Подбор алгоритмов решения задач по кинематике

Категория: Физика.

Подбор алгоритмов решения задач по кинематике

Рассмотрим алгоритм решения задач по кинематике. Для овладения методом решения кинематических задач учащиеся должны усвоить следующие понятия: что такое система отсчета, скорость, ускорение; уравнения, определяющие зависимость координат и скорости от времени при равномерном и равноускоренном движения. В процессе решения задач необходимо выявить общность в последовательности действий и сформулировать следующий алгоритм решения задач по кинематике:

– прочитать условие задачи;

– выделить тела, находящиеся в движении, и вид движения;

– кратко записать условие задачи;

– записать основные уравнения кинематики в векторной форме;

– выбрать систему отсчета, это предполагает выбор тела отсчета, начало системы координат, положительного направления осей, момента времени, принимаемого за начальный;

– осуществить перевод уравнений кинематики из векторной формы в скалярную (записать в проекциях на избранные направления координатных осей);

– решить полученную систему уравнений относительно искомых величин в общем виде;

– проверить размерностью ответ;

– подставить в решение общего вида заданные значение величин в системе СИ и произвести вычисления;

Алгоритм решения задач по динамике материальной точки. (Для овладения методом решения задач учащиеся должны усвоить следующее: понятие силы как вектора, имеющего модульное значение, направление и точку приложения; понятие ускорения как вектора; формулировки и физическую сущность трех законов Ньютона; виды сил: силы тяготения, упругости, трения):

– прочитайте условие задачи;

– уясните основной вопрос задачи;

– кратко запишите условие задачи;

– выберите систему отсчета;

– найдите все силы, действующие на тело, и изобразите их на чертеже, определите направление ускорения и изобразите его на чертеже;

– запишите уравнение второго закона Ньютона в векторной форме и перейдите к скалярной записи, заменив все векторы их проекциями на оси координат;

– исходя из физической природы сил, выразите силы через величины, от которых они зависят;

– если в задаче требуется определить положение или скорость точки, то к полученным уравнениям динамики добавьте кинематические уравнения;

– решите полученную систему уравнений относительно искомых величин;

– проверьте правильность решения задачи в общем виде действием над размерностью величин, входящих в формулы;

– подставьте числовые данные в СИ в решение общего вида и произведите вычисления;

– оцените полученный результат решения.

Алгоритм решения задач по статике. (Для успешного овладения решения задач по статике учащиеся должны усвоить следующие понятия: понятие силы, понятие о сложении сил и равнодействующей, понятие о плече силы и моменте силы, два условия равновесия тела, понятие о центре тяжести тела). Среди задач по статике можно выделить: задачи, в которых используется только первое условие равновесия; задачи, в которых используется только второе условие равновесия; задачи, в которых должны использоваться оба условия равновесия; задачи на нахождение центра тяжести.

– выберите систему отсчета;

– найдите все силы, приложенные к телу, находящемуся в равновесии;

– напишите уравнение, выражающее первое условие равновесия, в векторной форме и перейдите к скалярной записи;

– выберите ось, относительно которой целесообразно определить моменты сил;

– определите плечи сил и напишите уравнение, выражающее второе условие равновесия;

– исходя из природы сил, выразите силы через величины, от которых они зависят, и решите полученную систему уравнений относительно искомых величин.

Алгоритм решения задач на закон сохранения импульса.

– выбрать систему отсчета;

– выделить систему взаимодействующих тел и выяснить, какие силы для нее являются внутренними, а какие – внешними;

– определить импульсы всех тел системы до и после взаимодействия;

– если в целом система незамкнутая, но сумма проекций сил на одну из осей равна нулю, то следует написать закон сохранения импульса лишь в проекциях на эту ось;

– если внешние силы пренебрежимо малы в сравнении с внутренними, то следует написать закон сохранения суммарного импульса в векторной форме и перейти к скалярной (если на тела системы действуют внешние силы и ими нельзя пренебречь, то следует написать закон изменения импульса в векторной форме и перейти к скалярной).

Алгоритм решения задач на уравнение теплового баланса.

– выделить тела, участвующие в тепловом обмене, и определите процессы, в которых участвует каждое тело;

– записать уравнение теплового баланса в общем виде (Q¹±Q²=0);

– записать уравнение теплового баланса(для конкретных тел и заданных для них процессов);

– решить полученные уравнения относительно искомой величины и проверить правильность его решения путем действий с наименованием;

– подставить числовые значения в решение общего вида и произвести вычисления;

– оценить достоверность полученного результата решения.

В. М. Солдатова, МБОУ "Средняя школа №19 с УИОП", г. Старый Оскол

Метки: Физика

• Назад
• Вперед