Kinematyka to pierwszy dział fizyki w liceum i pierwszy moment, w którym słyszę, że fizyka jest bez sensu. Powód jest prawie zawsze ten sam: zadania rozwiązuje się przez podstawianie do wzorów, zamiast przez rysunek.
Dwa wykresy, z których wszystko wynika
W kinematyce prostoliniowej wystarczą dwa rodzaje wykresów: droga od czasu i prędkość od czasu. Z każdego z nich odczytuje się coś innego.
- Nachylenie wykresu drogi to prędkość. Stromo znaczy szybko.
- Nachylenie wykresu prędkości to przyspieszenie. Linia pozioma znaczy ruch jednostajny.
- Pole pod wykresem prędkości to przebyta droga. To jest ten fakt, który najczęściej ratuje na egzaminie.
Ostatni punkt wart jest osobnego zdania. Zadanie: ciało rusza z miejsca i przez 10 sekund rozpędza się jednostajnie do 20 m/s. Jaką drogę przebyło?
Można podstawić do wzoru na drogę w ruchu jednostajnie przyspieszonym. Można też zauważyć, że wykres prędkości to trójkąt o podstawie 10 s i wysokości 20 m/s, więc pole wynosi
Drugi sposób jest szybszy i nie wymaga pamiętania żadnego wzoru.
Znak prędkości mówi o kierunku, nie o tempie
Uczniowie regularnie gubią się, gdy ciało zawraca. Pomaga jedno ustalenie na starcie: wybierz kierunek dodatni i trzymaj się go do końca zadania. Prędkość skierowana przeciwnie jest ujemna. Przyspieszenie przeciwne do ruchu też jest ujemne, i to właśnie znaczy hamowanie.
Jeśli po obliczeniach wychodzi ujemny czas, to nie jest błąd rachunkowy. To znak, że któryś zwrot został przyjęty odwrotnie.
Jednostki wyłapią błąd, zanim oddasz arkusz
Analiza jednostek wyłapuje większość błędów, zanim oddasz arkusz. Jeśli w wyniku na przyspieszenie wychodzą metry na sekundę, a nie metry na sekundę do kwadratu, gdzieś zgubił się jeden podział przez czas.
To działa też w drugą stronę. Kiedy nie pamiętasz wzoru, jednostki podpowiadają, jak go złożyć: skoro przyspieszenie ma jednostkę m/s2, to musi powstać z prędkości podzielonej przez czas.
Kolejność pracy nad zadaniem
- Narysuj sytuację. Strzałka kierunku dodatniego w rogu kartki.
- Wypisz dane z jednostkami i zamień wszystko na jednostki podstawowe.
- Naszkicuj wykres prędkości, nawet z grubsza.
- Dopiero teraz szukaj zależności, bo często widać ją już na wykresie.
- Sprawdź wynik: czy liczba i jednostka mają sens fizyczny.
Pięć kroków, z czego trzy pierwsze nie wymagają żadnej wiedzy. A to właśnie one decydują, czy zadanie w ogóle ruszy.
Korepetycje indywidualne
Pełna godzina zegarowa jeden na jeden. Matematyka, chemia lub fizyka, bieżąca nauka albo przygotowanie do egzaminu z matematyki.
Klaudia
Uczę matematyki, chemii i fizyki od sześciu lat. Prowadzę kursy przygotowujące do egzaminu ósmoklasisty i matury. Więcej o mnie.