Category Archives: Ne place fizica

Rezolvarea unei probleme de fizica

Acum voi arata aici care sunt etapele importante pe care trebuie sa le respecte cineva care invata fizica, in  timpul in care isi propune sa rezolve o problema. Si ordinea este importanta. Asa deci:

1. citirea cu atentie a textului problemei. Daca nu stii sa prezinti textul dupa ce l-ai citit, adica sa recunosti fenomenul, datele si cerintele=necunoscutele  atunci il citesti inca si inca o data.

2. daca ai reusit la 1. – suta la suta –  poti trece la extragerea datelor si cerintelor problemei. asta presupune sa fi recunoscut in text fenomenul, datele si cerintele. aceste trei lucruri sunt esentiale.

3. datele  se extrag pe o coloana, una sub alta si exprimate in unitatile de masura din text. la sfarsit se trec cerintele, adica marimile fizice care trebuie calculate in contextul problemei.

4. acum se transforma, marimile fizice date,  in Sistemul International. adica, km in metri, tone in kg , etc. pana aici,  aceste prime patru puncte nu ar trebui sa ne ia mai mult de unu sau doua minute, in functie delungimea si complexitatea textului problemei  (fiindca la examene concuram si cu timpul acordat  rezolvarii unui numar de probleme ).

5. daca am recunoscut fenomenul incep sa scriu acele formule, ecuatii sau relatii care se refera la fenomenul prezentat de text dar si care leaga datele problemei cu marimile necunoscute.

6. daca este o problema de mecanica sau optica se efectueaza desenul care ajuta la punerea in ecuatii a problemei. posibil ca una din ecuatii sa fie extrasa din desen,  deci o relatie matematica, din geometria desenului.

7. punerea in ecuatie a problemei am facut-o la punctul 5. acum ma uit sa vad daca sistemul de ecuatii este compatipil, adica numarul ecuatiilor sa fie egal cu numarul necunoscutelor problemei.

8. rezolvarea sistemului de ecuatii, prin substitutie, reducere sau alte metode matematice .

9. obtinerea expresiei matematice, in simboluri, a unei necunoscute, inlocuirea valorilor numerice ale datelor exprimate neaparat in SI si calcularea valorii numerice a primei necunoscute din problema.

10. ne intoarcem in substitutie, adica in acea expresie in care am exprimat o necunoscuta prin intermediul celeilalte si inlocuiesc valorile numerice ale datelor,  dar si a necunoscutei tocmai aflate mai inainte si se calculeaza astfel valoarea numerica a   celeilalte necunoscute.

11. daca sunt mai multe necunoscute decat doua inseamna ca avem mai mult de o substitutie, deci folosim si cealalta substitutie, inlocuim valorile aflate precedent si calculam rezultatul.

Observatii:

*  nu este indicat sa avem de rezolvat o problema a carui text este scris prin dictare in caiet,  fiindca este posibil sa lipseasca o data, un cuvant important sau sa nu se inteleaga textul. astfel,  problemele de fizica se rezolva din carti tiparite(manuale si culegeri de probleme).

* verificam  rezultatele necunoscutelor in litere (simboluri)   dimensional, adica daca in stanga semnului egal este metru, in dreapta semnului  egal,  inlocuind dimensiunile marimilor care intervin,  tot metru trebuie sa rezulte.

* rezultatele numerice pot sa ne dea  de inteles daca nu sunt corecte atunci cand ele sunt de cu totul alt ordin de marime. adica, daca vitezele din date sunt de ordinul zecilor de metri/secunda atunci si rezultatul celei de a treia viteze tot acest ordin de marime  ar trebui sa aibe (in afara de cazul cand sunt doua autoturisme si un pieton ).

* la unele  probleme se extrage o ecuatie, in sistemul de ecuatii necesar rezolvarii, din desen (s1+s2= d de exemplu), din geometria desenului .

*   rezolvarea se face literal,  adica nu se lucreaza in ecuatii cu valorile numerice ale datelor. abia dupa ce am aflat expresia primei necunoscute, in litere, abia apoi inlocuim numeric.

Fizica- lecţia nr 6 : Mărimi fizice şi unităţi de măsură

Marimea fizica este notiunea care  exprima o  proprietate a unui sistem fizic. De exemplu viteza unui corp exprima rapiditatea miscarii, temperatura unui corp exprima gradul de agitatie a moleculelor lui, inductia magnetica exprima forta cu care actioneaza campul magnetic asupra curentului electric,  iar lungimea de unda exprima distanta dintre doua puncte, din mediul in care se propaga unda, care oscileaza in concordanta de faza. Si asa mai departe.  Observam ca sistemul fizic este fie un corp, fie un camp fizic. Incercati sa eprimati pentru toate marimile fizice,  pe care le intalniti,  semnificatia fiecareia.

 Prima clasificare a marimilor fizice este aceasta: a) marimi fizice fundamentale in SI; b) marimi fizice derivate; c) marimi fizice suplimentare.

Marimile fundamentale sunt alese arbitrar din toate partile fizicii, unitatile lor de masura in SI sunt definite pe baza unor fenomene fizice reproductibile si ele stau la baza definirii celorlalte marimi, adica a celor derivate . Marimile suplimentare sunt cele doua marimi geometrice si anume unghiul plan cu unitatea radianul  si unghiul solid cu unitatea steradianul, necesare in optica geometrica, dar si in mecanica (miscare pe panta, frecarea, etc )

Alta clasificare se face in functie de componenţa unei marimi fizice si anume:   a) marimi scalare si b) marimi vectoriale . O marime vectoriala se caracterizeaza complet prin valoare numerica, prin unitate de masura si prin orientare (directie, sens). O marime scalara se caracterizeaza complet doar prin valoare numerica si unitate de masura.

In continuare voi arata care sunt marimile  fizice si unitatile de masura in SI (sistemul international de marimi si unitati) .

 Marimi  si unitati fundamentale in SI

1. LUNGIMEA( l) ; unitatea – metru (m) ; definitia metrului : Definitia actuala:
Metrul este distanţa parcursă de lumină în vid în 1/299 792 458 dintr-o secundă.

Definitie 1976:
METRUL este lungimea egală cu 1650 763,73 lungimi de undă în vid, ale radiaţiei care corespunde tranziţiei atomului de kripton 86 între nivelurile sale 2p10 şi 5d5

2. MASA (m)  ; unitatea – kilogram (Kg) ; definitia kilogramului : Kilogramul este masa „kilogramului prototip international” adoptat ca unitate de masura a masei, de Conferinta Generala de Masuri si Greutati din 1889

3. TIMPUL (t) ; unitatea – secunda (s) ; definitia secundei : Secunda este durata a 9 192 631 770 perioade ale radiației care corespunde tranziției între două nivele de energie hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu 133 la temperatura de 0 K.

4. INTENSITATEA CURENTULUI ELECTRIC (I);  unitatea – amper (A);  definitia amperului : Amperul este intensitatea unui curent electric constant, care mentinut in doua conductoare paralele rectilinii, de lungime infinita si de sectiune neglijabila, asezate in vid, la o distanta de 1m unul de altul, ar produce intre aceste doua conductoare o forta de 2*10-7 N pe o lungime de 1m.

5.  Temperatura  termodinamica (T) ; unitatea –  kelvin  (K); definitia  unitatii de temperatura : Kelvinul, unitate de temperatură termodinamică, este fracțiunea 1/273,16 din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei.

6. Cantitatea  de  substanta (niu); unitatea – mol (mol) ; definitia : Molul este cantitatea de substanță a unui sistem care conține atâtea entități elementare câți atomi există în 0,012 kilograme de carbon C-12 (12C). De câte ori se întrebuințează molul, entitățile elementare trebuie specificate, ele putând fi atomi, molecule, ioni, electroni, alte particule sau grupuri specificate de asemenea particule.
Acest număr de unități elementare se numește numărul lui Avogadro.

7.  Intensitatea luminoasa  (I) ; unitatea –  candela (cd);  definitie : Candela este intensitatea luminoasă, într-o direcție dată, a unei surse care emite o radiație monocromatică cu frecvența de (540×10 la puterea 12) hertzi și a cărei intensitate energetică, în această direcție este de 1/683 dintr-un watt pe steradian

Cand eram in clasa a 11-a si am spus profesorului meu de fizica (temporar fiind ) ca vreau sa dau la fizica imi amintesc ca m-a intrebat cum stau cu marimile fizice si unitatile de masura. El m-a lasat sa inteleg ca aceasta este cheia si daca nu o vei dobandi niciodata nu vei reusi. In liceu eu am pus accent pe fenomen si explicarea/intelegerea lui, iar probleme erau doar cateva in manual dupa fiecare capitol, asa ca eu am fost atrasa de fenomen, experiment, intelegerea si explicarea lui. Probleme am invatat sa rezolv doar in facultate. Insa, profesorul care m-a intrebat despre marimi fizice stia el ce stia, desi era de mate-fizica si la noi suplinea un trimestru fizica. Astfel ca atunci cand m-am pregatit pentru admiterea la facultate am pus accent pe marimi si unitati. Sfatul meu: fizica se invata de la simplu la complex, de  la particular la general, de la analiza la sinteza, de la miscarea simpla, ordonata mecanica, la miscarea complexa, dezordonata termica si asa mai departe.

Retinem despre marimi fizice :

* v= 72 km/h = 72.000 m/3600 s= 20 m/s. adica valoarea numerica este indisolubil legata de unitatea de masura in care este exprimata aceasta.

* m= 5 t, adica masa este 5 tone. Normal ca trebuie transformata in Kg, m= 5 x1000 Kg = 5000 Kg  (se scrie 5. 10 la puterea 3).

* dupa extragerea datelor dintr-o problema se transforma marimile in SI. este primul  pas.

*  daca marimea este vectoriala se deseneaza vectorul corespunzator, forta, viteza, acceleratia, inductia magnetica, etc.

Erata

Ma trezesc azi dimineata, dupa ce m-a killerit un tantar toata noaptea, adica si la 3 si la 4 si de o saptamana incoace in fiecare dimineata ma trezeste la 7;30 de parca ar trebui sa ma duc la servici  si ce credeti ca-mi era in minte la trezire? Nu, nu o injuratura pentru tiantarello, nu, pentru el am inceput sa fac mare curatenie in dormitor, l-am gasit, citea o carte de  la capul patului si cand sa-l prind se asezase pe perete. O, zic, al meu esti si poc cu palma pe perete , insa,  cum el era mai iute de…aripi decat eu de palma,  mi-a disparut din vedere. Atat am vazut ca era unul mare si negru, probabil ca i se inchegase sangele ce mi l-a supt mie. Mda, asa ca acum fac o pauza de curatenie tantareasca si ma grabesc sa corectez o mare si inadmisibila greseala ce-am facut-o in lectiile mele de fizica. Da, cu asta m-am trezit in minte, abia acum dupa o saptamana mi-a cazut fisa. Vedeti? La scoala daca ziceam ceva gresit (de exemplu m-am trezit ca zic Celzius, mereu Celzius si deodata un elev, unul preferat de mine ca era destept,  ma intreaba frumos ca de ce zic Celzius si eu, imediat i-am multumit ca m-a corectat si de atunci Celsius era in gura mea tot timpul).

Alfa , beta ,  gama, delta ,  epsilon….miu, niu,  ro, pi, psi, csi,  omega si toate celelalte litere din alfabetul grecesc sunt folosite ca simboluri pentru  marimi fizice. Despre asta este vorba. Eu nu am pe tastatura caractere grecesti si am scris ” ca nu am caractere latine”  :((((((((

A, stiu, are o explicatie, de  ieri am inceput sa inghit calciu -magneziu- zinc dar si maxiven pentru ochi, asa ca d’aia…efectul imediat al pastilelor. Glumesc.

Da , puteati si voi sa ma corectati aici, Doamnee, eu nu-s un profesor tipic, sunt atat de atipica incat nu ma supar la corectare, ba din contra,  fiindca sa persisti in greseala este cumplit si penibil totodata.