Решение физических задач по разделу "Механика"
консультация по физике (10 класс) на тему

1. Алгоритм решения физических задач по разделу «Механика»

Для решения задачи необходимо:

1. Понять предложенную задачу.
2. Найти путь от неизвестного к данным, если нужно, рассмотрев промежуточные задачи (“анализ”).
3.  Реализовать найденную идею решения (“синтез”).
4.  Решение проверить и оценить критически.

Задачи на кинематику материальной точки.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления): Выбрать систему отсчета (это предполагает выбор тела отсчета, начала системы координат, положительного направления осей, момента времени, принимаемого за начальный).
3.  Определить вид движения вдоль каждой из осей и написать кинематические уравнения движения вдоль каждой оси – уравнения для координат и для скорости (если тел несколько, уравнения пишутся для каждого тела).
4. Определить начальные условия (координаты и проекции скоростей в начальный момент времени), а также проекции ускорения на оси и подставить эти величины в уравнения движения.
5. Определить дополнительные условия, т.е. координаты или скорости для каких-либо моментов времени (для каких-либо точек траектории), и написать кинематические уравнения движения для выбранных моментов времени (т.е. подставить эти значения координат и скорости).
6. Полученную систему уравнений решить  относительно искомой величины. Решение проверить и оценить критически.

Задачи на динамику материальной точки.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ  (построить математическую модель явления):  Выбрать систему отсчета. Найти все силы, действующие на тело, и изобразить их на чертеже.
3. Определить (или предположить) направление ускорения и изобразить его на чертеже.
4. Записать уравнение второго закона Ньютона в векторной форме и перейти к скалярной записи, заменив все векторы их проекциями на оси координат.
5. Исходя из физической природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят. Если в задаче требуется определить положение или скорость точки, то к полученным уравнениям динамики добавить кинетические уравнения.
6. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
7. Решение проверить и оценить критически.

Задачи на статику .

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).  
2. Анализ (построить математическую модель явления): Выбрать систему отсчета. Найти все силы, приложенные к находящемуся в равновесии телу.
3. Написать уравнение, выражающее первое условие равновесия (Fi = 0), в векторной форме и перейти к скалярной его записи.
4. Выбрать ось, относительно которой целесообразно определять момент сил.
5. Определить плечи сил и написать уравнение, выражающее второе условие равновесия (Mi = 0). Исходя из природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят.
6.  Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
7. Решение проверить и оценить критически.

Задачи на закон сохранения импульса . 

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).  Анализ.
2. Построить математическую модель явления: Выбрать систему отсчета. Выделить систему взаимодействующих тел и выяснить, какие силы для нее являются внутренними, а какие – внешними.
3. Определить импульсы всех тел системы до и после взаимодействия. Если в целом система незамкнутая, сумма проекций сил на одну из осей равна нулю, то следует написать закон сохранения лишь в проекциях на эту ось. Если внешние силы пренебрежительно малы в сравнении с внутренними (как в случае удара тел), то следует написать закон сохранения суммарного импульса (p = 0) в векторной форме и перейти к скалярной. Если на тела системы действуют внешние силы и ими нельзя пренебречь, то следует написать закон изменения импульса (p = Ft) в векторной форме и перейти к скалярной.
4. Записать математически все вспомогательные условия.
5. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
6. Решение проверить и оценить критически.

На закон сохранения механической энергии. 

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2.  Анализ (построить математическую модель явления): выбрать систему отсчета.  
3. Выделить два или более таких состояний тел системы, чтобы в число их параметров входили как известные, так и искомые величины.
4. Выбрать нулевой уровень отсчета потенциальной энергии.
5.  Определить, какие силы действуют на тела системы – потенциальные или не потенциальные. Если на тела системы действуют только потенциальные силы, написать закон сохранения механической энергии в виде: Е1 = Е2.
6.  Раскрыть значение энергии в каждом состоянии и, подставить их в уравнение закона сохранения энергии.
7. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
8.  Решение проверить и оценить критически.