Фізика. Повторне видання. 7 клас. Бар’яхтар
§ 9. Учимося розв’язувати задачі
У повсякденному житті ви вже зустрічалися з фізичними задачами і навіть розв’язували їх! Ви здивовані? Наведемо декілька прикладів фізичних задач, прокоментуємо основні етапи їх розв’язання, і надалі ви будете підходити до розв’язання таких задач, як справжні фізики.
1-й ЕТАП
Аналіз фізичної проблеми
- 1. Уважно читаємо умову задачі, з’ясовуємо, яка фізична ситуація розглядається, про які фізичні величини йдеться.
- 2. Визначаємо, в яких одиницях будемо розв’язувати задачу. Зазвичай задачі розв’язують в одиницях СІ.
- 3. Якщо необхідно, виконуємо пояснювальний рисунок. Часто саме рисунок допомагає краще розібратися в задачі.
- 4. Записуємо коротку умову задачі. Під словом «Дано» записуємо символи наданих в умові фізичних величин та їхні значення в обраних одиницях. Під словом «Знайти» записуємо символи фізичних величин, які слід знайти в задачі.
2-й ЕТАП
Пошук математичної моделі
- 1. У фізиці будь-якому розрахунку передує запис формули, тому справа від слова «Дано» записуємо рівняння, що пов’язують фізичні величини, які характеризують наявне в задачі фізичне явище або фізичне тіло.
- 2. Ураховуємо конкретні умови фізичної ситуації, описаної в задачі, шукаємо додаткові параметри.
3-й ЕТАП
Розв’язання. Аналіз одержаних результатів
- 1. Розв’язуємо рівняння відносно невідомої величини.
- 2. Перевіряємо одиниці шуканої величини. Для цього в отриману формулу підставляємо лише одиниці, без числових значень. Якщо отримано зовсім іншу одиницю, шукаємо помилку
- 3. Виконуємо необхідні обчислення й аналізуємо результат, насамперед — на рівні здорового глузду (наприклад, шлях від школи додому навряд чи буде подоланий за добу або за 1 с).
4-й ЕТАП
Записуємо відповідь
Аналіз фізичної проблеми. У задачі треба знайти:
1) час t1 руху до школи із зазначеною швидкістю v1;
2) швидкість v2, з якою слід рухатися, щоб витратити на шлях не більш ніж 15 хв (t2 = 15 хв).
Вважатимемо рух рівномірним.
Закінчивши аналіз, запишемо коротку умову задачі.
А ЯК НАСПРАВДІ?
Кореспондент, який брав інтерв'ю у члена команди швидкісного вітрильника «L'Hydroptere», написав, що під час змагань вітрильник час від часу супроводжували дельфіни. Вони не відставали від вітрильника, навіть якщо той рухався на максимальній швидкості 55 вузлів. Чи могло таке бути насправді або кореспондент дещо прикрасив події?
Аналіз фізичної проблеми. Катери рухаються назустріч один одному. Це означає, що вони наближаються один до одного зі швидкістю v = v1 + v2 із цією швидкістю долають відстань l = 1500 м.
Задачу розв’язуватимемо в одиницях СІ.
ПІДБИВАЄМО ПІДСУМКИ
Алгоритм розв’язування задач із фізики
Уважно читаємо → уявляємо фізичну ситуацію → рисуємо → записуємо коротку умову → згадуємо відповідну формулу (або декілька формул) → подаємо з них формулу для знаходження невідомої величини → перевіряємо одиниці → робимо розрахунки → аналізуємо.
Весь час думаємо!
ЧИ ЗНАЄТЕ ВИ, ЩО...
Ви ніколи не будете знати, розуміти та любити фізику, якщо не розв'язуватимете задачі. Ось що пише з цього приводу фізикиня із США Сусанна Казарян: «Якщо у вас є крила, це не означає, що ви можете літати. Потрібно ще й вчитися літати. Вирішення завдань у фізиці, як вчитися літати — махати крилами, керувати польотом, орієнтуватися і вдосконалювати свій політ». Поміркуйте на цим висловом. Згадуйте його, якщо вам хочеться відкласти задачу, коли вона здається вам складною.
ВПРАВА № 9
1. Судно йде рівномірно зі швидкістю 7,5 м/с. Який шлях подолає судно за 2 години?
2. Хлопчик, рухаючись із незмінною швидкістю, подолав відстань від свого будинку до шкільного стадіону за 1,5 хв. На зворотний шлях він витратив 70 с. Куди хлопчик рухався швидше — до стадіону чи додому? У скільки разів швидше?
3. Автонавантажувач рухається рівномірно вздовж ряду контейнерів. Контейнери, завдовжки 12 м кожний, стоять упритул один до одного. З якою швидкістю рухається автонавантажувач, якщо повз 5 контейнерів він проїжджає за 1 хв?
4. Під час змагань з бігу перший учень пробіг 2 хв зі швидкістю 12 км/год, другий — 1 км за 6 хв, третій — 500 м зі швидкістю 12,5 км/год. Хто з учнів рухався найшвидше? Хто подолав найбільшу відстань? Хто біг довше за всіх?
5. Потяг їде зі швидкістю 20 м/с, а назустріч йому по сусідній колії рухається другий потяг — зі швидкістю 36 км/год. Скільки часу потяги будуть проїжджати один повз одного, якщо довжина першого потяга — 900 м, а другого — 600 м?
Ключові терміни
Аналіз фізичної проблеми • Фізична ситуація • Коротка умова задачі • Пошук математичної моделі • Перевірка одиниць • Аналіз результатів
