Е. Тульчинский - Качественные задачи по физике в средней школе и не только…

Качественные задачи по физике в средней школе и не только…
Название: Качественные задачи по физике в средней школе и не только…
Автор:
Жанры: Книги для подростков | Физика | Научно-популярная литература
Серии: Нет данных
ISBN: Нет данных
Год: Не установлен
О чем книга "Качественные задачи по физике в средней школе и не только…"

Физика, как всем известно, – наука об окружающем мире, но мало кто умеет видеть связь между тем, что вокруг нас и скучными формулами в учебнике. В действительности, чтобы начать разбираться в этом, на первый взгляд, запутанном клубке из законов и сложных вычислений, достаточно посмотреть на любое явление изнутри – как оно устроено, словно мы собираем большую головоломку из разных деталей. Схемы, графики, чертежи, наглядные рисунки – это верные спутники любого ученого. Чтобы решить любую физическую задачку, нужно включить свою фантазию – вот ключ к пониманию этой науки.

Этот сборник поможет увидеть, как на самом деле работают законы физики. Задачи основаны на житейских ситуациях и проблемах, с которыми мы сталкиваемся каждый день, где главное не вычисления и счет, а рассуждения и творческий подход.

В формате PDF A4 сохранен издательский макет книги.

Бесплатно читать онлайн Качественные задачи по физике в средней школе и не только…


© ООО «Издательство АСТ», 2021

© Иллюстрации Подобед В., 2021

Предисловие

Перед вами сборник качественных задач по физике. Слово «качественные» здесь говорит вовсе не о качестве этих задач (хотя они и были тщательно подобраны), а противопоставляет их количественным задачам, то есть задачам, для решения которых требуются расчеты. Качественная задача решается с помощью рассуждений, схем, графиков, иногда экспериментов – но без вычислений (простейшая арифметика не в счет). В то же время не следует путать качественную задачу с «вопросами на закрепление пройденного», которые можно найти почти после каждого параграфа в учебнике: ответы на такие вопросы обычно «спрятаны» в готовом виде где-то в тексте самого параграфа, а вот готовых ответов на качественную задачу в учебнике нет.

К сожалению, преподавание физики в школе порой создает ложное представление о том, как решаются физические задачи: «Нужно найти подходящую формулу, подставить в нее числа и выполнить расчеты». В такой картине мира, конечно, для качественных рассуждений не остается места, поскольку физик здесь выглядит чем-то средним между справочником и приложением к калькулятору. Однако на самом деле решению почти любой содержательной количественной, расчетной физической задачи предшествует решение качественной задачи: физик должен разобраться в явлении, понять, какими физическими законами оно управляется, и составить модель этого явления. И лишь после этого начинаются вычисления – но иногда в них уже нет необходимости (именно об этом говорил Поль Дирак, слова которого вынесены в эпиграф). Другими словами, умение справляться с качественными задачами – очень важный навык настоящего физика, а само противопоставление качественных и количественных задач довольно искусственно.

Чтобы решить качественную задачу, нужно, конечно, хорошо знать и понимать законы физики. Но еще нужно уметь выделять главное и отодвигать в сторону второстепенное, видеть взаимосвязи, рассуждать логически. Вот этому в меру возможности и научит вас сборник задач, который вы держите в руках.

Расположение задач в сборнике в целом повторяет структуру курса физики в средней школе, однако такое деление все же условно и сделано для ориентира: некоторые задачи допускают несколько разных подходов, для решения других нужно скомбинировать физические законы из разных разделов.

В некоторых задачах есть подвох или неожиданный поворот, чтобы напомнить, что физик всегда имеет дело с реальным миром и должен быть готов к тому, что этот мир не вполне укладывается в готовые схемы. По той же причине условия задач далеки от рафинированного «тело массы m равномерно движется по абсолютно гладкой поверхности…». Даже когда герои задачи выдуманы (здесь вас ждут и три поросенка, и Золушка, и Гэндальф с Бильбо Бэггинсом, и вездесущий Мюнхгаузен, и друзья-физики Винкель и Нуллибер – кстати, догадаетесь ли вы, откуда взялись их имена?), сама физическая ситуация вполне реалистична. Физик должен уметь прокладывать путь от практической ситуации к теоретической модели, которая позволит ему применить свои знания физических законов.

Все задачи в этом сборнике (их ровно 200) сопровождаются подробным разбором. Этот разбор если и не приводит прямиком к ответу, то по крайней мере указывает путь. Однако не торопитесь обращаться к разбору – попытайтесь решить задачу самостоятельно. Не отчаивайтесь, если не добьетесь успеха с первой попытки: пользу приносит не обладание ответом, а его поиск. Попробуйте сами задать себе «наводящие» вопросы:

– С какими физическими явлениями имеют дело герои задачи? Какие физически законы управляют этими явлениями?

– Что мне известно? Какие выводы я могу сделать из того, что мне известно?

– Что мне нужно выяснить? Как я мог бы это выяснить? Какая информация мне помогла бы?

Ответы помогут вам совершить следующий шаг.

Усилия, которые вы приложите, даже если они и не приведут вас к ответу, сделают вас немножко более тренированным. Более того, если вы теперь обратитесь к готовому решению (это совершенно не зазорно после того, как вы потратили на обдумывание задачи достаточно сил и времени), вы воспримете его совершенно иначе: «Ах вот в чем тут было дело!» или «Вот чего мне не хватало!». Это и значит, что вы научились чему-то новому для себя.

Чтобы усилить этот эффект, большинство задач в сборнике сделаны многослойными, наподобие луковицы или матрешки: читая разбор задачи, вы «в нагрузку» к ответу получаете новые вопросы, которые потребуют дальнейшего обдумывания, а возможно, расчетов или даже углубления теоретических познаний.

Хочется надеяться, что работа с этим сборником поможет вам лучше разглядеть красоту, многогранность и практичность физики и понять, почему для многих она становится делом жизни. Может быть, и вы присоединитесь к их числу!

Условия задач

I. Знакомство с физикой

1. Физические измерения

1. Приумножить и измерить

Представьте себе, что вам понадобилось измерить толщину троса, но никакого измерительного прибора, кроме линейки, у вас под рукой не оказалось, а точность «плюс-минус миллиметр» вас не устраивает. Как провести точное измерение толщины троса обычной линейкой?

2. Винкель на диете

Винкель по настоянию врача сел на диету. Среди условий диеты есть ограничение на количество черешни (которую Винкель, как назло, очень любит): врач настоятельно рекомендовал ему съедать не больше 200 мл черешни в день. Винкель, конечно, мог бы просто насыпать черешню в обычный стакан, объем которого как раз 200 мл, однако в стакане между ягодами есть пустоты. Винкель не готов нарушать предписания врача, но и пустоты его очень огорчают: ведь это означает, что объем черешни в стакане меньше 200 мл. Помогите Винкелю отмерить нужное количество черешни.

2. Строение вещества

3. Дружные стекла

Почему трудно отделить друг от друга два больших стекла, сложенных вместе?

4. Горячий и сладкий

Почему сахар быстрее растворяется в горячем чае, чем в холодном?

5. Можно ли сделать из мухи слона?

В фильмах ужасов и фантастических фильмах нередко появляются насекомоподобные существа очень крупных размеров (размером с человека или даже больше). Может ли теоретически существовать муха размером со слона (скажем, как результат генетической мутации)?

II. Движение тел

3. Поступательное движение. Скорость. Путь

6. Три гонца и один график

Взбалмошный король Тридевятого королевства послал к царю Тридесятого царства конного гонца с объявлением войны. Первый гонец еще не успел вернуться, как король передумал и отправил вслед предложение о перемирии с еще одним гонцом, который поехал верхом на осле, потому что скакун в королевстве был всего один. Вкусный ужин окончательно примирил короля с действительностью, и, не дожидаясь возврата первых двух посланников, король составил предложение своей руки и сердца, предназначенное царевне Тридесятого царства. За недостатком транспортных средств это предложение понес пеший посланник.


С этой книгой читают
"История нестандартно одаренного подростка, оставленного в одиночестве в приграничном районе Южной Карелии. По мнению подруги отца, это должно помочь пережить эмоциональное выгорание и не потерять интерес к музыкальному инструменту. После ежедневных занятий, в его пустой комнате появится зверь, умеющий играть несогнутыми пальцами. Вслед за ним придут Том из Финляндии и Лайне, по кличке Шуба. С каждым днём находиться в их обществе всё страшней и с
Раз в сто лет душа, не принятая ни в рай, ни в ад может переродиться, толкнув отчаявшегося человека на тёмный путь. XIX век. Знаменитый оккультист Луи ищет тело для души-диббук. Его очарованию поддаётся русская аристократка Вера. В самый последний момент обряда что-то идёт не по плану и ритуал приходится прервать. Наше время. О деревне, где Степка проводит лето, ходят дурные слухи, ведь на местном кладбище находится ведьмина могила. Деревенская с
Привет друзья! Это наш первый небольшой сборник детских рассказов. Следующий обязательно сделаем больше. Сюда мы включили четыре истории, они, конечно, выдуманны нами, настоящие мы бы указали. Спасибо за внимание, приятного чтения! Публикуется с сохранением авторской орфографии и пунктуации
Из Музея волшебных вещей была похищена губка времени! Артефакт нужно вернуть, а злодея найти, поскольку в руках негодяя эта вещь может быть очень опасна: губка впитывает в себя само время, заставляя останавливаться всё вокруг!Это твоё второе дело в качестве помощника детектива. Внимательно опрашивай подозреваемых, записывай и анализируй каждую деталь и выйди на след преступника!Детективная книга-квест с монстрами заинтригует любого подростка 10—1
Пособие содержит ответы на вопросы билетов для выпускного экзамена, утвержденных Министерством образования Республики Беларусь.Адресуется учащимся 11 класса учреждений общего среднего образования для подготовки к обязательному экзамену по истории Беларуси.
Книга историка религии Бориса Фаликова посвящена такой малоизученной теме, как влияние оккультизма и восточных религий (прежде всего индуизма и буддизма) на искусство XX столетия. Среди ее героев знаменитые гуру и оккультисты – Елена Блаватская и Рудольф Штайнер, Петр Успенский и Георгий Гурджиев, Алистер Кроули и те, кто принес дзен-буддизм и индуизм в западную культуру. А также писатели и художники, режиссеры и музыканты – Казимир Малевич и Вас
Сегодня один из самых счастливых дней моей жизни: свадьба нашего единственного сына! Я захожу "попудрить носик" в вип-комнату, как вдруг до меня доносятся из-за двери странные звуки... Кому-то стало плохо? Предложить помощь? Или наоборот, это просто решившая уединиться парочка, и им лучше не мешать? Пока я решаю эту дилемму, я вдруг слышу до боли знакомый голос: — Да, так, моя девочка... — и я останавливаюсь, как вкопанная, словно меня только ч
Куда ты вляпалась, Алина Милославская, куда ты вляпалась? Ты так хотела быть самостоятельной и независимой, а теперь попала в полную зависимость к этому властному и безумно желанному бизнесмену. Я совсем не так представляла себе эту процедуру: как минимум — частная клиника и доктор в белом халате, а вместо этого – дорогой номер пятизвёздочного отеля, фрукты и тихая музыка из невидимых колонок. Оборачиваюсь, и вижу Его. — Вас не должно быть здесь