Теория:
Характеристика задания
1. Какой тип ответа: расчёт физической величины.
2. Что проверяет задание: сформированность умения правильно вычислять значение величины при анализе явлений с использованием законов и формул при наличии рисунков, графиков, схем, диаграмм.
3. Какие разделы физики определяют содержание задания: механические явления.
4. Какой уровень сложности задания: базовый.
5. Как оценивается задание:
- \(1\) балл — ответ записан в той форме, которая указана в инструкции по выполнению задания, и полностью совпадает с эталоном ответа;
- \(0\) баллов — выставляется во всех других случаях.
6. Какова форма ответа: запиши в бланк ответов № \(1\) целое число или конечную десятичную дробь с учётом
указанных в ответе единиц измерения (без пробелов, запятых и других дополнительных символов; каждая цифра в отдельной клеточке).
Пример:
найди значение проекции перемещения тела, совершённого за последние \(3\) с (рис. \(1\)).
Рис. \(1\). График
Как решить задание из примера?
| Дано | Решение |
\(t_1\) \(=\) \(1\) c; \(v_{1x}\) \(=\) \(10\) м/с (или \(v_{1x}\) \(=\) \(-10\) м/с) | 1. Физическая модель задачи: - в промежутке времени от \(2\) до \(3\) с проекция перемещения является положительной величиной (\(S_{1x}>0\)), т. е. тело движется по направлению оси \(Ox\); - в промежутке времени от \(3\) до \(5\) с проекция перемещения является отрицательной величиной (\(S_{2x}<0\)), т. е. тело движется противоположно направлению оси \(Ox\). 2. Физический закон: - проекция перемещения за промежуток времени, в течение которого меняется направление движения тела: \(S_x=S_{1x}+S_{2x}=S_1-S_2,\) (\(1\)) где \(S_1\) (или \(S_2\)) находятся по графику (рис. \(2\)) через нахождение площадей заштрихованных треугольников.  Рис. \(2\). Треугольники 3. Математическое решение задачи: - найдём площади треугольников и подставим их значения в формулу (\(1\)): \(S=\frac{1}{2}·30·1-\frac{1}{2}·30·2=\) \(-15\) м |
| Найти: \(S_x\) | Правильный ответ: \(-15\) м |
Обрати внимание!
Решение расчётных физических задач оформляется в следующей последовательности.
- Физическая модель задачи, которая описывает явление согласно условию задания (это позволяет во втором пункте соотнести конкретное физическое явление с физическими законами (закономерностями), которые его объясняют).
- Физические законы (запись функциональных зависимостей между физическими величинами, которые представляют собой физические характеристики физического явления).
- Математическое решение задачи (в данном пункте проводятся математические процедуры (решение линейных и нелинейных уравнений, нахождение неизвестного множителя из пропорции и др.) с формулами из второго пункта). В данном пункте также проводится проверка размерности конечной формулы, по которой вычисляется искомая физическая величина, где данная процедура позволяет: а) доказать правильность выведенной формулы по соответствию её единицам измерения искомой физической величины; б) запомнить формулы не в формате «зубрёжки», а применяя каждый раз к решению разных физических задач.
Типичные ошибки
- Неразличение векторных и скалярных физических величин: в нашем примере используется одна скалярная физическая величина — проекция перемещения тела \(S_x\), которая связана с одной векторной величиной — вектором перемещения \(\vec{S}\). Обращай внимание на терминологию физических величин, чтобы различать скалярные величины: модуль вектора и проекция вектора на оси \(Ox\) и/или \(Oy\). Пройденный путь — это всегда положительная величина!
- Неверное определение знака проекции перемещения при различных способах ориентации вектора перемещения относительно координатных осей.
- Неверные геометрические формулы (площади треугольника и трапеции, тригонометрические функции для угла) для нахождения физических величин.
- Подстановка числовых значений физических величин в векторные уравнения: правильным является их подстановка в скалярные уравнения, которые получаются проецированием векторных физических законов на оси \(Ox\) и \(Oy\).
- Неверный перевод множителей размерностей при использовании в расчётах физических величин, значения которых указаны на графике.
Источники:
Рис. 1. График. © ЯКласс.
Рис. 2. Треугольники. © ЯКласс.