INFOVEK - FYZIKA

VÝPOČTOVÉ ÚLOHY TROCHU INAK - ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY, ODPORÚČANÁ LITERATÚRA PRE CVIČENIA Z FYZIKY, VOLITEĽNÝ PREDMET V 2., 3. A 4. ROČNÍKU GYMNÁZIA
Jozef Beňuška
Absolvent gymnaziálneho štúdia má získať určitý súbor fyzikálnych vedomostí, má si osvojiť isté metódy práce tak, aby získané poznatky mohol použiť v ďalšom štúdiu a pri riešení praktických situácií. Tieto ciele pomáhajú plniť tiež úlohy a príklady, ktoré žiaci riešia súbežne s osvojovaním si nových poznatkov. Úlohy a príklady sa uplatňujú vo všetkých fázach vyučovacieho procesu s rôznymi didaktickými cieľmi
pri opakovaní a prehlbovaní poznatkov, pri kontrole a hodnotení vedomostí, ako úlohy v škole i na domáce práce atď.
Fyzikálne úlohy môžeme rozdeliť na dva základné typy :
výpočtové problémové
Výpočtové úlohy obsahujú v zadaní číselné hodnoty fyzikálnych veličín a pri riešení okrem fyzikálneho rozboru vyžadujú i numerický výpočet. Pri riešení takéhoto typu úloh sa u žiakov objavujú problémy, a to hlavne na začiatku ich gymnaziálneho štúdia. Predkladaná "Zbierka úloh z fyziky", materiál programu Phare, 1997, sa dosť podstatne odlišuje od doposiaľ existujúcich zbierok úloh, a to v nasledujúcich aspektoch:
každý príklad sa začína otázkou, alebo konštatovaním, ktoré väčšinou vychádza z praktických situácií každodenného života alebo uplatnenia fyzikálnych poznatkov v okolitom tech-nickom prostredí, na riešenie úlohy navádzajú otázky, ktoré vedú postupne k uvedomeniu si problému a hlbšej fyzikálnej analýze jeho riešenia a vyjadreniu vzťahov medzi fyzikálnymi veličinami veličino-vými rovnicami.
Zbierka obsahuje 300 úloh v 30 tematických okruhoch, ktoré sú zvyčajne okruhmi pre ústne maturitné skúšky z fyziky a odporúčaná literatúra pre Cvičenia z fyziky, voliteľný predmet v 2., 3. a 4. ročníku gymnázia. Pre porovnanie s klasickým znením úlohy uvádzam ukážku upravenej úlohy zo Zbierky úloh z fyziky pre gymnázium l. časť. Automobil s hmotnosťou 1000 kg mal rýchlosť veľkosti 54 km.h^-1. Vošiel na most s polomerom krivosti vo vertikálnej rovine v hornej časti 50 m. a) Akou veľkou tlakovou silou pôsobil automobil na vozovku na vrchole mosta? b) Je reálne, aby tlaková sila na vozovku bola nulová? Čo sa stane, ak je veľkosť rýchlosti automobilu 90 km.h^-1? Upravené znenie úlohy: PREČO MOTOCYKLE A AUTOMOBILY PRI JAZDE V TERÉNE "SKÁČU"? Vodič automobilu vošiel počas jazdy na vypuklý most a prechádzal ním konštantnou rýchlosťou . . .
Akú vzťažnú sústavu predstavuje automobil pri prejazde vypuklým mostom? Nakreslite danú situáciu, zakreslite do obrázku vektory síl, ktoré na automobil pri prechode mostom pôsobia. Aké sú to sily ? Vyjadrite vzťah medzi veľkosťou tiažovej sily pôsobiacej na automobil a jeho hmotnosťou veličinovou rovnicou. Popíšte uvedenú rovnicu. Vyjadrite vzťah medzi veľkosťou odstredivej sily pôsobiacej na automobil na moste, veľkosťou rýchlosti pohybu automobilu a polomerom krivosti mosta veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu. Vyjadrite vzťah medzi veľkosťou výslednice síl pôsobiacich na automobil pri prechode cez most a veľkosťou jej zložiek veličinovou rovnicou. Popíšte a zdôvodnite uvedenú rovnicu. Kde je tlaková sila, ktorou pôsobí automobil na vozovku väčšia - na vodorovnej ceste, alebo na vrchole mosta? Svoje tvrdenie zdôvodnite. Vypočítajte veľkosti týchto tlakových síl v oboch miestach a porovnajte ich, ak viete, že hmotnosť automobilu je 1000 kg, na most vošiel rýchlosťou veľkosti 54 km.h-1 a polomer krivosti mosta vo vertikálnej rovine v hornej časti je 50 m . Akou rýchlosťou by sa musel pohybovať automobil po moste, aby jeho tlaková sila na vozovku bola nulová? Čo sa stane, ak je veľkosť rýchlosti automobilu pri prechode cez most väčšia ako v predchádzajúcej úlohe? Mohla by daná situácia nastať aj pri rýchlosti automobilu 54 km.h-1? Ako by sa museli zmeniť parametre mosta? Vysvetlite, prečo motocykle a automobily pri terénnych pretekoch "skáču" . Ako by sa zmenili tlakové podmienky automobilu na vozovku, keby most nebol vypuklý, ale dutý?
Riešenie:
-	Automobil pri prejazde vypuklým mostom predstavuje neinerciálnu vzťažnú sústavu.
-		F_o - odstredivá sila F_G - tiažová sila
-	F_G=mg	F_G - tiažová sila pôsobiaca na automobil m - hmotnosť automobilu g = 9,81 ms^-2 - tiažové zrýchlenie
-		F_o - zotrvačná, odstredivá sila m - hmotnosť automobilu - rýchlosť pohybu automobilu r - polomer kružnicovej trajektórie
	F_o je zotrvačná sila pôsobiaca v neinerciálnych vzťažných sústavách.
-	F_V = F_G - F_o	F_V - výslednica síl pôsobiacich na automobil v najvyššom bode trajektórie jeho pohybu, jej veľkosť je daná rozdielom veľkostí tiažovej a odstredivej sily.
-	Veľkosť tlakovej sily, ktorou pôsobí automobil na vozovku, je väčšia na vodorovnej ceste, rovná sa veľkosti tiažovej sily pôsobiacej na automobil. Na vrchole mosta je tlaková sila rovná výslednej pôsobiacej sile na automobil, teda oproti tlakovej sile pôsobiacej na vodorovnej ceste je zmenšená o odstredivú silu.
-	Na vodorovnej ceste F_t = F_G = mg = 1000kg . 9,81m.s^-2 = 9810 N Na vrchole mosta
-	Aby tlaková sila automobilu na vozovku na moste bola nulová, veľkosť odstredivej sily pôsobiacej na automobil musí byť rovná veľkosti tiažovej sily pôsobiacej na automobil Odtiaľ pre veľkosť rýchlosti platí = 90 km.h^-1
-	Pri rýchlosti väčšej ako 90 km.h^-1 bude odstredivá sila pôsobiaca na automobil väčšia ako tiažová sila - automobil na moste "poskočí".
-	Aby nastala uvedená situácia pri rýchlosti 90 km.h^-1, most by musel mať menší polomer krivosti.
-	Pri prejazde dutým mostom by smery vektorov tiažovej a odstredivej sily boli rovnaké, veľkosť ich výslednice bude daná súčtom ich veľkostí. Tlaková sila automobilu na vozovku sa zväčší.
Vzhľadom na to, že Zbierka úloh z fyziky vyšla v náklade 500ks a súčasne je pre prípad-ných záujemcov nedostupná, ponúkam tu jej elektronickú verziu v jednotlivých kapitolách. OBSAH
Kinematika Dynamika Mechanika tuhého telesa Mechanika kvapalín a plynov Fyzikálne polia Pohyby telies v gravitačnom a elektrickom poli Zákony zachovania vo fyzike Druhy energie a ich vzájomné premeny Základné pojmy molekulovo kinetickej teórie látok Štruktúra a vlastnosti plynov Štruktúra a vlastnosti pevných látok Štruktúra a vlastnosti kvapalín Obvod jednosmerného elektrického prúdu Elektrický prúd v látkach Obvod striedavého prúdu Usmerňovanie, zosilňovanie a transformácia striedavého prúdu a napätia Vzájomné pôsobenie látky a polí Elektromagnetická indukcia Kmitavý pohyb Mechanické vlnenie Elektromagnetické vlnenie Elektromagnetické žiarenie Optické zobrazovanie Základy kvantovej fyziky. Elektrónový obal atómu Vlastnosti atómového jadra a jadrové reakcie Detekcia a urýchľovanie elementárnych častíc. Vlastnosti elementárnych častíc Základné princípy špeciálnej teórie relativity Základné poznatky astrofyziky Meranie vo fyzike Skladanie a rozkladanie síl
Použitá literatúra Baláž, P.: Zbierka úloh z fyziky. SPN, Bratislava 1969. Hanzelik, F.a kol.: Zbierka riešených úloh z fyziky. ALFA, Bratislava 1989. Koubek, V. a kol.: Zbierka úloh z fyziky pre gymnázium II. časť. SPN, Bratislava 1987. Lepil, O. a kol.: Fyzika pre 3. ročník gymnázia. SPN, Bratislava 1986. Pišút, J. a kol.: Fyzika pre 4. ročník gymnázia. SPN, Bratislava 1987. Svoboda, E. a kol.: Fyzika pre 2. ročník gymnázia. SPN, Bratislava 1985. Tomanová, E. a kol.: Zbierka úloh z fyziky pre gymnázium I. časť. SPN, Bratislava 1987. Vachek, J. a kol.: Fyzika pre 1. ročník gymnázia. SPN, Bratislava 1984.

dokumenty	učitelia sebe	dielňa	súťaže	linky	kontakt
bude bolo	žiacké práce	odpovedník	astro-info	prechádzka	aktuality
		cd-čka