Существуют ли некоторые общие методы решения задач по физике?
Даже при решении поставленной задачи полезно выделить некоторые этапы, которые существенно помогают при её решении.
1.Физический этап начинается с ознакомления с условиями задачи и заканчивается составлением замкнутой системы уравнений (в большинстве случаев дифференциальных или алгебраических), в число неизвестных которой входят искомые величины. После получения замкнутой системы уравнений на основании связей (законов) для неизвестных величин задача считается физически решенной. При этом весьма полезным оказывается графическое представление исходной информации (рисунок, графики функций, которые в визуальной форме помогают найти место искомых физических величин в изучаемом физическом явлении).
2.Математический этап начинается решением замкнутой системы урав- нений и заканчивается получением формулы для неизвестных величин через известные и численного ответа. Задача решена правильно только в том случае, если получен верный общий и численный ответ.
3.Анализ решения проводят после получения решения в общем виде и численного ответа. На этом этапе выясняют от каких физических величин зависит искомая величина, при каких физических условиях эта зависимость осуществляется и т.п. В заключение общего анализа рассматривается возможность постановки других физических задач путем изменения, обобщения и преобразования условий данной задачи. При анализе общего решения методом теории размерностей устанавливается правильность полученного решения, что является необходимым, но недостаточным признаком правильности полученного решения. При анализе численного ответа необходимо проверить:
|
|
|
а) размерность искомой физической величины;
б) соответствие полученного ответа физически разумным значениям ис- комой величины;
в) при получении многозначного ответа– соответствие полученных отве- тов условиям задачи.
Эти этапы, впрочем, зачастую перекрываются, например удобную для решения систему уравнений, иногда проще получить, проводя некоторые простые математические операции в записываемых уравнениях, а размерности физических величин можно (и нужно) проверять и при записи исходных уравнений и при проведении математических выкладок. Можно ли выделить ряд общих методов, которые, обладая широким диапазоном применимости, помогли бы студенту решить любую задачу из общего курса физики? Ответ на этот вопрос не может быть однозначным, но тем не менее полез- но выделить два общих метода (не претендующих на роль универсальных), полезных для выработки умения по решению физических задач. Методы, излагаемые ниже, можно рассматривать как полезные советы, призванные помочь студенту в его самостоятельной деятельности по решению физических задач.
|
|
|
Метод анализа физической ситуации задачи.
Любая физическая задача выражает собой физическое явление, группу явлений или его какую-то часть. Соотношения между исходными и искомыми физическими величинами содержатся внутри анализируемого явления. Для того, чтобы найти эти связи, приводящие, в конечном итоге, к системе замкнутых уравнений, необходимо:
- знать и понимать сущность данного явления,
- систему физических законов, “управляющих” данным явлением,
- систему физических величин, входящих в данное явление,
- границы применимости физических законов,
- группу факторов и явлений, приведших к “идеализации” данной задачи,
- умение выделить все эти элементы в задаче.
Приступая к предварительному анализу задачи после её первого прочтения, полезно записать её условия, осмыслить данные, искомые величины и попытаться “нащупать” связи между ними. Для этого необходимо сделать чертеж, схему, рисунок, обозначить на них все данные и искомые величины и, если это возможно, вычертить графики заданных физических величин. Такая предварительная работа позволяет наглядно представить физическое явление задачи.
|
|
|
Как известно, физическое явление содержит качественную и количественную стороны. Поэтому сначала полезно определить качественную характеристику явления (чем это явление отличается от других, по каким причинам оно происходит, в чём его сущность и т.д.). Затем необходимо выделить физическую систему, произвести анализ этапа “идеализации” и выделить физические процессы, в которых участвуют выделенные объекты системы. После этого этапа попытаться установить количественные связи и соотношения между физическими величинами для того, чтобы получить замкнутую систему уравнений для искомых физических величин. Поэтому метод анализа физических явлений отвечает на вопросы: с чего начать?, что и как надо делать? и полезен на физическом этапе решения задачи
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!