Physik Don - t Panic! 10 Schritte zum Lösen von (Most) Physik Probleme, SmarterThanThat
In diesem Semester begann ich Nachhilfe in Physik und Mathe Studienzentrum. Ich bin der einzige „reine“ Physik Lehrer - der Rest der Lehrer sind Mathematiker oder Ingenieure, die mit Mathematik sehr wohl fühlen (mit Recht so, sie sind alle ziemlich genial). Die meisten von ihnen scheuen Physik Probleme weg, aber lassen Sie mich - und eine Handvoll anderer Tutoren - Deal mit dem gefürchteten Thema.
Im Allgemeinen scheint die Physik diese Aura, um es zu haben, dass die Menschen Angst macht, bevor sie sogar ein Problem beginnen zu lösen. Dies beginnt mit einer sehr grundlegenden Physik, aber weiterhin mit einem höheren Niveau Material. Der Unterschied scheint nur diejenigen, Physik mögen zu sein, dass - mit ihm und finden eine gute Art und Weise des Umgangs - bleiben, um mit den höheren Niveau Sachen zu beschäftigen.
Physik - und die meisten naturwissenschaftlichen Fächern - sehr kompliziert sein kann. unsere Welt beschreibt, ist nicht immer intuitiv und erfordert manchmal ein mathematisches und konzeptionelles Verständnis, das ist sehr weit fortgeschritten. So viel kann erklären, warum nicht jeder für eine Physik Karriere geht. Das und, na ja, das Gehalt.
In der Grundlagenphysik - Material in der High School und niedrigen Niveau Universitätskursen abgedeckt - die Methodik ist einfach. Es gibt keinen Grund zur Panik. Oft ist es die Panik selbst die sorgfältig Studenten aus dem Umgang mit dem Thema verhindert und das Beste aus dieser Kurse.
Nach meiner Erfahrung Nachhilfe für (und unter) Klassen Physik niedrigen Niveau, ich habe ein paar Grundregeln ausgearbeitet, die Sie Probleme überwinden helfen können. Diese helfen, ob das Problem in einer Hausaufgabe ist oder auf einer Prüfung. Wir werden jetzt über sie gehen.
1. Keine Panik.
Klingt selbstverständlich, nicht wahr? Und doch, es ist schwieriger als es klingt. Sie schauen auf die Frage und die Sätze Webstuhl bei Ihnen drohend, Sie zu keinem Ende verwirrend. Sie haben keine Ahnung, wo zu beginnen, auch wenn Sie die grundlegenden Konzepte zu erkennen. Deren Autos gehen in welche Richtung? Welche Art von Welle läuft auf der Saite? Helfen Sie mir, Sie denken in Terror. Hilf mir…!
Dies ist Ihre Zeit einen tiefen Atemzug, schließen Sie die Augen zu nehmen, und zähle bis fünf.
In der unteren Ebene der Physik können die meisten Fragen mit einfachen Formeln gelöst werden. Solange Sie diese Formeln erinnern, Sie sind die meisten der Weg zu einer Antwort. Von nun an das einzige, was Sie brauchen, das schreckliche zu konzentrieren wandelt, verwirrende Stück Text in lesbare Bits, die in Ihre Formeln passen. Das kannst du machen.
2. Versuchen Sie, die Situation zu verstehen
Was ist in diesem Problem los? Ist das eine Kugel aus einer gewissen Höhe im freien Fall? Ist es Superman Geschwindigkeit, wie er fliegt Lois Lane einen gewissen Abstand zu retten? Oder vielleicht ist es eine Frage über Magnetismus? Elektrizität?
erste Zahl den Kontext heraus. Sie müssen nicht alle kleinen Details zu verstehen, aber wenn Sie wissen, was Sie mit im Allgemeinen zu tun haben, werden Sie wissen, wie Ihre Antwort zu formulieren und die Gleichungen zu verwenden.
3. Lesen Sie die Frage sorgfältig
So verstehen Sie die physische Situation jetzt, und Sie wissen, was Gegenstand dieser Frage beschäftigt sich mit (oder mehrere Fächer). Nun, lesen Sie die Frage wieder, und stellen Sie sicher, dass Sie klar, was es Sie tatsächlich erfordert zu finden. Die gleiche Art von Problem - sagen, Ball prallt - können Sie fragt Anfangsgeschwindigkeit, maximale Höhe oder Winkel der Einführung zu finden. Jeder von ihnen wird eine etwas andere Strategie erfordern. Stellen Sie sicher wissen, was Sie tun müssen.
Ein weiterer guter Tipp an dieser Stelle daran zu erinnern, ist auch, dass viele physikalischen Probleme haben sehr wichtige Informationen im Wortlaut. Ein Auto aus der Ruhe beginnen, zum Beispiel bedeutet, dass Ihre Anfangsgeschwindigkeit Null ist. Zwei Objekte aus einem Fenster fallen könnten sich anders verhalten, wenn sie beide miteinander verbunden sind.
Lesen Sie die Frage sorgfältig - dies ist nicht die Zeit zu überfliegen. Stellen Sie sicher, dass Sie nicht wichtige Informationen verpassen.
4. Organisieren Sie die Informationen
Word-Probleme sind verwirrend, nur weil sie die tatsächlichen Variablen in ihnen verstecken. Manchmal werden Sie zusätzliche Informationen gegeben, die Sie nicht wirklich benötigen. Andere Zeiten, wird es Variablen, deren Zweck es sein wird in einem späteren Teil der Frage offenbart.
Wenn zum Beispiel der Frage ein Auto hat, die aus der Ruhe zu bewegen beginnt und dauert 5 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 20 km / h zu erreichen, sollen Sie die grundlegenden Variablen wie so aufschreiben:
Tun Sie dies mit allen Informationen die Sie nicht in Frage kommen. Dies wird Ihnen helfen, die Variablen vor Ihnen klar zu sehen, finden die richtige Gleichung zu verwenden, und sehen, was er verpasst. Es wird auch das Original machen, verwirrenden Text nicht benötigt. Wenn Sie Ihre Informationen organisieren, wird Ihr Gehirn frei sein mit dem tatsächlichen Physik beschäftigen statt Leseverständnis.
5. Zeichnen Sie die Szene
In der Physik kann Zeichnung ein Bild wirklich leichter machen Dinge. Zum Beispiel eine visuelle Vorstellung von Ihrem Referenzrahmen oder der Differenz zwischen oben (positiv) und nach unten (negativem) erhalten, kann den Unterschied zwischen einer richtigen Antwort bedeuten und einem falschen.
Sie müssen nicht gut zeichnen sein. Zeichnen Sie eine grob schematisch entsprechend der Situation. Die Pfeile sind Ihre Freunde in der Physik Fragen - sie Ihnen zeigen, in welche Richtung sich ein Objekt bewegt oder was die mögliche Summe der Kräfte auf sie angewendet werden. Sie organisieren die Informationen für Sie. Benutze sie.
Einige Fragen schon kommen mit einer Zeichnung - verwenden Sie es! Fragen über Kräfte, zum Beispiel werden am besten durch schematische gelöst, und Sie können einige wichtige Informationen vermissen, die Sie nicht sofort sehen, wenn Sie es nicht skizzieren tun.
Gehen Sie weiter, Picasso, geben Sie Ihr Bestes, und fahren Sie mit dem nächsten Schritt.
6. Überprüfen Einheiten
Manchmal wird Ihr Professor Ihre Einheit Umwandlung Fähigkeiten testen. Das ist nicht ohne Absicht - in der Physik (und die Wissenschaft im Allgemeinen), Einheiten sind von entscheidender Bedeutung. Sie müssen sicherstellen, dass Ihre Einheiten das gleiche während der Übung sind, werden sonst Formeln nicht funktionieren. Wenn Sie Geschwindigkeit durch die Zeit multiplizieren, erhalten Sie den Abstand (unter der Annahme konstanter Beschleunigung), aber wenn das Auto bei 10 km pro Stunde für 5 Minuten bewegt, 10 x 5 multipliziert werden Sie nicht die richtige Antwort geben. Vielmehr müssen Sie entweder die Kilometer pro Stunde in Kilometer pro Minute umwandeln, oder (und wahrscheinlich auch einfacher) konvertieren 5 Minuten zu Einheiten von Stunden.
Der beste Weg, dies zu tun ist durch Brüche, aber es gibt genug Einheitenumrechnung führt aus, dass es dieses Konzept zu erklären. Denken Sie daran, nicht in Panik zu geraten, tun Sie es sorgfältig und Sie werden Ihre korrekte Werte erhalten.
Wenn wir unser Beispiel aus dem letzten Teil fortsetzen, sollten wir die t (endgültige) von Minuten bis Stunden konvertieren. Dies ist nicht allzu schwer zu tun:
(Sehen Sie, wie die Einheiten aufgehoben ‚Minuten mit der‚Minuten-Einheiten im Nenner, so dass die ‚Stunde‘ Einheiten mit der endgültigen Antwort? Das ist eine gute Möglichkeit, zu überprüfen, ob Ihr Wandlungsrecht ist)
Nun, da alle Variablen in den richtigen Einheiten sind, können Sie die Lösung der Frage fortzusetzen.
7. Betrachten Sie Ihre Formeln
Dies gilt für die meisten der Physik Fragen und absolut wahr in der unteren Ebene der Physik. Als Student der grundlegenden Physik, Sie sind nicht neu zu erfinden das Rad zu erwarten - oder sogar verstehen, wie sich das Rad in erster Linie erfunden wurde. Was Sie erwartet, zu tun ist, um die Konzepte zu verstehen und die Werkzeuge zur Verfügung, verwenden.
Das wichtigste dieser Werkzeuge sind die Formeln.
Einige Professoren erfordert, dass Sie relevante Formeln auswendig lernen, während andere geben Ihnen einen „Spickzettel“. So oder so, haben Sie, was Sie brauchen. Memorization klingt schrecklich, aber die meisten Physik Themen haben nicht so viele Gleichungen zu merken. Ich erinnere mich an einen erweiterte Elektromagnetismus Kurs nehmen, wo ich musste etwa 20 verschiedene Formeln auswendig lernen. Anfangs schien es schrecklich, und ich hielt sie falsch zu erinnern. Je mehr Sie die Formeln verwenden, aber, und je mehr Sie verstehen, was sie bedeuten und - wenn Sie genug Pflege zu überprüfen -, woher sie kamen, desto einfacher wird es, sie zu erinnern.
Organisieren Sie Ihre Formeln vor Ihnen. Wenn Sie einen Spickzettel haben, richten Sie sich neben Ihre Variablen. Welche Formel können Sie füllen, die geringste Menge an Abgang Variablen fehlt? Welche Formel kann Ihnen helfen, die Frage zu lösen?
Aber Wartezeit, die der Formel verwende ich ?!
Physikalische Gleichungen einfach nicht auf Wissenschaftler vom Himmel landen, alle schön in der mathematischen Formulierung eingewickelt. Sie sind aus physikalischen Eigenschaften abgeleitet, und sie alle miteinander verbunden sind. In den meisten Physik Probleme gibt es mehr als einen Weg, um eine Lösung zu erreichen, die oft das funktionieren kann mehr als eine Gleichung bedeutet. In der Tat, in der überwiegenden Mehrheit der Fragen, egal welche Gleichung Sie verwenden - vorausgesetzt, dass es auf den Gegenstand relevant ist, und dass Sie die richtigen Variablen einfügen - Sie eine Lösung erreichen.
Die Art und Weise zu wissen, welche Gleichung hängt von zwei Hauptfragen zu nutzen: die Sie gegeben Variablen in der Gleichung und Ihre Erfahrungen. Je mehr Probleme, die Sie lösen, desto mehr werden Sie mit Strategien vertraut, für die richtige Formel Kommissionierung. Bis das geschieht, obwohl, suchen Sie nach der Formel, die die Variable haben Sie bereits kennen (aus der Liste der Variablen) und die zur einer Variable verbinden Sie vermissen. Wenn Sie zwei fehlenden Variablen haben, werden Sie wahrscheinlich benötigen zwei Gleichungen.
Slow down, schauen Sie sich Ihre Variablenliste, und finden Sie die richtigen. Es ist wie ein Puzzle, und je mehr Sie es tun, desto besser werden Sie es.
Sie haben Ihre Variablen, können Sie Ihre Skizze haben, wissen Sie, was los ist - stecken, lösen und Ihre Antwort.
9. Überprüfen Sie Ihre Ergebnisse
Dies ist ein Schritt viele Studenten überspringen, und dann bezahlen. Ich zahlte für sie teuer in meiner High-School-Abschluss Physik-Prüfung, in der Tat, und ich werde es nie wieder tun. Überprüfen Ergebnisse können so einfach sein wie durch Ihre Gleichungen Skimming und unter 15 Sekunden über die Antwort denken Sie.
Das kann den Unterschied zwischen 100% und 70% machen, und manchmal schlechter.
Was meine ich durch das Ergebnis zu überprüfen? Nun, wenn die Antwort, die Sie für die Geschwindigkeit des Autos haben mehr als die Lichtgeschwindigkeit ist, sind Sie wahrscheinlich falsch. Wenn die Einheiten der Beschleunigung kommen alles andere als den richtigen Weg / Zeit ^ 2 Einheiten zu sein, Sie haben einen Fehler gemacht. Wenn Ihre Frage für Minuten fragt und die Antwort ist in Sekunden, verpasst man einen Schritt zurück.
Lesen Sie die Anweisungen sorgfältig und Ihre Methode überprüfen. Es ist wirklich wichtig.
10. Praxis. Trainieren. Trainieren.
Ja, ja, ja, denken Sie sich jetzt, ich wette. Jeder sagt es. Übung macht den Meister. Üben Sie, besser zu werden. Wie. offensichtlich.
Aber es scheint nicht richtig zu viele Studenten offensichtlich zu sein.
Ich habe manchmal erstaunt Blicke von den Studenten als Tutor, als ich mit der perfekten Art und Weise komme eine Frage zu lösen, die sie nur versuchen, einen halbe Stunde lang zu lösen. „Ich hätte nie gedacht!“, Rufen sie aus, in Ehrfurcht vor meinem Genie. Nun, so viel wie mein Ego würde gerne dieses Kompliment akzeptieren, ich bin kein Genie. Der Grund, warum ich die Lösung schnell sehen, ist in der Regel, weil ich Erfahrung haben - ich so viele dieser Fragen hat, die ich bereits antizipieren, welche Methode wahrscheinlich am besten funktionieren würde.
Bin ich richtig die ganze Zeit? Natürlich nicht. Manchmal beginne ich mit einem Verfahren und finde es der falsche Weg war. Aber diese „Fehler“ dienen nur zu lehren, wie verschiedene Arten von Fragen zu nähern. Je mehr Sie tun sie, desto weniger Zeit, die Sie die tatsächliche effektive Art und Weise zu erkennen, um sie zu lösen.
Es ist alles über Erfahrung. Panik und geben Sie nicht nicht auf. Physik ist weniger hart, als Sie denken (die meiste Zeit).
Deshalb haben wir versucht, ein Verfahren zum Angriff auf allgemeine Physik Probleme zu konstruieren. Mal sehen, wie dies in der Praxis funktioniert, indem man eine Probe Frage der Wahl ich aus diesem Online-Dokument aufgenommen.
Das Problem
Ein Mann zieht eine Box über den Boden mit einer Kraft von 40 N in einem Winkel. Die Masse der Box ist 10kg. Wenn die Beschleunigung der Box ist mit 3,5 m / s ^ 2 (und Reibung vernachlässigt werden kann) in welchem Winkel zur Horizontalen nicht ziehen Sie den Mann?
- Keine Panik.
- Versuchen Sie die Situation zu verstehen
In diesem Fall ist es ziemlich einfach. Ein Mann zieht eine Kiste auf dem Boden, er ist nur in einem Winkel zu ziehen. Die Box ist forward.Since beschleunigt wir nur über die Vorwärtsbeschleunigung gesagt, müssen wir die horizontalen Kräfte (oder die horizontale Projektion) betrachten - die vertikale Projektion scheint nicht für jetzt für dieses Problem relevant. - Lesen Sie die Frage sorgfältig
In diesem Fall ist die Frage kurz, und es ist schwer, Daten zu verpassen. Dennoch erkennen wir, dass wir etwas Kraft auf dem Kasten haben, und dass wir den Winkel dieser Kraft finden erwartet. Jetzt wissen wir, was wir tun müssen, und wir können mit dem nächsten Schritt weitergehen. - Organisieren Sie die Informationen
Hier ist eine Liste unserer Variablen:
Psst ... Du hast es geschafft!
Sie nicht das Thema Moor Sie im Stich lassen, noch bevor Sie es angehen. Physik klingt furchtbar kompliziert, aber die meisten seiner Grundstufe Fragen sind ähnlich - wenn man das Konzept erhalten, können Sie die Lösung zu bekommen.
- Keine Panik.
- Versuchen Sie, die Situation zu verstehen.
- Lesen Sie die Frage sorgfältig.
- Organisieren Sie die Informationen.
- Skizzieren Sie die Szene.
- Stellen Sie sicher, Einheiten.
- Betrachten Sie Ihre Formeln.
- Lösen.
- Überprüfen Sie Ihre Ergebnisse.
- Trainieren. Trainieren. Trainieren.
Dort. Das war nicht so schlimm, oder?
- UnintentonalChaos, für unglaublich genial Bearbeitung Hilfe.
- Daniel Grrrrrrrrrrrrrrrrrrreenberg, für seine (wie üblich) scharfe Augen und ein guter Rat.
- Toby, für den Hinweis der letzten Korrekturen aus, obwohl sie nicht ganz wie Physik tut (niemand ist perfekt).
- Bildnachweis: RLHyde von Flickr.
zwei große, saftige Steaks
als Randnotiz muss ich sagen, es ist ein wunderbares Thema ist. von einem Anfänger Perspektive seine große, aber ich möchte wirklich wissen das Wie und Warum?
Sinn hoffen, dass macht
ich habe ein anderes Problem. (Ich kann Probleme lösen, aber ich weiß nicht, warum das, was ich in Test passierte ich dort nicht lösen kann :(
