Итак, все предварительные слова сказаны, все мотивирующие процедуры проведены. Начинаем самое интересное – решение задач. И начинаем мы их с задач второго типа (см. часть вторую – Классификация). Этих задач ОЧЕНЬ много в школьном курсе, иногда хочется сказать, что половина. Как устроено их условие?
В системе происходит что-то. Что будет происходить с той же системой при других условиях (сравниваем два различных состояния одной и той же системы). Примеры из Рымкевича:
- Шарик, скатываясь с наклонного желоба из состояния покоя, за первую секунду прошел путь 10 см. Какой путь он пройдет за 3 с?
- При температуре 27°С давление газа в закрытом сосуде было 75 кПа. Каким будет давление при температуре (–13°С)?
- Пузырек воздуха всплывает со дна водоема. На глубине 6 м он имел объем 10 мм3. Найти объем пузырька у поверхности воды.
Не пробуйте решать задачи, они из разных классов школьной программы. Попробуйте пока оценить их устройство.
Есть еще одна вариация задач на сравнение. Она выглядит так. В одной системе происходит что-то. Вторая система тем или иным параметром отличается от первой. Что будет происходить во второй системе? Примеры:
- Тело массой 4 кг под действием некоторой силы приобретает ускорение 2 м/с2. Какое ускорение приобретает тело массой 10 кг под действием такой же силы?
- Во сколько раз отличается плотность метана от плотности кислорода при одинаковых условиях?
В последней задаче, кстати, приведено слово-метка, которое ОДНОЗНАЧНО определяет тип задачи: во сколько раз? Другие слова метки, которые, может быть, не столь очевидно, но так же однозначно относят условие задачи к задачам сравнения:
- Сравните;
- Как отличается;
- Как изменилось;
Как только мы видим эти слова в тексте, мы точно знаем, что перед нами – задача сравнения. А как только мы определили, что перед нами задача сравнения, мы забываем сомнения и включаем строгий алгоритм. Я специально в качестве примеров взял задачи попроще, чтобы вы видели их структуру, чуть позже на Дзене и в ВК я выложу видеоурок с решением задач сравнения из всех разделов школьной физики. Но пока, в качестве наглядного примера, я опишу весь алгоритм на примере самой первой из представленных сегодня задач.
Итак, АЛГОРИТМ.
- Написать самое главное уравнение темы, к которой относится задача.
Поскольку тема – кинематика, НЕ ДУМАЯ, пишем
Замечая слово-подсказку – из состояния покоя – можно упростить:
2. Теперь – самое главное – НЕ ДУМАЯ – переписываем это уравнение два раза, ставя под всеми переменными величинами индексы 1 и 2 (это первая и вторая системы, или первое и второе состояние одной системы).
- Записываем – НЕ ДУМАЯ – отношение двух уравнений. Но записываем правильно – сразу составляя отношения одинаковых величин.
- И вот теперь можно немножко подумать и упростить те множители в соотношении, про которых мы что-то знаем.
Скатывание шарика – один и тот же процесс. Значит, ускорение у шарика все время одинаковое: a1 = a2.
- Записываем ответ, оставляя в нем отношения одинаковых величин:
Почему я так активно выделяю необходимость не думать в ряде подпунктов. Иногда умные школьники быстро проходят в голове первый этап – видят нужную формулу. И вдруг видят, что в этой формуле какого-то параметра не хватает (как ускорения в разобранной задаче). В этот момент их мысль уходит, и они начинают долго и очень неплодотворно думать о том, как бы им этот неизвестный параметр найти. Как видите, в пункте номер четыре нашего алгоритма такие неизвестные величины. ОЧЕВИДНЫМ ОБРАЗОМ сокращаются.
Удачи в решении задач.