Как решать любые задачи по физике? Как надо решать задачи по физике

Все мы когда-то сталкиваемся с решением задач по физике. И надо признаться, что для большинства из нас это не самая долгожданная встреча. Тем не менее, мы знаем, что всего несколько простых шагов и нехитрых действий позволят перейти в отношениях с Физикой «на ты». Решение задач – важная составляющая процесса обучения, которую не стоит недооценивать. Ведь решение физических задач на разные темы выводит понимание физических процессов на качественно новый уровень.

Если вы ранее никогда не сталкивались с решением задач, встает резонный вопрос: с чего начать?

Как решать задачи по физике

Чтобы решение задач по физике не было не вызывало затруднений, предлагаем следовать при решении любой задачи следующей универсальной инструкции. Совершенно не важно, нужно ли решить задачу на движение или узнать, какое количество теплоты Q выделится в ходе изобарного процесса. Данная инструкция не даст ответа на конкретную задачу, но может сделать ее решение более простым и быстрым.

Не спешите и не паникуйте! Помните первое правило путеводителя по Галактике: «Не паникуй». Как правило, стандартные задачи большинства курсов решаются в одно или два (ну ладно, три) действия, и ничего сверхсложного в них нет. Первым делом внимательно прочитайте условие задачи и осмыслите, что в ней требуется найти. Ознакомьтесь с похожими примерами решения задач по физике.
Теперь можно оформлять «ДАНО» . Аккуратно выпишите все заданные величины и не забывайте о размерностях. Размерности величин целесообразно сразу перевести в систему СИ, чтобы потом не запутаться в вычислениях.
Очень важный пункт: РИСУНОК . Да, мы не Пикассо и не Дали, но и наших художественных способностей будет вполне достаточно. Верный поясняющий рисунок к задаче – это залог успеха и правильного решения. Визуализация данных очень хорошо помогает, и не стоит ее недооценивать. Помните, в физических задачках вечно что-то происходит - шайба летит под углом к горизонту, электрон бомбардирует пластину, идеальный газ совершает работу, отец и сын меняются местами в лодке и так далее. Так вот, не ленитесь и нарисуйте это! Причем не просто так, а с указанием действующих сил, векторов скоростей и прочих данных в задаче величин.
Теперь, когда вся картина у нас перед глазами, следует понять, на применении какого физического закона построено решение Вашей задачи. Часто это можно узнать чисто интуитивно. Если в задаче идет речь о теле, которое движется по окружности, а найти нужно момент инерции, очевидно, это задача на использование законов динамики вращательного движения. Или если дан путь и время, а найти нужно среднюю скорость – это, конечно, кинематика. Возможно, соответствующий раздел физики непосредственно перед решением задачи будет полезно проштудировать повторно.
Настало время подумать, как именно найти искомую величину, зная то, что мы, собственно, знаем. Для удобства можете расположить перед глазами физические формулы. Это поможет быстрее сообразить, что откуда вытекает и как находится. Немного работы мозга - и бинго! Вы уже знаете, что делать дальше.
Решение целесообразно записать сначала в общем, буквенном виде. Формулу с буквами нужно привести к максимально простому виду, по возможности упростив ее. После этого можете подставлять числовые значения и переходить непосредственно к вычислениям. В конце не забудьте проверить размерность полученной физической величины. Если нужно было найти скорость, а получились килограммы, значит, где-то в решении спряталась ошибка. Будьте внимательны, и все получится!

Конечно, случается и так, что над задачей приходится попотеть. Бывают такие орешки, которые не удается расколоть с первого раза, особенно без должного опыта. Вы стараетесь изо всех сил, а решение так и не дается? Главное - никогда не сдавайтесь! Просто взгляните на Николу Тесла, и это придаст сил пробовать снова и снова!

Кстати! Для всех наших читателей сейчас действует скидка 10% на .

Маховик делал 8 оборотов в секунду.Под действием постоянного тормозящего момента 10 Н*м он остановился через 50 секунд. Определить момент инерции маховика.

Итак, начинаем решение. Найти нужно момент инерции - скалярную физическую величину, являющуюся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси. Запишем дано, нарисуем маховик, и поймем, что задачу нужно решать с помощью основного уравнения динамики вращательного движения, согласно которому результирующий момент внешней силы, действующей на тело, равен произведению момента инерции тела на его угловое ускорение. Получаем решение задачи в следующем виде:

Надеемся, что наша универсальная и проверенная временем памятка по решению физических задач принесет пользу. Ведь лучшие авторы по физике используют ее при решении задач любой сложности. Конечно, в каждой задаче может быть изюминка, и стоит помнить, что индивидуальный подход к задаче – важная составляющая успеха и понимания предмета. Тем не менее, все пункты, приведенные нами в списке, действительно подходят для решения любой задачи. Ну а если остались вопросы – смело задавайте их специалистам студенческого сервиса , они с радостью поделятся своими знаниями!

(В этом разделе мы планируем размещать советы и рекомендации для школьников, которые хотят научиться решать задачи по физике. Поэтому если у вас есть вопросы общетеоретического характера, если вы хотели бы что-то уточнить, смело спрашивайте в комментариях. При необходимости мы напишем еще статью, и не одну.)

Следует помнить, что задачи по физике в моделях отражают физическую реальность окружающего мира. Приступая к решению очередной задачи, пусть даже самой простой, попытайтесь распознать явление, представить его мысленно , обсудить его протекание (если есть с кем), а уж затем приступать к поиску ответа на поставленный вопрос задачи.

Если Вам трудно представить себе, как протекает физическое явление, попробуйте посмотреть интерактивные модели по физике . Это flash-анимация, которая помогает глубже понять суть явления и смоделировать его при разных условиях.

Оформлять задачу можно традиционно:
- краткая запись условия , где необходимо отразить не только данные числовые значения, но и все дополнительные условия, которые следуют из текста задачи (хотя, это не всегда очевидно, а возникает по ходу решения). Неизменность или кратность каких-либо параметров, их граничные значения, условия, которые определяются физическим содержанием задачи (например, отсутствие трения, постоянство ускорения и т. п.).
- оформление задачи рисунком : сделать к задаче рисунок, на котором отображается ситуация описанная в задаче, нанести все данные условия задачи, и сформулировать вопрос задачи.
  Рисунок особенно необходим, если используемые уравнения заданы в векторной форме . В этом случае надо нарисовать систему координат, относительно которой следует записать векторное уравнение в проекциях. Рисунок в большинстве случаев сильно облегчает процесс решения любой задачи, не только по физике.
  Рисунок также необходим, если тело движется или находится под углом .
Очень важно правильно поставить вопрос к задаче . Возможны следующие варианты:
- вопрос задачи сформулирован четко и понятно, например, найти значение какого-либо параметра (при постановке такого вопроса трудностей не возникает);
- на сколько или во сколько одна величина отличается от другой. Здесь надо найти разность двух значений одного параметра (скорости, силы и т. д.) или найти отношение физических величин.
  Пример: НА СКОЛЬКО увеличилась скорость? Изменение скорости = конечная скорость минус начальная :
  Будьте внимательны!
  Другой пример: ВО СКОЛЬКО раз уменьшилась масса тела? Надо узнать:
- если стоит вопрос: «Как изменился какой-либо параметр? », то нужно самому выбрать НА СКОЛЬКО или ВО СКОЛЬКО (во сколько раз.. ?) в зависимости от данных задачи. Если изменение относительно небольшое, выбирайте на сколько . Если параметр может отличаться в несколько раз, лучше выбрать во сколько раз .
  В ответе на вопрос «Как изменилась скорость.. ?» всегда вычитают из конечного значения начальное:
  При этом если скорость увеличивалась, то:
  Практический вывод: если скорость увеличилась, а вы получили ΔV < 0, хорошенько задумайтесь. И наоборот.
Надо проверить, все ли заданные величины в задаче находятся в одной системе единиц (СИ, СГС и других). Если величины даны в разных системах, их следует выразить в единицах системы, принятой Вами для решения . Предпочтение отдается системе СИ, но не всегда.
Итак, условие задачи оформлено, теперь можно приступать к решению задачи.
Обдумываем физическое содержание задачи , выясняем, к какому разделу она относится, и какие законы в ней надо использовать. Задачи могут быть комбинированные, решение их требует использования законов нескольких разделов физики. В задачах механики обычно первый вопрос, который надо поставить перед собой: каков характер движения?
Далее следует записать формулы, соответствующие используемым в задаче законам , не следует сразу искать неизвестную величину; надо посмотреть, все ли параметры в формуле известны. Если число неизвестных больше числа уравнений, надо добавить уравнения, следующие из условия и рисунка. Общий принцип: сколько сколько неизвестных, столько должно быть и формул . Далее останется только решить систему уравнений , то есть свести задачу от физической к математической.
Пример подобной задачи:
Наблюдатель, стоящий на платформе, определил, что первый вагон электропоезда прошёл мимо него в течение 4 с , а второй — в течение 5 с . После этого передний край поезда остановился на расстоянии 75 м от наблюдателя. Считая движение поезда равнозамедленным, определить его ускорение.
Эта задача (в несколько ином виде) была размещена в разделе Решаем вместе . Решается она путем составления системы из 3 уравнений. Попробуйте решить ее самостоятельно, если не сможете — ищите решение на нашем портале.
Распространенная ошибка: неполное понимание смысла параметров в формуле. Школьники вполне могут решить задачу по физике, но зачастую путаются в своих обозначениях.
Пример реальной задачи, которая оказалась сложной для 10-классницы:
Спортсмен пробежал 100 метров за 10 секунд , из которых 2 секунды он потратил на разгон. Остальное время он двигался равномерно. Чему равна его скорость равномерного движения?
Проблема с решением здесь возникла потому, что школьница запуталась в своих обозначениях: 10 с, 2 с, 8 с. Если не продумать обозначения, над этой простой задачей можно просидеть не один час. Кстати, задача имеет 2 способа решения: аналитический (формулой) и графический.
Решение задачи чаще всего следует выполнять в общем виде , то есть в буквенных обозначениях.
- Решение «по действиям» может не получиться, так как некоторые неизвестные побочные параметры могут сократиться лишь при решении до конца в общем виде .
- Еще одна из причин общего (буквенного решения) состоит в том, что при решении по действиям возникает погрешность конечного результата , что, особенно в тестах , может сослужить плохую службу. И решил задачу, а ответ выбрал неверный. Поэтому не надо бояться вводить параметры, не фигурирующие в условии задачи. Если же преобразования очень громоздки, то можно произвести промежуточные числовые расчеты, при этом стараться уходить от округлений, а оставлять в дробях , таким образом, удастся избежать погрешностей.
Получив решение в общем виде, нужно проверить размерность полученной величины . Для этого в формулу подставить не числа, а размерности входящих в нее величин. Ответ должен соответствовать размерности искомой величины, это гарантия правильного решения задачи. После проверки формулы на размерность следует подставить численные значения входящих в нее величин и произвести расчет .
Пример проверки размерности. Решая задачу, где спрашивалось про силы натяжения нити (измеряется в Н ), мы получили такой ответ:
Действительно, получили размерность силы. Может возникнуть вопрос: а если я не помню размерности w и F ? Выход есть, но проверка немного усложняется. Вспомните основные формулы: w = 2πν , где ν — количество полных оборотов в секунду, поэтому размерности w и ν совпадают. Вторая формула: F = ma , написав входящие в нее размерности, вы увидите, что 1 Н = 1 кг.м/с 2 . Что и требовалось доказать.
Проверять размерность следует после длинных сложных преобразований , где легко ошибиться. По разным размерностям вы быстро увидите неправильный ответ, но (учтите!) совпадение размерностей не гарантирует, что задача решена правильно .
Далее нужно проанализировать и сформулировать ответ . Если спрашивалось «как изменилось...», то нужно указать и направление изменения (увеличилось, уменьшилось, замедлилось и т.д.)

Вот, собственно и все, задача решена. Успехов!

P.S. Мы советуем регулярно решать задачи по физике. Спортсмены, готовясь к соревнованиям, занимаются по несколько раз в день. Начните решать задачи ежедневно и через некоторое время вы почувствуете, что каждую последующую задачу Вы можете решить быстрее и с меньшими усилиями. Вы научитесь их "видеть" изнутри даже без рисунка. Но этот навык нарабатывается только регулярными тренировками . Умение быстро решать задачи пригодится не только при сдаче экзаменационных тестов , но и при учебе в ВУЗе. Проверено. Поэтому: ни дня без решенной задачи!

В этой статье мы расскажем вам основную схему решения задач по физике .

Придерживаясь этой схемы у Вас будет меньше шансов запутаться в собственном решении, а проверяющему Вашу работу человеку не к чему будет придраться. (разумеется если все решено правильно)

1) Для начала, нужно прочитать задачу (спасибо капитан), но не просто прочитать, а попробовать вникнуть в её суть, понять: что же от нас хотят? Во время повторного прочтения попробуйте прикинуть в уме ход Вашего будущего решения.

2) Первое, что необходимо сделать, приступая к записи решения — это записать «Дано» . Все данные для решения задачи обычно содержатся в условии, но в некоторых случаях в задачах используют константы, чьи значения заданы в отдельной таблице. При записи данных величин следует обратить внимание на то, в каких размерностях они представлены, и если требуется, перевести все значения в систему СИ! Под «Дано» следует записать вопрос задачи.

Пример 1: в задаче дана скорость машины, равная 72 км/ч и время поездки, равное 10 секундам. Нужно найти путь, который проехала машина за это время.

Чтобы найти путь, нужно перевести 72 км/ч в м/с или 10 сек. в часы. Переводить 10 секунд в часы было бы не рационально, поэтому мы переведем 72 км/ч в м/с и получим 20 м/с.

Выглядит это примерно так:

3) Для большинства задач в физике требуется наглядный рисунок , отображающий суть явления, описанного в задаче. На рисунке должны быть видны все физические величины, необходимые для решения. Правильно составленный рисунок поможет Вам не только лучше понять физическое явление, но и быстрее прийти к решению данной задачи.

Пример 2: Задача гласит следующее: Брусок, под воздействием горизонтальной силы, равномерно перемещается по столу. Какие силы на него действуют?

На вопрос задачи можно ответить и без рисунка, но с рисунком меньше вероятность того, что мы что-нибудь забудем.

Нарисовав все силы в векторном виде, получим следующее:

4) Следующий пункт самый важный: решение. Сначала записываются все формулы , которые мы будем использовать при решении. Из этих формул составляется система уравнений (или одно уравнение) в общем виде. Далее идет математическое преобразование этой системы уравнений (или одного уравнения). Когда в общем виде получено значение искомой величины, следует провести проверку размерностей.

Мы смотрим на размерность искомой величины и делаем проверку по полученному значению переменной (в общем виде).

Возьмем самый простой пример: найти путь равномерно движущегося тела.

После проверки размерности, мы со спокойной душой считаем значение искомой величины, подставляя известные нам значения.

5) Ответ следует записывать в общем виде и в численном виде.

Вот собственно и все. Наша статья «Как решать задачи по физике» подошла к концу. Если вы нашли какую-либо ошибку, опечатку или у вас есть вопросы, то обязательно напишите об этом в комментариях! Успехов в решениях! © сайт

Если вы хотите самостоятельно научиться решать задачи по физике, в первую очередь вы должны изучить необходимый теоретический материал. Т.е. знать законы, формулы, определения, понимать, почему они записываются именно так, в каких случаях их можно применять, а в каких нет. Однако, при решении всех задач приходится выполнять стандартный набор действий, который даже больше связан с математикой. С него и начнем.

Краткая запись условия.

Краткая запись начинается со слова "Дано:". Ниже вы пишете буквенные обозначения тех физических величин, которые даны в задаче и то, чему они равны. Например, такая задача.
Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=800 В, влетает в однородные, скрещенные под прямым углом магнитное (В=50 мТл) и электрическое поля. Определить напряженность Е электрического поля, если протон движется в скрещенных полях прямолинейно.
Тут авторы задачи почти все сделали за вас. Вам останется только выписать, что U=800 В, В=50 мТл, а найти надо E.
Посмотрите другую задачу.
Напряженность магнитного поля в центре кругового витка с током равна 30 А/м. Радиус витка равен 8 см. Определите напряженность поля на оси витка в точке, расположенной на расстоянии 6 см от центра витка.
В ней уже не указано какой буквой обозначить данную физическую величину. Поэтому, придется вспомнить, что напряженность магнитного поля - H, радиус - R, расстояние от центра можно обозначить h. Но обратите внимание, что одна напряженность нам дана, а другую надо найти. Т.е. одна и та же физическая величина в условии присутствует дважды. Поэтому их нужно обозначить разными индексами (символ внизу справа от буквы) Получим H1 и H2. В итоге "дано" запишем так:
Дано:
Н1 = 30 А/м
R = 8 см = 0,08 м
h = 6 см = 0,06 м
Н2 - ?
Настоятельно рекомендую запомнить, какими буквами обозначаются физические величины. Тогда задача уже не будет казаться сверх сложной. Вы же уже можете сделать к ней краткую запись, а это уже часть решения. Для тех кто все же не помнит все обозначения я сделал шпаргалку . Используйте ее пока не запомните. Поверьте, запомнить не так уж и сложно.
Этот этап решения самых простой и обычно не вызывает особых сложностей. Правда есть задачи, где условие немного запутано.
Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной 20 см и массой 4 г равна 10 А. Найдите минимальную индукцию магнитного поля, в котором сила тяжести может быть уравновешена силой Ампера.
После слов "сила тока" дано число, которое обозначает длину проводника, потом дана масса. Только в конце предложения написано "10 А", это и есть значение силы тока. Такая запись часто запутывает тех, кто не внимательно читает условие. Не спешите, следите за логикой изложения, смотрите на единицы измерения. Сила тока не может измеряться в сантиметрах или граммах. Все это поможет вам правильно записать условие и перейти к следующему этапу. На всякий случай привожу пример краткой записи условия последней задачи.
Дано:
I = 10 А
l = 20 см = 0,2 м
m = 4 г = 0,004 кг
B - ?

Перевод единиц измерения в систему СИ.

Вы уже наверно обратили внимание на то, что в краткой записи условия одни числовые значения записаны как в тексте задачи, а другие переведены в новые единицы измерения. Например, h = 6 см = 0,06 м. Это сделано потому, что каждая физическая величина имеет основную единицу измерения. Эти единицы указаны в шпаргалке . Чтобы числовой ответ в задаче получился правильным, обязательно надо перевести все неосновные единицы в основные. Вот в этом обычно и начинаются первые трудности. На самом деле все довольно просто. Надо только понять и запомнить порядок действий. Почти все неосновные единицы измерения получаются прибавлением приставки к основным. Например:
кН (килоньютон) - перед Ньютоном стоит приставка "кило";
км (километр) - перед метром стоит приставка "кило";
см (сантиметр) - перед метром стоит приставка "санти";
мм (миллиметр) - перед метром стоит приставка "милли";
МДж (мегаджоуль) - перед Джоулем стоит приставка "мега";
Думаю этих примеров достаточно, чтобы понять, как образуются неосновные единицы. Теперь научимся переводить их в основные. Для этого нам понадобится такая таблица.

Показатель степени	Наименование	Обозначение	Показатель степени	Наименование	Обозначение
18	эксо	Э	-1	деци	д
15	пета	П	-2	санти	с
12	тера	Т	-3	милли	м
9	гига	Г	-6	микро	мк
6	мега	М	-9	нано	н
3	кило	к	-12	пико	п
2	гекто	г	-15	фемто	ф
1	дека	да	-18	атто	а

Далее все просто. Рассмотрим, как переводить в основные единицы на примерах.
F = 3 кН. Смотрим в таблицу, приставке "к" соответствует число 3. Значит надо перенести запятую на три знака вправо. Если запятой нет, то просто дописать три нуля. Тогда получим F = 3 кН = 3000 Н. Обратите внимание, приставку "к" уже второй раз не пишем, т.к. вместо нее появились нули.
F = 3,2 кН. Переносим запятую на три знака. F = 3,2 кН = 3200 Н
F = 3 мН. Смотрим в таблицу, приставке "м" соответствует число -3. Значит надо перенести запятую на три знака влево. Если запятой нет, ставим ее после тройки. Тогда получим F = 3 мН = 0,003 Н. Обратите внимание, приставку "м" опять уже второй раз не пишем, т.к. вместо нее появились нули.
720 нм. Приставке "н" соответствует -9. Тогда получим 0,000000720 м или 0,00000072 м. Перенесли запятую на девять знаков влево.
5 МВ (мегавольт). Мега, значит 6. Переносим запятую на шесть единиц вправо. 6000000 В.
В последних двух примерах получилось много нулей. Это не очень удобно. Но можно значительно все упростить, если применять более удобный способ перевода. Посмотрите как это делается.

Пишем данное нам число, далее приписываем "умножить на 10", и ставим показатель степени, соответствующий приставке. Все просто. Чуть сложнее с объемом и площадью, плотностью и некоторыми другими единицами. Читайте о них подробнее на этой странице.

Вывод формул.

Почти во всех задачах приходится выразить неизвестную величину из основной формулы. Например, вы решаете задачу на закон Джоуля-Ленца.

Все величины, входящие в формулу известны, надо выразить из нее время и найти его. Для этого можно использовать простое правило. Если в формуле нет сложения и вычитания, то буквы можно переносить из левой части формулы в правую и наоборот. Поясню, что левая часть это то, что записано слева от равно, правая - справа от равно. При переносе то, что было записано в числителе (сверху от черты дроби) попадает в знаменетель (снизу от черты дроби) и наоборот, из знаменателя попадает в числитель.
Тепер научимся применять это правило. Нам надо найти время. Смотрите как это делается.

Все очень просто. Даже думать не надо! Переноси все лишнее и новая формула готова. Посмотрите еще пример с уравнением Менделеева-Клапейрона.

Немного сложнее обстоит дело, когда нейсвестная величина в знаменателе.

Во-первых, соберитесь с духом, имейте в виду – чтобы научиться легко решать задачи вашего текущего уровня знаний и соображалки, потребуется время. Главное в решении задач по физике – это регулярность. Надо их делать каждый день.

2 шаг

Теперь по делу: сейчас напишу немного странную и очевидную фразу, не подумайте что я идиот. Что бы легко решать задачи определенного уровня сложности, вам надо научиться решать еще более сложные задачи. Приведу пример: есть школьные задачки, олимпиадные, задачи из ЕГЭ в части C и, наконец, самые сложные – задачи из задачника Иродова, на данный момент это самый сложный учебник.

Покупаете или скачиваете учебники за 10 и 11 класс по физике (“Классический курс” издательство просвещение), учебник Савельева “Курс физики.Механика.Молекулярная физика.”-это его первый том, и обязательно УЧЕБНИК Иродова, тоже первый том.

3 шаг

Полностью прочитываете 10 и 11 классы.
Покупаете или скачиваете задачники Чертова, Иродова и задачи из ЕГЭ.

4 шаг

Что ж, приступайте решать задач Чертова – задачник достаточно простой, только знай формулы, да подставляй. Проблем возникнуть не должно, порешайте задачи из кинематики, постарайтесь решить побольше, если вдруг не получается решить задачу, ищете в интернете решение, внимательно его читаете, важно понять принцип решения задачи. После этого вновь решаете эту же задачу, которую у вас не получилось решить, если вы действительно осознали как она решается, то решите её без проблем.

5 шаг

Ровным счетом то же самое с задачами из ЕГЭ. Теперь самая сложная часть – Иродов. Перед тем как открывать его задачник, обязательно почитайте Савельева, затем пособие самого Иродова. Далее откройте задачник Иродова и вперед, попробуйте в той же кинематике порешать задачи, начните с самой первой. Первая достаточно простая(она на фото). Свои ответы к первой задаче пишите в комментарии,если никто не решит правильно, напишу правильный ответ, если очень интересно каким образом она решается, пишите в личные сообщения-объясню.