остаются, чтобы иметь дело с вещами более высокого уровня.

Физика и большинство естественных наук могут быть очень сложными. Описание нашего мира не всегда интуитивно понятно и иногда требует очень продвинутого математического и концептуального понимания.Это может объяснить, почему не все выбирают карьеру физика. Ну и зарплата.

В базовой физике — материале, изучаемом в старших классах и университетских курсах начального уровня — методология проста. Не нужно паниковать. Довольно часто именно паника мешает студентам внимательно относиться к предмету и получать максимальную отдачу от этих курсов.

Имея опыт репетиторства (и прохождения) занятий по физике начального уровня, я разработал несколько основных правил, которые помогут вам справиться с проблемами.Это поможет, если проблема в домашнем задании или на экзамене. Мы пройдемся по ним сейчас.

1. Не паникуйте.

Звучит очевидно, правда? И все же, это сложнее, чем кажется. Вы смотрите на вопрос, и предложения угрожающе вырисовываются перед вами, запутывая вас до бесконечности. Вы понятия не имеете, с чего начать, даже если знаете основные понятия. Чьи машины едут в каком направлении? Какая волна распространяется по струне? Помоги мне, думаешь ты с ужасом. Помоги мне…!

Настало время сделать глубокий вдох, закрыть глаза и сосчитать до пяти.

В физике более низкого уровня большинство вопросов можно решить с помощью простых формул. Пока вы помните эти формулы, вы находитесь на большей части пути к ответу. С этого момента единственное, на чем вам нужно сосредоточиться, — это преобразование ужасного, запутанного куска текста в читаемые биты, которые вписываются в ваши формулы. Вы можете сделать это.

2. Попытайтесь понять ситуацию

Что происходит в этой задаче? Это мяч, свободно падающий с какой-то высоты? Это скорость Супермена, когда он летит, чтобы спасти Лоис Лейн на определенном расстоянии? Или, может быть, это вопрос о магнетизме? Электричество?

Сначала выясните контекст.Вам не нужно разбираться во всех мелких деталях, но как только вы узнаете, с чем имеете дело в целом, вы будете знать, как сформулировать свой ответ и какие уравнения использовать.

3. Внимательно прочитайте вопрос

Итак, теперь вы понимаете физическую ситуацию и знаете, к какому предмету относится этот вопрос (или к нескольким предметам). Теперь прочитайте вопрос еще раз и убедитесь, что вы четко понимаете, что он на самом деле требует от вас найти. В задаче того же типа — скажем, в прыгающем мяче — вас могут попросить найти начальную скорость, максимальную высоту или угол броска. Для каждого из них потребуется немного другая стратегия. Убедитесь, что вы знаете, что вам нужно делать.

Еще один хороший совет, который следует помнить на данном этапе, заключается в том, что формулировка многих физических задач содержит очень важную информацию. Например, автомобиль, трогающийся с места, означает, что ваша начальная скорость равна нулю. Два объекта, падающие из окна, могут вести себя по-разному, если они оба прикреплены друг к другу.

Внимательно прочитайте вопрос, сейчас не время бегло просматривать. Убедитесь, что вы не пропустите важную информацию.

4. Организуйте информацию

Задачи Word сбивают с толку только потому, что они скрывают в себе реальные переменные. Иногда вам будет предоставлена ​​дополнительная информация, которая вам на самом деле не понадобится. В других случаях будут переменные, цель которых раскрывается в более поздней части вопроса.

Например, если в вопросе есть автомобиль, который начинает двигаться из состояния покоя и за 5 минут достигает скорости 20 км/ч, вы должны записать основные переменные следующим образом:

• v(начальная) = 0 км/ч
• t(окончание) = 5 минут
• v(конечная) = 20 км/ч
• а = ?

Сделайте это со всей информацией, которую вы получите из вопроса. Это поможет вам ясно увидеть переменные перед вами, найти правильное уравнение для использования и увидеть, что вы упускаете. Это также сделает исходный, запутанный текст ненужным. Если вы систематизируете информацию, ваш мозг сможет заниматься реальной физикой вместо понимания прочитанного.

5. Эскиз сцены

В физике рисование действительно может упростить задачу. Например, получение визуального представления о вашей системе отсчета или о разнице между верхом (положительным) и нижним (отрицательным) может означать разницу между правильным ответом и неправильным.

Вам не обязательно хорошо рисовать. Нарисуйте грубую схему в зависимости от ситуации. Стрелки — ваши друзья в вопросах физики — они показывают, в каком направлении движется объект или какова возможная сумма приложенных к нему сил. Они организуют информацию для вас. Используй их.

Некоторые вопросы уже приходят с чертежом — используйте его! Вопросы о силах, например, лучше всего решать с помощью схемы, и вы можете упустить важную информацию, которую сразу не увидите, если не зарисуете ее.

Давай, Пикассо, приложи все усилия и переходи к следующему шагу.

6. Проверка блоков

Иногда ваш профессор будет проверять ваши навыки преобразования единиц измерения. Это неспроста — в физике (и науке в целом) единицы измерения имеют решающее значение. Вы должны убедиться, что ваши единицы измерения одинаковы на протяжении всего упражнения, иначе формулы не будут работать. Если вы умножите скорость на время, вы получите расстояние (при постоянном ускорении), но если автомобиль двигался со скоростью 10 км в час в течение 5 минут, умножение 10 на 5 не даст вам правильного ответа.Скорее, вам нужно будет либо преобразовать километры в час в километры в минуту, либо (что, вероятно, проще) преобразовать 5 минут в единицы часов.

Лучше всего это делать с помощью дробей, но существует достаточно руководств по преобразованию единиц измерения, объясняющих эту концепцию. Не паникуйте, делайте это осторожно, и вы получите правильные значения.

Если мы продолжим наш пример из предыдущей части, мы должны преобразовать t(final) из минут в часы. Это не так сложно сделать:

\(5 \text{ минут} * \frac{1 \text{ час}}{60 \text{ минут}} = \frac{1}{12} \text{ час}\)

(Посмотрите, как единицы «минуты» сокращаются с единицами «минуты» в знаменателе, оставляя единицы «часы» с окончательным ответом? Это отличный способ проверить правильность вашего преобразования)

Теперь, когда все ваши переменные указаны в правильных единицах, вы можете продолжить решение вопроса.

7. Рассмотрите свои формулы

Это верно для большинства вопросов по физике и абсолютно верно для более низкого уровня физики. Как студент, изучающий основы физики, вы не должны заново изобретать колесо или даже понимать, как оно вообще было изобретено. Ожидается, что вы будете понимать концепции и использовать доступные вам инструменты.

Самым важным из этих инструментов являются формулы.

Некоторые профессора потребуют, чтобы вы запомнили соответствующие формулы, а другие дадут вам «шпаргалку».В любом случае, у вас есть то, что вам нужно. Запоминание может показаться ужасным, но большинству предметов физики не нужно запоминать так много уравнений. Я помню, как проходил продвинутый курс электромагнетизма, где мне нужно было запомнить около 20 различных формул. Сначала это казалось ужасным, и я продолжал запоминать их неправильно. Однако чем больше вы используете формулы и чем больше вы понимаете, что они означают, и — если вы достаточно внимательно относитесь к проверке — откуда они взялись, тем легче вам становится их запомнить.

Разложите свои формулы перед собой.Если у вас есть шпаргалка, выровняйте ее рядом с вашими переменными. Какую формулу можно заполнить, оставив наименьшее количество пропущенных переменных? Какая формула поможет вам решить вопрос?

Видишь? Используй это.

Но подождите, какую формулу мне использовать?!

Вы смотрите на свою таблицу формул, и у вас есть три разных формулы, отмеченных под темой задачи. Как узнать какой использовать?? Естественно, вы снова начинаете паниковать.

Не паникуйте.

Физические уравнения не просто приземлились на ученых с неба, все они красиво завернуты в математические формулировки.Они являются производными от физических свойств, и все они взаимосвязаны. В большинстве физических задач существует более одного способа найти решение, что часто означает, что может работать более одного уравнения. На самом деле, в подавляющем большинстве вопросов, независимо от того, какое уравнение вы используете — при условии, что оно имеет отношение к предмету, и что вы вставляете правильные переменные — вы найдете решение.

Способ узнать, какое уравнение использовать, зависит от двух основных моментов: переменных, данных вам в уравнении, и вашего опыта.Чем больше проблем вы решите, тем больше вы будете знакомы со стратегиями выбора правильной формулы. Но пока этого не произошло, ищите формулу, в которой есть переменная, которую вы уже знаете (из вашего списка переменных), и которая связывает ее с одной переменной, которой вам не хватает. Если у вас есть две недостающие переменные, вам, скорее всего, понадобятся два уравнения.

Притормози, просмотри свой список переменных и найди нужные. Это как головоломка, и чем больше вы ее делаете, тем лучше у вас получается.

8. Решить

У вас есть свои переменные, у вас есть свой эскиз, вы знаете, что происходит — подключите, решите и получите ответ.

Просто помните: вам может понадобиться решить относительно длинное уравнение, а иногда и два (или больше). Не забывайте о своей цели. Продолжайте просматривать список переменных. Видите эту маленькую переменную, отмеченную знаком вопроса, отметив, что вы пропустили? Это то, для чего вам нужно решить. Фокус. Помните о цели. Решите уравнения.

Теперь дыши.

9. Проверьте свои результаты

Многие студенты пропускают этот этап, а затем платят за него. На самом деле, я дорого заплатил за это на выпускном экзамене по физике в старшей школе, и я никогда не буду делать это снова. Проверить результаты можно так же просто, как просмотреть свои уравнения и потратить 15 секунд на обдумывание полученного ответа.

Это может составить разницу между 100% и 70%, а иногда и хуже.

Что я имею в виду под проверкой результата? Что ж, если ответ, который вы получили для скорости вашего автомобиля, больше скорости света, вы, скорее всего, ошибаетесь.2 единицы, вы ошиблись. Если ваш вопрос требует минут, а ваш ответ в секундах, вы пропустили шаг.

Внимательно прочитайте инструкции и проверьте свой метод. Это действительно важно.

10. Практика. Упражняться. Упражняться.

Да, да, да, ты сейчас думаешь про себя, держу пари. Все говорят это. Практика делает совершенным. Практикуйтесь, чтобы стать лучше. Как.. очевидно.

Но многим ученикам это не кажется очевидным.

Иногда я получаю изумленные взгляды студентов, которых я обучаю, когда я придумываю идеальный способ решения вопроса, на который они потратили полчаса, пытаясь решить.— Я бы никогда не подумал об этом! — восклицают они в благоговении перед моей гениальностью. Что ж, как бы моему эго ни хотелось принять этот комплимент, я не гений. Причина, по которой я быстро вижу решение, обычно заключается в том, что у меня есть опыт — я задавал так много вопросов, что уже предчувствую, какой метод, скорее всего, сработает лучше всего.

Я всегда прав? Конечно, нет. Иногда я начинаю с одного метода и обнаруживаю, что это неправильный путь. Но эти «ошибки» служат только для того, чтобы научить вас подходить к различным наборам вопросов.Чем больше вы их делаете, тем меньше времени требуется вам, чтобы распознать действительно эффективный способ их решения.

Все дело в опыте. Не паникуйте и не сдавайтесь. Физика менее сложна, чем вы думаете (в большинстве случаев).

Итак, мы попытались разработать метод решения проблем общей физики. Давайте посмотрим, как это работает на практике, выбрав пример вопроса, который я взял из этого онлайн-документа.

Проблема

Человек тащит коробку по полу с силой 40 Н под углом.2 (трением можно пренебречь) под каким углом к ​​горизонтали тянет человека?

Стратегия

1. Не паникуйте.
2. Попробуй разобраться в ситуации
   В данном случае все довольно просто. Мужчина тянет коробку на полу, только тянет ее под углом. Ящик движется с ускорением вперед. Поскольку нам говорят только об ускорении вперед, нам нужно будет рассмотреть горизонтальные силы (или горизонтальную проекцию) — вертикальная проекция пока не имеет отношения к этой проблеме.2

Эскиз сцены
В этом случае в исходном документе уже есть рисунок, но я специально его не убрал. Попробуйте нарисовать его самостоятельно. У нас есть ящик, сила тянет его под углом. Вот так:
Теперь мы можем видеть, что мы ожидаем найти, и что у нас уже есть.

Verify Units
Все наши блоки подходят для этого случая. Нет необходимости в преобразованиях.

Рассмотрите свои формулы
Вот основные формулы, которые имеют дело с базовыми силами:

1. Ф=ма
2. \(F_{\text{x}}=F cos(\theta)\)
3. \(F_{\text{y}}=F sin(\theta)\)

Формулы №2 и №3 представляют собой деконструкцию вектора силы (если вы не знаете, что это значит, вам следует просмотреть материал) – это формулы, связывающие силу (которую мы знаем) с углом (что мы хотим узнать)

Решить
Помните нашу часть «Понимание проблемы»? Мы сказали там, что, поскольку ускорение направлено по горизонтали, нам нужно будет рассмотреть горизонтальную силу или проекцию этой силы. {-1}(\frac{7}{8})\)

\(\theta=28.96\) Наш ответ.

Подтвердите свои результаты
Хорошо, давайте задумаемся об этом на мгновение. Человек тянет веревку под углом. Но проекция (35 Н) не слишком далека от фактической силы, которую он использует (40 Н) — тогда вполне логично, что угол будет относительно небольшим — даже меньше 45 градусов.

Пссс… Вы сделали это!

Не позволяйте предмету увлечь вас еще до того, как вы приступите к нему.Физика кажется ужасно сложной, но большинство ее вопросов базового уровня похожи — как только вы поймете концепцию, вы получите и решение.

Итак, подытожим:

1. Не паникуйте.
2. Постарайтесь разобраться в ситуации.
3. Внимательно прочитайте вопрос.
4. Организуйте информацию.
5. Нарисуйте сцену.
6. Проверка единиц.
7. Подумайте о своих формулах.
8. Решить.
9. Проверьте свои результаты.
10. Практика. Упражняться. Упражняться.

Есть. Это было не так уж плохо, не так ли?

Это опыт, уверенность и организованность. Хорошо изучите материал, чтобы понять концепции (даже если вы ненавидите математику) и понять уравнения, которые вам нужно использовать. Решайте задачи терпеливо и организованно, и вы увидите, как вдруг станете хороши в физике. Может быть, даже очень хорошо. Черт возьми, может быть, вы сделаете это своей специальностью в университете!

У вас есть еще какие-нибудь советы о том, как подходить к вопросам физики? Вы сталкиваетесь с проблемами регулярно с определенными типами проблем? Добавьте свой вклад в комментарии!

• UnintentonalChaos за невероятную помощь в редактировании.
• Дэниел Грррррррррррррррррренберг, за его (как всегда) зоркий взгляд и дельный совет.
• Тоби за указание на окончательные исправления, хотя она не очень любит физику (никто не идеален).
• Изображение предоставлено RLHyde из Flickr.

два больших сочных стейка

Несколько советов о том, как преуспеть в физике, и десять заповедей Гарнера о решении проблем

Некоторые предложения о том, как преуспеть в физике, и десять заповедей Гарнера о решении проблем

Несколько советов о том, как преуспеть в физике и десять заповедей Гарнера по решению задач.

 

Вопреки тому, что вы, возможно, слышали, физика иногда может быть сложной и разочаровывающей. Вот несколько советов, которые я нашел полезными для студентов-физиков.

Прежде чем я перечислю их, у меня есть комментарий. Изучение физики похоже на обучение игре на музыкальном инструменте или занятиям спортом. Чтобы сделать это хорошо, требуется много усилий и ежедневная практика. Перефразируя древнегреческого философа, бывшего наставником царя, «в физике нет царских дорог», с ней приходится бороться каждому.

 

 

· Уделите курсу достаточно времени.

Вы должны проводить около двух-трех часов вне занятий за каждый час занятий. Регулярно посещайте занятия. Не расслабляйтесь к концу семестра.

· Прочтите учебник и веб-заметки перед лекцией.

Не беритесь за домашнее задание, пока не прочтете учебник.

· Не стесняйтесь задавать вопросы.

У меня нет другого способа узнать, где у вас возникли проблемы, кроме как услышать от вас.

· Решите как можно больше задач, и если вам нужна помощь, обратитесь к инструктору или репетиторам.

Не откладывайте рабочие вопросы на последний момент. Работайте над несколькими задачами каждый день. Много раз, если вы застрянете на проблеме и отложите ее на некоторое время, когда вы снова возьметесь за нее, вы сможете быстро решить ее. В учебнике много примеров, в лекции есть примеры, в учебном пособии есть примеры, но в какой-то момент нужно решать задачи самостоятельно. Вы не можете стать скрипачом, просто наблюдая, как другие скрипачи играют на скрипке. (См. ниже дополнительные указания по решению проблем.)

· Проблемы с головкой на ранней стадии.

Если вы плохо сдали экзамен, подойдите к инструктору, чтобы увидеть ключ и задать вопросы о том, где у вас возникли проблемы.

· Сохраняйте позитивное отношение к курсу.

· Работайте с одним или двумя другими учениками.

Гарнерс Десять заповедей о проблемах

«Я прочитал главу и следил за лекцией. Но когда пришло время делать домашнюю работу, я потерялся.»

Я слышал этот комментарий тысячи раз. Решение проблем — это форма искусства, которая развивается только со временем и после напряженной работы. Чем больше проблем вы решите, тем лучше у вас это получится. Вот несколько советов, как стать хорошим решателем проблем.

1. Прочтите
текст и веб-заметки, затем начните с медленного чтения задачи, чтобы убедиться, что вы поняли вопрос.
2. Сделай большую фигуру . Запишите число и обведите неизвестное. Введите символов для всех количеств — не работайте с числами.
3. Найдите, какие основные принципы физики применимы к задаче. Затем вы выразите эти принципы в терминах символов, которые вы ввели в II.
4. Выполните математику , то есть решите уравнения, которые вы нашли в III для неизвестного.
5. Убедитесь, что единиц указаны правильно.
6. Спросите себя, кажется ли полученный мной ответ разумным .
7. Уровень сложности задач существенно различается. Некоторые задачи будут простыми, они просто помогут вам привыкнуть к терминологии. Некоторые проблемы вы не сможете решить. Многие проблемы вы сможете решить, если посвятите проблеме достаточно времени.
8. Если вы не можете решить проблему, отложите ее и вернитесь к ней позже. Много раз вы сможете решить ее быстро.
9. Работа в команде из двух или максимум трех студентов. Вы можете помогать друг другу учиться.
10. Самые трудные жизненные проблемы требуют, чтобы вы спросили: «Существует ли решение, и если да, то уникально ли оно».

 

См. также Как решить , G. Polya, Second Edition (Princeton University Press, 1957).

Потерянный шаг в решении задач по физике (и химии)

Уравнения Ньютона. Вид сзади, крупный план молодого человека, стоящего спиной к зеленой доске.Объясняет, решает задачи по физике, в стиле ретро. Обработка для выбеленного ретро-вида, добавлена ​​легкая виньетка.

Хотелось бы думать, что эта публикация была вдохновлена ​​одним из моих братьев, но он всего лишь третий мой ученик, допустивший одну из классических и фундаментальных ошибок при решении задач по физике. Или любая проблема в области естественных наук, если уж на то пошло. И нет, я ни в коем случае не смеюсь над ним. На самом деле, я был довольно горд тем, что он сам осознал проблему, когда мы работали вместе. Он сформулировал те же самые трудности с физическими задачами, которые он пытался решить, которые я слышал бесчисленное количество раз:

«Например, я понимаю, как решить проблему, когда кто-то показывает мне. Но если вы просто дадите мне проблему, я понятия не имею, с чего начать».

Что, если продолжить, превратится в «Я понятия не имею, какие уравнения использовать!»

Как преподаватели естественных наук, мы делаем достойную работу, пропагандируя систематический способ решения проблем. Это звучит знакомо со школы?

• Список данных или известных.
• Запишите, что запрашивается.
• Определите уравнения или формулы, в которых используются данные.
• Найдите неизвестное.

Это кажется довольно простым и логичным. Это также низко по таксономии Блума. Но это обманчиво, если вы хотите повесить на него свою пресловутую шляпу. Почему? Рассмотрим этот недавний урок, который я преподал. Моя ученица, не по годам развитая студентка AP Physics, готовилась к своей первой контрольной в этом году. Теперь у нее нет недостатка в силе воли, мотивации или стремлении сесть и учиться, чтобы добиться успеха.Она сформулировала ту же проблему, что и мой брат через неделю. Мы сели за стол, и я побудил ее задать свои вопросы; Я предпочитаю, чтобы студенты вели танец, а я помогал и направлял, а не руководил всем сам. Примерно после пятой экзальтации «Оооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооохх-ххх» я задал ей простую подсказку: «Можете ли вы на самом деле сказать мне, что происходит в вашей физической системе?» (Я уверен, что сказал что-то подобное моему брату, который пытался определить наибольший угол, под которым опорный трос может выдержать вес без разрушения всей установки.Полезно в жизни, я бы сказал. Представьте, что вы проезжаете мост с чуть большим углом…)

Друзья, это недостающий шаг! И это не ограничивается физикой. Я сдал блестящий первый экзамен своим студентам AP Chemistry в первый же год, когда начал преподавать курс. Мне нужно было поколебать их самодовольство, показать им, насколько высока должна быть для них планка (они оба были достаточно умны и очень способны), и «ненавязчиво» побудить их активизировать свою пресловутую игру. Два лучших ученика, которые, что интересно для этого поста, тоже братья, заработали свою первую неудовлетворительную оценку и были полны решимости найти выход из нее, собирая любые баллы, которые они могли найти.Как учитель, я действительно получаю удовольствие, когда ученики делают это, потому что это представляет собой замечательный момент обучения — указать на пропущенный шаг в решении проблемы! На моем лице появилась кривая ухмылка, и я ответил: «Если вы хотите спорить о своей экзаменационной оценке, тогда подойдите ко мне, как химик, и скажите, что происходит в стакане. Если вы не можете привести аргумент, основанный на фактической химии проблемы, и сформулировать ее, то мне просто все равно».

Ну, они оба ощетинились при мысли, праведном негодовании их учителя.И все же один из братьев стал приветствовать своего выпускного класса и заметил, что ему снова и снова повторяли «…опишите, что происходит в стакане», что и привело его к успеху. Другой брат получил приз в своем университете как лучший студент по органической химии в своем классе. Я очень горжусь ими обоими.

Позвольте мне еще раз изложить наш систематический способ решения проблем, теперь с включенным недостающим шагом:

• Перечислите данные или известные.
• Запишите, что запрашивается.
• Составьте утверждение из одного-трех предложений о реальной физике/химии проблемы. Другими словами, укажите, что происходит в вашей системе!
• Определите уравнения или формулы, в которых используются данные.
• Найдите неизвестное.

Я заявляю это недвусмысленно: нет абсолютно никакого способа, ни как, ни если, и, ни, но об этом, что любой может решить любую проблему перед ним эффективно, и без щедрой доли интуиции, если они делают не сформулировать, в чем проблема на самом деле, и соответствующие факты, относящиеся к ситуации.

Для задачи по физике все просто: учащийся должен уметь описать физику системы. Какие силы действуют на различные части системы, какие энергии задействованы, если речь идет об импульсе, находится ли система в равновесии, есть ли вращение, неподвижна ли проволока или движется ли в магнитном поле и т. д. . Как только учащийся понимает лежащую в основе физику, ему потому «на порядки» легче сформулировать ряд шагов, которые необходимо предпринять для решения задачи.И тогда становится очевидным, какую формулу использовать для каждого шага.

Мораль этой истории: никогда не решайте задачу по физике (или химии), не сделав ясного и краткого заявления о реальной науке, о которой идет речь!

Это адский жизненный урок, и он обязательно начнет улучшать ваши оценки в школе, и, что более важно, задавать правильные вопросы во время учебы !

Следующие две вкладки изменяют содержимое ниже.

Соломон Берман — основатель и ведущий преподаватель Quantum Prep.Соломон родился в Бостоне, штат Массачусетс, и является уроженцем и давним жителем района Мерримак-Вэлли. Теперь, имея более чем десятилетний опыт совместного преподавания в городских школах Бостона и Бостонском университете, Соломон активно преподает химию, физику и математику в уровни средней школы, колледжа и пост-бакалавриата. Соломон также уделяет внимание разработке наиболее инновационного и эффективного каталога педагогических методов для дисциплин STEM, помогая учащимся стать сильными учениками STEM.Соломон имеет степени Бейтс-колледжа (бакалавр естественных наук, химии и музыки), Бостонского университета (степень магистра гуманитарных наук в области естественно-научного образования, степень магистра гуманитарных наук в области теоретической химии), сертификат профессионального развития Гарвардского университета и учился в Бостонском колледже. как приглашенный ученый.

Как решать задачи по физике

Сегодня пятница, конец вводной недели здесь, в Университете Сассекса. В качестве подготовки к собственно лекциям, которые начнутся в следующий понедельник, сегодня я прочитал лекцию для всех новых студентов, изучающих физику, во время которой дал несколько советов о том, как решать физические задачи, не только с точки зрения того, как их решать, но и как представить ответ соответствующим образом.

Я начал с формулы Ричарда Фейнмана (чудак на картинке выше) для решения физических задач:

1. Запишите проблему.
2. Подумай хорошенько.
3. Запишите ответ.

Это может показаться либо высокомерным, либо шутливым, либо просто шуткой, но на самом деле это только середина. Совет Фейнмана по пунктам 1 и 3 абсолютно точен, и его стоит повторить много раз аудитории, изучающей физику.

Я вернулся к старому стилю школьного образования, когда подходу к решению невидимых математических или научных задач уделялось гораздо больше внимания, чем сейчас.В настоящее время на школьных экзаменах даются гораздо более подробные инструкции, чем в мое время, часто до такой степени, что от учащихся требуется только заполнить пробелы в уже намеченном решении.

Я обнаружил, что многие, особенно первокурсники, сталкиваются с трудностями, когда сталкиваются с проблемой, у которой нет ничего, кроме чистого листа бумаги, на котором можно написать решение. На мой взгляд, самая большая проблема, с которой мы сталкиваемся в физическом образовании, заключается не в недостатке математических навыков или фоновых научных знаний, необходимых для выполнения расчетов, а в недостатке опыта в том, как сформулировать задачу, и, как следствие, в неуверенности в правильности ее решения. , или даже страх, как запустить .Я называю это «синдромом чистого листа».

В этом контексте совет Фейнмана является ключом к первому шагу решения проблемы. Однако, когда я даю советы студентам, я обычно делаю первый шаг немного более общим. Важно, чтобы тоже прочитал вопрос . Ключевой момент — записать информацию, указанную в вопросе, а затем попытаться подумать, как она может быть связана с ответом. Для начала определите соответствующие символы и нарисуйте соответствующие диаграммы. Также запишите, что вы должны доказать или вычислить, и какая физика может связать это с предоставленной информацией.

Средний шаг сложнее и часто зависит от чутья или способности к латеральному мышлению, что у одних людей получается легче, чем у других, но это не значит, что его нельзя развивать. Ключевая часть состоит в том, чтобы посмотреть на то, что вы записали на первом шаге, а затем применить свои маленькие серые клеточки к выявлению — с помощью ваших знаний физики — вещей, которые могут привести вас к ответу, возможно, через какие-то промежуточные величины, не указано прямо в вопросе. Это та часть, где некоторые учащиеся застревают, и часто обнаруживают, что на странице беспорядочно крутятся математические символы.Процесс решения проблем не всегда линейный. Иногда полезно немного отступить от ответа, который вы должны доказать, прежде чем вы сможете вернуться к началу и найти путь вперед.

Все иногда застревают, но вы можете сделать себе большое одолжение, по крайней мере, вставив несколько слов в алгебру, чтобы объяснить, что вы пытались сделать. Таким образом, даже если вы ошибетесь, вам можно будет отдать должное за то, что вы поняли, в каком направлении вы думали ехать.

Последний из шагов Фейнмана также важен. Я потерял счет попыткам курсовой работы, которые я отметил на этой неделе, в которых студент дошел почти до конца, но не закончил с четким изложением ответа на поставленный вопрос и просто оставил формулу висящей. Возможно, это потому, что ученики забыли, с чего они начинали, но мне кажется очень любопытным зайти так далеко в решении, не будучи абсолютно уверенным, что вы наберете баллы. Проделав всю тяжелую работу, вы должны научиться смаковать финал, в котором вы пишете «Поэтому ответ равен…» или «Это доказывает требуемый результат».Сценарии, которые этого не делают, подобны детективным историям, в которых отсутствуют последние несколько страниц, на которых наконец раскрывается имя убийцы.

Итак, собрав все это воедино, вот три совета, которые я дал своим студентам бакалавриата сегодня утром.

1. Прочитай вопрос! Некоторые учащиеся дают решения проблем, отличных от поставленных. Убедитесь, что вы внимательно прочитали вопрос. Хорошая привычка — сначала перевести все, что дается в вопросе, в математическую форму и определить все необходимые переменные с самого начала.Кроме того, рисование диаграммы очень помогает визуализировать ситуацию, особенно помогая прояснить любые соответствующие симметрии.
2. Не забывайте объяснять свои рассуждения при решении математических задач. Иногда очень трудно понять, что учащиеся пытаются сделать, только по математике, что затрудняет частичное зачисление, если они пытаются делать правильные вещи, но просто делают, например, ошибку со знаком.
3.  Завершите решение соответствующим образом, четко сформулировав ответ (и, где это уместно, в правильных единицах измерения).Не позволяйте вашему решению выдохнуться — убедитесь, что маркер знает, что вы достигли конца и что вы сделали то, что просили. Другими словами, закончите с размахом!

Есть и другие советы, которые я мог бы добавить — например, проверить ответы , вычислив числовые части как минимум дважды на своем калькуляторе, и подумать о том, физически разумен ли порядок величины ответа, — но они незначительны по сравнению с к общей стратегии.

И еще, не расстраивайтесь, если задачи по физике вам кажутся сложными.Никогда не сдавайся без боя. Только пробуя сложные вещи, вы можете улучшить свои способности, учась на своих ошибках. Задача преподавателя физики состоит не в том, чтобы физика казалась легкой, а в том, чтобы побудить вас поверить в то, что вы можете делать сложные вещи.

Чтобы проиллюстрировать данный совет, я использовал эту задачу, которую оставляю читателю в качестве упражнения. Это слегка измененная версия первой задачи по физике, которую я поставил перед собой в качестве учебного пособия, когда начал учиться в бакалавриате еще в 1982 году.Я думаю, что это очень хорошо иллюстрирует то, о чем я говорил выше, и не требует никакой сложной математики — даже исчисления! Посмотри, как ты справишься…

Подписаться на @телескоп

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

Эта запись была опубликована 18 сентября 2015 года в 16:50 и размещена в рубриках «Милые проблемы», «Образование» с тегами «синдром чистого листа», образование, физика, решение проблем, Ричард Фейман, Ричард Фейнман, обучение. Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через ленту RSS 2.0. Вы можете оставить отзыв или вернуться со своего сайта.

Решение задач по математике и физике, которые вы не знаете, как решить

Много лет назад, обучая студента по физике, я сделал несколько заметок. для нее о решении классных упражнений, когда вы не знаете, как продолжить: как вы можете начать с того, что вы знаете, и использовать упражнение в качестве ступенькой, чтобы расширить свой набор навыков, чтобы быть таким человеком кто может решить эту проблему легко.

Записав, я понял, что в заметках есть общий подход к обучению решению теоретических задач почти любая техническая тема — математика, точные науки или инженерия. Это не для проблем, которые вы уже понимаете; это не совсем проблемы разве что в академическом смысле. Это для ситуаций, в которых вы в настоящее время не хватает некоторых навыков или знаний, необходимых, и должен найти способ продолжить.

Недавно, разбирая старые бумаги, я нашел ксерокопию те заметки, которые студент сделал для меня. я отредактировал и воспроизвел их здесь для всех, кому это может быть полезно.

Как это сделать

Когда вы сталкиваетесь с проблемой, вы не сразу знаете, как ее решить. решить, составьте список того, что вы знаете, что может иметь значение — либо из собственного опыта, либо из имеющейся информации о том, что вы верить, чтобы быть правдой.

Составьте еще один список того, чего вы не знаете и хотите узнать. понимать. Обычно это будет более короткий список, чем первый. Включите не только конечную цель, но и все остальное, что может быть актуальные, которых вы еще не знаете.

Запомните (или посмотрите, или запишите) некоторые формулы и понятия, которые вы ощущение может быть актуальным. Вы можете скопировать их в другой список.

С вашими навыками и проницательностью попытайтесь построить мост — какой-нибудь прямой связи — между тем, что вы знаете, и тем, что вы хотите знать. Найдите несколько взаимосвязей между разными частями, если вы может. Напишите уравнения, описывающие их, если можете. Нарисуйте схемы или картинки, представляющие эти отношения, если вы можете.

Если вы застряли или столкнулись с новой неизвестной величиной, определите вещи, которые вам нужно знать, чтобы выйти из застревания, и повторите этот процесс.

Когда у вас есть проблемы:

• Просмотрите список вещей, которые вы знаете, и убедитесь, что вы понимаете, что они означают.
• Подумайте о группах похожих понятий и о том, как они могут относиться. Примеры: мощность, ток, напряжение; скорость, скорость, ускорение.
• Подумайте, как вы можете проверить некоторые из своих предположений. За например, вы можете использовать уравнение, чтобы сделать прогноз, который легко Проверять. Или вы можете использовать единицы измерения.

Когда у вас есть необходимое понимание, решение становится легко увидеть и понять, и вам не нужно, чтобы кто-то говорил вам, как реши.Эта процедура может помочь вам достичь этого уровня понимание.

Спасибо Санни Ли, вышеупомянутой ученице, за то, что нашла записи и отдать их мне.

Какие проблемы могут решить квантовые компьютеры? | Сара А. Метвалли

Автор Использование Canva

Мы можем сказать, что квантовые алгоритмы могут эффективно решать NP-полные задачи, поскольку обеспечивают экспоненциальное ускорение. Алгоритмы, такие как алгоритм Шора (алгоритм факторинга), используют структуру проблемы таким образом, который выходит далеко за рамки наших современных методов.

Вот четыре типа проблем, которые, по нашему мнению, квантовые компьютеры могут решать намного лучше, чем классические компьютеры. Например, сложная математическая задача, которая лежит в основе разработки шифрования RSA и других схем шифрования с открытым ключом, заключается в разложении на множители произведения двух простых чисел. Поиск подходящей пары классическими методами занимает примерно целую вечность.Вот где светит квантовый компьютер! Алгоритм Шора можно использовать для выполнения необходимой факторизации целых чисел за короткое время.

Квантовая криптография, без сомнения, более увлекательна, чем классическая криптография. Это потому, что он использует захватывающие свойства квантовой механики. На сегодняшний день самым известным квантовым шифрованием является квантовое распределение ключей (QKD), которое использует метод квантовой связи для определения общего ключа между двумя конечными узлами. Магия QKD заключается в том, что простое прослушивание этого сообщения вызовет изменения в соединении, что обеспечивает абсолютную безопасность канала связи.

Биологические системы чрезвычайно сложны; вот почему их моделирование и имитация очень сложны и трудоемки. Классическим компьютерам трудно, если вообще возможно, предсказывать биологические молекулы и биохимические взаимодействия. Из-за этого биомедицинские исследования на ранних стадиях должны проводиться с использованием химических веществ, клеток и лабораторий на животных, в надежде на воспроизводимые условия между экспериментами. Из-за этого процесс открытия и тестирования лекарств, который является важной областью биомедицинских инноваций, может занять довольно много времени. Используя квантовые компьютеры, моделирование этих биологических систем не просто выполнимо, но легко выполнимо даже на современных шумных квантовых компьютерах.

Задачи оптимизации — это задачи, связанные с поиском наилучшего решения из всех возможных решений. Примеры задач оптимизации включают задачу коммивояжера, распознавание речи и изображений. Обычно классические компьютеры решают подобные проблемы с помощью грубой силы для проверки всех возможных ответов, что не всегда применимо.С квантовой точки зрения мы можем использовать суперпозицию или квантовый «параллелизм», чтобы одновременно проверять все возможные ответы и решать эти проблемы более эффективно.

Если вы хотите углубиться в суперпозицию, ознакомьтесь с этой статьей

Мы живем в эпоху информации, размер и сложность наших наборов данных растут с каждым годом. В конце концов, классические компьютеры — даже суперкомпьютеры — не смогут обрабатывать огромные объемы данных, и мы не сможем обрабатывать, систематизировать и извлекать реальную пользу из шума.

Квантовые компьютеры могут выполнять сложные вычисления за считанные секунды — те самые вычисления, на выполнение которых современным компьютерам потребуются тысячи лет. Они также позволят организациям отбирать большие объемы информации для их анализа и оптимизации. Более того, квантовые компьютеры позволяют быстро обнаруживать, интегрировать и диагностировать разрозненные наборы данных. Они могут искать обширные несортированные наборы данных, чтобы быстро обнаруживать закономерности (примером этого является алгоритм поиска Гровера).Все это изменит то, как мы воспринимаем и обрабатываем данные, и позволит нам расти больше и лучше.

Решение задач по физике

Решение задач по физике

Эта страница написана Дэном Стайером
Физический факультет Оберлинского колледжа

---

Содержимое

Введение

Задачи и экзамены в этом курсе физики тренируют не только ваше знание физики, но и умение решать задачи.Профессиональный физики получают зарплату не особо за свои знания физики но за их способность решать проблемы на рабочем месте. В этом документе представлены советы по оттачиванию навыков решения проблем. Эти советы и приемы помогут оказаться полезными для вас на ваших курсах физики, на других ваших курсах в колледже, в карьере и в повседневной жизни.

Чтобы подготовить почву, я хочу обсудить пример решения проблемы из повседневная жизнь, а именно сборка пазла.Существует ряд различных подходы к сборке головоломки: мой подход заключается в том, чтобы сначала сложить все части лицевой стороной вверх, затем соедините крайние части, чтобы сделать рамку, затем рассортируйте оставшиеся части по стопкам, соответствующим небольшим «подзагадкам» (синие фигуры здесь, красные фигуры там). Я строю подзадачи, затем соедините подзадачи вместе, чтобы построить целое. Другие люди есть разные подходы к сборке пазлов, но никто, никто , собирает пазл, беря первую часть и вставляя ее ровно правильное положение, затем взять второй кусок и положить его в точно правильное положение и так далее.Решение головоломки включает в себя подход — стратегия — и много «творческого возни».

В вашем учебнике по физике много решенных «примерных задач». Решения представлены аналоги собранной головоломки, причем каждый часть в правильном положении. Никто не решает задачу по физике, просто написав вниз правильные уравнения и правильные рассуждения с правильными связями с первого раза, точно так же, как никто не собирает пазл, складывая каждая деталь в правильном положении с первого раза.«Решенные проблемы» в вашей книге чрезвычайно ценны и заслуживают вашего внимательного изучения, но они представляют собой конечный продукт сеанса решения проблем, и они редко показывают процесс, связанный с достижением этого конечного продукта. Этот документ стремится познакомить вас с процессом.

Решение физической задачи обычно разбивается на три этапа:

1. Разработка стратегии.
2. Выполните эту стратегию.
3. Проверьте полученный ответ.

В этом документе по очереди рассматривается каждый из этих трех элементов и делается вывод. с резюме.

Разработка стратегии

Посмотри, прежде чем прыгнуть. Всякий раз, когда вы сталкиваетесь с проблемой, немедленно искушение броситься, засучить рукава и начать возиться с этим. Не поддавайтесь искушению. Если вы начнете свою детальную работу — выполнение этап — сразу же вы, скорее всего, запишете много правильных утверждений которые не приводят к ответу.Вместо этого думают о проблеме на обзорный уровень. Какие концептуальные инструменты вам понадобятся для решения проблема? Какой путь вы выберете к решению и в каком направлении стоит ли начинать? Конкретно, часто помогает классифицировать вашу проблему. по способу ее решения.

Если вы ищете ребенка, потерявшегося в лесу, ваш первый шаг сесть, подумать о том, что ребенок, вероятно, сделал и где он, вероятно, есть, и разработайте стратегию, которая позволит вам эффективно спасти его.Если, вместо этого вы просто мечетесь по лесу в случайных направлениях, вы скорее всего заблудиться самому.

Где ты сейчас и куда хочешь пойти? Прежде чем вы сможете разработать путь, который приведет вас от формулировки проблемы к ее ответу, вы должны четко понимать, какова ситуация и каковы цели. Это часто помогает отметить каждым заданным данным задачи и подчеркните цель. Но чтобы получить общее представление о проблеме, ничто не сравнится с суммированием всей ситуации диаграммой.Диаграмма организует вашу работу и предложит дальнейшие действия. Один из моих однокурсников сказал мне, что «Когда учащиеся рисуют диаграмму и тщательно подписывают ее, они вынуждены думать о том, что происходит, и обычно у них это хорошо получается. Если они просто попробуй немного математики, они запутаются.»

Держите цель в поле зрения. Не попадайте в тупики, которые ведут в никуда или даже на широкие бульвары, которые ведут куда-то, но не к куда ты хочешь пойти. Иногда полезно отобразить стратегию в обратном порядке, говоря: «Я хочу найти ответ Z . Если бы я знал Y , я мог бы найти З . Если бы я знал X , я мог бы найти Y . . . » и так далее пока вы не вернетесь к тому, что вам дано в постановке задачи.

Некоторые учащиеся считают полезным составить список предоставленной информации и цель, которую необходимо раскрыть (например, «учитывая постоянное ускорение, начальное скорость и время, найдите перемещение»). Другие считают достаточным записать только цель (т.г. «найти: смещение»).

Неэффективная стратегия. Не листайте книгу в поисках волшебная формула, которая даст вам ответ. Учителя физики не задают проблемы, чтобы мучить невинные молодые умы. . . они назначают проблемы чтобы принудить вас к активному, тесному взаимодействию с концепциями и инструменты физики. Редко такая вовлеченность достигается за счет подстановки номеров. в одно уравнение, поэтому вам редко будут ставить задачу, которая дает к этой атаке.В тех редких случаях, когда вы сталкиваетесь с проблемой, которая можно решить, подставив числа в формулу, это самый эффективный способ чтобы найти эту формулу, нужно подумать о задействованных физических принципах, не перелистывая страницы в своей книге.

Уточните проблему. Вас просят найти номер способов, которыми шара M можно поместить в ведро N . Предполагать вы даже не можете начать планировать стратегию.Тогда попробуй решить задачу о 3-х шарах. в 5 ведрах. Решение более конкретной задачи даст вам представление о том, как для решения более общей задачи. И как только вы используете эти подсказки, чтобы решить более общая проблема, вы можете проверить свое решение, попробовав его для уже решенный частный случай M =3 и N =5.

Большие проблемы. Иногда вы будете сталкиваться с большими проблемами для которого сразу не видно ни одного метода решения.В этом случае сломать вашу проблему на несколько более мелких подзадач, каждая из которых достаточно проста что вы знаете, как ее решить. На данном этапе разработки стратегии это не важно что вы на самом деле решаете подзадачи, а скорее знаете, что можете решить их. Вы можете начать с разработки стратегии, которая ни к чему не приведет. но тогда вы не потеряли время, реализуя эту стратегию. Однажды ты наметили стратегию, которая ведет от данной информации к ответу, затем вы можете вернуться и выполнить расчеты.Эта стратегия была известна со времен древних под названием «разделяй и властвуй».

Казнь (Тактика)

В конце концов, конечно, вам делать придется засучить рукава и возиться с проблемой. При этом помните о своей стратегии и следующие советы:

Работа с символами. В зависимости от постановки задачи окончательный ответ может быть формулой или числом. Однако в любом случае обычно легче работать с символами и подставлять цифры, если требуется, только в самом конце.На это есть три причины: во-первых, так проще выполнять алгебраические манипуляции с таким символом, как « m «, чем с значение типа «2,59 кг». Во-вторых, часто бывает так, что промежуточные количества отменить в конечном результате. Самое главное, выражая результат как уравнение позволяет вам изучить и понять его (см. раздел о «Проверка ответов») таким образом, который не позволяет использовать только число.

(Работа с символами вместо чисел может привести к путанице в отношении какие символы представляют заданную информацию, а какие — неизвестные желаемые ответы.Вы можете решить эту трудность, вспомнив, как было рекомендовано выше, «держать цель в поле зрения».)

Определение символов с мнемоническими именами. Если проблема связана с гелием атома, сталкивающегося с атомом золота, тогда определим m _h как масса атома гелия и м _г как масса золота атом. Если вместо этого выбрать символы м ₁ и м ₂ , вы можете перепутать символы и их значения. по мере решения проблемы.А если вообще не определять символы, а просто начните разбрасывать м -х и М -х, вы оба перепутаете себя и того, кто оценивает ваш ответ.

Храните пакеты связанных переменных вместе. При проблемах с ускорением, количество (1/2) в ² появляется снова и снова. Этот набор переменных имеет простую физическую интерпретацию, прозрачный габариты и удобная запоминающаяся форма.Одним словом, работать легко с пакетом. Воспользуйтесь этой легкостью. Не разделяйте искусственно этот пакет на куски, или написать в незнакомой форме типа т ² и /2. Пакеты, подобные этому, встречаются во всех аспектах физики. даже даются имена (например, «радиус Бора» в атомной физике). Искать эти пакеты, думайте о том, что они говорят вам, и уважайте их целостность.

Опрятность и организованность. Я не твоя мать и не буду рассказать вам, как организовать либо вашу комнату в общежитии, либо решения ваших проблем. Но я могу вам сказать, что легче работать с аккуратными, хорошо организованными страницами. чем из каракулей. Я также могу предупредить вас о некоторых подводных камнях почерка: Внимательно различайте t и + , между l и 1, а между З и 2. (пишу т с крючком внизу, l с буквенным шрифтом и Z с перекладиной. Ты сможешь сформируйте свои собственные соглашения.) Эти предложения относительно аккуратности, организации, и почерк не возникают из-за ханжества — они являются практическими рекомендациями которые помогают избежать алгебраических ошибок, и они приносят пользу вам, а не мне. (С другой стороны, не помешает быть аккуратным и организованным во благо вашего грейдера. Один из моих однокурсников заметил: «Если я не смогу это прочитать, Я не могу отдать тебе должное.»)

Избегайте ненужных преобразований. Если задача дает вам одну длину в метрах, а другой в дюймах, тогда, вероятно, лучше преобразовать все длины до метров.Но если все длины в дюймах, то нет необходимости конвертируйте все в метры — ваш ответ должен быть в дюймах. На самом деле ты может на самом деле не нужно конвертировать. Например, возможно, две длины дан в дюймах, и окончательный ответ оказывается зависящим только от отношения из этих двух длин. В этом случае отношение остается тем же, независимо от того, длины входя в отношение дюймы или метры. Легко сделать арифметические ошибки при выполнении конверсий. Если вы не конвертируете, то вы не делаете эти ошибки!

Будьте проще. Я не буду назначать барочные задачи, требующие извилистые объяснения и страницы алгебры. Если вы обнаружите, что работаете таким образом, то вы на ложном пути. Лекарство состоит в том, чтобы остановиться, вернуться к началу и начать заново с новой стратегией. (Поколение студентов следили за этим правилом, не забывая KISS: Keep It Simple and Straightforward.)

Проверка ответа

Проверка вашего ответа не означает сравнение его с ответом в конце книги.Это означает найти характеристики вашего ответа и сравнить их к характеристикам, которые вы ожидаете. Некоторые из ваших проблем, особенно те, которые назначаются в начале курса, на самом деле проведут вас через этап проверки, чтобы ознакомить вас с процессом. Другие проблемы оставит вам выполнить эту проверку. В любом случае, проверка вашего ответ — это не просто хорошая практика решения задач, которая поможет вам набрать баллы. на проблемных заданиях и на экзаменах.Этап проверки строит знакомство содержанием физики и характером решения задач, а значит развивает вашу интуицию, чтобы решать другие проблемы и узнавать больше физика — проще. (См. Дэниел Ф. Стайер, «Комментарий гостя: веселье», American Journal of Physics 64 (1998) 105-106.)

Анализ размеров. Предположим, вы нашли формулу для расстояния (скажем, в метрах) через некоторую информацию о скорости (метры в секунду), ускорение (метры в секунду ² ) и время (секунды).Если ваша формула верно, то все размеры в правой части должны отменяться чтобы в итоге получилось «метры».

Числовая обоснованность. Если ваша проблема требует найти масса белки, вы находите массу 1970 кг? Хуже того, делай вы нашли массу -1970 кг?

[ Разумные скорости. «Мои расчеты дают скорость 23 м/с. Разумно ли это?» Большинству людей трудно ощутить разумность скорости, выраженные в метрах в секунду.Пока это качественное чувство не разовьется, Американцам стоит проверить на разумность переводом скорости в метры в секунду к скорости в милях в час: просто удвойте число (20 м/с составляет около 40 миль в час). Неамериканцам следует перевести в километры в час: просто умножьте число на четыре (20 м/с — это примерно 80 км/ч).]

Алгебраически возможно. Приведет ли когда-нибудь оценка вашей формулы делить на ноль или извлекать квадратный корень из отрицательного числа?

Функционально приемлемо. Ваш ответ зависит от данного количество в разумных пределах? Например, вас могут спросить, как далеко снаряд летит после пуска с заданной скоростью под заданным углом. Здравый смысл говорит, что если увеличить начальную скорость (удерживая угол постоянно), то пройденное расстояние будет увеличиваться. Ваша формула согласуется со здравым смыслом?

Предельные значения и особые случаи. В дальности полета снаряда проблема упомянутая выше, дальность заведомо нулевая для вертикального пуска.Дает ли ваша формула такой результат? Если вы решаете задачу, касающуюся двух объекты, дает ли это правильный результат, когда два объекта имеют одинаковую массу? Когда один из них имеет нулевую массу (т. е. не существует)?

Симметрия. Проблемы часто имеют геометрическую симметрию, из которой вы можете определить направление вектора, но не его величину. Чаще у них есть симметрия «перестановки»: если в вашей задаче два объекта, вы может назвать куб «объектом № 1», а сферу «объектом № 2», но ваш окончательный ответ не должен зависеть от того, как вы пронумеровали свои объекты.(То есть он должен давать тот же ответ, если каждую «1» заменить на «2». и наоборот.)

Укажите единицы измерения. «Расстояние 5,72» не является ответом. В том, что 5,72 мили, 5,72 метра или 5,72 дюйма? Точно так же, если ответ является вектором, должны быть указаны как величина, так и направление. (Направление можно нарисовать в диаграмму, а не указано явно.)

Значащие цифры. Любое число, полученное в результате эксперимента. приходит с некоторой неуверенностью.Большинство чисел в этом курсе идут с три значащие цифры. Если мяч прокатится на 3,24 метра за 2,41 секунды, затем укажите его скорость как 1,34 м/с, а не 1,34439834 м/с. Самый вводный курсы физики не требуют формального или технического анализа ошибок, но вам следует избегать неточных утверждений, таких как второе частное выше.

Большие проблемы. Если разбить большую проблему на несколько подзадачи, как рекомендовано выше, затем проверьте свои результаты в конце каждой подзадачи.Если ваш ответ на вторую подзадачу проходит проверку, но ваш ответ на третью подзадачу не проходит проверку, то ваше выполнение ошибка почти наверняка относится к третьей подзадаче. Зная его общее местоположение, вы можете быстро вернуться и исправить ошибку, так что ее последствия будут не распространяться на оставшиеся подзадачи. Это может реально сэкономить время.

Резюме

Задачи в вашем курсе физики могут быть веселыми и захватывающими. Подойди к ним в духе исследования, и они вас не разочаруют!

1. Разработка стратегии
   1. Классифицируйте проблемы по способу их решения.
   2. Обобщите ситуацию с помощью диаграммы.
   3. Держите цель в поле зрения (возможно, записав ее).
2. Тактика исполнения
   1. Работа с символами.
   2. Храните пакеты связанных переменных вместе.
   3. Будьте аккуратны и организованы.
   4. Будь проще.
3. Проверка ответа
   1. Соответствие размеров?
   2. Числовое обоснование (включая знак)?
   3. Алгебраически возможно? (Пример: нет воображаемых или бесконечных ответов.)
   4. Функционально целесообразно? (Пример: больший диапазон с большим начальная скорость.)
   5. Проверка особых случаев и симметрии.
   6. Числа в отчетах с указанными единицами измерения и разумной значимостью цифры.

Дополнительное чтение

Классическим исследованием техники решения математических задач является

• Джордж Полиа, How To Solve It (издательство Принстонского университета, Принстон, Нью-Джерси, 1957).

Более приземленным и несколько педантичным, но тем не менее ценным является

• Дональд Скарл, Как решать задачи: для успеха в физике для первокурсников, Engineering, and Beyond , третье издание (Dosoris Press, Glen Cove, New Йорк, 1993).

Изучение следующих книг поможет развить ваши общие (в отличие от к строго математическим) навыкам решения задач:

• Джеймс Л. Адамс, Концептуальный блокбастер: Путеводитель по лучшим идеям (Нортон, Нью-Йорк, 1980 г.),
.
• Бертон Руш, Медицинские детективы (Times Books, Нью-Йорк, 1980) и Медицинские детективы, том II (Даттон, Нью-Йорк, 1984),
• Мартин Гарднер, Ага! Insight (Фриман, Нью-Йорк, 1978 г.),
• Дональд Дж.Соболь, Двухминутные тайны ,
• Артур Конан Дойл, рассказы о Шерлоке Холмсе,
• Рассказы Агаты Кристи, Эркюля Пуаро, особенно Убийство на Восточном экспрессе .

Вход в новейшую литературу по навыкам решения физических задач предоставляется от

• Фредерик Рейф, «Понимание и преподавание важных научных мыслей процессов», American Journal of Physics 63 (1995) 17-35 (особенно раздел V),
• Рольф Плотцнер, Комплексное использование качественного и количественного Знания в области решения задач по физике (Питер Ланг, Франкфурт-на-Майне, 1994).