Алгоритмы решения задач по физике



Алгоритмы

Как готовить домашние задания по физике

Приготовить все необходимое для подготовки домашнего задания6 дневник, учебник, тетрадь, сборник задач и т.д.

Открыть тетрадь, вспомнить тему или план учебного материала, изученного на предыдущем уроке. Вспомнить объяснение учителя и опыты, которые демонстрировались на уроке.

Внимательно прочитать записи в тетради и понять их: определения, законы выучить наизусть.

Выводы формул и рисунки надо воспроизводить до тех пор на бумаге, пока не будет безошибочных записей и рисунков.

Прочитать заданные параграфы в учебнике. Выучить наизусть определения, если их не было в тетради.

Внимательно просмотреть или про решать задачи, решенные на уроке.

Решать задачи заданные на дом.

Как решать задачи

Все задачи независимо от способа задания исходных данных следует решать в общем виде ( в буквенном обозначении). При такой форме становится ясной последовательность применения физических законов, используемых в процессе решения, а сами выкладки позволяют проверить любую часть решения и найти ошибки.

Ознакомившись с условием задачи, никогда не следует заострять внимание на искомой величине и тем более сразу пытаться найти ее. Необходимо помнить, что ближайшая цель решения состоит в том, чтобы свести физическую задачу к математической, записав ее в виде формул.

Для лучшего понимания условия нужно сделать схематический чертеж, поясняющий его сущность. На чертеже надо хотя бы указать все величины, характеризующее данное явление. При этом легче определить, какие величины необходимы для решения задачи.

Затем необходимо установить связь между всеми величинами и составить одно или несколько математических уравнений.

Решить уравнение или систему уравнений.

Получить ответ в общем виде, проанализировать. Проверить размерность и приступить к численным расчетам.

Оценить по возможностям полученный ответ.

Алгоритм решения задач на плавание тел

Сделать чертеж, отметить все силы, действующие на погруженное тело. Если тело плавает на границе раздела двух жидкостей, выталкивающая сила, действующая на тело, равна

FA= ɡp1 V1 + ɡp2 V2

Составить уравнение динамики ∑ F= ma

Спроецировать все силы на вертикальное направление.

Найти искомую величину.

Алгоритм решения задач на закон сохранения импульса

Установить, является ли данная система замкнутой.

Сделать рисунок, изобразить на нем начальные и конечные импульсы каждого тела системы.

Выбрать прямоугольную систему координат и спроецировать на координатной оси каждый вектор р

Составить уравнение закона сохранения импульса в векторной форме m1v1+ m2v2 = m1v1 !+ m2v2!.



Записать закон в скалярном виде.

Определить число неизвестных в этих уравнениях, добавить, если неизвестных больше числа уравнений, уравнения кинематики или закон сохранения энергии.

Решить систему полученных уравнений.

Алгоритм решения задач на закон сохранения энергии

Сделать рисунок и записать формулу закона сохранения и превращения энергии Ек1+ Еп1 = Ек2п2.

Определить начальное и конечное состояние рассматриваемой системы. В механике ими обычно бывают начальное положение и скорость движущегося тела.

Выбрать нулевой уровень отсчета потенциальной энергии, его обычно удобно выбирать по самой нижней точке траектории тела, либо отсчитывать от уровня, на который опускается тело, переходя из первого положения во второе.

Отметить все действующие на тело силы и величины h и V, характеризующие его механическое состояние в начальном и конечном положениях.

С помощью формул A=Fs, A=Fs/2, A=kx2/2 , Ek=mv2/2, E=mgh составить выражения для работы внешних сил и полной механической энергии системы в начальном и конечном состояниях. Подставить их в уравнение А= Е21 и решить его относительно неизвестно величины.

Алгоритм решения задач на прямолинейное движение с постоянным ускорением

Сделать рисунок, указав траекторию движения, векторы скоростей и ускорений в указанные моменты времени.

Ввести систему отсчета. Начало ее удобно обычно помещать в начальной точке движения, оси ОХ и ОУ направлять в сторону начального смещения тела. Отметить координаты движущегося тела в заданные и интересующие моменты времени, спроектировать векторы скоростей и ускорений на оси ОХ и ОУ.

Оси координат следует направить так, чтобы как можно больше проекций векторов оказались равными нулю и уравнения по координатным осями были максимально простыми. Завершив рисунок, необходимо с помощью кинематических соотношений для координат и проекций скоростей установить связь между всеми фигурирующими в решениях величинами и записать все дополнительные условия.

Составить полную систему кинематических уравнений, описывающих движение тела и решить ее.

Алгоритм решения задач на явления, связанные с превращением энергии из одного вида в другой (основы термодинамики)

Использовать формулу U= — А.

Убедиться. Что отсутствует теплообмен (Q=0)

Выяснить, совершает ли тело работу или работа совершается над ним.

Если задан КПД процесса и при этом работа совершается за счет уменьшения внутренней энергии тела и часть ее идет на совершение телом работы, то уравнение U= — А, записывается в виде ἠ U= — А; если же внутренняя энергия увеличивается за счет работы, совершенной над телом, и часть ее идет на увеличение внутренней энергии, то уравнение U= — А записывается в виде U= ἠ А .

Составить уравнение U= — А, подставить в него выражения для А и U и найти искомую величину.

Алгоритм решения задач на теплообмен в изолированной системе

Установить какие тела нагреваются, а какие остывают.

Выяснить происходит ли в процессе теплообмена агрегатные превращения.

Для тел, внутренняя энергия которых уменьшается, записать суммарное ее уменьшение. Q1=ΔU1 + ΔU2 + …+ ΔUn , аналогично для тел, внутренняя энергия которых увеличивается, суммарное ее увеличение есть Q1=ΔU1/ + ΔU2/ + …+ ΔUn/ .

На основании данных составленных уравнений составить уравнение вида U=∑Ui=0

Решить полученное уравнение относительно неизвестной величины.

Алгоритм решения задач на уравнение теплового баланса

Внимательно прочитай условие задачи и выясни, сколько тел участвует в теплообмене и какие физические процессы происходят.

Кратко запиши условие задачи, дополняя необходимыми табличными величинами.

Запиши уравнение теплового баланса с учетом знака количества теплоты. Если тело получает энергию, то знак «+» перед Q , а в скобках (t2-t1); если тело отдает тепло, то знак «-» перед Q , а в скобках (t1-t2).

Записать необходимые формулы для расчёта количества теплоты.

Решить полученное уравнение в общем виде относительно искомых величин.

Произвести проверку размерности полученной величины.

Вычислить значения искомой величины.








sitemap
sitemap