Друзья, приветствую вас в ламповом блоге репетитора :) Бывает ли у вас такое, что легкое решение не приходит в голову? И тут начинается этот полет мысли, блуждание по формулам, забавные переходы и закрученные выражения :) Последнее время я так часто не высыпаюсь из-за работы, что мозг иногда отказывается решить задачу за 3 строчки и упорно идет сложным путем. Именно так и случилось со мной сегодня. При этом на задаче за 9 класс. И такое бывает! А что, задачки за 9 класс могут быть очень запутанными. Но не в этом случае, в этом случае просто забавный сбой мозга. Итак, сейчас расскажу...
Задача
Поезд, масса которого 4000 т, движущийся со скоростью 36 км/ч, начал торможение. За 1 минуту поезд проехал 510 м. Чему равна сила трения, действующая на поезд?
Решение:
Замечание 1. Рисунок в задаче по физике является самой важной частью. Я уже сделал его в самом начале. Такого рисунка достаточно. Прозрачный поезд описывает предыдущее положение, когда он еще имеет скорость 36 км/ч и тормоза только только включаются. Цветной поезд описывает конечное положение, которое отстоит на некоторое перемещение S, пройденное за время t = 1 минуту = 60 секунд.
Замечание 2. В этой задаче нельзя считать, что поезд затормозил полностью. Кому-нибудь захочется сделать такой вывод. Но нет! Мы не имеем право, т.к. явно про полное торможение не сказано. Следовательно, конечная скорость нам неизвестна.
Замечание 3. Скорость перевести лучше заранее, чтобы потом не забыть:
Замечание 4. Через привычное определение силы трения скольжения решить не получится, так как мы не знаем коэффициент трения:
1 способ:
Изначально мне показалось, что задачу можно решить через закон изменение энергии, предположив, что работа силы трения идет на изменение кинетической энергии поезда. Но расписывая такое условие, я начинал понимать, что получается слишком объемно для задачи 9 класса... 🤨 . Да еще мне в конце почудилось квадратное уравнение относительно неизвестной силы (что бывает очень редко). Потом расчудилось, потому что там всё сокращалось. Но способ получился длинным. В общем, смотрите сами:
2 способ:
И только после того, как я дорешал первым способом, до меня дошло, что можно было решить гораздо быстрее. Ведь достаточно было оттолкнуться от формулы перемещения при равноускоренном движении тела. Смотрите как получается:
Заключение
Оба способа дают одинаковый правильный ответ. Но второй способ кажется более легким. Однако, легкий путь не всегда видно сразу. Так и в жизни часто бывает: нужно сделать много ошибок, нужно пойти по нескольким ложным путям, нужно запутаться в хаосе, но нужно дойти до конца. Как только мы доходим до конца, то более легкий путь вырисовывается лучше и четче.
Плохо ли решить задачу сложным способом? Конечно же нет! Это даже хорошо, если вы пошли сложным путем. Значит ваш может работать в более жестких условиях, чем у других. Вы можете мыслить альтернативно. Нахождение нескольких способов решения одной и той же задачи помогает лучше понять суть этой задачи. Одинаковый ответ, полученный два раза, придает уверенность в обоих решениях. Решать задачи несколькими способами очень полезно для развития математического мышления, которое необходимо не только математикам, но и физикам, программистам, инженерам и всем остальным людям, которые хотят сохранить здоровье своего мозга.
Понравился разбор задачи ? Поставьте лайк, подпишитесь на канал! Вам не сложно, а мне очень приятно :)
Если Вам нужен репетитор по физике, математике или информатике/программированию, Вы можете написать мне или в мою группу Репетитор IT mentor в VK
Библиотека с книгами для физиков, математиков и программистов
Репетитор IT mentor в Instagram
Репетитор IT mentor в telegram