Задание №1 ЕГЭ по физике

кинематика
Первичный бал: 1 Сложность (от 1 до 3): 1 Среднее время выполнения: 1 мин.

В задании №1 ЕГЭ по физике необходимо решить простую задачу по кинематике. Это может быть нахождение пути, скорости, ускорения тела или объекта по графику из условия.

Задание EF18273 Верхнюю точку моста радиусом 100 м автомобиль проходит со скоростью 20 м/с. Центростремительное ускорение автомобиля равно…

Алгоритм решения

  1. Записать исходные данные.
  2. Записать формулу для определения искомой величины.
  3. Подставить известные данные в формулу и произвести вычисления.

Решение

Записываем исходные данные:

  • Радиус окружности, по которой движется автомобиль: R = 100 м.
  • Скорость автомобиля во время движения по окружности: v = 20 м/с.

Формула, определяющая зависимость центростремительного ускорения от скорости движения тела:

Подставляем известные данные в формулу и вычисляем:

Ответ: 4

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18741

Мальчик бросил стальной шарик вверх под углом к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите, как меняются по мере приближения к Земле модуль ускорения шарика и горизонтальная составляющая его скорости?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  1. увеличивается
  2. уменьшается
  3. не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.


Алгоритм решения

  1. Сделать чертеж, иллюстрирующий ситуацию.
  2. Записать формулы, определяющие указанные в условии задачи величины.
  3. Определить характер изменения физических величин, опираясь на сделанный чертеж и формулы.

Решение

Выполняем чертеж:

Модуль ускорения шарика |g| — величина постоянная, так как ускорение свободного падения не меняет ни направления, ни модуля. Поэтому модуль ускорения не меняется (выбор «3»).

Горизонтальная составляющая скорости шарика определяется формулой:

vx = v0 cosα

Угол, под которым было брошено тело, поменяться не может. Начальная скорость броска тоже. Больше ни от каких величин горизонтальная составляющая скорости не зависит. Поэтому проекция скорости на ось ОХ тоже не меняется (выбор «3»).

Ответом будет следующая последовательность цифр — 33.

Ответ: 33

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17519 С аэростата, зависшего над Землёй, упал груз. Через 10 с он достиг поверхности Земли. На какой высоте находился аэростат? Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.

Алгоритм решения

  1. Записать исходные данные.
  2. Сделать чертеж, иллюстрирующий ситуацию.
  3. Записать формулу для определения искомой величины в векторном виде.
  4. Записать формулу для определения искомой величины в векторном виде.
  5. Подставить известные данные и вычислить скорость.

Решение

Записываем исходные данные:

  • Начальная скорость v0 = 0 м/с.
  • Время падения t = 10 c.

Делаем чертеж:

Перемещение (высота) свободно падающего тела, определяется по формуле:

В скалярном виде эта формула примет вид:

Учтем, что начальная скорость равна нулю, а ускорение свободного падения противоположно направлено оси ОУ:

Относительно оси ОУ груз совершил отрицательное перемещение. Но высота — величина положительная. Поэтому она будет равна модулю перемещения:

Вычисляем высоту, подставив известные данные:

Ответ: 500

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17483 Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью 10 м/с. Если сопротивление воздуха пренебрежимо мало, то через одну секунду после броска скорость тела будет равна…

Алгоритм решения

  1. Записать исходные данные.
  2. Сделать чертеж, иллюстрирующий ситуацию.
  3. Записать формулу для определения скорости тела в векторном виде.
  4. Записать формулу для определения скорости тела в скалярном виде.
  5. Подставить известные данные и вычислить скорость.

Решение

Записываем исходные данные:

  • Начальная скорость v0 = 10 м/с.
  • Время движения
    t
    = 1 c.

Делаем чертеж:

Записываем формулу для определения скорости тела в векторном виде:

v = v0 + gt

Теперь запишем эту формулу в скалярном виде. Учтем, что согласно чертежу, вектор скорости сонаправлен с осью ОУ, а вектор ускорения свободного падения направлен в противоположную сторону:

v = v0 – gt

Подставим известные данные и вычислим скорость:

v = 10 –10∙1 = 0 (м/с)

Ответ: 0

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17992 Начальная скорость автомобиля, движущегося прямолинейно и равноускоренно, равна 5 м/с.
После прохождения расстояния 40 м его скорость оказалась равной 15 м/c. Чему равно ускорение автомобиля?

Алгоритм решения

  1. Записать исходные данные.
  2. Записать формулу, связывающую известные из условия задачи величины.
  3. Выразить из формулы искомую величину.
  4. Вычислить искомую величину, подставив в формулу исходные данные.

Решение

Запишем исходные данные:

  • Начальная скорость v0
    = 5 м/с.
  • Конечная скорость v = 15 м/с.
  • Пройденный путь s = 40 м.

Формула, которая связывает ускорение тела с пройденным путем:

Так как скорость растет, ускорение положительное, поэтому перед ним в формуле поставим знак «+».

Выразим из формулы ускорение:

Подставим известные данные и вычислим ускорение автомобиля:

Ответ: 2,5

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17957 За 10 секунд скорость автомобиля, движущегося равноускоренно по прямой дороге, увеличилась от 0 до 20 м/с.
Пройденный автомобилем путь равен…

Алгоритм решения
  1. Записать исходные данные.
  2. Записать формулу для определения пути при равноускоренном прямолинейном движении.
  3. Определить недостающие исходные данные.
  4. Найти искомую величину.
Решение Запишем исходные данные:
  • Начальная скорость v0 = 0 м/с.
  • Конечная скорость v = 20 м/с.
  • Время изменения скорости t = 10 с.
Формула для вычисления пути при равноускоренном прямолинейном движении: Так как начальная скорость равна нулю, формула принимает вид: Нам неизвестно ускорение, но его можно вычислить по формуле: Вычисляем путь:  Ответ:
100

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17553

На рисунке представлены графики зависимости пройденного пути от времени для двух тел. Скорость второго тела v2 больше скорости первого тела v1 в n раз, где n равно…


Алгоритм решения

  1. Выбрать любой временной интервал.
  2. Выбрать для временного интервала начальные и конечные пути для каждого из графиков.
  3. Записать формулу скорости и вычислить ее для 1 и 2 тела.
  4. Найти n — отношение скорости второго тела к скорости первого тела

Решение

Рассмотрим графики во временном интервале от 0 до 4 с. Ему соответствуют следующие данные:

  • Для графика 1: начальный путь s10 = 0 м. Конечный путь равен s1 = 80 м.
  • Для графика 2: начальный путь s20 = 0 м. Конечный путь равен s2 = 120 м.

Скорость определяется формулой:

Так как начальный момент времени и скорость для обоих тел нулевые, формула примет вид:

Скорость первого тела:

Скорость второго тела:

Отношение скорости второго тела к скорости первого тела:

Ответ: 1,5

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18831 На рисунке представлен график зависимости модуля скорости υ автомобиля от времени t. Определите по графику путь, пройденный автомобилем в интервале времени от t1=20 с до t2=50 с.

Алгоритм решения

  1. Охарактеризовать движение тела на различных участках графика.
  2. Выделить участки движения, над которыми нужно работать по условию задачи.
  3. Записать исходные данные.
  4. Записать формулу определения искомой величины.
  5. Произвести вычисления.

Решение

Весь график можно поделить на 3 участка:

  1. От t1 = 0 c до t2 = 10 с. В это время тело двигалось равноускоренно (с положительным ускорением).
  2. От t1 = 10 c до t2 = 30 с. В это время тело двигалось равномерно (с нулевым ускорением).
  3. От t1 = 30 c до t2 = 50 с. В это время тело двигалось равнозамедленно (с отрицательным ускорением).

По условию задачи нужно найти путь, пройденный автомобилем в интервале времени от t1 = 20 c до t2 = 50 с. Этому времени соответствуют два участка:

  1. От t1 = 20 c до t2 = 30 с — с равномерным движением.
  2. От t1 = 30 c до t2 = 50 с — с равнозамедленным движением.

Исходные данные:

  • Для первого участка. Начальный момент времени t1 = 20 c. Конечный момент времени t2 = 30 с. Скорость (определяем по графику) — 10 м/с.
  • Для второго участка. Начальный момент времени t1 = 30 c. Конечный момент времени t2 = 50 с. Скорость определяем по графику. Начальная скорость — 10 м/с, конечная — 0 м/с.

Записываем формулу искомой величины:

s = s1 + s2

s1 — путь тела, пройденный на первом участке, s2 — путь тела, пройденный на втором участке.

s1и s2 можно выразить через формулы пути для равномерного и равноускоренного движения соответственно:

Теперь рассчитаем пути s1и s2, а затем сложим их:

s1+ s2= 100 + 100 = 200 (м)

Ответ: 200

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17612 Тело начинает двигаться из состояния покоя с ускорением 4 м/с2. Через 2 с его скорость будет равна…

Алгоритм решения

  1. Записать исходные данные в определенной системе отсчета.
  2. Записать формулу ускорения.
  3. Выразить из формулы ускорения скорость.
  4. Найти искомую величину.

Решение

Записываем исходные данные:

  • Тело начинает двигаться из состояния покоя. Поэтому его начальная скорость v0 = 0 м/с.
  • Ускорение, с которым тело начинает движение, равно: a = 4 м/с2.
  • Время движения согласно условию задачи равно: t = 2 c.

Записываем формулу ускорения:

Так как начальная скорость равна 0, эта формула принимает вид:

Отсюда скорость равна:

v = at

Подставляем имеющиеся данные и вычисляем:

v = 4∙2 = 8 (м/с)

Ответ: 8

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17727

Два автомобиля движутся по прямому шоссе, первый — со скоростью v, второй — со скоростью –4v. Найти скорость второго автомобиля относительно первого.


Алгоритм решения

  1. Записать данные в определенной системе отсчета.
  2. Изобразить графическую модель ситуации задачи.
  3. Записать классический закон сложения скоростей в векторном виде.
  4. Записать классический закон сложения скоростей в векторном виде применительно к условиям задачи.
  5. Найти искомую величину.

Решение

Записываем данные относительно Земли:

  • Скорость первого автомобиля относительно оси ОХ: v1 = v.
  • Скорость второго автомобиля относительно оси ОХ: v2 = –4v.

Изображаем графическую модель ситуации. Так как у второго автомобиля перед вектором скорости стоит знак «–», первый и второй автомобили движутся во взаимно противоположных направлениях.

Записываем закон сложения скоростей в векторном виде:

v′ = v + u

v′ — скорость второго автомобиля относительно оси ОХ (v2), v — скорость второго автомобиля относительно системы отсчета, связанной с первым автомобилем, u — скорость движения первого автомобиля относительно оси ОХ (v1).

Закон сложения скоростей в векторном виде применительно к условиям задачи будет выглядеть так:

v2 = v + v1

Отсюда:

v = v2 — v1 = –4v – v = –5v

Ответ: -5v

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17518 Два автомобиля движутся в одном направлении. Относительно Земли скорость первого автомобиля 110 км/ч, второго 60 км/ч. Чему равен модуль скорости первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем?
Алгоритм решения
  1. Записать данные в определенной системе отсчета.
  2. Изобразить графическую модель ситуации задачи.
  3. Записать классический закон сложения скоростей в векторном виде.
  4. Выбрать систему отсчета.
  5. Записать классический закон сложения скоростей в скалярном виде.
  6. Найти искомую величину.
Решение Записываем данные относительно Земли:
  • Скорость первого автомобиля относительно неподвижной системы отсчета: v1 = 110 км/ч;
  • Скорость второго автомобиля относительно Земли: v2 = 60 км/ч.
Изображаем графическую модель ситуации:

Записываем закон сложения скоростей в векторном виде:

v′ = v + u

v′ — скорость автомобиля относительно земли (v1), v — скорость второго автомобиля относительно системы отсчета, связанной со вторым автомобилем, u — скорость движения второго автомобиля относительно земли (v2). По условию задачи в качестве системы отсчета нужно выбрать второй автомобиль. Так как система отсчета, связанная со вторым автомобилем, и первый автомобиль движутся в одном направлении, классический закон сложения скоростей в скалярном виде будет выглядеть так:

v’ = v + u

Отсюда скорость первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем:

v = v’ – u = v1 – v2 = 110 – 60 = 50 (км/ч).

По условию задачи ответом должен быть модуль этой скорости. Модуль числа 50 есть 50.Ответ: 50

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить


👀 30k |

как подготовиться быстро и эффективно

ЛЕКТАРИУМ

ЕГЭ по физике

Советы, как сдать экзамен на высокие баллы и не облажаться

Читается за 3 минуты

Читать еще

СОВЕТ №1

Начинайте подготовку заблаговременно

Для полноценной подготовки к ЕГЭ по физике нужно заниматься не менее двух раз в неделю в течение учебного года. Ведь только затратив такое количество времени, вы сможете научиться решать задачи
по всему школьному курсу.

Оптимальный вариант — начинать готовиться к ЕГЭ
по физике за два года,
в начале 10 класса. В любом случае, отсутствие времени можно компенсировать количеством прорешанных заданий.


СОВЕТ №2

Самостоятельно пользуйтесь литературой

Школьные учебники оставляют достаточно много материала необъяснённым.

Помните, что хорошая сдача ЕГЭ по физике
и хорошее знание физики – это две абсолютно разные вещи, поскольку экзамен по физике упускает из виду множество явлений.

Если вы планируете так или иначе связать свою жизнь с физикой, начинайте её изучение
с «Элементарного учебника физики» Ландсберга. Это замечательная книга, дающая исчерпывающие знания во всех основных разделах физики. Книга
не перегружена формулами и научными терминами, многие вещи объяснены
на аналогиях. Читается легко, словно это не научная, а художественная литература.

СОВЕТ №3

Хотите хорошо подготовиться к ЕГЭ по физике — забудьте о ЕГЭ!

Может звучать парадоксально и противоречиво, но это так. Не существует вопросов и задач, созданных специально
для ЕГЭ. Есть наука – физика, и изучать надо саму физику, вникать в суть физических законов и понятий. Нужно научиться понимать смысл формул, а не бездумно их зубрить, а также

научиться решать разнообразные физические задачи — причём не из пособий для подготовки к ЕГЭ по физике,
а из разных задачников, методическая ценность которых проверена временем.

Хочешь подготовиться к ЕГЭ за пару месяцев? Узнай как…

СОВЕТ №4

Не падайте духом!

Физика – наука непростая. Более того, школьная подготовка по физике оставляет желать лучшего. Может быть такое, что поначалу задачи идут с большим трудом,
а руки опускаются. В такие моменты главное — стиснуть зубы, терпеть и продолжать работать. Не останавливаться перед трудностями — они все временные. И в один прекрасный момент вдруг обнаружится, что задачи вполне возможно решить.
Так, медленно, но верно, вы научитесь самостоятельно и эффективно решать задачи, что обеспечит вам наилучший балл на ЕГЭ.

ФИЗИКА

Лайфхаки для подготовки

1. Переводите условия задач

Разработчики заданий всегда чётко формулируют условия задач,
чтобы не возникало вариативности в решении и конечном ответе. Главная сложность – это то, что часть информации может быть спрятана за очевидными или, на первый взгляд, неуместными словами. Нужно уметь видеть и мгновенно расшифровывать такие фразы при чтении. Перевод необходимо делать каждый раз, когда вы впервые читаете задачу.

· Шероховатая поверхность, шероховатые рельсы — сила трения, и её надо учесть.

· Гладкая поверхность — сила трения настолько мала, что ею можно пренебречь, т.е. сила трения равна нулю.

· Небольшое тело — материальная точка, размерами можно пренебречь, следовательно, нет сил сопротивления.

· Массивное тело — масса значительна.

· Легкая пружина, в принципе слово «легкий» — пружина с нулевой массой, невесомое тело, масса не имеет значения.

· «Пластилиновый шар, двигаясь по гладкой горизонтальной плоскости, столкнулся с покоящимся металлическим шаром и прилип к нему» — абсолютно неупругий удар, импульс сохранился, но механическая энергия — нет, часть энергии ушла в тепло или другие типы энергии.

· Маленький грузик — размерами можно пренебречь, материальная точка, нет сил сопротивления.

· «Равномерно перемещают по горизонтальной поверхности, прикладывая к нему постоянную силу» — по первому закону Ньютона равнодействующая сила равна нулю.

· «Через маленькое отверстие в стенке сосуда газ очень медленно выпускают наружу» — температура в сосуде не меняется.

· «В калориметре…» — нет теплообмена с окружающей средой

· Однородный стержень — сделан из одного материала, везде одинаковая плотность, центр массы в геометрическом центре стержня.

· Малые колебания математического маятника — угол отклонения настолько мал, что sinα=α.

· Шелковая нить — непроводящая нить, диэлектрик.

· Цилиндрический картонный каркас – снова диэлектрик.

· Точечный источник света — материальная точка, размерами можно пренебречь.

2. Делайте чертеж/график

При наличии чертежа или графика задача приобретает другой вид и становится понятнее.

Особенно если это задача на динамику (там, где действуют различные силы), то всегда делайте рисунок. План простой: делаем рисунок, отмечаем векторы всех сил и подписываем векторы.

Как правило, ошибки возникают из-за того, что какая-то сила не была учтена или были неправильно определены направления сил. Всему виной — отсутствие рисунка: сложно понять, как подступиться к решению.

3. Перерисуйте рисунок

Если в задаче есть рисунок, например, электрическая схема или график цикла тепловой машины, то перерисуйте его так, как будет удобно и привычно. Наглядность — самое важное для концентрации и правильного фокуса.

4. Перерисуйте рисунок

Справочные материалы содержат намного больше информации, чем может показаться на первый взгляд. Константы и табличные данные всегда имеют название и размерность. Немного логики, и все полностью или частично забытые формулы восстанавливаются
в памяти.

5. Проверяйте конечный
и промежуточный результаты
на здравый смысл

Велосипедист, имеющий скорость 300 км/с, или идеальный газ, оказывающий давление 100 паскалей в большой тепловой машине, или КПД тепловой машины 205% — это, как минимум, странно. Поэтому, если имеются подобные расхождения со здравым смыслом, стоит поискать ошибку в решении.

6. Работайте с буквами, а не цифрами

Оформление задач, у которых проверяется решение, должно иметь результат в виде большой формулы с буквами. Возьмите за правило не подставлять числа до последнего шага.

· Точность. Если разделить на калькуляторе 1 на 3, а потом умножить на 6, то получится не 2, а 1,999999998. В ЕГЭ часто ответы получаются красивыми, поэтому дробь с периодом может вызвать лишние сомнения.

· Возможность проверить размерность. 2 минуты на проверку размерности – выгодное вложение времени для увеличения вероятности правильного ответа объемной задачи.

· Экономия времени. Если ответ получился в виде дроби, то она может сократиться. Это реальная экономия времени на подсчёт численного ответа.

7. Не забывайте переводить данные величины в СИ

Будьте внимательны! Если забудете перевести в СИ или сделаете неверный перевод – задача решена практически напрасно, ведь ответ неверный. Не дайте поймать себя в ловушку!

8. Научитесь делать задания №1-24 без ошибок

Без ошибок и максимум за 40 минут. Этот «забег» лучше делать последовательно — решать задания по очереди — и без передышек. Все дело в концентрации внимания. На экзамене два самых главных противостоящих фактора – ограниченность времени и волнение.
Воссоздайте решение варианта на ЕГЭ максимально похожим
на решение варианта при подготовке. Это снизит волнение.

9. Учите математику

Одними размышлениями и причинно-следственными связями физику невозможно сдать. В объемных задачах физика заканчивается после рисунка и записи основных законов и формул. Дальше — сплошная математика. Будет обидно потратить кучу времени на систему линейных уравнений на экзамене по физике. Основные темы, которые точно надо подтянуть: дроби, уравнения и системы уравнений, тригонометрия, производные, степень вида 10n.

10. Не мудрите

Каждая задача – модель. Никто не даст задачи, для решения которых придётся решать дифференциальное уравнение и считать гравитационные взаимодействия между лёгкими телами. Важно определять граничные условия модели. Часто это изолированная система отсчёта — в ней участвуют только несколько тел, на которые почти всегда действует однородное поле. Осознайте «отдельность» модели от реального мира, абстрагируйтесь от всего остального
и действуйте – вскоре вы заметите, что концентрация внимания стала выше.

Но как ни крути, лучший способ запомнить информацию – подходить к обучению постепенно и структурированно.

Наши преподаватели уже составили идеальный план подготовки за вас.

Записаться на курс

Понравился материал? Есть еще лучше!

Подборка бесплатных материалов

Полезные материалы для эффективной подготовки к ЕГЭ: пособия, вебинары, конспекты, домашние задания, чек-листы.

Жми на кнопку и получай подборки каждую неделю!

ПОЛУЧИТЬ БЕСПЛАТНО

Интересные статьи

Интересные статьи

AP Физика 1 Советы по сдаче экзамена — студенты AP

Следующие стратегии были разработаны, чтобы помочь вам в день экзамена.

  • Перед тем, как начать решать вопросы со свободным ответом, было бы неплохо прочитать все вопросы, чтобы определить, на какие из них вы чувствуете себя наиболее готовым ответить. Затем вы можете приступить к решению вопросов в той последовательности, которая позволит вам проявить себя наилучшим образом.
  • Правильно следите за своим временем в разделе бесплатных ответов. Вы хотите убедиться, что вы не тратите слишком много времени на один вопрос, если у вас недостаточно времени, чтобы хотя бы попытаться ответить на все из них.
  • Показать все шаги, которые вы предприняли для решения вопросов, связанных с вычислениями. Если вы делаете работу, которую считаете неправильной, просто поставьте крестик вместо того, чтобы тратить время на ее полное стирание.
  • Многие вопросы со свободным ответом разделены на части, такие как a, b, c и d, причем каждая часть требует отдельного ответа. Кредиты для каждой части присуждаются независимо, поэтому вы должны попытаться решить каждую часть. Например, вы можете не получить баллы за ответ на часть а, но получить полный балл за части б, в или г. Если ответ на более позднюю часть вопроса зависит от ответа на более раннюю часть, вы все равно можете получить полный балл за более позднюю часть, даже если этот более ранний ответ неверен.
  • Организуйте свои ответы как можно четче и аккуратнее. Возможно, вы захотите пометить свои ответы в соответствии с подразделами, например (а), (б), (в) и т. д. Это поможет вам организовать свои мысли, а также поможет убедиться, что вы ответили на все вопросы. части вопроса свободного ответа.
  • Вы должны указать соответствующие единицы для каждого числа, где это необходимо. Если вы отслеживаете единицы измерения при выполнении вычислений, это может помочь вам выразить ответы в терминах правильных единиц. В зависимости от экзаменационного вопроса часто можно потерять баллы, если единицы неверны или отсутствуют в ответе.
  • Вы не должны использовать подход «точечного» или «прачечного списка», т. е. писать много уравнений или списков терминов, надеясь, что среди них будет правильный, чтобы вы могли получить частичное признание. Для экзаменов, требующих 2 или 3 примеров или уравнений, будут оцениваться только первые 2 или 3 примера.
  • Убедитесь, что все графики и диаграммы подписаны четко и правильно. Внимательно прочитайте вопрос, так как он может включать заголовок графика, метки осей x и y , включая единицы измерения, линию наилучшего соответствия и т. д.

Обратите особое внимание на глаголы задач, используемые в вопросах со свободным ответом. Каждый из них направляет вас, чтобы завершить определенный тип ответа. Вот глаголы задач, которые вы увидите на экзамене:

  • Вычислить: Выполнить математические действия, чтобы получить окончательный ответ, включая алгебраические выражения, правильно подставленные числа и правильное обозначение единиц и значащих цифр. Также формулируется как «Что такое?»
  • Сравните: Дайте описание или объяснение сходств и/или различий.
  • Получение: Выполните ряд математических действий, используя уравнения или законы, чтобы получить окончательный ответ.
  • Опишите: Укажите соответствующие характеристики указанной темы.
  • Определить: Принять решение или прийти к выводу после рассуждений, наблюдений или применения математических процедур (расчетов).
  • Оценка: Грубый расчет числовых величин, значений (больше, равно, меньше) или знаков (отрицательный, положительный) величин на основе экспериментальных данных или предоставленных данных. При проведении оценок не требуется показывать этапы расчетов.
  • Объяснение: Предоставьте информацию о том, как и почему возникают отношения, модель, позиция, ситуация или результат, используя доказательства и/или рассуждения для поддержки или уточнения заявления. Объяснение «как» обычно требует анализа отношений, позиции, ситуации или результата; тогда как объяснение «почему» обычно требует анализа мотивов или причин отношений, модели, позиции, ситуации или результата.
  • Обоснование: Предоставление доказательств в поддержку, уточнение или защиту претензии; и/или представить обоснование, чтобы объяснить, как эти доказательства подтверждают или квалифицируют претензию.
  • Метка: Обеспечьте метки, указывающие единицу измерения, масштаб и/или компоненты на диаграмме, графике, модели или представлении.
  • Plot: Нарисуйте точки данных на графике, используя заданный масштаб или указывая масштаб и единицы, демонстрируя согласованность между различными типами представлений.
  • Эскиз/Рисование: Создайте диаграмму, график, представление или модель, которые иллюстрируют или объясняют отношения или явления, демонстрируя согласованность между различными типами представлений. Этикетки могут быть нужны, а могут и не требоваться.
  • Штат/Указать/Обвести: Указать или предоставить информацию по указанной теме без уточнения или объяснения. Также формулируется как «Что?» или «Будет?» вопросительные вопросы.
  • Проверка: Подтверждение выполнения условий научного определения, закона, теоремы или теста, чтобы объяснить, почему они применимы в данной ситуации. Кроме того, используйте эмпирические данные, наблюдения, тесты или эксперименты, чтобы доказать, подтвердить и/или обосновать гипотезу.
  • ресурс

    Ответ длиной в абзац в AP Physics 1 и 2

    Получите руководство о том, как решать вопросы экзамена, требующие ответа длиной в абзац.

    • ПДФ
    • 70,48 КБ
  • ресурс

    Анализ экспериментальной неопределенности в физике АП 1 и 2

    Получите информацию об ожиданиях в отношении глубины понимания экспериментальной неопределенности, которая будет оцениваться на экзамене, и ожиданиях от лабораторных работ, которые будут представлены в колледжах и университетах.

    • ПДФ
    • 72 КБ

Физика: без паники! 10 шагов к решению (большинства) физических задач

Физика: не паникуйте! 10 шагов к решению (большинства) физических задач

Опубликовано: 6 октября 2010 г.

Автор Мориэль Шоттлендер

Категории: Аналитические статьи, физика, учебные пособия

В этом семестре я начала заниматься репетиторством в физико-математическом учебном центре. Я единственный «чистый» репетитор по физике — остальные репетиторы — математики или инженеры, которые очень хорошо разбираются в математике (правда, они все очень классные). Однако большинство из них уклоняются от задач по физике, позволяя мне — и горстке других репетиторов — заниматься этим страшным предметом.

Вообще кажется, что физика имеет ауру, которая пугает людей еще до того, как они начинают решать задачу. Это начинается с очень простой физики, но продолжается с материалом более высокого уровня. Разница, похоже, в том, что только те, кто любит физику и находит хороший способ с ней справиться, остаются, чтобы иметь дело с вещами более высокого уровня.

Физика и большинство естественных наук могут быть очень сложными. Описание нашего мира не всегда интуитивно понятно и иногда требует очень продвинутого математического и концептуального понимания. Это может объяснить, почему не все выбирают карьеру физика. Ну и зарплата.

В базовой физике — материале, изучаемом в старших классах и университетских курсах начального уровня — методология проста. Не нужно паниковать. Довольно часто именно паника мешает студентам внимательно относиться к предмету и получать максимальную отдачу от этих курсов.

Имея опыт репетиторства (и прохождения) занятий по физике начального уровня, я разработал несколько основных правил, которые помогут вам справиться с проблемами. Это поможет, если проблема в домашнем задании или на экзамене. Мы пройдемся по ним сейчас.

1. Не паникуйте.

Звучит очевидно, правда? И все же, это сложнее, чем кажется. Вы смотрите на вопрос, и предложения угрожающе вырисовываются перед вами, запутывая вас до бесконечности. Вы понятия не имеете, с чего начать, даже если знаете основные понятия. Чьи машины едут в каком направлении? Какая волна распространяется по струне? Помоги мне, думаешь ты с ужасом. Помоги мне…!

Настало время сделать глубокий вдох, закрыть глаза и сосчитать до пяти.

В физике более низкого уровня большинство вопросов можно решить с помощью простых формул. Пока вы помните эти формулы, вы находитесь на большей части пути к ответу. С этого момента единственное, на чем вам нужно сосредоточиться, — это преобразование ужасного, запутанного куска текста в читаемые биты, которые вписываются в ваши формулы. Вы можете сделать это.

2. Попытайтесь понять ситуацию

Что происходит в этой задаче? Это мяч, свободно падающий с какой-то высоты? Это скорость Супермена, когда он летит, чтобы спасти Лоис Лейн на определенном расстоянии? Или, может быть, это вопрос о магнетизме? Электричество?

Сначала выясните контекст. Вам не нужно разбираться во всех мелких деталях, но как только вы узнаете, с чем имеете дело в целом, вы будете знать, как сформулировать свой ответ и какие уравнения использовать.

3. Внимательно прочитайте вопрос

Итак, теперь вы понимаете физическую ситуацию и знаете, к какому предмету относится этот вопрос (или к нескольким предметам). Теперь прочитайте вопрос еще раз и убедитесь, что вы четко понимаете, что он на самом деле требует от вас найти. В задаче того же типа — скажем, в прыгающем мяче — вас могут попросить найти начальную скорость, максимальную высоту или угол броска. Для каждого из них потребуется немного другая стратегия. Убедитесь, что вы знаете, что вам нужно делать.

Еще один хороший совет, который следует помнить на данном этапе, заключается в том, что формулировка многих физических задач содержит очень важную информацию. Например, автомобиль, трогающийся с места, означает, что ваша начальная скорость равна нулю. Два объекта, падающие из окна, могут вести себя по-разному, если они оба прикреплены друг к другу.

Внимательно прочитайте вопрос, сейчас не время бегло просматривать. Убедитесь, что вы не пропустите важную информацию.

4. Систематизируйте информацию

Задачи Word сбивают с толку только потому, что они скрывают в себе реальные переменные. Иногда вам будет предоставлена ​​дополнительная информация, которая вам на самом деле не понадобится. В других случаях будут переменные, цель которых раскрывается в более поздней части вопроса.

Например, если в вопросе есть автомобиль, который начинает двигаться из состояния покоя и за 5 минут достигает скорости 20 км/ч, вы должны записать основные переменные следующим образом:

  • v(начальная) = 0 км/ч
  • t(финал) = 5 минут
  • v(конечная) = 20 км/ч
  • а = ?

Сделайте это со всей информацией, которую вы получите из вопроса. Это поможет вам ясно увидеть переменные перед вами, найти правильное уравнение для использования и увидеть, что вы упускаете. Это также сделает исходный, запутанный текст ненужным. Если вы систематизируете информацию, ваш мозг сможет заниматься реальной физикой вместо понимания прочитанного.

5. Эскиз сцены

В физике рисование действительно может упростить задачу. Например, получение визуального представления о вашей системе отсчета или о разнице между верхом (положительным) и нижним (отрицательным) может означать разницу между правильным ответом и неправильным.

Вам не обязательно хорошо рисовать. Нарисуйте грубую схему в зависимости от ситуации. Стрелки — ваши друзья в вопросах физики — они показывают, в каком направлении движется объект или какова возможная сумма приложенных к нему сил. Они организуют информацию для вас. Используй их.

Некоторые вопросы уже приходят с чертежом — используйте его! Вопросы о силах, например, лучше всего решать с помощью схемы, и вы можете упустить важную информацию, которую сразу не увидите, если не зарисуете ее.

Давай, Пикассо, приложи все усилия и переходи к следующему шагу.

6. Проверка блоков

Иногда ваш профессор будет проверять ваши навыки преобразования единиц измерения. Это неспроста — в физике (и науке в целом) единицы измерения имеют решающее значение. Вы должны убедиться, что ваши единицы измерения одинаковы на протяжении всего упражнения, иначе формулы не будут работать. Если вы умножите скорость на время, вы получите расстояние (при постоянном ускорении), но если автомобиль двигался со скоростью 10 км в час в течение 5 минут, умножение 10 на 5 не даст вам правильного ответа. Скорее, вам нужно будет либо преобразовать километры в час в километры в минуту, либо (что, вероятно, проще) преобразовать 5 минут в единицы часов.

Лучше всего это делать с помощью дробей, но существует достаточно руководств по преобразованию единиц измерения, объясняющих эту концепцию. Не паникуйте, делайте это осторожно, и вы получите правильные значения.

Если мы продолжим наш пример из предыдущей части, мы должны преобразовать t(final) из минут в часы. Это не так сложно сделать:

\(5 \text{ минут} * \frac{1 \text{ час}}{60 \text{ минут}} = \frac{1}{12} \text{ час}\)

(Посмотрите, как единицы «минуты» сокращаются с единицами «минуты» в знаменателе, оставляя единицы «часы» с окончательным ответом? Это отличный способ проверить правильность вашего преобразования)

Теперь, когда все ваши переменные указаны в правильных единицах, вы можете продолжить решение вопроса.

7. Рассмотрите свои формулы

Это верно для большинства вопросов по физике и абсолютно верно для более низкого уровня физики. Как студент, изучающий основы физики, вы не должны заново изобретать колесо или даже понимать, как оно вообще было изобретено. Ожидается, что вы будете понимать концепции и использовать доступные вам инструменты.

Самым важным из этих инструментов являются формулы.

Некоторые профессора потребуют, чтобы вы запомнили соответствующие формулы, а другие дадут вам «шпаргалку». В любом случае, у вас есть то, что вам нужно. Запоминание может показаться ужасным, но большинству предметов физики не нужно запоминать так много уравнений. Я помню, как проходил продвинутый курс электромагнетизма, где мне нужно было запомнить около 20 различных формул. Сначала это казалось ужасным, и я продолжал запоминать их неправильно. Однако чем больше вы пользуетесь формулами и чем больше вы понимаете, что они означают, и — если вы достаточно внимательны, чтобы проверить — откуда они взялись, тем легче вам становится их запомнить.

Разложите свои формулы перед собой. Если у вас есть шпаргалка, выровняйте ее рядом с вашими переменными. Какую формулу можно заполнить, оставив наименьшее количество пропущенных переменных? Какая формула поможет вам решить вопрос?

Видишь? Используй это.

Но подождите, какую формулу мне использовать?!

Вы смотрите на свою таблицу формул, и у вас есть три разных формулы, отмеченных под темой задачи. Как узнать какой использовать?? Естественно, вы снова начинаете паниковать.

Не паникуйте.

Физические уравнения не просто приземлились на ученых с неба, все они красиво завернуты в математические формулировки. Они являются производными от физических свойств, и все они взаимосвязаны. В большинстве физических задач существует более одного способа найти решение, что часто означает, что может работать более одного уравнения. На самом деле, в подавляющем большинстве вопросов, независимо от того, какое уравнение вы используете — при условии, что оно имеет отношение к предмету, и что вы вводите правильные переменные — вы найдете решение.

Способ узнать, какое уравнение использовать, зависит от двух основных моментов: переменных, данных вам в уравнении, и вашего опыта. Чем больше проблем вы решите, тем больше вы будете знакомы со стратегиями выбора правильной формулы. Но пока этого не произошло, ищите формулу, в которой есть переменная, которую вы уже знаете (из вашего списка переменных), и которая связывает ее с одной переменной, которой вам не хватает. Если у вас есть две недостающие переменные, вам, скорее всего, понадобятся два уравнения.

Притормози, просмотри свой список переменных и найди нужные. Это как головоломка, и чем больше вы ее делаете, тем лучше у вас получается.

8. Решить

У вас есть свои переменные, у вас есть свой эскиз, вы знаете, что происходит — подключите, решите и получите ответ.

Просто помните: вам может понадобиться решить относительно длинное уравнение, а иногда и два (или больше). Не забывайте о своей цели. Продолжайте просматривать список переменных. Видите эту маленькую переменную, отмеченную знаком вопроса, отметив, что вы пропустили? Это то, для чего вам нужно решить. Фокус. Помните о цели. Решите уравнения.

Теперь дыши.

9. Проверьте свои результаты

Многие студенты пропускают этот этап, а затем платят за него. На самом деле, я дорого заплатил за это на выпускном экзамене по физике в старшей школе, и я никогда не буду делать это снова. 2 единиц, вы допустили ошибку. Если ваш вопрос требует минут, а ваш ответ в секундах, вы пропустили шаг.

Внимательно прочитайте инструкции и проверьте свой метод. Это действительно важно.

10. Практика. Упражняться. Упражняться.

Да, да, да, ты сейчас думаешь про себя, держу пари. Все говорят это. Практика делает совершенным. Практикуйтесь, чтобы стать лучше. Как.. очевидно.

Но многим ученикам это не кажется очевидным.

Иногда я получаю изумленные взгляды студентов, которых я обучаю, когда я придумываю идеальный способ решения вопроса, на который они потратили полчаса, пытаясь решить. — Я бы никогда не подумал об этом! — восклицают они в благоговении перед моей гениальностью. Что ж, как бы моему эго ни хотелось принять этот комплимент, я не гений. Причина, по которой я быстро вижу решение, обычно заключается в том, что у меня есть опыт — я задавал так много вопросов, что уже предчувствую, какой метод, скорее всего, сработает лучше всего.

Я всегда прав? Конечно, нет. Иногда я начинаю с одного метода и обнаруживаю, что это неправильный путь. Но эти «ошибки» служат только для того, чтобы научить вас подходить к различным наборам вопросов. Чем больше вы их делаете, тем меньше времени требуется вам, чтобы распознать действительно эффективный способ их решения.

Все дело в опыте. Не паникуйте и не сдавайтесь. Физика менее сложна, чем вы думаете (в большинстве случаев).

Итак, мы попытались разработать метод решения проблем общей физики. Давайте посмотрим, как это работает на практике, выбрав пример вопроса, который я взял из этого онлайн-документа. 92 (трением можно пренебречь) под каким углом к ​​горизонтали тянет человека?

Стратегия

  1. Не паникуйте.
  2. Попробуй разобраться в ситуации
    В данном случае все довольно просто. Мужчина тянет коробку на полу, только тянет ее под углом. Ящик движется с ускорением вперед. Поскольку нам говорят только об ускорении вперед, нам нужно будет рассмотреть горизонтальные силы (или горизонтальную проекцию) — вертикальная проекция пока не имеет отношения к этой проблеме. 92
  • Эскиз сцены
    В данном случае в исходном документе уже есть рисунок, но я специально его не убрал. Попробуйте нарисовать его самостоятельно. У нас есть ящик, сила тянет его под углом. Вот так:
    Теперь мы можем видеть, что мы ожидаем найти, и что у нас уже есть.
  • Verify Units
    Все наши блоки подходят для этого случая. Нет необходимости в преобразованиях.
  • Рассмотрите свои формулы
    Вот основные формулы, которые имеют дело с базовыми силами:
    1. Ф=ма
    2. \(F_{\text{x}}=F cos(\theta)\)
    3. \(F_{\text{y}}=F sin(\theta)\)

    Формулы №2 и №3 представляют собой деконструкцию вектора силы (если вы не знаете, что это значит, вам следует просмотреть материал) – это формулы, связывающие силу (которую мы знаем) с углом (что мы хотим узнать)

  • Решить
    Помните нашу часть «Понимание проблемы»? Мы сказали там, что, поскольку ускорение направлено по горизонтали, нам нужно будет рассмотреть горизонтальную силу или проекцию этой силы. И мы знаем, что F=ma, что означает, что ускорение является прямым результатом действия силы. Какова тогда сила, действующая на коробку? 9{-1}(\frac{7}{8})\)
  • \(\theta=28.96\) Это наш ответ.
  • Подтвердите свои результаты
    Что ж, давайте задумаемся об этом на мгновение. Человек тянет веревку под углом. Но проекция (35 Н) не слишком далека от фактической силы, которую он использует (40 Н) — тогда вполне логично, что угол будет относительно небольшим — даже меньше 45 градусов.
  • Пссс… Вы сделали это!

    Не позволяйте предмету увлечь вас еще до того, как вы приступите к нему. Физика кажется ужасно сложной, но большинство ее вопросов базового уровня похожи — как только вы поймете концепцию, вы получите и решение.

    Итак, подытожим:

    1. Не паникуйте.
    2. Постарайтесь разобраться в ситуации.
    3. Внимательно прочитайте вопрос.
    4. Организуйте информацию.
    5. Зарисовка сцены.
    6. Проверка единиц.
    7. Подумайте о своих формулах.
    8. Решить.
    9. Проверьте свои результаты.
    10. Практика. Упражняться. Упражняться.

    Есть. Это было не так уж плохо, не так ли?

    Это опыт, уверенность и организованность. Хорошо изучите материал, чтобы понять концепции (даже если вы ненавидите математику) и понять уравнения, которые вам нужно использовать. Решайте задачи терпеливо и организованно, и вы увидите, как вдруг станете хороши в физике. Может быть, даже очень хорошо. Черт возьми, может быть, вы сделаете это своей специальностью в университете!

    У вас есть еще какие-нибудь советы о том, как подходить к вопросам физики? Вы сталкиваетесь с проблемами регулярно с определенными типами проблем? Добавьте свой вклад в комментарии!

    • UnintentonalChaos за невероятную помощь в редактировании.
    • Даниэлю Гррррррррррррррррренбергу за его (как всегда) зоркий взгляд и дельный совет.
    • Тоби за указание на окончательные исправления, хотя она не очень любит физику (никто не идеален).