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.
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. Зліва, після слова «Дано», записуємо символи наданих в умові фізичних величин та їхні значення в обраних одиницях. Після слова «Знайти» записуємо символи фізичних величин, які слід знайти в задачі.
Задача 1. Припустимо, що до початку уроків залишилось 15 хвилин. Ви знаєте, що відстань від вашого дому до школи становить 1800 м. Чи прийдете
ви вчасно, якщо будете йти зі швидкістю км
3,6 км/год. З якою найменшою швидкістю ви можете рухатися, щоб не запізнитись?
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.
км
Швидкість руху надана вкм/год, а шлях — в одиницях СІ. Подамо час і значення швидкості руху в одиницях СІ: 15 хв = 15 • 60 с = 900 с;
Закінчивши аналіз, запишемо коротку умову задачі.
Пошук математичної моделі
1. У фізиці будь-якому розрахунку передує запис формули, тому справа від слова «Дано» записуємо рівняння, які пов'язують фізичні величини, що характеризують наявне в задачі фізичне явище або фізичне тіло.
2. Ураховуємо конкретні умови фізичної ситуації, описаної в задачі, шукаємо додаткові параметри.
www.e-ranok.com.ua
Розв’язання. Знайдемо вирази для розрахунку шуканих величин і1 і и2:
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 (наприклад, отримали, що час вимірюється в кілограмах), 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).
Розв’язання. Знайдемо вирази для розрахунку шуканих величин t1 і v2 :
Перевіримо одиниці шуканих величин:
Визначимо числові значення шуканих величин:
Зверніть увагу! Для отримання відповіді у вираз для шуканої величини можна відразу підставляти і числові значення, і одиниці відомих величин. У такому випадку записуємо так:
Аналіз результатів. Оскільки t1>t2, то, рухаючись зі швидкістю v1=3.6 км/год ви не встигнете до початку уроків. Щоб не спізнитися, треба рухатися зі швидкістю, значення якої більше за 3,6 . Саме таке значення отримано в ході розв’язання. Отже, одержані значення шуканих величин є цілком правдоподібними.
Відповідь: t1 = 30 хв; v2 = 7,2 км/год.
Задача 2. Озером назустріч один одному рівномірно прямолінійно рухаються два катери. На початок спостереження відстань між катерами становить 1500 м. Швидкість руху першого катера дорівнює 36 км/год, другого — 54 км/год. Через який час катери зустрінуться? Яку відстань подолає до зустрічі перший катер?
Аналіз фізичної проблеми. Катери рухаються назустріч один одному. Це означає, що вони наближаються один до одного зі швидкістю v = v1 + v2 і з цією швидкістю долають відстань L = 1500 м.
Задачу розв’язуватимемо в одиницях СІ.
Аналіз результатів. Оскільки перший катер рухається повільніше від другого, то до моменту зустрічі він подолає менший шлях. Такий результат й отримано: L1 = 600 м, а L2 відповідно 1500 м - 600 м = 900 м. Тому результати є цілком реальними.
Відповідь: t = 60 с; L1 = 600 м.
Вправа № 9
1. Крейсерська швидкість руху сучасного українського літака АН-158 становить 820 км/год. Скільки часу витратить літак, щоб подолати 410 км?
2. Судно йде рівномірно зі швидкістю 7,5 м/с. Який шлях подолає судно за 2 години?
3. 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?
4. 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?
5. Під час змагань з бігу перший учень пробіг 10 хв зі швидкістю 12 км/год, другий — 5 км за півгодини, третій — 4 км зі швидкістю 12,5 км/год. Хто з учнів рухався найшвидше? Хто подолав найбільшу відстань? Хто біг довше за всіх?
6. 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?
7. Уявіть, що під час подорожі ви побачили спалахи блискавки та почули десь далеко гуркіт грому. Ви хочете дізнатися, чи наближається до вас гроза. Які виміри та розрахунки вам слід провести, щоб відповісти на це запитання? Підказка: вважайте, що світло від спалаху блискавки досягає ваших очей миттєво, а швидкість поширення звуку в повітрі приблизно дорівнює 340 м/с.
Це матеріал підручника Фізика 7 клас Бар'яхтар Довгий
Автор: admin от 21-01-2017, 07:04, Переглядів: 6759