La cosa più elementare della fisica che devi sapere. Cosa c'è di sbagliato nella fisica nella scuola moderna

Iniziamo una serie di articoli su problemi e concetti obsoleti nel curriculum scolastico e ti invitiamo a speculare sul motivo per cui gli studenti hanno bisogno della fisica e sul motivo per cui oggi non viene insegnata come vorremmo.

Perché uno studente moderno studia fisica? O per non annoiarsi con i suoi genitori e insegnanti, o poi, per superare con successo l'USE per scelta, guadagnare il numero di punti richiesto ed entrare in una buona università. C'è un'altra opzione che lo studente ama la fisica, ma questo amore di solito esiste in qualche modo separatamente dal curriculum scolastico.

In ciascuno di questi casi, l'insegnamento si svolge secondo lo stesso schema. Si adatta al sistema del proprio controllo: la conoscenza dovrebbe essere presentata in una forma tale da poter essere facilmente verificata. Per questo esiste un sistema di GIA e USE e la preparazione per questi esami, di conseguenza, diventa l'obiettivo principale della formazione.

Come è organizzato l'Esame di Stato unificato in fisica nella sua versione attuale? I compiti d'esame sono compilati secondo un codificatore speciale, che include formule che, in teoria, ogni studente dovrebbe conoscere. Si tratta di un centinaio di formule per tutte le sezioni del curriculum scolastico, dalla cinematica alla fisica del nucleo atomico.

La maggior parte degli incarichi - circa l'80% - è finalizzata proprio all'applicazione di queste formule. Inoltre, non puoi utilizzare altri metodi di soluzione: se hai sostituito una formula che non è nell'elenco, non hai ricevuto un certo numero di punti, anche se la risposta era la stessa. E solo il restante 20% sta comprendendo i compiti.

Di conseguenza, l'obiettivo principale dell'insegnamento è garantire che gli studenti conoscano questo insieme di formule e possano applicarlo. E tutta la fisica si riduce alla semplice combinatoria: leggi le condizioni del problema, capisci quale formula ti serve, sostituisci gli indicatori necessari e ottieni il risultato.

Nelle scuole di fisica e matematica d'élite e specializzate, l'istruzione, ovviamente, è organizzata in modo diverso. Lì, come nella preparazione di tutti i tipi di Olimpiadi, c'è qualche elemento di creatività e la combinatoria delle formule diventa molto più complicata. Ma qui siamo interessati proprio al programma di fisica di base e ai suoi difetti.

I problemi standard e le costruzioni teoriche astratte, che uno scolaro normale dovrebbe conoscere, scompaiono molto rapidamente dalla testa. Di conseguenza, dopo aver lasciato la scuola, nessuno conosce più la fisica, tranne quella minoranza che, per qualche motivo, è interessata o ne ha bisogno nella loro specialità.

Si scopre che la scienza, il cui obiettivo principale era la conoscenza della natura e del mondo fisico reale, a scuola diventa completamente astratta e rimossa dall'esperienza umana quotidiana. La fisica, come altre materie, viene insegnata stipando, e quando al liceo la quantità di conoscenze che devono essere padroneggiate aumenta notevolmente, diventa semplicemente impossibile stipare tutto.

Visivamente sull'approccio "formula" all'apprendimento.

Ma questo non sarebbe necessario se lo scopo dell'insegnamento non fosse l'applicazione di formule, ma la comprensione della materia. Capire è in definitiva molto più facile che stipare.

Forma un'immagine del mondo

Vediamo, ad esempio, come funzionano i libri di Yakov Perelman "Entertaining Physics" e "Entertaining Mathematics", che sono stati utilizzati da molte generazioni di scolari e post-scolari. Quasi ogni paragrafo della "Fisica" di Perelman ci insegna a porre domande che ogni bambino può porsi, partendo dalla logica elementare e dall'esperienza quotidiana.

I problemi che qui ci viene chiesto di risolvere non sono quantitativi, ma qualitativi: non occorre calcolare qualche indicatore astratto come l'efficienza, ma riflettere sul perché una macchina a moto perpetuo sia in realtà impossibile, è possibile sparare da un cannone a la luna; devi condurre un esperimento e valutare quale sarà l'effetto di qualsiasi interazione fisica.

Un esempio da "Entertaining Physics" del 1932: il problema dei cigni di Krylov, gamberi e lucci, risolto secondo le regole della meccanica. Il risultante (OD) deve portare il carrello in acqua.

In una parola, non è necessario memorizzare le formule qui: la cosa principale è capire a quali leggi fisiche obbediscono gli oggetti della realtà circostante. L'unico problema è che una conoscenza di questo tipo è molto più difficile da verificare oggettivamente della presenza nella testa di uno studente di un insieme ben definito di formule ed equazioni.

Pertanto, la fisica per uno studente normale si trasforma in un noioso stiparsi e, nella migliore delle ipotesi, una sorta di gioco mentale astratto. Formare un'immagine olistica del mondo in una persona non è affatto il compito che il moderno sistema educativo svolge di fatto. A questo proposito, tra l'altro, non è troppo diverso da quello sovietico, che molti sono inclini a sopravvalutare (perché prima, si dice, sviluppavamo bombe atomiche e volavamo nello spazio, ma ora sappiamo solo come vendere petrolio) .

Secondo la conoscenza della fisica, gli studenti dopo aver lasciato la scuola, ora come allora, si dividono in circa due categorie: quelli che la conoscono molto bene e quelli che non la conoscono affatto. La situazione con la seconda categoria è peggiorata soprattutto quando il tempo per l'insegnamento della fisica nelle classi 7-11 è stato ridotto da 5 a 2 ore settimanali.

La maggior parte degli scolari non ha davvero bisogno di formule e teorie fisiche (che capiscono perfettamente) e, cosa più importante, non sono interessanti nella forma astratta e secca in cui vengono presentati ora. Di conseguenza, l'educazione di massa non svolge alcuna funzione: richiede solo tempo e fatica. Per gli scolari - non meno che per gli insegnanti.

Attenzione: un approccio sbagliato all'insegnamento delle scienze esatto può essere devastante

Se il compito del curriculum scolastico fosse quello di farsi un'immagine del mondo, la situazione sarebbe completamente diversa.

Naturalmente, dovrebbero esserci anche classi specializzate in cui si insegna a risolvere problemi complessi ea conoscere a fondo la teoria, che non si interseca più con l'esperienza quotidiana. Ma sarebbe più interessante e utile per un normale scolaro "di massa" sapere secondo quali leggi funziona il mondo fisico in cui vive.

Il punto, ovviamente, non è limitato agli scolari che leggono Perelman invece dei libri di testo. L'approccio stesso all'insegnamento deve essere cambiato. Molte sezioni (ad esempio la meccanica quantistica) potrebbero essere rimosse dal curriculum scolastico, altre - ridotte o riviste, se non per le onnipresenti difficoltà organizzative, il conservatorismo fondamentale della materia e il sistema educativo nel suo insieme.

Ma sogniamo un po'. Dopo questi cambiamenti, forse, l'adeguatezza sociale generale sarebbe aumentata: le persone avrebbero meno fiducia in tutti i tipi di truffatori di torsione che speculano sulla "protezione del biocampo" e sulla "normalizzazione dell'aura" con l'aiuto di semplici dispositivi e pezzi di minerali sconosciuti .

Abbiamo già osservato tutte queste conseguenze di un sistema educativo vizioso negli anni '90, quando i truffatori di maggior successo hanno persino utilizzato somme considerevoli dal bilancio statale - le stiamo vedendo ora, anche se su scala minore.

Il famoso Grigory Grabovoi non solo assicurò di poter resuscitare le persone, ma rimosse anche gli asteroidi dalla Terra con il potere del pensiero e gli aerei del governo "diagnosticati psicologicamente". Non era frequentato da nessuno, ma dal generale Georgy Rogozin, vice capo del servizio di sicurezza sotto il presidente della Federazione Russa.

5.2.

5.3.

La fisica può essere definita la scienza principale dello studio della natura. Tutte le leggi della sua esistenza sono studiate da questo ramo della conoscenza. Nonostante tutta la sua complessità, trovare un modo per imparare facilmente la fisica non è difficile.

La cosa principale è avvicinarsi con competenza al processo educativo.

Perché studiare fisica?

Una volta che inizi a studiare fisica, non sempre capisci perché potrebbe funzionare. Il punto non è solo che le conoscenze acquisite possono essere necessarie da un punto di vista professionale.

La fisica come scienza dà molto:

. la formazione dell'osservazione assoluta;

. la capacità di vedere la connessione, la sua conservazione nei fenomeni. (Se carichi il cannone e dai fuoco alla miccia, questa sparerà);

. pensiero correttamente diretto, a volte non standard;

. lo studio della fisica aiuta a conoscere al meglio il mondo che ci circonda e a scoprire cosa si cela dietro le cose più ordinarie;

. una buona conoscenza sarà la base per una buona carriera all'estero.

Quando si studia una disciplina, può essere percepita come molto difficile e confusa. Se studi la scienza come sistema, ti eserciti costantemente e trovi un buon insegnante, diventerà semplice, persino interessante.

Quali sono le sezioni di fisica?

"Fisica" tradotto dal greco antico significa "natura". Questa scienza cerca di coprire nei suoi calcoli teorici e conclusioni pratiche tutte le forme e i modi di esistenza della materia e del campo. I fondamenti della fisica sono studiati in due diverse sezioni: micro e macrofisica.

Microfisica, il principale oggetto di studio sono quegli oggetti che non possono essere visti ad occhio nudo (molecole, atomi, elettroni, altre particelle elementari).

La macrofisica studia sia oggetti delle nostre dimensioni abituali (ad esempio, il movimento di una palla), sia di massa maggiore (pianeti).

La struttura della fisica macroscopica include la meccanica: studia il movimento dei corpi e l'interazione tra loro, velocità, movimento, distanza (a volte classica, relativistica, quantistica).

Microscopico include sezioni di quantistica, nucleare, fisica degli elementi, le loro proprietà.

Il corso di fisica della scuola è formato nello stesso ordine. Ciò è dovuto al fatto che è molto più facile per gli studenti percepire ciò con cui hanno familiarità fin dall'infanzia. Pertanto, lo studio delle categorie fisiche astratte della microfisica è più difficile della meccanica classica.

Perché è difficile studiare la fisica?

La prima conoscenza delle leggi della fisica avviene a scuola, a partire dalla sesta o settima classe. Inizialmente, c'è una transizione graduale dalla storia naturale a esempi più concreti della vita. Si studiano la velocità, il percorso, il peso corporeo.

Imparare la fisica da zero potrebbe non essere sempre efficace. Ci possono essere diverse ragioni per questo:

. mancanza dell'attrezzatura necessaria per una dimostrazione visiva delle leggi fisiche. Anche i più semplici sono difficili da spiegare usando solo i concetti astratti di "contorno", "energia cinetica", "energia potenziale", "atomo", "corrente", "conservazione di energia", "costante di gas", "onda ". Solo una presentazione astratta in un libro di testo di un argomento non sostituirà un esperimento fisico;

. gli insegnanti non sempre motivano i bambini a imparare ciò che la fisica sta imparando. Il processo educativo si riduce a memorizzare definizioni, memorizzare leggi e arida teoria;

. argomenti complessi sono presentati esclusivamente nell'ambito del curriculum, solo il numero di ore a cui è stato assegnato. Si tralasciano esempi e paradossi interessanti.

È l'“isolamento” del processo educativo e la superficialità dello studio della disciplina da esempi reali che rende difficile lo studio della fisica a scuola e la conservazione del sapere.

Errori comuni durante la preparazione per ZNO in fisica

Preparandosi per OLS, molti commettono quegli errori che possono essere definiti tipici:

. compiti pratici e compiti sono risolti a caso, mentre non sono state apprese tutte le formule in fisica necessarie per risolvere il compito;

. nuove formule e leggi si imparano a memoria, mentre quelle più necessarie e basilari non si ripetono;

. una soluzione istantanea sembra sempre corretta per la sua semplicità;

. mentre ci si prepara per lo ZNO in fisica, si può dimenticare che il linguaggio principale della fisica è la matematica. È necessario ripetere i valori assoluti e relativi, i teoremi principali (il quadrato dell'ipotenusa è uguale alla somma dei quadrati delle gambe);

. gli argomenti più difficili (fisica quantistica, teoria della relatività, termodinamica) vengono lasciati da parte;

. prima di risolvere un problema in fisica, non è consentito nemmeno il pensiero che possa essere combinato: per trovare una risposta, è necessario combinare diversi rami della scienza, ricordare le unità di misura delle quantità;

. le sessioni di formazione sono sporadiche e spesso sono programmate solo pochi mesi prima dell'EE.

Per evitare tali errori, è inoltre necessario risolvere compiti di livello superiore, che aiuteranno a formare le proprietà di una soluzione rapida e corretta.

Quindi come si insegna la fisica in modo efficace?

Potrebbe essere necessario studiare fisica in molti casi: entrare in un'università specializzata, superare un esame, scrivere un test o solo per te stesso. Da dove iniziare a studiare fisica è la domanda principale, e la risposta è redigere un piano di studi per te stesso. Questo è efficace in tutti i casi di cui sopra.

Questo piano include non solo l'orario delle lezioni, ma il principio della loro assimilazione:

. quando si considera un nuovo argomento, è necessario scrivere tutte le definizioni, quantità, formule, unità di misura;

. analizzando la legge fisica e la sua espressione matematica, scopri quali quantità in essa sono interconnesse;

. mentre ti eserciti a risolvere nuovi problemi, per la ripetizione, risolvi molti degli argomenti passati. Cerca di inventarti dei compiti da solo;

. non lavorare alla velocità - fai tutto gradualmente. Il volume di materiale deve essere dosato;

. risolvere problemi, non ricorrere a numeri intermedi. La formula finale dovrebbe contenere solo i valori forniti nella condizione.

Come capire la fisica e le sue formule?

La fisica era originariamente inseparabile dalla natura. Le prime osservazioni sono state effettuate grazie a quegli oggetti e fenomeni che circondavano una persona ogni giorno. Le leggi fondamentali della fisica si sono formate sulla base dell'esperienza, che gradualmente si è accumulata, spostandosi dal circuito al centro. Solo nel tempo l'esperimento ha preso forma prima in leggi disparate, e poi in teoria.

La fisica comprensibile ha costituito la base per ipotesi più complesse che hanno portato alla moderna comprensione del mondo.

Per comprendere la fisica come una scienza e le formule che descrivono la relazione dei fenomeni, devi solo uscire o guardare fuori dalla finestra. Tutti i calcoli teorici ascoltati a lezione sono in ogni istante.

La caduta di un sasso è la trasformazione dell'energia potenziale in cinetica, superando la distanza dal suolo. La tensione della tenda della finestra è il risultato del movimento delle masse d'aria sotto l'influenza di pressioni diverse in punti diversi. Lo scarico del gas di un'auto è l'effetto della pressione. Ma se inserisci le dita nella presa, questa è una corrente elettrica.

Questo argomento non è solo un paragrafo dattiloscritto in un libro di testo, o un problema astratto. Tuttavia, le conoscenze acquisite devono essere proiettate sul mondo circostante e riconosciute in proporzione a quelle disponibili.

Come risolvere i problemi in fisica?

Risolvere problemi in fisica presuppone un certo algoritmo:

. leggi attentamente le condizioni dell'incarico, scopri quali sezioni di fisica sono coinvolte in esso;

. redigere correttamente una condizione, portare tutte le unità di misura delle quantità nel sistema SI: chilometri - in metri, grammi - in chilogrammi;

. avere a portata di mano un elenco di formule note. Scegli tra loro quelli che possono tornare utili;

. utilizzare tabelle di costanti (velocità della luce, densità delle sostanze, costante dei gas, lunghezza d'onda, volume di 1 mole di gas ideale);

. richiamare le leggi che descrivono le interazioni delle quantità proposte (possono provenire sia dalle sezioni iniziali, sia dalla fisica quantistica);

. usando le formule, combinale per trovare un numero finito di risposte;

. effettuare calcoli e visualizzare l'unità di misura del valore richiesto.

Se sorgono difficoltà, è un modo efficace per presentare la condizione nella vita reale. La solita logica della vita ti dirà quale risposta si rivelerà assoluta e corretta e quali opzioni dovrebbero essere scartate.

Come memorizzare le formule di fisica?

Non è consentito utilizzare l'elenco delle formule richieste per esami e prove. Pertanto, sarà utile utilizzare regole mnemoniche per memorizzare relazioni e leggi: ecco come imparare rapidamente la fisica.

Le formule vengono ricordate se sono collegate in un'associazione sonora o in una scala:

Legge di Archimede per i liquidi: F = pgV: PoZha - Vo!

Legge di Ampere F = Bilsina : Ampere batte sine alpha con forza.

Energia potenziale: E = mgh: Siamo - Shsh!

Il movimento di una particella carica in un campo elettrico uniforme: p = qBR , il momento della particella ( P ) - impulso del cobra ( q, B, R).

Equazione dei gas perfetti: pV = (m / M) RT ... Giro da Madrid a Mosca: pV - pov-, RT - bocca, m / M - da Madrid a Mosca ( R - costante, coefficiente universale).

Prima legge di Newton: se non dai un calcio, non volerà;

Seconda legge di Newton (per l'accelerazione): come calci, volerà;

Terza legge di Newton: quando calci, lo capisci.

Le leggi fisiche sono molto più facili da ricordare sotto forma di rime:

Legge di Ohm per una sezione di una catena:

Chi non conosce la legge di Ohm?

Tutti lo conoscono, ovviamente.

Ripeti lo schema velocemente.

U è uguale a RI.

Definizione di "leva":

Se un corpo solido ruota attorno a un supporto fisso,

Allora dovresti sapere: si chiama leva.

La preparazione per ZNO in fisica deve essere affrontata con tutta serietà:

1. Sviluppa un piano di allenamento e seguilo rigorosamente.

2. Esercitati regolarmente, circa tre volte a settimana per un'ora e mezza o due ore, senza stress.

3. Trova un elenco di argomenti consigliati per la preparazione all'EIT.

4. Tutte le formule e le leggi, le unità di misura (ad esempio 1 chilometro = 1000 metri) dovrebbero essere scritte in un quaderno separato.

5. Risolvere problemi su ciascuno degli argomenti e diversi livelli di difficoltà, nonché compiti per la combinazione di vari rami della scienza (ad esempio energia e movimento, calore e campo elettrico, termodinamica, teoria della relatività).

6. Pochi mesi prima dello ZNO, ripercorri gli esempi degli anni precedenti, risolvendoli in una sola seduta.

7. In caso di domande, chiedere aiuto o consiglio a un insegnante professionista.

Buoni aiuti fisici teorici e pratici sono:

. Yavorskiy BM, Detlaf AA Physics per studenti delle scuole superiori e per coloro che entrano nelle università. M. Otarda. 2003.

. Savchenko N.Ye. Problemi in fisica con analisi delle loro soluzioni. M.: Educazione, 2000.

Korshak E.V., O.I. Lyashenko O.I. Fisica. K.: Perun, 2011.

È naturale e corretto interessarsi al mondo circostante e alle leggi del suo funzionamento e sviluppo. Ecco perché è ragionevole prestare attenzione alle scienze naturali, ad esempio la fisica, che spiega l'essenza stessa della formazione e dello sviluppo dell'Universo. Le leggi fisiche di base sono facili da capire. Già in tenera età, la scuola fa conoscere ai bambini questi principi.

Per molti, questa scienza inizia con il libro di testo "Fisica (grado 7)". I concetti di base di e e termodinamica vengono rivelati agli scolari, familiarizzano con il nucleo delle principali leggi fisiche. Ma la conoscenza dovrebbe essere limitata al banco di scuola? Quali leggi fisiche dovrebbe conoscere ogni persona? Questo sarà discusso più avanti nell'articolo.

Fisica della scienza

Molte sfumature della scienza descritta sono familiari a tutti fin dalla prima infanzia. E questo è dovuto al fatto che, in sostanza, la fisica è una delle aree delle scienze naturali. Racconta delle leggi della natura, la cui azione influenza la vita di tutti, e per molti aspetti la fornisce persino, delle caratteristiche della materia, della sua struttura e delle leggi del movimento.

Il termine "fisica" fu registrato per la prima volta da Aristotele nel IV secolo a.C. Inizialmente, era sinonimo del concetto di "filosofia". Dopotutto, entrambe le scienze avevano un obiettivo comune: spiegare correttamente tutti i meccanismi del funzionamento dell'Universo. Ma già nel XVI secolo, a seguito della rivoluzione scientifica, la fisica divenne indipendente.

Legge generale

Alcune delle leggi fondamentali della fisica sono applicate in un'ampia varietà di rami della scienza. Oltre a loro, ci sono quelli che sono considerati comuni a tutta la natura. Si tratta di

Implica che l'energia di ogni sistema chiuso sia assolutamente conservata quando in esso si verificano fenomeni. Tuttavia, è in grado di trasformarsi in un'altra forma e di modificare efficacemente il suo contenuto quantitativo in varie parti del sistema nominato. Allo stesso tempo, in un sistema aperto, l'energia diminuisce a condizione di un aumento dell'energia di eventuali corpi e campi che interagiscono con esso.

Oltre al principio generale di cui sopra, la fisica contiene i concetti di base, le formule, le leggi necessarie per l'interpretazione dei processi che hanno luogo nel mondo circostante. Esplorarli può essere incredibilmente divertente. Pertanto, questo articolo prenderà in considerazione brevemente le leggi di base della fisica e, per comprenderle più a fondo, è importante prestarvi la massima attenzione.

Meccanica

I giovani scienziati aprono molte delle leggi fondamentali della fisica nei gradi 7-9 della scuola, dove un ramo della scienza come la meccanica è studiato più a fondo. I suoi principi di base sono descritti di seguito.

La legge della relatività di Galileo (chiamata anche legge della relatività meccanica, o base della meccanica classica). L'essenza del principio è che in condizioni simili i processi meccanici in qualsiasi sistema di riferimento inerziale sono completamente identici.
Legge di Hooke. La sua essenza è che maggiore è l'impatto sul corpo elastico (molla, asta, console, trave) dal lato, maggiore è la sua deformazione.

Le leggi di Newton (rappresentano le basi della meccanica classica):

Il principio di inerzia dice che ogni corpo è in grado di essere fermo o di muoversi in modo uniforme e rettilineo solo se nessun altro corpo agisce su di esso in alcun modo, o se in qualche modo compensano l'azione dell'altro. Per modificare la velocità di movimento, è necessario agire sul corpo con un qualche tipo di forza e, naturalmente, anche il risultato dell'azione della stessa forza su corpi di dimensioni diverse sarà diverso.
La principale regolarità della dinamica afferma che maggiore è la risultante delle forze che agiscono attualmente su un dato corpo, maggiore è l'accelerazione che riceve. E, di conseguenza, maggiore è il peso corporeo, minore è questo indicatore.
La terza legge di Newton dice che due corpi qualsiasi interagiscono sempre tra loro secondo uno schema identico: le loro forze sono della stessa natura, sono equivalenti in grandezza e hanno necessariamente la direzione opposta lungo la retta che collega questi corpi.
Il principio di relatività afferma che tutti i fenomeni che si verificano nelle stesse condizioni nei sistemi di riferimento inerziali sono assolutamente identici.

Termodinamica

Il libro di testo scolastico, che rivela agli studenti le leggi fondamentali ("Fisica. Grado 7"), li introduce alle basi della termodinamica. Discuteremo brevemente i suoi principi di seguito.

Le leggi della termodinamica, che sono fondamentali in questo ramo della scienza, sono di natura generale e non sono legate ai dettagli della struttura di una particolare sostanza a livello atomico. A proposito, questi principi sono importanti non solo per la fisica, ma anche per la chimica, la biologia, l'ingegneria aerospaziale, ecc.

Ad esempio, nell'industria citata c'è una regola che non si presta alla definizione logica che in un sistema chiuso, le cui condizioni esterne sono invariate, si stabilisce uno stato di equilibrio nel tempo. E i processi in corso in esso invariabilmente si compensano a vicenda.

Un'altra regola della termodinamica conferma la tendenza di un sistema, costituito da un numero colossale di particelle caratterizzate da moto caotico, a una transizione indipendente da stati meno probabili per il sistema a stati più probabili.

E la legge di Gay-Lussac (chiamata anche afferma che per un gas di una certa massa in condizioni di pressione stabile, il risultato della divisione del suo volume per la temperatura assoluta diventerà certamente un valore costante.

Un'altra regola importante di questo settore è la prima legge della termodinamica, comunemente chiamata anche principio di conservazione e conversione dell'energia per un sistema termodinamico. Secondo lui, qualsiasi quantità di calore che è stata impartita al sistema sarà spesa esclusivamente per la metamorfosi della sua energia interna e l'esecuzione del suo lavoro in relazione a qualsiasi forza esterna agente. È questa regolarità che è diventata la base per la formazione di uno schema per il funzionamento dei motori termici.

Un altro schema di gas è la legge di Charles. Essa afferma che maggiore è la pressione di una certa massa di un gas ideale mantenendo un volume costante, maggiore è la sua temperatura.

Elettricità

Rivela ai giovani scienziati le interessanti leggi di base della fisica nella decima classe della scuola. In questo momento vengono studiati i principi principali della natura e delle leggi dell'azione della corrente elettrica, nonché altre sfumature.

La legge di Ampere, ad esempio, afferma che i conduttori collegati in parallelo, attraverso i quali scorre la corrente nella stessa direzione, si attraggono inevitabilmente e, nel caso della direzione opposta della corrente, rispettivamente, si respingono. A volte viene usato lo stesso nome per la legge fisica, che determina la forza che agisce nel campo magnetico esistente su una piccola sezione di un conduttore che attualmente conduce corrente. Lo chiamano così: il potere di Ampere. Questa scoperta fu fatta da uno scienziato nella prima metà del XIX secolo (cioè nel 1820).

La legge di conservazione della carica è uno dei principi fondamentali della natura. Afferma che la somma algebrica di tutte le cariche elettriche che si originano in qualsiasi sistema elettricamente isolato è sempre conservata (diventa costante). Nonostante ciò, il principio citato non esclude la comparsa di nuove particelle cariche in tali sistemi a seguito di determinati processi. Tuttavia, la carica elettrica totale di tutte le particelle di nuova formazione deve essere certamente nulla.

La legge di Coulomb è una delle fondamentali dell'elettrostatica. Esprime il principio della forza di interazione tra cariche puntiformi stazionarie e spiega il calcolo quantitativo della distanza tra di esse. La legge di Coulomb permette di sostanziare in modo sperimentale i principi base dell'elettrodinamica. Dice che le cariche puntiformi stazionarie interagiranno sicuramente tra loro con una forza, che è tanto maggiore quanto maggiore è il prodotto dei loro valori e, di conseguenza, tanto minore quanto minore è il quadrato della distanza tra le cariche in esame e mezzo in cui avviene l'interazione descritta.

La legge di Ohm è uno dei principi fondamentali dell'elettricità. Essa afferma che maggiore è la forza di una corrente elettrica continua che agisce su una certa sezione del circuito, maggiore è la tensione ai suoi capi.

Chiamano un principio che consente di determinare la direzione in un conduttore di una corrente che si muove sotto l'influenza di un campo magnetico in un certo modo. Per fare ciò, posizionare la mano destra in modo che le linee di induzione magnetica tocchino figurativamente il palmo aperto ed estendere il pollice nella direzione del movimento del conduttore. In questo caso, le restanti quattro dita raddrizzate determineranno la direzione del movimento della corrente di induzione.

Inoltre, questo principio aiuta a scoprire l'esatta posizione delle linee di induzione magnetica di un conduttore rettilineo che conduce corrente in un dato momento. Succede così: posiziona il pollice della tua mano destra in modo che punti e con le altre quattro dita afferra il conduttore in maniera figurata. La posizione di queste dita dimostrerà l'esatta direzione delle linee di induzione magnetica.

Il principio dell'induzione elettromagnetica è uno schema che spiega il processo di funzionamento di trasformatori, generatori e motori elettrici. Questa legge è la seguente: in un circuito chiuso, l'induzione generata è tanto maggiore quanto maggiore è la velocità di variazione del flusso magnetico.

Ottica

Il ramo "Ottica" riflette anche parte del curriculum scolastico (leggi fondamentali della fisica: classi 7-9). Pertanto, questi principi non sono così difficili da comprendere come potrebbero sembrare a prima vista. Il loro studio porta con sé non solo una conoscenza aggiuntiva, ma una migliore comprensione della realtà circostante. Le leggi fondamentali della fisica che possono essere attribuite allo studio dell'ottica sono le seguenti:

Principio di Guines. È un metodo che determina efficacemente la posizione esatta del fronte d'onda a una data frazione di secondo. La sua essenza è la seguente: tutti i punti che si trovano nel percorso del fronte d'onda ad una certa frazione di secondo, in sostanza, diventano essi stessi sorgenti di onde sferiche (secondarie), mentre il posizionamento del fronte d'onda alla stessa frazione di un secondo è identico alla superficie, che si piega attorno a tutte le onde sferiche (secondarie). Questo principio viene utilizzato per spiegare le leggi esistenti relative alla rifrazione della luce e alla sua riflessione.
Il principio Huygens-Fresnel riflette un metodo efficace per risolvere i problemi di propagazione delle onde. Aiuta a spiegare i problemi elementari associati alla diffrazione della luce.
onde. È usato ugualmente per la riflessione in uno specchio. La sua essenza sta nel fatto che sia il raggio cadente che quello riflesso, così come la perpendicolare costruita dal punto di incidenza del raggio, si trovano su un unico piano. È anche importante ricordare che in questo caso l'angolo di caduta del raggio è sempre assolutamente uguale all'angolo di rifrazione.
Il principio della rifrazione della luce. Questo è un cambiamento nella traiettoria del movimento di un'onda elettromagnetica (luce) al momento del movimento da un mezzo omogeneo all'altro, che differisce significativamente dal primo in un numero di indici di rifrazione. La velocità di propagazione della luce in essi è diversa.
La legge della propagazione rettilinea della luce. Si tratta in sostanza di una legge relativa al campo dell'ottica geometrica, e consiste in quanto segue: in qualsiasi mezzo omogeneo (indipendentemente dalla sua natura), la luce si propaga in modo strettamente rettilineo, lungo la distanza più breve. Questa legge spiega semplicemente e facilmente la formazione dell'ombra.

Fisica atomica e nucleare

Le leggi di base della fisica quantistica, così come i fondamenti della fisica atomica e nucleare, vengono studiate al liceo e all'istruzione superiore.

Quindi, i postulati di Bohr rappresentano una serie di ipotesi di base che sono diventate la base della teoria. La sua essenza sta nel fatto che qualsiasi sistema atomico può rimanere stabile solo in stati stazionari. Qualsiasi radiazione o assorbimento di energia da parte di un atomo avviene necessariamente utilizzando il principio, la cui essenza è la seguente: la radiazione associata al trasporto diventa monocromatica.

Questi postulati si applicano al curriculum scolastico standard che studia le leggi fondamentali della fisica (classe 11). La loro conoscenza è un must per un laureato.

Leggi fondamentali della fisica che una persona dovrebbe conoscere

Alcuni principi fisici, sebbene appartengano a uno dei rami di questa scienza, sono tuttavia di natura generale e dovrebbero essere noti a tutti. Elenchiamo le leggi fondamentali della fisica che una persona dovrebbe conoscere:

Legge di Archimede (vale sia per i settori dell'idro che per l'aerostatica). Implica che una sorta di forza di galleggiamento agisce su qualsiasi corpo immerso in una sostanza gassosa o liquida, che è necessariamente diretta verticalmente verso l'alto. Questa forza è sempre numericamente uguale al peso del liquido o del gas spostato dal corpo.
Un'altra formulazione di questa legge è la seguente: un corpo immerso in un gas o liquido perde certamente di peso tanto quanto la massa del liquido o gas in cui era immerso. Questa legge divenne il postulato di base della teoria dei corpi fluttuanti.
La legge di gravitazione universale (scoperta da Newton). La sua essenza sta nel fatto che assolutamente tutti i corpi sono inevitabilmente attratti l'uno dall'altro con una forza, che è maggiore, maggiore è il prodotto delle masse di questi corpi e, di conseguenza, minore, minore è il quadrato della distanza fra loro.

Queste sono le 3 leggi fondamentali della fisica che tutti dovrebbero conoscere chi vuole comprendere il meccanismo di funzionamento del mondo circostante e le peculiarità dei processi che avvengono in esso. È abbastanza semplice capire il principio della loro azione.

Il valore di tale conoscenza

Le leggi fondamentali della fisica devono essere nel bagaglio della conoscenza di una persona, indipendentemente dalla sua età e occupazione. Riflettono il meccanismo di esistenza di tutta la realtà odierna e, in sostanza, sono l'unica costante in un mondo in continuo cambiamento.

Le leggi ei concetti di base della fisica aprono nuove opportunità per studiare il mondo che ci circonda. La loro conoscenza aiuta a comprendere il meccanismo dell'esistenza dell'Universo e il movimento di tutti i corpi cosmici. Ci trasforma non solo in spie di eventi e processi quotidiani, ma ci permette di esserne consapevoli. Quando una persona comprende chiaramente le leggi di base della fisica, cioè tutti i processi che si verificano intorno a lui, ha l'opportunità di gestirli nel modo più efficace, facendo scoperte e rendendo così la sua vita più confortevole.

Risultati

Alcuni sono costretti a studiare a fondo le leggi fondamentali della fisica per l'Esame Unificato di Stato, altri - per professione, e alcuni - per curiosità scientifica. Indipendentemente dagli obiettivi dello studio di questa scienza, i benefici della conoscenza acquisita difficilmente possono essere sopravvalutati. Non c'è niente di più soddisfacente che comprendere i meccanismi e le leggi fondamentali dell'esistenza del mondo circostante.

Non rimanere indifferente: sviluppa!

La fisica è una scienza esatta e fondamentale che studia le leggi generali di vari fenomeni naturali, nonché le leggi della struttura e del movimento della materia. Tutte le leggi e i concetti della fisica costituiscono le basi del soggetto delle scienze naturali.

Nella scuola secondaria appare una materia separata: la fisica, il cui obiettivo principale è formare la conoscenza della materia da parte degli studenti, lo stile di pensiero e la visione scientifica del mondo. Dalla settima alla nona classe, gli scolari studiano il corso di base della fisica, grazie al quale si forma l'idea dell'immagine fisica del mondo, concetti fisici di base, termini e leggi, nonché algoritmi di base per risolvere i problemi, vengono sviluppate, si sviluppano capacità di ricerca e sperimentazione. Alla fine del nono grado, gli studenti prendono GIA in fisica... Su richiesta nel motore di ricerca "fisica gratis" su Internet, è possibile trovare vari tutorial video, libri di riferimento, libri e articoli , per aiutarti a prepararti .

Fisica sperimentale e teorica

È molto difficile determinare il confine in cui finisce la parte teorica del corso di fisica e inizia la parte sperimentale, poiché sono molto strettamente interconnessi e si completano a vicenda. L'obiettivo della fisica sperimentale è condurre vari esperimenti per testare ipotesi, leggi e stabilire nuovi fatti. La fisica teorica si concentra sulla spiegazione di vari fenomeni naturali basati su leggi fisiche.

Struttura della materia di fisica

Strutturalmente, l'argomento della fisica è difficile da dividere, poiché è strettamente correlato ad altre discipline. Tuttavia, tutte le sue sezioni si basano su teorie, leggi e principi fondamentali che descrivono l'essenza dei processi e dei fenomeni fisici.

Le principali sezioni di fisica:

meccanica - la scienza del movimento e le forze che causano il movimento;
fisica molecolare - una sezione che studia le proprietà fisiche dei corpi dal punto di vista della loro struttura molecolare;
vibrazioni e onde - una branca della fisica che si occupa dei cambiamenti periodici nel movimento delle particelle;
fisica termica - un gruppo di discipline sui fondamenti teorici dell'ingegneria energetica;
elettrodinamica - una sezione che studia le proprietà del campo elettromagnetico, i fenomeni elettrici e magnetici, la corrente elettrica;
elettrostatica - una branca della fisica che si occupa del campo elettrostatico e delle cariche elettriche;
magnetismo: la scienza dei campi magnetici;
l'ottica studia le proprietà e la natura della luce;
fisica atomica - una sezione di fisica sulle proprietà di atomi e molecole;
la fisica quantistica è una branca della fisica che studia la meccanica quantistica e i sistemi di campo quantistico, le leggi del loro movimento.

Come prepararsi per il GIA in fisica?

È necessario ripetere e studiare il materiale in conformità con i requisiti del GIA in fisica. Ciò aiuterà vari libri di riferimento, manuali e raccolte di elementi di prova. Sarà utile per fisica libera classi con l'analisi delle demovarianti GIA, che sono presentate sul sito.

Dovresti essere interessato a materiali aggiuntivi e prendere parte a test di prova. Durante l'esecuzione dei compiti di prova, avviene la conoscenza delle peculiarità delle domande. È stato notato che gli studenti che hanno preso le lezioni di test hanno finito per ottenere punteggi più alti. È necessario redigere un piano di autoapprendimento, indicando gli argomenti per i quali si prevede di apprendere GIA in fisica... Puoi iniziare con quelli più difficili e incomprensibili. Inoltre, non è necessario provare a imparare l'intero libro di testo in una volta o rivedere tutti i tutorial video. È importante strutturare il materiale studiato, elaborare piani e tabelle che ti aiuteranno a memorizzare e ripetere meglio. Non fa male alternare lezioni e riposo, così come essere sicuri delle proprie capacità e non pensare al fallimento.