Povprečna hitrost premikanja.

Arhimandrit Sofronije (Saharov)

Za neenakomerno gibanje se šteje gibanje z različno hitrostjo. Hitrost se lahko spreminja v smeri. Sklepamo lahko, da je vsako gibanje NE po ravni poti neenakomerno. Na primer gibanje telesa v krogu, gibanje telesa, vrženega v daljavo itd.

Hitrost se lahko spreminja glede na številčno vrednost. Tudi to gibanje bo neenakomerno. Poseben primer takega gibanja je enakomerno pospešeno gibanje.

Včasih pride do neenakomernega gibanja, ki je sestavljeno iz menjavanja različnih vrst gibanja, na primer avtobus najprej pospeši (enakomerno pospešeno gibanje), nato se nekaj časa giblje enakomerno in se nato ustavi.

Trenutna hitrost

Neenakomerno gibanje lahko označimo le s hitrostjo. Toda hitrost se vedno spreminja! Zato lahko govorimo le o hitrosti v danem trenutku. Ko potujete z avtomobilom, vam merilnik hitrosti vsako sekundo pokaže trenutno hitrost gibanja. Toda v tem primeru je treba čas skrajšati ne na sekundo, ampak je treba razmisliti o veliko krajšem časovnem obdobju!

Povprečna hitrost Kaj je povprečna hitrost? Napačno je misliti, da morate sešteti vse trenutne hitrosti in deliti z njihovim številom. To je najpogostejša napačna predstava o povprečni hitrosti! Povprečna hitrost je celotno pot razdelite na porabljen čas

. In ni določeno drugače. Če upoštevate gibanje avtomobila, lahko ocenite njegove povprečne hitrosti v prvi polovici poti, v drugi in na celotni poti. Povprečne hitrosti so na teh območjih lahko enake ali pa se razlikujejo.

Za povprečne vrednosti je na vrhu narisana vodoravna črta.

Povprečna hitrost premikanja. Povprečna hitrost po tleh

Če gibanje telesa ni premočrtno, bo pot, ki jo telo prepotuje, večja od njegovega premika. V tem primeru se povprečna hitrost gibanja razlikuje od povprečne hitrosti po tleh. Talna hitrost je skalar.

Glavna stvar, ki si jo morate zapomniti
1) Definicija in vrste neenakomernega gibanja;
2) Razlika med povprečno in trenutno hitrostjo;

3) Pravilo za iskanje povprečne hitrosti Pogosto morate rešiti težavo, kjer je celotna pot razdeljena na odsekih, podane so povprečne hitrosti na vsakem odseku, morate najti povprečno hitrost na celotni poti. Napačna odločitev bo, če seštejete povprečne hitrosti in delite z njihovim številom. Spodaj je formula, ki jo je mogoče uporabiti za reševanje takšnih težav.

Trenutno hitrost je mogoče določiti z uporabo grafa gibanja. Trenutna hitrost telesa v kateri koli točki na grafu je določena z naklonom tangente na krivuljo v ustrezni točki. Trenutna hitrost je tangens kota naklona tangente na graf funkcije.

vaje

Med vožnjo avtomobila so se merilniki hitrosti merili vsako minuto. Ali je mogoče iz teh podatkov določiti povprečno hitrost avtomobila?

To je nemogoče, saj v splošnem primeru vrednost povprečne hitrosti ni enaka aritmetični sredini vrednosti trenutnih hitrosti. Toda pot in čas nista podana.

Kakšno spremenljivo hitrost kaže merilnik hitrosti avtomobila?

Skoraj takoj. Blizu, saj bi moralo biti časovno obdobje neskončno majhno, in ko jemljete odčitke z merilnika hitrosti, je nemogoče oceniti čas na ta način.

V katerem primeru sta trenutna in povprečna hitrost enaki? Zakaj?

Z enakomernim gibanjem. Ker se hitrost ne spreminja.

Hitrost kladiva pri udarcu je 8 m/s. Kakšna je hitrost: povprečna ali trenutna?

Koncept hitrosti je eden glavnih konceptov kinematike.
Marsikdo verjetno ve, da je hitrost fizikalna količina, ki kaže, kako hitro (ali kako počasi) se premikajoče se telo premika v prostoru. Seveda govorimo o gibanju v izbranem referenčnem sistemu. Ali ste vedeli, da se ne uporablja en, ampak trije koncepti hitrosti? Obstaja hitrost v določenem trenutku, imenovana trenutna hitrost, in obstajata dva koncepta povprečne hitrosti za določeno časovno obdobje - povprečna hitrost pri tleh (v angleščini speed) in povprečna hitrost med gibanjem (v angleščini velocity).
Upoštevali bomo materialno točko v koordinatnem sistemu x, l, z(slika a).

Položaj A točk naenkrat t označite s koordinatami x(t), y(t), z(t), ki predstavlja tri komponente vektorja radija ( t). Točka se premika, njen položaj v izbranem koordinatnem sistemu se spreminja skozi čas - konec radijskega vektorja ( t) opisuje krivuljo, imenovano trajektorija premikajoče se točke.
Trajektorija, opisana v časovnem obdobju od t do t + Δt, prikazano na sliki b.

Skozi B prikazan je položaj točke v tem trenutku t + Δt(fiksiran je s polmernim vektorjem ( t + Δt)). Naj Δs− dolžina obravnavane krivulje trajektorije, tj. pot, ki jo prehodi točka v času od t do t + Δt.
Povprečna hitrost točke v danem časovnem obdobju je določena z razmerjem

To je očitno v str− skalarna količina; zanj je značilna le številčna vrednost.
Vektor, prikazan na sliki b

se imenuje gibanje materialne točke v času od t do t + Δt.
Povprečna hitrost gibanja v določenem časovnem obdobju je določena z razmerjem

To je očitno v povpr− vektorska količina. Vektorska smer v povpr sovpada s smerjo gibanja Δr.
Upoštevajte, da v primeru premočrtnega gibanja povprečna hitrost premikajoče se točke sovpada z modulom povprečne hitrosti vzdolž gibanja.
Gibanje točke vzdolž premočrtne ali krivulje trajektorije se imenuje enakomerno, če v razmerju (1) vrednost vp ni odvisna od Δt. Če zmanjšamo npr Δt 2-krat, nato dolžina poti, ki jo je prepotovala točka Δs se bo zmanjšal za 2-krat. Pri enakomernem gibanju prepotuje točka enako dolgo pot v enakih časovnih intervalih.
vprašanje:
Ali je mogoče domnevati, da z enakomernim gibanjem točke iz Δt je odvisen tudi vektor cf povprečne hitrosti vzdolž premika?

Odgovori:
To je mogoče upoštevati le v primeru premočrtnega gibanja (v tem primeru se spomnimo, da je modul povprečne hitrosti vzdolž gibanja enak povprečni hitrosti tal). Če pride do enakomernega gibanja vzdolž ukrivljene trajektorije, potem s spremembo intervala povprečenja Δt Spremenila se bosta modul in smer vektorja povprečne hitrosti vzdolž premika. Z enakomernim krivuljnim gibanjem v enakih časovnih intervalih Δt bodo ustrezali različni vektorji pomikov Δr(in s tem različne vektorje v povpr).
Res je, da bodo v primeru enakomernega gibanja v krogu enaka časovna obdobja ustrezala enakim vrednostim modula premika |r|(in torej enakovreden |v av |). Toda smeri premikov (in s tem vektorji) v povpr) in bo v tem primeru za isto različno Δt. To je razvidno iz slike,

Kjer točka, ki se enakomerno giblje po krogu, opisuje enake loke v enakih časovnih obdobjih AB, B.C., CD. Čeprav vektorji pomikov 1 , 2 , 3 imajo enake module, vendar so njihove smeri različne, zato o enakosti teh vektorjev ni treba govoriti.
Opomba
Od dveh povprečnih hitrosti problemi običajno upoštevajo povprečno hitrost tal, povprečna hitrost gibanja pa se uporablja precej redko. Vendar si zasluži pozornost, saj nam omogoča uvedbo koncepta trenutne hitrosti.

Veliko študentov se pri študiju matematike srečuje s povprečnimi vrednostmi: aritmetično sredino, geometrično sredino itd. V fiziki se koncept povprečne vrednosti pogosto srečuje. Na primer koncept povprečne hitrosti tal. Oglejmo si podrobneje to vrednost in se naučimo reševati težave.

Predstavljajte si dve dolgi tekalni stezi. Na štartu sta dva atleta. Na ukaz začnejo športniki teči po stezah. Tečejo pa drugače. Športnik št. 1 ves čas teče s konstantno hitrostjo in to razdaljo premaga v času

Zdaj razmislite o gibanju drugega športnika. Tekmovalec št. 2 je štartal istočasno kot atlet št. 1. Ko je nekaj razdalje pretekel s hitrostjo , se je nenadoma spotaknil in padel. Ta športnik je nekaj časa vstal (in športnik št. 1 teče s hitrostjo), nato pa je športnik št. 2 nadaljeval s hitrostjo. Ko je premagal nekaj razdalje, je atlet št. 2 opazil, da se mu je vezalka odvezala. Ustavil se je in si začel zavezovati čevlje (in atlet št. 1 še vedno teče s hitrostjo). Po prisilnem postanku je tekmovalec št. 2 tekel s hitrostjo , ciljno črto pa sta prečkala oba atleta istočasno. In v tem primeru bomo predpostavili, da se je športnik št. 2 gibal enakomerno v vseh delih tekalne steze, kar pomeni, da so časi pospeševanja in pojemka zanemarljivi v primerjavi s časom gibanja.

In zdaj smo pri najpomembnejšem. Če vas prosimo, da ugotovite povprečno hitrost atleta št. 2, potem boste morali razdaljo, ki jo je prepotoval športnik št. 2, deliti s časom gibanja tega športnika (čas gibanja obeh športnikov je enak, ker so začeli in končali hkrati). In rezultat je hitrost

izkaže se, da je povprečna hitrost atleta št. 2 enaka hitrosti gibanja športnika št. 1. Če torej želite najti povprečno hitrost premikajočega se telesa, morate

pretečeno razdaljo telesa delite s časom gibanja (vključno s časom ustavljanja), v katerem je bila ta pot pretečena! In nič več!!! In sploh vas ne zanima, kako se je to telo gibalo: enakomerno, ali pospešeno in upočasnjeno, ali je bilo nekaj časa negibno, nato pa se je premaknilo. Preprosto delite razdaljo s časom,

Dogovorili se bomo, da povprečno hitrost označimo z oklepaji.

Vrnimo se še enkrat k primeru športnikov. Ko morate najti povprečno hitrost atleta št. 2, to pomeni, da morate najti takšno hitrost enakomernega gibanja, pri kateri bi športnik št. 2 premagal razdaljo v času. In to je hitrost gibanja atleta št. 1.

Naj dodamo še to: tudi če bi tekmovalci tekli po ovinkasti poti, bi formula za izračun povprečne hitrosti ostala enaka.

Ugotoviti je treba še naslednje: zakaj je fizika prišla do takšne fizikalne količine, ki na prvi pogled nima veliko skupnega z realnostjo. Dejstvo je, da ima telo med premikanjem v vsakem trenutku (ali na vsaki točki poti) določeno hitrost, ta hitrost se imenuje trenutna. In da bi podali definicijo trenutne hitrosti, moramo najprej opredeliti, kaj razumemo pod povprečno hitrostjo (če smo natančnejši, govorimo o povprečni hitrosti gibanja). Toda pogovor o tem se bo nadaljeval, vendar je za zdaj naša zgodba o povprečni hitrosti telesa končana.

Tangencialni pospešek.

Normalni pospešek

10.

Kotni pospešek. Direktna in povratna veza kotne hitrosti in vektorja kotnega premika.

Kotni pospešek, količina, ki označuje hitrost spremembe kotne hitrosti togega telesa. Ko se telo vrti okoli nepremične osi, ko se njegova kotna hitrost w enakomerno povečuje (ali zmanjšuje), številčno U. at. e = Dw/Dt, kjer je Dw prirastek, ki ga w prejme v časovnem obdobju Dt, v splošnem primeru pa je pri vrtenju okoli fiksne osi e = dw/dt = d 2j/dt2, kjer je j kot vrtenja telesa. Vektor U.u. e je usmerjen vzdolž vrtilne osi (proti w pri pospešenem vrtenju in nasproti w pri počasnem vrtenju). Pri vrtenju okoli fiksne točke se vektor U. pri. je definiran kot prvi odvod vektorja kotne hitrosti w glede na čas, tj. e = dw/dt, in je usmerjen tangencialno na hodograf vektorja w v njegovi ustrezni točki. Dimenzija U. pri. T-2.

Telesna masa in njene lastnosti. Središče mase sistema.

Razmerje med velikostjo sile, ki deluje na telo, in pospeškom, ki ga telo pridobi, je za dano telo konstantno. Telesna teža in obstaja ta odnos.

Telesna teža je stalna značilnost določenega telesa, ne glede na njegovo lokacijo. Masa označuje dve lastnosti telesa:

vztrajnost

Telo spremeni svoje gibalno stanje samo pod vplivom zunanje sile.

Gravitacija

Med telesi delujejo sile gravitacijske privlačnosti.

Te lastnosti niso lastne samo telesom, tj. snov, pa tudi druge oblike obstoja materije (na primer sevanje, polja). Naslednja izjava je resnična:

Telesna teža označuje lastnost katere koli vrste snovi, da je inertna in težka, tj. sodelujejo v gravitacijskih interakcijah.

Središče mase in sistem središča mase

V vsakem sistemu delcev obstaja ena izjemna točka C - vztrajnostno središče ali središče mase - ki ima številne zanimive in pomembne lastnosti. Središče mase je točka uporabe vektorja gibalne količine sistema, saj je vektor katerega koli impulza polarni vektor. Položaj točke C glede na izhodišče O danega referenčnega sistema je označen s polmernim vektorjem, določenim z naslednjo formulo:

(4.8)

kjer je masa in radij vektor vsakega delca sistema, M je masa celotnega

sistemov (slika 4.3).

Newtonov prvi zakon

Newtonov prvi zakon predpostavlja prisotnost takšnega pojava, kot je vztrajnost teles. Zato je znan tudi kot Zakon vztrajnosti. Vztrajnost je pojav, ko telo ohranja svojo hitrost gibanja (tako po velikosti kot po smeri), ko na telo ne deluje nobena sila. Za spremembo hitrosti gibanja je treba na telo delovati z določeno silo. Seveda bo rezultat delovanja sil enake velikosti na različna telesa različen. Tako pravimo, da imajo telesa vztrajnost. Vztrajnost je lastnost teles, da se upirajo spremembam trenutnega stanja. Količina vztrajnosti je označena s telesno težo.

Obstajajo takšni referenčni sistemi, imenovani inercialni, glede na katere materialna točka brez zunanjih vplivov ohranja velikost in smer svoje hitrosti za nedoločen čas.

Referenčni sistemi , v katerih je izpolnjen prvi Newtonov zakon, se imenujejoinercialna .

Inercialni referenčni sistemi - to so sistemi, glede na katere materialna točka, če nanjo ni zunanjih vplivov ali njihove medsebojne kompenzacije, miruje ali se giblje enakomerno in premočrtno.

18. Newtonov drugi zakon

Newtonov drugi zakon je diferencialni zakon gibanja, ki opisuje razmerje med silo, ki deluje na materialno točko, in posledičnim pospeškom te točke. Pravzaprav Newtonov drugi zakon uvaja maso kot merilo manifestacije vztrajnosti materialne točke v izbranem inercialnem referenčnem sistemu (IFR).

Moderna formulacija

S primerno izbiro merskih enot lahko ta zakon zapišemo kot formulo:

kje je pospešek materialne točke;
- sila, ki deluje na materialno točko;
- masa materialne točke.

Ali v bolj znani obliki:

V primeru, ko se masa materialne točke spreminja s časom, je drugi Newtonov zakon oblikovan s konceptom gibalne količine:

Kje je zagon točke,

kje je hitrost točke;

Izpeljava impulza glede na čas.

Ko na telo deluje več sil, se ob upoštevanju principa superpozicije zapiše Newtonov drugi zakon:

Newtonov drugi zakon velja le za hitrosti, ki so veliko nižje od svetlobne hitrosti in v inercialnih referenčnih sistemih. Za hitrosti blizu svetlobne se uporabljajo zakoni relativnosti.

Nemogoče je obravnavati poseben primer (pri ) drugega zakona kot enakovrednega prvemu, saj prvi zakon predpostavlja obstoj ISO, drugi pa je formuliran že v ISO.

19. Newtonov tretji zakon

Ta zakon pojasnjuje, kaj se zgodi z dvema medsebojno delujočima telesoma. Vzemimo za primer zaprt sistem, sestavljen iz dveh teles. Prvo telo lahko deluje na drugo z določeno silo, drugo pa na prvo s silo. Kako se sile primerjajo? Newtonov tretji zakon pravi: akcijska sila je po velikosti enaka reakcijski sili in nasprotno usmerjena. Naj poudarimo, da te sile delujejo na različna telesa in zato sploh niso kompenzirane.

Moderna formulacija

Zakon odraža načelo interakcije parov. To pomeni, da se vse sile v naravi rodijo v parih.

Sila statičnega trenja

Statično trenje- trenje, ki se pojavi v odsotnosti relativnega gibanja teles v stiku.

Oglejmo si interakcijo bloka s površino mize.

Površina dotikajočih se teles ni povsem ravna.

Največja sila privlačnosti se pojavi med atomi snovi, ki se nahajajo na najmanjši razdalji drug od drugega, tj. na mikroskopskih izrastkih. Skupna sila privlačnosti atomov kontaktnih teles je tako pomembna, da tudi pod delovanjem zunanje sile F, ki deluje na blok vzporedno s površino njegovega stika z mizo, blok ostane v mirovanju. To pomeni, da na blok deluje sila, ki je po velikosti enaka zunanji sili, vendar v nasprotni smeri. Ta sila je sila statičnega trenja.

Ko uporabljena sila doseže največjo kritično vrednost (F tr.p) max, ki zadostuje za pretrganje vezi med štrlinami, začne blok drseti po mizi. Naravno je domnevati, da je (F tr.p) max sorazmeren s številom n medsebojno delujočih štrlin in pritiskom p bloka na mizo:

(F tr.p) max ~np.

Tlak je enak razmerju normalne sile pritiska, ki deluje pravokotno na stično površino teles, in površine S:

Število medsebojno delujočih izboklin je sorazmerno s površino stika med telesi: n ~ S, torej

(F tr.p) max ~S*F/S~F + .

V skladu s tretjim Newtonovim zakonom je sila normalnega tlaka po velikosti enaka normalni reakcijski sili nosilca N. Največja sila statičnega trenja (F tr.p) max je sorazmerna sili normalnega tlaka:

(F tr.p) max =m p N

Kjer je m p koeficient statičnega trenja.

Koeficient statičnega trenja je odvisen od narave površinske obdelave in od kombinacije materialov, ki tvorijo kontaktna telesa. Kakovostna obdelava gladkih kontaktnih površin vodi do povečanja števila privlečenih atomov in posledično do povečanja koeficienta statičnega trenja. Privlačne sile posameznih atomov različnih snovi so bistveno odvisne od njihovih električnih lastnosti.

Sila drsnega trenja- sile, ki nastanejo med telesi v stiku med njihovim relativnim gibanjem. Če med telesi ni tekoče ali plinaste plasti (maziva), se imenuje takšno trenje suho. V nasprotnem primeru se trenje imenuje "tekočina". Značilna lastnost suhega trenja je prisotnost statičnega trenja.

Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da je sila trenja odvisna od sile pritiska teles drug na drugega (oporna reakcijska sila), od materialov drgnih površin, od hitrosti relativnega gibanja in ne odvisno od območja stika. (To lahko pojasnimo z dejstvom, da nobeno telo ni popolnoma ravno. Zato je prava stična površina veliko manjša od opazovane. Poleg tega s povečanjem površine zmanjšamo specifični pritisk teles drug na drugega.) Količina, ki označuje drgne površine, se imenuje koeficient trenja, največkrat pa se označuje z latinsko črko “k” ali grško črko “μ”. Odvisno je od narave in kakovosti obdelave drgnih površin. Poleg tega je koeficient trenja odvisen od hitrosti. Vendar je najpogosteje ta odvisnost šibko izražena in če ni potrebna večja natančnost merjenja, se lahko "k" šteje za konstantno.

Velikost sile drsnega trenja lahko izračunamo po formuli:

Koeficient drsnega trenja,

Normalna sila reakcije na tla.

Kotalna sila trenja- sila trenja, ki nastane pri kotaljenju enega telesa po površini drugega telesa

kotalno trenje- upor proti gibanju, ki nastane pri kotaljenju teles eno čez drugo. Pojavi se na primer med elementi kotalnih ležajev, med pnevmatiko avtomobilskega kolesa in cestno površino. V večini primerov je vrednost kotalnega trenja veliko manjša od vrednosti drsnega trenja, če so vse ostale enake, zato je kotaljenje običajna vrsta gibanja v tehniki.

Kotalno trenje nastane na meji dveh teles in je zato razvrščeno kot vrsta zunanjega trenja.

Kotalna sila trenja;

f- koeficient kotalnega trenja, ki ima dimenzijo dolžine (upoštevati je pomembno razliko od koeficienta drsnega trenja, ki je brezdimenzijsko);

R- polmer kotalnega telesa;

n- sila stiskanja.

Povprečna podlaga in povprečna hitrost gibanja. Trenutna linearna hitrost.

Povprečna (talna) hitrost je razmerje med dolžino poti, ki jo je prepotovalo telo, in časom, v katerem je to pot prehodilo:

Povprečna talna hitrost za razliko od trenutne hitrosti ni vektorska količina.

Povprečna hitrost je enaka aritmetični sredini hitrosti telesa med gibanjem le v primeru, ko se je telo gibalo s temi hitrostmi enaka časovna obdobja.

Hkrati, če se je na primer avto polovico poti premikal s hitrostjo 180 km/h, drugo polovico pa s hitrostjo 20 km/h, bo povprečna hitrost 36 km/h. V takih primerih je povprečna hitrost enaka harmonični sredini vseh hitrosti na posameznih enakih odsekih poti.

Povprečna hitrost premikanja

Lahko tudi vstopite povprečna hitrost premikanja, ki bo vektor, ki je enak razmerju gibanja do časa, v katerem je bilo opravljeno:

Tako določena povprečna hitrost je lahko enaka nič tudi, če se je točka (telo) dejansko premaknila (vendar se je ob koncu časovnega intervala vrnila v prvotni položaj).

Če je gibanje potekalo naravnost (in v eno smer), je povprečna hitrost tal enaka modulu povprečne hitrosti vzdolž gibanja.

Trenutna hitrost- meja povprečne hitrosti v neskončno majhnem časovnem obdobju. Trenutna hitrost je usmerjena tangencialno na tirnico gibanja v dani točki na tirnici.

Povprečna hitrost premikanja je enako razmerju med celotnim gibanjem in časovnim obdobjem, v katerem je bilo to gibanje opravljeno.

kjer je cf povprečna hitrost gibanja, - gibanje, ∆ t-časovni interval.

Povprečna hitrost po tleh je enaka razmerju med celotno potjo in časom, v katerem je ta pot prevožena.

kje υ povpr- povprečna hitrost po tleh, l- pot.

Trenutna hitrost- hitrost v danem trenutku.

7. Neposredna in povratna informacija med trenutno linearno hitrostjo in vektorjem radija materialne točke, modulom hitrosti in prevoženo razdaljo.

8. Linearni pospešek. Direktni in povratni podatki linearnega pospeška in trenutne linearne hitrosti.

Linearni pospešek se imenuje razmerje med spremembo hitrosti in časom, v katerem se je ta sprememba zgodila. Vrste gibanja z linearnim pospeškom so pospeševanje in zaviranje avtomobila, vzlet letala, vzletni zalet osebe pri skoku itd.

9. Pospešek pri krivočrtnem gibanju materialne točke. Tangencialni in normalni pospešek.

Pospešek pri krivočrtnem gibanju materialne točke

V mehaniki je uvedena še ena pomembna značilnost gibanja - pospešek, tj. stopnja spremembe vektorja hitrosti skozi čas: , tj. vzdolž tangente, drugi pa vzdolž normale na trajektorijo na tej točki:

Ti dve komponenti pospeševanja imata posebna imena:

– tangencialni pospešek, – normalni pospešek.

Upoštevanje krivočrtnega gibanja telesa, vidimo, da je njegova hitrost v različnih trenutkih različna. Tudi v primeru, ko se velikost hitrosti ne spremeni, še vedno pride do spremembe smeri hitrosti. V splošnem primeru se spremenita velikost in smer hitrosti.

riž. 49. Sprememba hitrosti med krivuljnim gibanjem.

Tako pri krivuljnem gibanju vedno pride do spremembe hitrosti, tj. to gibanje poteka s pospeškom. Za določitev tega pospeška (v velikosti in smeri) je treba najti spremembo hitrosti kot vektor, to je, da je treba najti spremembo velikosti in spremembo smeri hitrosti.

Naj ima na primer točka, ki se giblje krivuljično (sl. 49), v nekem trenutku hitrost v 1 in po kratkem času - hitrost v 2. Sprememba hitrosti je razlika med vektorji v 1 in v 2. Ker imajo ti vektorji različne smeri, morate vzeti njihovo vektorsko razliko. Sprememba hitrosti bo izražena kot vektor w, ki ga predstavlja stranica paralelograma z diagonalo v 2 in druga stran v 1. Pospešek imenujemo razmerje med spremembo hitrosti in časovnim obdobjem, v katerem se je ta sprememba zgodila. To pomeni pospešek A enako

in smer sovpada z vektorjem w.

Tangencialni (tangencialni) pospešek– to je komponenta vektorja pospeška, usmerjena vzdolž tangente na tirnico v dani točki tirnice gibanja. Tangencialni pospešek označuje spremembo hitrosti po modulu med krivuljnim gibanjem.

riž. 1.10.

Tangencialni pospešek.

Smer vektorja tangencialnega pospeška τ (glej sliko 1.10) sovpada s smerjo linearne hitrosti ali ji nasproti. To pomeni, da vektor tangencialnega pospeška leži na isti osi s tangentnim krogom, ki je tir telesa.

Normalni pospešek je komponenta vektorja pospeška, usmerjenega vzdolž normale na tirnico gibanja v dani točki na tirnici telesa. To pomeni, da je normalni vektor pospeška pravokoten na linearno hitrost gibanja (glej sliko 1.10). Normalni pospešek označuje spremembo hitrosti v smeri in je označen s črko n. Vektor normalnega pospeška je usmerjen vzdolž polmera ukrivljenosti trajektorije.

10. Vektor kotnega premika in kotna hitrost. Direktna in povratna veza kotne hitrosti in vektorja kotnega premika.

Vsi učenci 10. razreda ne razumejo jasno razlike med povprečno hitrostjo in povprečno hitrostjo tal, kar vodi do velikega števila napak pri reševanju problemov. Nujno je treba razlikovati med temi pojmi, spet s pripravo primerjalne tabele pri delu z besedilom §11, fizika 10. razred Kasyanova V.A. Težavnost dela otežuje dejstvo, da je v besedilu odstavka prisotnost povprečne hitrosti le implicirana in je treba samo gradivo dopolniti.

Povprečna hitrost	Povprečna hitrost po tleh
Razlika
Vektorska količina	Skalarna količina
Enako razmerju med gibanjem telesa in časom, v katerem se je to gibanje zgodilo	Enako razmerju med potjo in časom, porabljenim za njen prehod.
Lahko sprejme vrednosti >0,<0,=0	Lahko sprejme vrednosti >0
V=∆S/∆t	V=∆L/∆t
Podobnosti
Označuje hitrost samo za določeno časovno obdobje kot celoto
Enota za hitrost m/s
Ne omogoča rešitve glavnega problema mehanike

Samostojno sestavljanje primerjalnih tabel omogoča učencem, da globlje razumejo pomen tega, kar primerjajo. Primerjalna operacija omogoča študentu, da naredi osebna odkritja. Poskusimo primerjati dva zakona: univerzalne gravitacije in Coulombovega zakona.

Gravitacijski zakon	Coulombov zakon
Razlika
Opisuje gravitacijsko interakcijo	Opisuje elektromagnetno interakcijo
F = GMm/R 2	F = KQq/R 2
G = 6,67 ∙10 -11 Nm 2 /kg 2	K = 9 ∙10 9 Nm 2 /cl 2
Telesa vedno privlačijo	Telesa se lahko privlačijo ali odbijajo
Ni (?) delca z najmanjšim nedeljivim gravitacijskim nabojem (?)	Obstajajo delci, ki nosijo najmanjše nedeljive električne (+,-) naboje
Podobnosti
Matematični zapis
Telesa – materialne točke
Polmer delovanja sil je neskončen
Uporabljene torzijske tehtnice

Kako presenetljivo in sumljivo podobni so si zakoni. Učenci postavljajo vprašanje, ali obstaja tako temeljna razlika med tema dvema interakcijama? In zakaj graviton, katerega obstoj zahteva naš prirojeni čut za simetrijo, še ni bil odkrit? In morda bodo ta vprašanja, ki so se pojavila, nekoga spodbudila k delu na enotni teoriji polja in nekoga k iskanju gravitona?

Oblikujmo definicijo.

Pravilo deluje: najmanj besed - največ pomena.

Načrt dela z opredelitvijo.

Preberite definicijo in s svojimi besedami ponovite, v čem je težava (zdi se, zakaj to storiti - prevesti iz ruščine v ruščino, a presenetljivo je, da ko sedmošolce vprašam, v čem je težava, ponovijo besedo za besedo pogoj problema, prav tako ne morejo s svojimi besedami obnoviti, o čem se govori v končani definiciji, zato moramo definicijo prevesti iz znanstvenega jezika v jezik študenta in se potruditi, da med prevodom ne izgubimo njenega pomena). Označite ključne besede, ki nosijo glavno pomensko obremenitev, in utemeljite poudarjanje. Odstranite ključne besede iz definicije eno za drugo in opazujte, kako se spreminja pomen definicije. Poskusite dopolniti definicijo, analizirajte uspešnost poskusa. Oblikujte nasprotno trditev in analizirajte, ali bo imela fizični pomen in ali bo resnična. Določite meje uporabnosti definicije. Definicija pridobi jasnost in globino. Dijaki so se ponovno prepričali, da je treba biti zelo previden pri besedi in informaciji, ki jo prinaša.

Naredimo opis.

Shema za sestavljanje lastnosti trdnosti.

Določite vrsto interakcije, na katero se nanaša ta sila. Kakšni so pogoji za nastanek sile? Kje se uporablja sila? Kam je sila usmerjena? Kaj določa smer sile? Od česa je odvisna velikost sile? Splošna formula za izračun sile. Konstantni koeficient v formuli in njegov fizični pomen. Karakterizacija sile trenja vedno povzroča težave, zato predstavljamo našo različico. Da ne bomo po nepotrebnem komplicirali karakteristike, jo bomo naredili samo za suho trenje. Sila suhega trenja. Sila trenja se nanaša na elektromagnetno interakcijo. Pojavi se pri medsebojnem delovanju dveh teles in se eno telo premika vzdolž površine drugega ali ob prisotnosti sile, ki prisili telo, da se premakne glede na drugo telo, vendar ne vodi do tega. Sila deluje na površine dotikajočih se teles (nima posebne točke delovanja). Sila je usmerjena vzdolž območja stika teles, v nasprotni smeri gibanja telesa. Smer sile je odvisna od smeri gibanja oziroma možnega gibanja telesa. Pri telesu, ki se giblje pod vplivom lastnih sil, je sila zunanjega trenja usmerjena v smeri gibanja telesa. Na primer avto, oseba, žival itd. Velikost sile trenja je odvisna od velikosti normalne komponente sile (normalne sile pritiska ali sile pritiska) na območje podpore za interakcijo teles, od narave (gladkost, hrapavost) in vrste materiali površin kontaktnih teles. Če telesi drug glede na drugega mirujejo, je sila trenja po velikosti enaka sili, ki sili gibanje, in nasprotne smeri. Ko eno telo drsi glede na drugo, se sila trenja izračuna po formuli F tr = kN. Po isti formuli najdemo največjo silo statičnega trenja (govorimo o pojavu stagnacije, vendar ga ne upoštevamo), kjer je k koeficient trenja, odvisen od materiala drgnih teles in kakovosti obdelave njihovih površin, pokaže, kolikokrat je sila trenja večja od sile normalnega pritiska ( sila pritiska). Shema za sestavljanje značilnosti fizikalne količine.

Ime in oznaka fizikalne količine. Fizični pomen količine (podajte definicijo, kaj označuje, kaj kaže). Vektorska količina ali skalarna količina? Če je količina vektorska, kam je potem usmerjena? Merske enote fizikalne količine. Izražanje merske enote fizikalne količine preko osnovnih merskih enot. Od česa je odvisna številčna vrednost količine, po kateri formuli jo lahko izračunamo? Katere druge fizikalne formule vključuje? Metoda merjenja količine. Uporabimo diagram in za primer sestavimo opis telesne teže, ki ga bomo podali v desetem razredu. Jasno je, da bo kompleksnejša in popolnejša od tiste, ki jo poučujemo v sedmem razredu. Značilnosti telesne teže. Težo telesa označujemo s črko P, kaže s kakšno silo telo deluje na nosilec ali obes (dodatek, da bi morala sila težnosti delovati na telo prekomerno, saj ima lahko telo težo tudi, ko Nanj ne deluje gravitacijska sila, zato je dovolj, da ima oporo ali vzmetenje in je v neinercialnem sistemu poročanja). Teža je vektorska količina in je vedno usmerjena nasproti prožni sili vzmetenja ali reakcijski sili nosilca. Merska enota je 1N (en newton). 1H = 1kg ×1m/s 2. Teža telesa je odvisna od posebnih pogojev, v katerih se telo nahaja, in sicer, ali se telo giblje ali miruje z oporo ali vzmetenjem, če se giblje, kako - pospešeno ali enakomerno in pravokotno? Vsekakor obstaja le en sam primer, ko je teža po vrednosti enaka gravitacijski sili - opora je vodoravna, vzmetenje navpično in se s telesom gibljejo enakomerno in premočrtno ali pa mirujejo. Vse. V vseh ostalih primerih uporabimo tretji Newtonov zakon, iz katerega izhaja, da je teža telesa po velikosti enaka in nasprotno usmerjena reakcijski sili opore ali prožni sili vzmetenja. Iz slednjega sledi način merjenja telesne teže, t.j. Dinamometer, ki meri elastično silo, je v redu. 2. 2. Blok: miza. V učbenikih fizike je kar nekaj različnih tabel. To so informacije, predstavljene v strnjeni obliki. Ne vsebuje le podatkov, ampak tudi znanje, ki ga je treba iz njega izluščiti. Naloga učitelja je naučiti, kako delati s takšnimi informacijami, kako jih čim bolj razkriti in preoblikovati. Da razširimo informacije, najprej analizirajmo tabelo. To vrsto dejavnosti je mogoče in je treba algoritmizirati, da se oblikuje delovna spretnost in jo pripelje do skoraj do avtomatizma. V tem primeru je za sestavo analize potrebno odgovoriti na številna vprašanja in opraviti eno, a zelo pomembno nalogo.

Analizirajmo tabelo.

Kako se imenuje tabela? Kaj je predstavljeno v tabeli? V katerih enotah se merijo tabelarni podatki? Katere vzorce opažate? Ponudite svojo razlago ugotovljenega vzorca. Ali obstajajo izjeme in s čim so povezane? Kakšen praktični pomen imajo te tabele? Za učence so najtežje točke 4-7, od poudarjenih pa točki 4 in 5. Težko je lahko odkriti vzorec in še težje ga razložiti. Tu se začne aktivni kognitivni proces. Najprej se preveri pozornost in posebna budnostštudenti. Vprašanje, kaj vidite tukaj, natančneje v tabeli, ampak na splošno na strani učbenika, pri nekaterih otrocih povzroča rahlo paniko. Pravzaprav ni enostavno odgovoriti. Odgovorite, kaj vidi učenec ali kaj učitelj želi, da vidi? In če učenec nekaj vidi, ni nujno, da bo o tem jasno govoril. Ali so vsi vzorci opaženi? Ko so ugotovljeni vzorci izčrpani, se predlagajo različne razlage. In kar je značilno, da če je vzorcev več, jih nekateri otroci pogosto opazijo, drugi pa jih pojasnijo. Za ilustracijo bomo uporabili tabelo št. 4 "Specifična toplotna zmogljivost" iz zbirke problemov iz fizike V.I. Lukashik, E.V. (12). Večina študentov najprej trdi, da v tabeli ni vidnih vzorcev. Nekateri posebej pametni ljudje opazijo, da so snovi navedene po abecednem vrstnem redu. In šele nato so pozorni na to, da imajo tekočine večje specifične toplotne kapacitete kot trdne snovi, razen ledu. Kovine imajo nižjo specifično toploto kot nekovine, spet z izjemo aluminija. Opazijo, da ima največjo toplotno kapaciteto voda in ko voda zmrzne, se njena toplotna kapaciteta prepolovi. Zakaj imajo različne snovi različne specifične toplotne kapacitete? Ker imajo telesa različne lastnosti in agregatna stanja. Zakaj imajo telesa različne lastnosti? Ker so sestavljeni iz različnih molekul in atomov, atomi in molekule telesa pa imajo različne konfiguracije v prostoru in sile interakcije med seboj. In vse to na koncu vpliva na to, koliko energije je treba prenesti na vsako posamezno molekulo, da se giblje hitreje (navsezadnje se vedno spomnimo, da hitreje kot se gibljejo molekule, višja je telesna temperatura) in na celotno telo, ki tehta en kilogram, kar je povečanje njegove temperature za eno stopinjo. Sedma točka analize tabele ne povzroča težav, učenci včasih imenujejo najbolj nepričakovane uporabe tabelarnih podatkov. Standardna uporaba tabele je za reševanje problemov iz fizike in nestandardna - sestavljanje lastnih problemov.

Ustvarimo svojo nalogo.

2. 3. Blok: formula. Fizikalne formule imajo veliko informacijsko kapaciteto. A.N. Luk piše (4), da je ekonomsko simbolno označevanje pojmov in odnosov med njimi najpomembnejši pogoj za produktivno mišljenje. Očitno je v formuli doseženo največje zmanjšanje velike količine informacij. Z vidika razvijanja izobraževalnih, logičnih, vzgojnih in informacijskih spretnosti učencev ni primernejšega predmeta za delo, kot je fizična formula. Prvi korak pri delu z že pripravljeno formulo je dobiti odgovor na vprašanje: kaj je tukaj napisano? To vprašanje učitelja pogosto povzroči zadrego med učenci, saj je pred tem obstajala razlaga, prikaz poskusov, ki vodijo do te formule, posnetek same formule - vse se jim zdi jasno. Pa vendar se izkaže, da večina otrok na to vprašanje ne zna jasno in razumljivo odgovoriti s svojimi besedami. Tisto, kar se je šele zdaj zdelo jasno, postane zamegljeno, ko poskušate dati odgovor, in noče biti oblikovano. Inverzni problem - razširitev informacij, branje formule - je za šolarje težje rešiti, ker zahteva delo kodiranja njihov misli z uporabo njegov jezik, prevajanje fraze v fizični jezik in nato izgovoritev na glas, da jo lahko drugi razumejo. In včasih morava pot nazaj prehoditi skupaj. Da bi dobili popolne informacije iz končne formule, jo bomo analizirali z algoritmom, ki je sestavljen iz odgovorov na zastavljena vprašanja in dokončanja ene naloge.

Analizirajmo formulo.

1. Kako se imenuje formula? 2. Katere fizikalne količine so med seboj povezane? 3. Kakšna je vrsta matematične povezave? 4. Kakšen je fizični pomen predstavljenega vzorca? 5. Ali so v formuli konstantni koeficienti? 6. Kakšen je fizikalni pomen konstantnih koeficientov? 7. Katere druge izpeljanke lahko dobimo? 8. Ali imajo dobljene formule fizični pomen in če da, kakšen je? 9. Določite meje uporabe formule. Analizirajmo formulo s predstavljenim algoritmom: a= F/m Podano formula je matematični prikaz drugega Newtonovega zakona; povezuje pospešek telesa, silo, ki deluje na telo, in maso telesa. Pospešek, ki ga telo pridobi pod delovanjem sile, je premo sorazmeren s silo in obratno sorazmeren z maso telesa. Večji kot je modul sile, ki deluje na telo, bolj se spreminja narava njegovega gibanja, zato večji pospešek pridobi telo. Masa telesa je merilo njegove vztrajnosti. Večja ko je masa, bolj inertno je telo, manj bi se morala spremeniti njegova hitrost, kot izhaja iz formule. V formuli ni konstantnih koeficientov. Izpeljane formule: F= m a in m = F/ a. Obe formuli nimata fizičnega pomena! To je eno najzanimivejših mest pri analizi izvirne formule in zahteva posebno pozornost. Treba je podrobneje analizirati, da sila ne more biti sorazmerno odvisna od mase telesa, ker sploh ni povezana z maso danega telesa. In pospešek se pridobi kot posledica delovanja sile na telo, posledice pa ne smemo zamenjevati z vzrokom. Posledično sila nikakor ne more biti neposredno sorazmerna s pospeškom. Podobna analiza se izvede z drugo formulo. In postavlja se vprašanje, kaj te formule pomenijo, čemu služijo? Te formule vam omogočajo, da poiščete številčno vrednost fizikalnih količin z uporabo znanih podatkov in to je to. Poleg tega izvirna formula velja v inercialnih sistemih poročanja v klasični mehaniki. Tovrstno analizo je priporočljivo izvajati že od prvega leta učenja fizike. Omogoča vam, da "občutite" formulo in bolje razumete fizični pomen, ki se skriva za njo. Učenci sedmega razreda so še vedno slabo pripravljeni na delo z abstraktnimi formulami, kljub temu, da so se s preprostimi formulami že srečali pri matematiki. To je posledica dejstva, da njihovo abstraktno-logično mišljenje ni dovolj razvito in v tej starosti prevladuje vizualno-figurativno mišljenje. Drugi razlog je nezadostno poznavanje splošne akademske veščine prenosa veščin, pridobljenih na enem področju (matematika), na drugo področje (na primer fizika).

Rešimo fizični silogizem.

Prva kategorična sodba: U = A/q Druga kategorična sodba: I = q/t Srednji rok – q. Ko se znebimo električnega naboja, dobimo številne formule, od katerih eno potrebujemo kot glavno: A = IUt, še tri dobimo kot derivate. Po pridobitvi osnovne formule jo analiziramo z algoritmom, posebno pozornost pa posvetimo točki 4, kjer analiziramo fizični pomen nastalega vzorca. Nato eksperimentalno preverimo dobljeno formulo, delamo z demonstracijskim eksperimentom, prekodiramo prejete zvočne in vizualne informacije v simbolno obliko in preidemo na splošno sprejeto obliko matematičnega zapisa Joule-Lenzovega zakona z uporabo Ohmovega zakona in njegove verbalne formulacija. In na tej stopnji pride do transformacije informacij, prehoda iz simbolne v verbalno obliko. Ta majhen delček prikazuje, koliko različnih miselnih operacij za preoblikovanje in kodiranje informacij izvaja učenec pod vodstvom učitelja (če ga). Ni vedno mogoče zagotoviti, da vsi otroci delajo v razredu in se ne pretvarjajo, da delajo. In pri tistih fantih, ki delajo, je kakovost njihovih miselnih operacij drugačna, kar vpliva na raven razumevanja in pomnjenja gradiva.

Goljufija za reševanje problemov

Na stopnji povzemanja gradiva, bogatega s formulami, je natečaj »Najboljši goljufija za reševanje problemov." V literaturi se temu reče strukturni in logični blokovni diagram za reševanje problemov, sestavljen iz niza formul na temo, ki si logično sledijo in se dopolnjujejo oz grozdi(nova beseda, ki je k nam prišla s tehnologijo kritičnega mišljenja ameriških avtorjev, prilagojeno naši izobrazbi). Avtorji knjige Učenje otrok kritičnega razmišljanja (5) definirajo grozde kot slikovno obliko, katere bistvo je, da je glavna beseda (ideja, tema, in za fiziko - formula) in ideje (besede, risbe, in za fiziko - formule), nekaj z njim povezano. Kot rezultat, so informacije stisnjene v obliki svojevrstnih šopkov, grmov - grozdov. Za otroka katere koli starosti in, kar je najpomembneje, stopnje razvoja je takšno delo ustvarjalno, zanimivo in prijetno, saj omogoča samouresničevanje te vrste dejavnosti, da jo izvaja tako, kot zna najbolje. Nevede se uči sistematizirati snov, iskati logične povezave in napovedovati rešitve problemov. Na sliki je prikazan diagram za reševanje nalog na Mendelejevo enačbo, ni enačbe v Clayperonovi obliki in nekaterih drugih formul, ki bi jih učenci morali dobiti kot poseben primer iz osnovnih formul. 2. 4. Blok: graf. Posebno mesto v šolskem tečaju fizike zavzemajo grafični problemi. To je posledica dejstva, da reševanje takšnih problemov razvija vse operacije študentovega mišljenja: analizo, sintezo, abstrakcijo, posplošitev, konkretizacijo. Sposobnost dela z informacijami v grafični obliki in reševanja različnih neposrednih in inverznih grafičnih problemov se lahko uporablja za presojo stopnje razvoja študentovega abstraktnega - logičnega mišljenja. Do začetka študija predmeta imajo dijaki že nekaj pojmov o grafih, pridobljenih iz matematike, le s težavo prenašajo znanje na področje fizike. Eden od razlogov za takšno stanje je povezan s starostnimi razvojnimi značilnostmi šolarjev. V tej starosti pri njih še vedno prevladuje vizualno-figurativno mišljenje. Tudi operacija zamenjave matematičnih spremenljivk s fizikalnimi količinami ni enostavna. Do trenutka, ko zapustijo šolo, bi morali učenci znati predstaviti informacije grafično in "brati grafe". In spet, strjevanje informacij je lažje kot obratni proces širjenja informacij - "branje grafa" se izkaže za težje kot sestavljanje grafične odvisnosti. Pravzaprav, če pomislite na ta učinek, postane jasno, da je ta situacija naravna. Ko informacijo strnemo, jo na novo kodiramo ali transformiramo sami, pri čemer izpostavljamo bistveno, nekaj izgubljamo, vendar imamo v mislih prvotni vir popolne informacije. Ko razširimo informacije, izvedemo operacijo dokončanja. Poleg tega lahko celo dopolnimo tisto, česar prvotni vir ni mislil. Kot se zgodi pri literarnih delih, ko bralec prebere več od tistega, kar je pisec želel izraziti. Zato se toliko pozornosti posveča »branju grafov«, to je sposobnosti, da z analizo grafične odvisnosti zavzamemo čim več informacij. Učenci se poleg osnovnih operacij branja podatkov naučijo:

pojasni fizikalni pomen odvisnosti, posebne točke grafa; izvajajo operacijo primerjave odvisnosti, pojasnjujejo fizikalni pomen njihovih razlik in podobnosti; podati matematično interpretacijo razmerja, izračunati konstantne koeficiente po urniku; ugotovi fizični pomen ploščine pod grafom.

Učenje »branja grafov« se začne pri najpreprostejših grafih z njihovo podrobno analizo. Test za preverjanje sposobnosti učencev je analiza grafov za fotoelektrični učinek, zlasti to se nanaša na tokovno-napetostno karakteristiko fotoelektričnega učinka. Če jim uspe razumeti posebne točke grafov, razložiti, v kakšnem primeru in kako se premikajo, zakaj je graf predstavljen s tako zapleteno krivuljo, potem imajo veščino dela z grafičnimi informacijami.

Analizirajmo graf.

Kakšno fizično razmerje je prikazano na grafu? Katere fizikalne količine narišemo na koordinatne osi in kako jih merimo? Kaj je graf odvisnosti? Posebne točke grafa in njihov fizični pomen. Katere informacije ponuja graf? Katere težave lahko reši urnik? Za primer vzemimo preprost graf - graf hitrosti v odvisnosti od časa pri enakomerno pospešeno premočrtno gibanje.

Graf prikazuje odvisnost hitrosti telesa od časa. Hitrost je narisana na abscisi, merjeno v m/s, čas na ordinati, merjeno v sekundah. Odvisnost hitrosti od časa je linearna. Graf ima dve posebni točki - točki presečišča s koordinatnimi osemi. Presečišče z ordinatno osjo kaže, kakšna je bila hitrost telesa v začetnem trenutku, presečišče z abscisno osjo pa trenutek, ko je bila hitrost telesa enaka nič in je spremenila smer. Ta točka je pomembna pri konstruiranju grafa konjugiranega premika, saj ustreza oglišču parabole. Informacije, ki jih lahko pridobite neposredno iz grafa ali z nekaj izračuni:

hitrost v vsakem trenutku; hitrost v začetnem trenutku; povprečna in povprečna hitrost tal za določeno časovno obdobje; trenutek, ko je hitrost telesa enaka nič; smer gibanja telesa kadar koli; glede na tangens kota naklona predznak in velikost pospeška; enačba hitrosti za enakomerno linearno gibanje; enačba enakomernega premokotnega gibanja; po površini pod grafom gibanje telesa.Že samo iskanje nabora informacij, ki jih je mogoče neposredno in posredno pridobiti, razvije neko vrsto čuječnosti, poudarjene pozornosti pri delu z grafi, kar pride prav pri analizi grafov v geografiji, biologiji, družboslovju itd. 2. 5. Blokiraj: diagram, risba, risba. Kaj vidite tukaj (tu – kar pomeni na sliki, diagramu, risbi; povzamemo vse z besedo slika)? To je najpomembnejše in najtežje vprašanje za mnoge študente, saj odgovor nanj zahteva razširitev informacij, ki jih predstavlja nabor simbolov. Kakšen je mehanizem, ki vodi do odziva? Najprej učenec zazna (razume) simbole, ki sestavljajo diagram, risbo, risbo in njihovo medsebojno povezavo. Nato prek notranjega govora prekodira informacijo v besede in na koncu poda odgovor tako, da jo izgovori v zunanjem govoru. Ta odziv lahko le delno reproducira notranji govor. Notranji govor zaradi individualnih značilnosti otrokovega razvoja, prisotnosti ali odsotnosti potrebnega znanja in spretnosti ne opisuje vedno v celoti nabora predstavljenih simbolov. To pomeni, da na vsaki stopnji pred odgovorom na vprašanje pride do izgube ali izkrivljanja informacij. In to pogosto povzroči nepopoln ali napačen odgovor. Da ne izgubite podrobnosti, morate sliko (diagram, risbo, risbo) razdeliti na ločene fragmente, od katerih ima vsak svoje ime in pomen. Da ne izgubite pomena, morate najti čim več povezav med fragmenti. Z drugimi besedami, sliko razbijemo na ločene fragmente, vzpostavimo notranje povezave med njimi, sliko znova sestavimo in poskušamo zagotoviti, da po sestavi vse pade na svoje mesto (in če ne pade na svoje mesto, bo dobra problemska situacija vstati - božji dar za učitelja). Torej, razdelimo odgovor na zapleteno vprašanje - kaj vidite tukaj - na več enostavnejših:

kaj je predstavljeno na sliki (naštej vse predmete; s predmeti razumemo fizična telesa, dele, naprave, mehanizme, grafične elemente, sprejete simbole, z eno besedo vse, kar je upodobljeno in predstavlja ločeno celoto; poimenuj predmete, določi numerične vrednosti fizikalnih količin, ki jih označujejo, če je mogoče in potrebno)? kakšne so funkcije naštetih predmetov? Kako je posamezen predmet povezan z drugimi predmeti na sliki? katere lastnosti predmetov se spremenijo in zakaj? Katere spremembe na drugih objektih bodo sledile in zakaj? kakšen pojav, zakon, pravilo itd. ali slika ponazarja?

2. 6. Blokiraj: fizični poskus (predstavitev v učilnici, video posnetek, animacijski model z uporabo multimedijskih izdelkov).

Demonstracija fizike v učilnici, videoposnetek ali simulirani fizikalni eksperiment z animacijo različnih multimedijskih izdelkov nosi veliko količino informacij, zato je pomembno, da je ciljna nastavitev jasno oblikovana pred demonstracijo. Tako kot pri delu s slikami je potrebno koncentracijo in usmerjanje pozornosti učencev, dokler se ne naučijo delati sami. Razlika je v tem, da je fizična predstavitev proces, ki se razvija skozi čas, medtem ko je slika zamrznjen trenutek (in ne vedno lepa). Prekodiranje in preoblikovanje informacij gre skozi iste stopnje. Veriga dejanj je sestavljena iz kodiranja avdiovizualnih informacij v verbalne, pri čemer učenec notranji govor preoblikuje v zunanji, da bi za vse ali za sebe (tedaj zadostuje notranji govor) opisal, kaj je opazil v tej demonstraciji. Opazovanje in opis izkušenj lahko uporabimo na kateri koli stopnji lekcije. Ne glede na to mora študent znati: - opisati postavitev in potek eksperimenta; - analizirati rezultate in oblikovati sklep. Načrt za opazovanje in opisovanje telesne izkušnje.

Ugotovite, kateri fizikalni pojav ali proces ponazarjajo izkušnje. Poimenujte glavne elemente namestitve. Naredite pojasnjevalne risbe. Na kratko opišite potek poskusa in njegove rezultate. Predlagajte, kaj lahko spremenite v namestitvi in kako bo to vplivalo na rezultate poskusa. Potegnite zaključke.

Delamo z elektronskimi sredstvi .

Pouk z uporabo računalniške tehnologije dodatno zgosti informacijski tok, v katerega so otroci potopljeni. Izkušnje kažejo, da morate biti s to novostjo zelo previdni in, kar je najpomembneje, ne nasedati. Uporaba elektronskih učnih orodij ima svoje prednosti in slabosti. Posebej govorimo o izobraževalnih računalniških tečajih in programih JSC "INTOS", "Physics in Pictures", "Open Physics", "Physics 7-11" Znanstvenega centra "Physicon" itd. Pri delu s temi izdelki se povečuje preglednost fizikalnih procesov ni glavna stvar, spremljevalni cilj, ki je veliko pomembnejši, je razvoj mišljenja učencev z novimi sredstvi. Programi, ki vam omogočajo simulacijo fizičnega eksperimenta, so božji dar za učitelja. Eksperiment prikazujejo z animacijo, ga grafično opisujejo in, kar je najpomembneje, omogočajo spreminjanje sistemskih parametrov, napovedovanje rezultatov eksperimenta in delo z grafi. Vendar je treba jasno razumeti, kako in zakaj se določeni izdelki uporabljajo pri pouku, določiti metodološko izvedljivost te vrste dela in pravilno postaviti didaktične naloge za učence. Pomembno je, kje poteka pouk v elektronski obliki in kako je učilnica opremljena. Za velikost razreda petindvajset ljudi je realna naslednja shema: računalnik, stacionarni projektor, digitalna video kamera, videorekorder za nedigitalizirane video fragmente. Včasih morate uporabiti fizične predstavitve v učilnici, videoposnetke, fizikalne animacije in fizikalne simulacije. Ne lekcija, ampak neprekinjen TSO in počutiš se kot nekakšen Figaro. In preglejmo fizikalni pojav z vseh strani in vsekakor! Toda ... nekateri otroci ne sledijo ritmu pouka, težko preklapljajo z enega vira informacij na drugega, ne marajo poslušati govora in risat s platna projektorja. Kreda in tabla ter znani glas učitelja - pri pouku je udobno, ni hrupa, ni skakanja z enega učnega pripomočka na drugega. Otroci si predstavljajo, domišljajo, fantazirajo, t.j. dopolnjujejo slike v svojih mislih, na katere se sklicuje učitelj, pri čemer se zanašajo na svoj spomin in svoje življenjske izkušnje. In spet – ampak... kje je ta sredina in mera? Prednosti uporabe elektronskih učnih orodij:- preglednost procesov, jasne slike fizičnih instalacij in modelov, ki niso natrpani z manjšimi detajli; - fizične procese in pojave je mogoče večkrat ponoviti, ustaviti, pomikati nazaj, kar učitelju omogoča, da usmeri pozornost učencev, poda podrobne razlage, ne da bi hitel skozi eksperiment; - sposobnost poljubnega spreminjanja sistemskih parametrov, izvajanja fizičnega modeliranja, postavljanja hipotez in preverjanja njihove veljavnosti; - sprejemati in analizirati grafične odvisnosti, ki opisujejo sinhroni razvoj procesa; - uporabite podatke za oblikovanje svojih nalog; - sklicevati se na teoretično snov, se sklicevati na zgodovino, delati z definicijami in zakonitostmi, prikazanimi na platnu projektorja; - avtorsko ozvočenje opisov fizikalnih procesov in pojavov ter poljubno izklapljanje. Slabosti uporabe elektronskih učnih orodij:

- elektronska sredstva postanejo dolgočasna, začne se »navajanje« na določen izdelek, izgubi se intenzivnost zanimanja, otroci pogrešajo prave eksperimente; - izpodriva živo čustveno komunikacijo z učiteljem; - učenci slabo prehajajo z učiteljevega običajnega glasu na glas za kadrom; - navada učencev iz osnovne šole, da izvajajo dejanja za učiteljem ali z njim, moti delo; - učenci nimajo možnosti samovoljno spreminjati sistemskih parametrov po svoji volji, saj proces modeliranja pogosto usmerja in organizira učitelj; - prisotnost nekega elementa predstave za študente, ko igrajo vlogo zunanjih opazovalcev in ne udeležencev v procesu. Dodamo lahko tako prednosti kot slabosti. Ena stvar je jasna, to učitelj s kredo je seveda veliko, učitelj s kredo pa že izjemno malo.Še bolj obetavna smer pri delu s fizikalnimi eksperimenti je sinhrona obdelava podatkov fizikalnega eksperimenta na računalniku z uporabo elektronskih senzorjev. Na primer El-micro laboratorij s poskusi toplotnih pojavov, mehanike in določanja zemeljskega magnetnega polja z računalniškim priključkom in programom za obdelavo eksperimentalnih podatkov. Zelo zanimive in nazorne predstavitve se lahko uporabljajo pri pouku, pri izbirnih predmetih in za raziskovanje študentov. Program lahko grafično opiše kinematiko gibajočega se telesa, spremembo temperature telesa ob drgnjenju ob katero koli površino, sestavi natančne grafe taljenja trdnih snovi, določi zemeljsko magnetno polje itd. Te elektronske naprave imajo veliko prednosti in le dve slabosti - zelo krhke senzorje in visoke stroške opreme. Namesto zaključka. V informacijsko polje pridemo vsak trenutek našega življenja, tudi ko spimo. In nenehno rešujemo neposredne in inverzne probleme obdelave informacij. Kako dobro se tega naučimo, tako živimo. Izkušnje kažejo, da študentje veliko bolje uspejo strniti informacije kot obratno razgrniti. Otroke lahko precej dobro naučimo organizirati, sistematizirati informacije, jih predstaviti v obliki diagrama, risbe, grozda, tabele in celo grafikona, težje pa jih je naučiti izluščiti in razširiti informacije. Pri tej vrsti učenčeve dejavnosti obstaja asimetrija. Morda se to zgodi zato, ker je proces združevanja informacij do neke mere osebna ustvarjalnost študenta. In proces razgrnitve informacij je poskus reševanja obratnega problema, ki ga je sestavila druga oseba. Da bi odpravili asimetrijo procesa, so pri pouku fizike organizirane različne vrste analitičnih dejavnosti študentov. Da se sčasoma naučijo pridobivati znanje sami. In tako, da jim ta proces prinese veselje.

Literatura

Simanovich S., Evseev G., Alekseev A.,

Romanova E.M

eromanova

rks

Sheredeko Yu.L.

Luk A.N.,

Zagašev I.O

Zair-Bek S.I

Mushtavinskaya I.V.

Dežurov A.S.

WWW

dežurov

Pedaqoqic

Pliner Ya.G., Bukhvalov V.A.

Slabunova E.E.,

Kasjanov V.A

Periškin A.V.

Lukašik V.I.

Kondakov N.I.