ДӘРІС №5. Физиканың есептерін шығару әдістері. Физикалық есепті шығару дегеніміз не? Есептер мен физикалық теория байланысы. Физикалық есептер және математикалық аппарат (амалдар жүйесі)
Физика есептерін шығаруда логикалық ойлауға байланысты – талдау (аналитический) және іріктеу (синтетический) әдіс қолданылады.
Физикадағы әдістемелік оқу құралдарында талдау (аналитический) бен іріктеу (синтетический) екі тәуелсіз әдіс ретінде жиі қарастырылады. Алайда есептер шығару кезінде ойлау үрдісіндегі индукция мен дедукция сияқты бұлар да бөлінбейді, яғни екеуі де бірге қолданылады. Сондықтан да практикада талдау-іріктеу әдісі деп аталады.
Бұл әдісте есептің сұрағынан бастай отырып, талдау жолымен не істеу керектігін айқындайды, одан ары күрделі есепті жай есептер қатарына жіктейді, яғни есеп шартында бар шамаларға дейін жетеді.
Одан кейін іріктеудің көмегімен, пайымдауды кері қарай жүргізіп, белгілі шамаларды пайдалана отырып және қажетті қатынастарды іріктеп ала отырып, бірқатар есептеу амалдарын қолданып, нәтижесінде белгісізді табады.
Осы айтылғандарды механикадағы көлбеу жазықтықпен дененің қозғалысына арналған мына есепті мысалға алып түсіндірейік.
Егер дене көлбеу жазықтықпен қозғалған кездегі үйкеліс коэффициенті 0,1-ге тең болса, ұзындығы 1 м, биіктігі 0,6 м көлбеу жазықтықтың ПӘК-ін табыңдар.
I. Талдау әдісі
Есептің шешімі қойылған сұрақтан басталады, яғни ПӘК-нің формуласын жазамыз.
П.Ә.К %.
Мұнда - пайдалы - толық жұмысты табу керек. Ол үшін сызбада көлбеу жазықтықты саламыз (16,а-сурет).
үйк.
үйк.
а)
ә)
б)
16-сурет
Көлбеу жазықтықпен массасы дене төменнен жоғары қарай бірқалыпты қозғалады. Көлбеу жазықтық биіктігін , ұзындығын деп белгілейміз.
Пайдалы жұмыс ал толық жұмыс , мұндағы - денеге жылдамдық беретін, көлбеу жазықтық бойымен бағытталған күш. Осы - тарту күшін анықтайық. Ол үшін көлбеу жазықтықтағы массасы денеге бірқалыпты қозғалған кездегі әсер ететін барлық күштерді қарастырайық. Бұл тек төмен бағытталған ауырлық күші , қозғалыс бағытына кері бағытталған үйкеліс күші - үйк, көлбеу жазықтыққа пенпендикуляр бағытталған тіректің реакция күші , сондай-ақ массасы дененің қозғалыс бағытымен бағытталған - - тарту күші. (Барлық күштерді сызбада салып көрсетеміз).
- тарту күшінің модулін анықтау үшін координаталар әдісін қолданамыз. Координаталар жүйесінің центрінен массасы дененің ауырлық центрімен байланыстырамыз, ал х-осін көлбеу жазықтық бойымен төмен қарай, у-осін жазықтыққа перпендикуляр жоғары қарай бағыттаймыз.
у-осімен қозғалыс жоқ болғандықтан, барлық күштердің проекциясы нольге тең.
(1)
х-осі бойынша массасы дененің қозғалысы бірқалыпты болғандықтан, барлық күштердің проекциясы да нольге тең болады.
үйк + (2)
(2)-теңдеуден -күштің модулін анықтаймыз:
үйк +
Бізге үйк және белгісіз. Оқушылар үйкеліс күшінің үйк = тең екенін біледі. Демек, тіректің реакция күші -ді анықтау керек, оның модулін (1) теңдеуден табуға болады:
. Ал және -ны есептің берілген шамалары арқылы табуға болады:
, ал .
Соңында:
% % % 100%.
Орнына сан мәндерін қойып табамыз: %.
Есепті шешкен кезде талдау әдісінде логикалық ойлау тәртібі сақталады:
%; ;
- күш модулін координаталар әдісімен табамыз.
Достарыңызбен бөлісу: |