Учимся решать задачи
Может, вы будете удивлены, но в повседневной жизни вы уже встречались с физическими задачами и даже решали их. Приведем несколько примеров физических задач, прокомментируем основные этапы их решения, и в дальнейшем вы будете подходить к решению таких задач как настоящие физики.
Задача 1. Предположим, что до начала уроков остается 15 минут, а вы знаете, что расстояние от вашего дома до школы равно 1800 м. Придете ли вы вовремя, если
будете идти со скоростью
С какой наименьшей скоростью вы должны идти, чтобы не опоздать?
Анализ физической проблемы. В задаче нужно найти:
1) время t1 движения до школы с указанной скоростью у1;
2) наименьшую скорость v2, с которой следует идти, чтобы затратить на путь не более 15 мин (t2 = 15 мин).
Движение будем считать равномерным.
Скорость движения дана в
а путь —
в единицах СИ. Представим время и значение скорости движения в единицах СИ:
Закончив анализ, запишем краткое условие задачи.
Анализ физической проблемы
1. Внимательно читаем условие задачи, определяем, какая физическая ситуация рассматривается, о каких физических величинах идет речь.
2. Определяем, в каких единицах будем решать задачу. Обычно задачи решают в единицах СИ.
3. При необходимости выполняем пояснительный рисунок. Часто именно рисунок помогает лучше разобраться в задаче.
4. Записываем краткое условие задачи. Ниже слова «Дано» записываем символы данных в условии физических величин и их значения в выбранных единицах. Ниже слова «Найти» записываем символы физических величин, которые следует найти.
Поиск математической модели
1. В физике любому расчету предшествует запись формулы, поэтому справа от слова «Дано» записываем уравнения, которые связывают физические величины, характеризующие описываемое в задаче физическое явление или физическое тело.
2. Учитываем конкретные условия физической ситуации, описанной в задаче, ищем дополнительные параметры.
Решение. Анализ полученных результатов
1. Решаем уравнение относительно неизвестной величины.
2. Проверяем единицы искомой величины. Для этого в полученную формулу подставляем только единицы, без числовых значений. Если получена совсем другая единица (например, получилось, что время измеряется в килограммах), ищем ошибку.
3. Выполняем необходимые вычисления и анализируем результат, прежде всего — на уровне здравого смысла (к примеру, путь от школы домой вряд ли будет занимать сутки или 1 с).
Решение. Найдем выражения для расчета искомых величин и о2:
Проверим единицы искомых величин:
Найдем числовые значения искомых величин:
Обратите внимание! Для получения ответа в выражение для искомой величины можно сразу подставлять и числовые значения, и единицы известных величин. В этом случае запись будет такой:
Задача 2. По озеру навстречу друг другу равномерно прямолинейно движутся два катера. На начало наблюдения расстояние между катерами составляло 1500 м. Скорость движения первого катера равна
второго —
Через какое время катера встретятся? Какое рассто-
яние пройдет до встречи первый катер?
Анализ физической проблемы. Катера движутся навстречу друг другу. Это значит, что они приближаются друг к другу со скоростью v = v1 + v2 и с этой же скоростью проходят расстояние l = 1500 м.
Задачу будем решать в единицах СИ.
Анализ результатов. Так как первый катер движется медленнее второго, то до момента встречи он пройдет меньший путь. Такой результат и получен: і1 = 600 м, а 12 соответственно 1500 м - 600 м = 900 м. Поэтому результаты вполне реальны.
Упражнение № 9
1. Крейсерская скорость движения** самолета АН-158 равна 820 км/ч. За какое время этот самолет пролетит 410 км?
’ Крейсерская скорость движения — скорость движения самолета или судна при наименьших затратах топлива.
2. Судно движется равномерно со скоростью 7,5 м/с. Какой путь оно пройдет за 2 часа?
3. Мальчик, двигаясь с неизменной скоростью, преодолел расстояние от своего дома до школьного стадиона за 1,5 мин. На обратный путь он затратил 70 с. Куда мальчик двигался быстрее — до стадиона или домой? Во сколько раз быстрее?
4. Автопогрузчик движется равномерно вдоль ряда контейнеров. Контейнеры, длиной 12 м каждый, стоят вплотную друг к другу. С какой скоростью движется автопогрузчик, если мимо 5 контейнеров он проезжает за 1 мин?
5. Во время соревнований по бегу первый школьник пробежал 10 мин со скоростью 12 км/ч, второй — 5 км за полчаса, третий — 4 км со скоростью 12,5 км/ч. Кто из школьников двигался быстрее всех? Кто преодолел наибольшее расстояние? Кто бежал дольше всех?
6. Поезд едет со скоростью 20 м/с, а навстречу ему по соседнему пути движется другой поезд со скоростью 36 км/ч. Сколько времени поезда будут проезжать мимо друг друга, если длина первого поезда равна 900 м, а второго — 600 м?
7. Представьте, что во время путешествия вы увидели вспышки молнии и услышали вдалеке раскаты грома. Вы хотите узнать: приближается ли гроза? Какие измерения и расчеты вам следует произвести, чтобы ответить на этот вопрос? Подсказка: считайте, что свет от вспышки молнии достигает ваших глаз мгновенно, а скорость распространения звука в воздухе приблизительно равна 340 м/с.
Это материал учебника Физика 7 класс Барьяхтар, Довгий
Автор: admin от 24-01-2017, 07:22, Переглядів: 2455